1、项目概况
1.1项目背景
在当前国家供给侧改革、抓生态环保、各级生态环保督查常态化的大背景下,钢铁行业、焦化行业超低排放方兴未艾。2023年,生态环境部发布《关于推进实施水泥行业超低排放的意见》。2024年10月陕西省生态环境厅办公室发布《陕西省水泥和焦化行业企业超低排放改造计划》的通知(陕环大气函〔2024〕89号)等政策要求。
在生态环境部发布《关于推进实施水泥行业超低排放的意见》要求:建设全厂一体化环境管控平台,记录有组织排放、无组织排放相关监测监控和治理设施运行情况,以及清洁运输情况。自动监测、DCS系统等数据至少保存五年以上,高清视频监控数据至少保存1年以上。
1.2建设内容
一体化环境管控平台1套。
本项目为建设符合相关要求的一体化环境管控平台的建设:
监测主要生产设备和污染防止设施的运行状况并形成报表,保存期不低于5年;
无组织排放管控平台的软件、硬件供货及组建;
无组织排放管控平台项目的调试与联网:
抑尘设施、门禁系统、洗车平台、空气微站、GPS等数据的对接;
数据调取、报表导出、大屏显示等数据的对接;
设备验收交付前的全部工作;
提供整个工程供货、安装、调试、培训、数据对接等。
2、建设依据
2.1政策依据
1)《中华人民共和国环境保护法》;
2)《中华人民共和国大气污染防治法》;
3)《重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南(2020年修订版)》(环办大气函〔2020〕340号);
4)《关于进一步规范重污染天气应急减排措施的函》(环办便函[2021]439号);
5)《陕西省水泥和焦化行业企业超低排放改造计划》(陕环大气函〔2024〕89号);
6)关于印发《关于推进实施水泥行业超低排放的意见》《关于推进实施焦化行业超低排放的意见》的通知(环大气〔2024〕5号);
7)《水泥企业超低排放评估监测技术指南》(环办大气函〔2024〕209号)。
2.2法规及标准
1)《计算机软件需求规格说明规范》(GB/T9385-2008)
2)《环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统安装和验收技术规范》(HJ 655-2013)
3)《信息技术服务》(GB/T 28827)
4)《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》(GB/T28181-2016)
5)《计算机软件测试规范》(GB/T15532-2008)
6)《数据中心设计规范》(GB50174-2017)
7)《污染物在线监控(监测)系统数据传输标准》(HJ212-2017)
8)《自动化仪表工程施工及质量验收规范》(GB 50093-2013)
9)《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》(GB 50168-2018)
10)《基于Modbus协议的工业自动化网络规范》(GB 50168-2018)
3、建设内容
按照政策要求,结合现有厂区情况,围绕有组织排放监管系统、无组织排放监管系统、清洁运输监管系统三项内容,并融合3D航拍建模、物联网技术、大数据技术等新一代信息技术,建立一体化环境管控平台。满足超低排放要求的同时,形成自证守法的电子台账和记录,对外展示企业环境治理的决心与前瞻性,提升了企业绿色发展的外部形象,对内提高了企业内部环境管理效率,降低企业环境风险,为正常生产保驾护航。
3.1一体化环境管控平台建设
本平台是通过物联网、大数据等技术,将全厂的有组织、无组织排放源、排放数据及环保、生产设施运行进行集中管控,为日常环保设施正常运行及无组织达标排放提供保障,同时满足环保管理部门对企业环保运行的监督检查要求,自证清白。是企业展示环保管理能力建设的窗口。
平台系统使用独立服务器部署,用户端支持PC、手机等设备,同时可以快速部署。根据管理需要,可以分类设置用户权限,实现终端信息查询、浏览、操作等业务,同时支持后期功能扩展。
