公路施工期環(huán)境信息化管控平臺架構(gòu)設(shè)計

吳智豪 張乃斌 朱立 任寶剛 齊亞楠 王趙明

（1.浙江交投高速公路建設(shè)管理有限公司，浙江 杭州 310016；2.交通運輸部公路科學(xué)研究所，北京 100000）

近年來，國家日益重視環(huán)境保護(hù)，有關(guān)重點項目和國撥資金逐年增多，環(huán)保信息化建設(shè)取得了飛躍式發(fā)展。通過利用新一代信息技術(shù)感知、分析、整合各類公路建設(shè)工程信息和環(huán)保信息，智能響應(yīng)各類需求，可使決策更加切合環(huán)境發(fā)展需要，有利于環(huán)保管控平臺的市場化、專業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化。

一、總體架構(gòu)

公路施工期環(huán)境管控平臺（以下簡稱“管控平臺”）涉及公路工程信息和環(huán)保信息的采集、存儲、管理及應(yīng)用等多個方面，需在國家和行業(yè)各類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系框架下搭建，同時結(jié)合單點登錄整合平臺。管控平臺總體架構(gòu)如圖1所示。

總體架構(gòu)分為感知層、通信層、數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層4個層次，同時配合與數(shù)據(jù)規(guī)范和工程建設(shè)有關(guān)的環(huán)保要求，共同實現(xiàn)公路建設(shè)全過程環(huán)保管控模式的創(chuàng)新應(yīng)用。

感知層：利用各類傳感設(shè)備獲取工程環(huán)保監(jiān)控所需的各類數(shù)據(jù)，包括水質(zhì)、噪聲、揚塵及視頻等，同時也包括通過遙感手段獲取的遙感影像等環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。

通信層：利用互聯(lián)網(wǎng)、移動通信等各類通信手段，把感知層動態(tài)獲取的環(huán)境類信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，為管控平臺應(yīng)用過程中的各類信息傳輸提供通信保障。

數(shù)據(jù)層：設(shè)置大數(shù)據(jù)存儲中心和大數(shù)據(jù)計算中心，為整個平臺運行提供數(shù)據(jù)支撐和數(shù)據(jù)分析服務(wù)支撐。平臺所有數(shù)據(jù)匯聚、清洗后統(tǒng)一存儲到大數(shù)據(jù)存儲中心，而大數(shù)據(jù)計算中心則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的聚合、挖掘和分析。

應(yīng)用層：基于豐富的數(shù)據(jù)資源和數(shù)據(jù)服務(wù)，搭建管控平臺各應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)從基礎(chǔ)地理信息場景構(gòu)建、環(huán)境監(jiān)測到環(huán)境管理和管控的全流程環(huán)保管理。

二、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

管控平臺采用多層網(wǎng)絡(luò)的C/S架構(gòu)，以及B/S和M/S混合架構(gòu)部署，服務(wù)端采用集群系統(tǒng)部署方式，以此平衡系統(tǒng)存儲、運算及數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)的負(fù)載，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率，并通過防火墻等手段保障信息安全。管理員負(fù)責(zé)通過桌面軟件和Web頁面配置、管理和發(fā)布數(shù)據(jù)。在前端應(yīng)用方面，有關(guān)負(fù)責(zé)人員可使用手機(jī)、平板及PC端等多端應(yīng)用。管控平臺網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 公路施工期環(huán)保管控平臺網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

三、功能架構(gòu)

管控平臺設(shè)計有9個子系統(tǒng)，分別為基礎(chǔ)地理信息子系統(tǒng)、施工期環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)、施工期環(huán)境管理子系統(tǒng)、交（竣）工環(huán)保驗收子系統(tǒng)、環(huán)保公眾參與子系統(tǒng)、環(huán)保電子檔案管理子系統(tǒng)、環(huán)保專家知識庫子系統(tǒng)、環(huán)保信息發(fā)布子系統(tǒng)、移動環(huán)保監(jiān)管子系統(tǒng)，總體功能框架如圖3所示。

圖3 公路建設(shè)“天空地”一體化環(huán)保管控平臺功能架構(gòu)

四、結(jié)語

本文通過調(diào)研環(huán)境監(jiān)管管理信息系統(tǒng)的實際用戶和業(yè)務(wù)功能，得出了系統(tǒng)的總體需求和用例需求，以及總體功能模塊圖，泛化了系統(tǒng)用例，并分析了系統(tǒng)當(dāng)中含有的各個功能模塊的需求。在分析過程中，利用典型建模方法建立用例圖，展現(xiàn)各個功能模塊的具體情況，旨在為有關(guān)部門和單位的公路交通建設(shè)項目環(huán)境監(jiān)理提供指導(dǎo)和依據(jù)。