智慧环卫大数据信息化云平台建设和运营综合解决方案

智慧环卫大数据云平台建设和运营整体解决方案V2019智慧环卫大数据一体化管理平台规划方案目录第1章前言 (14)1.1、数字环卫与智慧环卫的区别 (15)1.2、智慧环卫的背景和发展机遇 (16)1.3、智慧环卫建设的必要性 (17)1.4、智慧环卫建设目的和意义 (18)1.4.1、环卫发展历程 (18)1.5、当前环卫信息化存在问题 (19)1.5.1、缺乏有效规划，重复建设 (19)1.5.2、信息孤岛现象严重 (19)1.5.3、缺乏完整、科学的标准体系 (19)1.5.4、缺乏合适的运行管理模式 (19)1.6、建设目标方向 (19)1.6.1、整合资源 (20)1.6.2、完善管理体系 (20)1.6.3、实时数据采集 (21)1.6.4、应用技术 (22)1.6.5、智慧环卫建设意义 (22)1.7、智慧环卫建设目的 (23)1.8、智慧环卫设计原则 (24)1.8.1、经济性 (24)1.8.2、可靠性 (24)1.8.3、完备性 (24)1.8.4、标准化 (24)1.8.5、可扩充性 (25)第2章智慧环卫规划设计 (25)2.1、智慧环卫架构设计 (25)2.2、智慧环卫业务应用层各功能模块设计 (26)I2.2.1.1、GIS地理信息管理系统 (26)2.2.1.2、信息安全管理系统 (26)2.2.1.3、平台接口管理系统 (26)2.2.2、监控监测管理模块 (27)2.2.2.1、GPS全球卫星定位管理系统 (27)2.2.2.2、射频标签（RFID ）应用管理系统 (27)2.2.2.3、视频监控系统 (27)2.2.2.4、传感监测系统 (28)2.2.3、业务管理模块 (28)2.2.3.1、垃圾清运管理系统 (28)2.2.3.2、清扫保洁管理系统 (28)2.2.3.3、调度指挥管理系统 (29)2.2.3.4、业务巡检管理系统 (29)2.2.4、工作流管理模块 (29)2.2.4.1、OA 系统 (29)2.2.4.2、物资管理系统 (30)2.2.4.3、基建项目管理系统 (30)2.2.4.4、财务管理系统 (31)2.2.4.5、党建云管理系统 (31)2.2.4.6、档案管理系统 (32)2.3、智慧环卫业务应用层模块设计 (33)2.3.1、设计原则 (33)2.3.2、各模块设计内容简介 (34)2.3.3、主要设计内容 (34)2.3.3.1、GIS地理信息管理系统 (34)2.3.3.2、信息安全管理系统 (35)2.3.3.3、平台接口管理管理系统 (37)2.3.3.4、监控监测管理模块 (38)II2.3.3.6、工作流管理模块 (44)第3章智慧环卫一体化管理平台解决方案 (52)3.1、智慧环卫一体化管理平台架构图 (53)3.2、智慧环卫一体化管理平台功能架构 (53)3.3、智慧环卫一体化管理平台管理模式 (53)3.4、智慧环卫一体化管理平台特点 (54)3.5、智慧环卫一体化管理平台优势 (55)3.6、智慧环卫一体化管理平台主要模块 (55)3.7、智慧环卫一体化管理平台功能 (56)3.7.1、智慧环卫大数据可视化分析 (56)3.7.2、实时掌握工人的在岗状态及工作状态 (56)3.7.2.1、查看人员分布 (56)3.7.2.2、工作轨迹和轨迹回放 (57)3.7.3、规范作业、自动考核 (58)3.7.3.1、设置排班 (58)3.7.3.2、设置作业断面 (58)3.7.3.3、设置作业路线和圈数 (58)3.7.3.4、自动考核 (58)3.7.4、违规行为、及时知晓、及时处理 (59)3.7.4.1、违规行为自动报警 (59)3.7.4.2、违规停留弹窗报警 (59)3.7.4.3、违规行为台帐 (59)3.7.5、实时的对讲功能，实现高效上传下达 (60)3.7.5.1、手表对讲 (60)3.7.5.2、APP对讲 (60)3.7.5.3、无线对讲 (60)3.7.6、打通问题处理全流程，提高作业效率 (60)III3.7.8、设备部件实时查询 (61)3.7.9、平台报表 (62)3.7.10、GIS管理 (64)3.7.10.1、GIS分布统计 (64)3.7.10.2、空天地一张图 (64)3.7.11、车辆管理 (65)3.7.11.1、车辆实时定位 (66)3.7.11.2、油耗曲线图 (67)3.7.11.3、GPS轨迹 (67)3.7.12、评价考核 (68)第4章基础资源平台设计 (68)4.1、网络设计 (68)4.1.1、数据中心网络系统设计 (68)4.1.1.1、系统设计原则 (68)4.1.1.2、网络结构规划 (70)✧网络层次规划 (70)✧网络分区规划 (72)4.1.1.3、网络总体结构设计 (75)4.1.1.4、数据中心核心层设计 (77)4.1.1.5、数据中心接入层设计 (82)4.1.1.6、lP地址规划 (86)4.1.1.7、数据中心路由设计 (88)✧路由协议选择 (88)✧数据中心内部路由设计 (89)✧数据中心与外部网络路由设计 (90)4.1.1.8、负载均衡系统设计 (91)✧全局负载均衡系统设计 (91)IV4.1.1.9、可靠性设计 (93)✧网络总体结构可靠性设计 (94)✧数据中心设备冗余设计 (95)✧链路冗余设计 (96)4.1.1.10、带外管理网络设计 (98)✧带外管理简介 (98)✧带外管理的必要性 (99)✧数据中心带外管理网络设计 (99)4.1.1.11、NTP（网络时间同步）系统设计 (100)✧NTP概述 (100)✧NTP的工作原理 (101)✧NTP系统设计 (101)4.1.1.12、同城DWDM系统设计 (102)4.1.1.13、传输网的需求 (102)4.1.1.14、传输技术的选择 (103)4.1.1.15、同城数据中心DWDM传输网络设计 (104)4.1.1.16、可靠性设计 (106)4.2、环卫局云大数据平台基础设施建设需求分析 (107)4.2.1、建设需求分析 (107)4.2.1.1、系统现状 (107)✧关键业务系统 (107)✧数据系统 (107)✧备份系统 (108)4.2.1.2、容灾建设考虑因素 (109)4.2.2、环卫局云大数据平台基础设施建设技术方案建议 (111)4.2.2.1、总体架构平台概述 (111)4.2.2.2、环卫局云计算平台设计 (112)✧环卫局云平台基础架构 (112)V✧环卫局云计算安全 (119)4.2.2.3、计算资源池建设方案建议 (120)✧主机资源池建设 (120)✧虚拟化资源池建设 (122)✧数据库平台建设 (124)✧资源管理平台 (124)4.2.2.4、存储资源池建设方案建议 (125)✧存储资源池建设原则 (125)✧存储数据类型 (126)✧数据存储模式 (129)✧存储资源池建设方案 (129)➢存储虚拟化功能 (131)4.2.2.5、备份系统建设方案建议 (131)✧数据备份系统建设方案 (131)➢基于云计算的在线数据存储备份 (132)➢虚拟磁带库备份 (132)1.1.1.2 系统资源管理平台建设方案建议 (136)4.2.3、环卫局云大数据平台基础设施平台两地三中心建设方案建议 (137)4.2.3.1、两地三中心建设依据 (137)4.2.3.2、两地三中心建设目标 (138)4.2.3.3、容灾技术的选择 (139)4.2.3.4、两地三中心总体架构设计建议 (140)✧总体架构描述 (141)✧资源池功能描述 (143)✧总体架构设计 (143)➢数据中心容灾 (145)➢业务应用容灾 (147)第5章大数据支撑平台设计 (149)VI5.1、设计思路 (149)5.1.1、轻量服务化架构 (149)5.1.2、弹性可扩展 (150)5.1.3、开放共享 (150)5.1.4、安全可靠 (150)5.1.5、自主可控 (151)5.2、设计内容 (151)5.2.1、数据存储 (154)5.2.1.1、分布式文件系统 (154)5.2.1.2、分布式数据库 (157)✧基于MySQL的关系数据库集群 (157)✧基于HBase的NoSQL数据库集群 (158)5.2.1.3、分布式缓存 (161)✧基于Memcached的缓存 (161)✧基于Redis的缓存 (163)✧缓存分片路由控制器 (164)5.2.2、计算能力 (164)5.2.2.1、离线计算Map/Reduce (166)5.2.2.2、离线计算Hive (168)5.2.2.3、流式计算Storm (168)5.2.2.4、内存计算Impala (169)5.2.2.5、图计算 (169)5.2.3、高速服务框架 (170)5.2.3.1、服务注册中心 (171)5.2.3.2、服务监控中心 (172)5.2.3.3、服务引擎 (172)5.2.4、垂直搜索引擎 (174)5.2.5、开放服务 (175)5.2.5.1、云服务器 (175)VII5.2.5.2、云存储 (176)5.2.5.3、关系数据库 (176)5.2.5.4、海量结构化存储 (176)5.2.5.5、云搜索 (176)5.2.5.6、消息推送 (177)5.2.5.7、负载均衡 (177)5.2.5.8、云监控 (178)5.2.6、分布式应用服务器 (178)第6章大数据创新平台设计 (179)6.1、采集整合服务 (179)6.1.1、现状分析 (179)6.1.2、设计思路 (179)6.1.2.1、爬取方式 (180)6.1.2.2、购买方式 (180)6.1.2.3、合作方式 (180)6.1.2.4、数据整合 (180)6.1.3、设计内容 (181)6.1.3.1、互联网原始数据采集 (181)6.1.3.2、互联网合作伙伴数据采集 (183)6.1.3.3、其他部门数据采集 (183)6.1.3.4、社会机构和商业组织数据采集 (183)6.1.3.5、数据整合 (184)6.1.4、分步建设 (184)6.1.4.1、互联网原始数据 (184)6.1.4.2、互联网合作伙伴数据 (184)6.1.4.3、国家其他部门数据 (185)6.1.4.4、社会机构和商业组织数据 (185)6.1.5、运营方式 (185)VIII6.2、质控治理服务（云平台） (186)6.2.1、质量规则 (188)6.2.2、自动化监控数据流转 (189)6.2.3、数据比对 (190)6.2.4、数据检测 (191)6.2.5、数据质量评分 (191)6.3、数据资源服务（云平台和智慧城市） (192)6.3.1、架构设计 (192)6.3.2、服务总线 (193)6.3.3、服务总线架构 (194)6.3.3.1、服务生命周期管理 (195)6.3.3.2、服务目录 (195)6.3.3.3、服务授权 (196)6.3.3.4、服务网关 (196)6.3.3.5、服务监控 (197)6.3.3.6、服务SDK (198)6.3.4、数据超市 (198)6.3.4.1、数据多维展示 (198)6.3.4.2、数据检索 (199)6.3.4.3、数据订阅 (199)6.3.4.4、数据评分、评论 (199)6.3.4.5、数据可视化 (200)6.3.4.6、数据环卫局 (200)6.3.4.7、数据反馈 (201)6.4、数据资源服务 (202)6.4.1、数据目录创建 (202)6.4.1.1、数据目录申请 (202)6.4.1.2、数据集目录完善 (203)6.4.1.3、数据目录初始化 (203)IX6.4.2、标签生成 (203)6.4.3、目录审批管理 (203)6.5、数据洞察服务（云平台） (204)6.5.1、数据挖掘 (204)6.5.2、数据可视化 (209)6.5.2.1、地图 (209)6.5.2.2、图表 (211)6.6、数据开放服务 (221)6.6.1、数据开放目录管理 (221)6.6.1.1、目录设计 (221)6.6.1.2、数据开放目录的梳理 (222)6.6.2、数据开放加工机制 (222)6.6.2.1、数据再整理 (222)6.6.2.2、数据失真 (223)6.6.3、数据开放方式管理 (225)6.6.4、数据开放生命周期管理 (225)6.6.4.1、数据规划设计 (225)6.6.4.2、数据运行维护 (226)✧待发布数据集 (226)✧数据集目录查询 (226)✧数据集更新 (226)✧数据集目录修改 (227)✧数据集目录下线 (227)✧数据集目录删除 (227)1.1.1.3 数据绩效评价 (228)6.6.5、数据开放授权管理 (228)6.6.6、开放服务管理机制 (229)6.6.6.1、数据目录申请流程 (229)6.6.6.2、数据集目录完善 (230)X7.1、环卫局云安全风险分析 (231)7.1.1、环卫局云环境面临的传统安全威胁 (231)7.1.2、环卫局云环境面临的新型安全威胁 (232)7.1.2.1、IaaS安全威胁 (232)7.1.2.2、PaaS安全威胁 (255)7.1.2.3、DaaS安全威胁 (266)7.1.2.4、SaaS安全威胁 (273)7.1.2.5、运维服务安全威胁 (280)7.2、环卫局云安全建设方案 (284)7.2.1、IaaS层安全建设方案 (284)7.2.1.1、规划安全域 (285)7.2.1.2、安全池建设 (287)7.2.2、PaaS平台安全 (292)7.2.2.1、方案总体设计 (292)7.2.2.2、软件健康上线 (294)7.2.2.3、服务中间件安全 (297)7.2.2.4、PaaS平台高可用性 (298)7.2.2.5、PaaS平台运维集中管控 (301)7.2.3、DaaS层安全建设方案 (303)7.2.3.1、云数据防泄漏系统 (303)7.2.3.2、数据服务安全使用体系 (305)7.2.4、SaaS层安全建设方案 (307)7.2.4.1、云应用访问控制 (308)7.2.4.2、应用攻击防护 (312)7.2.5、安全服务中心建设方案 (314)7.2.5.1、日志池 (319)7.2.5.2、日志审计倒查系统 (322)XI8.1、云计算中心运维服务方案 (327)8.1.1、运维服务体系建设说明 (327)8.1.1.1、运维服务体系建设需求 (327)8.1.1.2、运维服务体系建设目标 (329)8.1.1.3、运维服务体系建设意义 (329)8.1.2、运维服务体系架构 (330)8.1.2.1、服务宗旨 (330)1.1.1.4 环卫局云中心服务体系架构 (331)✧组织管理模式层 (331)✧制度规范层 (332)✧技术支撑层 (332)8.1.2.2、体系建设内容 (332)✧组织模式 (333)✧管理制度 (334)✧管理流程 (335)✧绩效考核 (335)✧运维费用 (335)✧技术支撑 (336)8.1.3、云计算中心运维服务内容 (336)8.1.3.1、驻场服务支持 (336)8.1.3.2、搬迁服务 (340)8.1.3.3、系统迁移 (341)8.1.3.4、云托管服务 (342)8.1.3.5、二次开发服务 (343)8.1.3.6、其他增值服务 (344)8.1.3.7、突发事件管理与应急响应预案 (353)8.1.3.8、驻场运维服务目录 (355)8.1.3.9、云运维术语 (363)XII8.1.4、云计算中心监控方案和排障方法 (364)8.1.4.1、有效支持多种监控类型 (364)8.1.4.2、安全可靠的监控手段 (364)8.1.4.3、监控分类 (364)8.1.4.4、排障方法 (367)8.1.5、体系建设的效果分析 (368)8.2、系统迁移方案规划 (371)8.2.1、迁移原则 (371)8.2.2、迁移步骤 (371)第9章平台运营规划设计 (373)9.1、平台价值 (373)9.2、商业创新模式 (374)9.2.1、商业模式创新 (374)9.2.2、基于环卫局云大数据的商业创新模式方向 (375)9.2.2.1、大数据环境下的数据对象洞察与营销策略 (375)9.2.2.2、基于大数据的商业模式类型 (376)9.3、管理及运营支撑 (378)9.3.1、锁定信息化运营 (378)9.3.2、明确IT主体和业务主体 (378)9.3.2.1、用互联网数据打造第二轨，用数据分析平台完善第二轨 (378)9.3.2.2、高并发下的数据安全保障 (379)9.4、运营体系规划 (380)9.4.1、打造第二轨数据资产管理，发挥数据价值 (380)9.4.2、完善组织架构，深入推进环卫局大数据能力的建设和运营 (381)9.4.3、利用大数据处理架构，拓展大数据中心的建设思路 (381)9.4.4、区隔数据热度，建立数据资产管理和应用 (381)9.4.5、通过分层服务，向专业系统提供多样的数据分析服务 (382)XIII第1章前言智慧环卫大数据一体化管理平台解决方案是借助信息化基础发展起来的环卫管理升级模式，通过整合互联网、物联网、北斗定位技术、GIS、NB-IoT移动通信网络等信息技术，改变以往依靠人力的监管模式为更省力的自动化、更实时的信息化、更科学的智能化管理。