3.1.1系统架构
整个平台系统从数据源到数据传输,再到数据采集、数据存储,然后经过平台底座最以功能应用的形式呈现,整个软件系统采用微服务、插件式持续集成的架构设计方案,这是一种不断演进的高可用、高性能、可伸缩和低成本的技术架构体系。
(1)基础支撑体系
基础支撑层采用虚拟化与容器技术,构建动态、弹性的服务器集群基础支撑环境。资源监控系统对后端服务进行实时监控,并根据各服务的负载情况进行动态调配,确保各个服务在保有适当冗余的情况下,提供最大限度的负载支撑,从而在基础支撑实现高性能、可伸缩的技术架构体系。
(2)数据存储
由于在设计阶段就考虑到了海量数据存储的需求,一般情况预留了3至5年的存储能力,并且考虑到环保数据重要性,故加入了数据多级备份的设计。按天、月、季年进行数据备份。此外还可通过增加服务器硬盘的方式扩容存储空间,扩容后理论可达存储10年以上数据。结合消息队列异步数据处理机制、内存数据库数据缓存层等多种优化方法,在数据库层面确保高可用与高性能。
(3)微服务架构
采用微服务架构设计,确保每一个服务都对应唯一的业务能力,做到单一职责,服务间互相独立,互不干扰,各服务提供统一的接口调用规则,服务间虽然有调用,但做到了服务重启不影响其它服务。每个服务都是独立的组件,可复用,可替换,低耦合,易维护,有利于持续集成。
(4)API数据接口
采用统一的API数据接口层进行数据交互,在API数据接口层做统一的安全校验,鉴权操作,将前端访问与后端服务做安全隔离,确保API数据接口层的高性能与高可用性。
3.1.2平台建设原则
(1)统一性原则
以软件平台系统为中心,在拓展应用时,数据统一从服务平台中获取。各应用子系统遵守统一的数据源、 统一的数据模型和统一的数据接口原则。
(2)开放性原则
系统中的各种网络协议、硬件接口和数据接口等符合开放式标准。通过数据封装、 API等方式开放系统数据和应用,全面支持与其它系统的数据对接和应用需求,提升平台应用的广度和深度。
(3)实用性原则
系统应用建设满足使用人员业务需求,能够解决不同层次使用人员的实际问题。应用开发设计符合使用人员的工作场景,能够对其实际工作进行指导,提高其工作效率。
(4)易用性原则
系统应实现用户可接受的查询效率与响应时间,支持 PC、手机等多种终端,有良好易用的人机接口界面与灵活多样的展现方式。
(5) 安全与保密性原则
平台系统必须保证信息的安全,有较好的数据安全措施,有较好的安全控制措施,有较强的数据恢复能力。加强对要充分考虑数据的保密措施,各种数据必须受到严格控制,防止非正常渠道的提取、修改。
(6)可行性原则
要以满足提供实时的优质的可视化的数据应用服务,要保证技术的可靠性和经济的可行性。计算机系统、通讯网络系统、数据设计,在技术上必须是成熟的,实践检验是成功的,经济上是可实现的技术手段。
(7) 适应性原则
方案要保证可扩充性、可维护性:方案中涉及的软硬件都留有扩充升级的接口;方案的落地要便于维护,对企业的需求发展有较强的适应能力。
(8) 先进性原则
在实用可靠的前提下,尽可能跟踪国内外先进的计算机软硬件技术、信息技术及网络通信技术,使系统具有较高的性能价格比。采用先进的体系结构和技术发展的主流产品,保证整个系统高效运行。
(9) 可靠性原则
方案的设计需保证使用成熟的尽量商品化的技术、产品,以及公开开放的协议,保证所使用的技术是经过实践考验过,技术先进的。
(10) 可维护性原则
方案考虑如何监控系统的运行状态,在发现问题的时候,能够做出一些简单、合适操作,保证整个系统长期、稳定的维护。
3.1.3平台功能说明
一体化环境管控平台的设计本着“简捷、安全、实用、可靠”的原则,采用目前国际领先的通讯技术方式,平台能及时掌握和了解工艺流程中设备的运行工况、工艺参数的变化,有效优化工艺流程,保证工艺稳定、安全运行,并降低运行成本,提高管理效率,增加长期运行的稳定性。
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