公路施工期環境信息化管控平臺架構設計

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管理有限公司，浙江 杭州 310016；2.交通運輸部公路科學研究所，北京 100000）

近年來，國家日益重視環境保護，有關重點項目和國撥資金逐年增多，環保信息化建設取得了飛躍式發展。通過利用新一代信息技術感知、分析、整合各類公路建設工程信息和環保信息，智能響應各類需求，可使決策更加切合環境發展需要，有利于環保管控平臺的市場化、專業化和產業化。

一、總體架構

公路施工期環境管控平臺（以下簡稱“管控平臺”）涉及公路工程信息和環保信息的采集、存儲、管理及應用等多個方面，需在國家和行業各類標準規范體系框架下搭建，同時結合單點登錄整合平臺。管控平臺總體架構如圖1所示。

總體架構分為感知層、通信層、數據層和應用層4個層次，同時配合與數據規范和工程建設有關的環保要求，共同實現公路建設全過程環保管控模式的創新應用。

感知層：利用各類傳感設備獲取工程環保監控所需的各類數據，包括水質、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境監測數據。

通信層：利用互聯網、移動通信等各類通信手段，把感知層動態獲取的環境類信息傳輸到數據中心，為管控平臺應用過程中的各類信息傳輸提供通信保障。

數據層：設置大數據存儲中心和大數據計算中心，為整個平臺運行提供數據支撐和數據分析服務支撐。平臺所有數據匯聚、清洗后統一存儲到大數據存儲中心，而大數據計算中心則負責數據的聚合、挖掘和分析。

應用層：基于豐富的數據資源和數據服務，搭建管控平臺各應用系統，實現從基礎地理信息場景構建、環境監測到環境管理和管控的全流程環保管理。

二、網絡架構

管控平臺采用多層網絡的C/S架構，以及B/S和M/S混合架構部署，服務端采用集群系統部署方式，以此平衡系統存儲、運算及數據傳輸等各個環節的負載，提高系統的穩定性和效率，并通過防火墻等手段保障信息安全。管理員負責通過桌面軟件和Web頁面配置、管理和發布數據。在前端應用方面，有關負責人員可使用手機、平板及PC端等多端應用。管控平臺網絡架構如圖2所示。

圖2 公路施工期環保管控平臺網絡架構

三、功能架構

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

圖3 公路建設“天空地”一體化環保管控平臺功能架構

四、結語

本文通過調研環境監管管理信息系統的實際用戶和業務功能，得出了系統的總體需求和用例需求，以及總體功能模塊圖，泛化了系統用例，并分析了系統當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，展現各個功能模塊的具體情況，旨在為有關部門和單位的公路交通建設項目環境監理提供指導和依據。