智慧环卫大数据信息化云平台建设和运营综合解决方案一、内容描述随着城市化进程的加速推进，环境卫生管理面临着前所未有的挑战。

为了应对这些挑战，提高环卫工作的效率和质量，智慧环卫大数据信息化云平台的建设和运营综合解决方案应运而生。

数据采集与整合：通过安装各类传感器和监控设备，收集环卫工作中的各类数据，包括垃圾量、作业车辆运行状况、环境质量等。

整合各类环卫管理系统的数据资源，形成一个全面、准确的数据库。

数据分析与挖掘：利用大数据技术和算法，对收集的数据进行深度分析和挖掘，发现环卫工作中的规律和问题，为决策提供支持。

智慧环卫管理：基于数据分析结果，实现智慧化的环卫管理。

包括智能调度作业车辆、优化垃圾处理流程、预测垃圾产生量等，提高环卫工作的效率和质量。

公共服务提升：通过云平台，提供公共服务接口和应用程序，方便公众查询环卫信息，参与环卫工作，提高公众的满意度和参与度。

运营管理与优化：建立专业的运营团队，负责平台的日常运维和管理。

通过监测平台运行状况，不断优化平台功能和服务，提高平台的运行效率和稳定性。

通过这个综合解决方案，可以实现环卫工作的精细化、智能化管理，提高环卫工作的效率和质量，推动城市环境卫生管理的现代化进程。

1. 智慧环卫背景介绍随着城市化进程的加速和人口的不断增长，城市环卫管理面临着越来越大的挑战。

传统的环卫管理方式已无法满足现代城市发展的需求，亟需借助先进的技术手段提升管理效率和服务水平。

智慧环卫作为一种新型的环卫管理模式，正逐渐受到广泛关注。

智慧环卫是借助现代信息技术，如大数据、云计算、物联网等，实现对城市环境卫生管理的智能化、精细化、高效化。

在当前数字化、智能化的时代背景下，智慧环卫已成为城市发展的重要组成部分，为城市环境的持续改善提供有力支撑。

随着信息技术的飞速发展，环卫行业正在经历从传统人工管理向智慧化管理的转变。

智慧环卫的建设不仅有助于提高环卫管理的效率和响应速度，还能为政府决策提供科学依据，为市民提供更加优质的服务。

智慧环保大数据云平台建设和运营整体解决方案一、整体解决方案概述智慧环保大数据云平台是为了解决环境保护领域数据应用和管理的问题而建立的。

该平台将集成环境数据采集、管理、处理与分析、展示与应用等一系列功能，为环保部门和相关企事业单位提供全方位、一体化的数据解决方案。

二、平台建设方案1.数据采集和传输：建设数据采集系统，采集环境监测、污染源等相关数据。

通过物联网技术实现数据的实时传输和实时监测。

2.数据存储和管理：搭建大数据存储和管理系统，采用云计算和分布式存储技术，确保数据安全和高效访问。

3.数据处理和分析：建设数据处理和分析平台，利用数据挖掘和机器学习等技术对采集到的数据进行处理和分析，提取有用信息。

建立环境数据模型，进行数据预测和决策支持。

4.数据展示和应用：开发数据展示和应用平台，将处理和分析得到的数据以可视化的方式展示出来，为用户提供直观、清晰的数据表现形式。

同时，提供数据查询、分析和导出等功能，支持用户的数据使用和应用。

5.平台扩展性和可拓展性：考虑到环境保护领域数据多样性和变化性的特点，平台需要具备良好的扩展性和可拓展性。

可以根据用户需求增加新的数据采集模块和功能模块。

三、平台运营方案1.数据质量管理：建立数据质量管理机制，对采集到的数据进行质量检测和评估，确保数据的准确性和完整性。

2.数据安全管理：加强数据安全管理，采取有效措施保护数据的安全性，包括数据备份、权限管理、数据加密等。

3.服务支持：建立专业的技术支持团队，提供系统维护和故障处理等技术支持服务，保证平台的正常运行。

4.用户培训和推广：开展用户培训和推广活动，提高用户对平台的认识和使用，增加平台的用户量和影响力。

5.合作与共享：与相关环保部门、企事业单位和研究机构等建立合作关系，共享数据资源和技术经验，推进平台的发展和应用。

四、预期效果及优势通过智慧环保大数据云平台的建设和运营，可以实现以下预期效果：1.数据整合与共享：将环境领域的多源数据整合到一个平台上，实现数据的共享和互联互通。