梅州市環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

蘇衍濤

（梅州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站廣東梅州514071）

梅州市環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

蘇衍濤

（梅州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站廣東梅州514071）

借鑒國(guó)內(nèi)外自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的先進(jìn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以提高自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)管理能力和數(shù)據(jù)綜合再利用為目標(biāo)設(shè)計(jì)梅州市環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了站點(diǎn)任務(wù)式管理、子站信息管理及數(shù)據(jù)審核的設(shè)計(jì)，建立了一個(gè)相對(duì)完善的環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)及監(jiān)控信息平臺(tái)。

環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)；任務(wù)式管理；管理評(píng)價(jià)；信息管理系統(tǒng)

隨著儀器分析技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境自動(dòng)監(jiān)控因其實(shí)時(shí)性、連續(xù)性、高效性、全天候監(jiān)測(cè)等優(yōu)勢(shì)逐漸成為國(guó)內(nèi)外環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)[1,2]。前人在環(huán)境自動(dòng)監(jiān)控的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)功能整合等基礎(chǔ)問(wèn)題上做了大量的研究[1-7]，但在如何提高站點(diǎn)管理能力及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)再利用效率，評(píng)價(jià)自動(dòng)監(jiān)測(cè)子站管理水平等工作上依然存在研究的空白。梅州市環(huán)境質(zhì)量在線系統(tǒng)在吸取已有研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際工作情況提出任務(wù)式子站管理等功能，夯實(shí)在線監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)理解超出傳統(tǒng)自動(dòng)站的含義，其數(shù)據(jù)范疇包括自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)站手工比對(duì)數(shù)據(jù)、環(huán)境質(zhì)量手工監(jiān)測(cè)斷面/點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，甚至系統(tǒng)本身的運(yùn)行狀態(tài)等其他相關(guān)支持?jǐn)?shù)據(jù)。軟件實(shí)現(xiàn)上，系統(tǒng)區(qū)分子站端（負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和任務(wù)執(zhí)行）及中心端（負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)、下發(fā)監(jiān)測(cè)任務(wù)及系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)）兩部分，兩部分緊密結(jié)合并相輔相成。

2　關(guān)鍵功能

2.1數(shù)據(jù)采集與傳輸

數(shù)據(jù)采集模塊采用通用型污染物自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，該模塊采集現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、儀器零跨精度檢查數(shù)據(jù)、儀器狀態(tài)參數(shù)、儀器設(shè)備工作狀態(tài)以及儀器故障報(bào)警事件等信息。數(shù)據(jù)傳輸負(fù)責(zé)將采集到的各類數(shù)據(jù)上傳至中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并可接收中心平臺(tái)下發(fā)的控制命令，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸透明不受具體的網(wǎng)絡(luò)類型制約。數(shù)據(jù)傳輸模塊具有網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)診斷功能，實(shí)時(shí)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)；數(shù)據(jù)傳輸模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、命令、狀態(tài)信息、報(bào)警故障信息等不同數(shù)據(jù)類型的實(shí)時(shí)傳輸。

2.2數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理包括查詢及演示，兩者有機(jī)結(jié)合并且可以無(wú)縫切換。數(shù)據(jù)管理模糊了（實(shí)時(shí)/歷史）數(shù)據(jù)在時(shí)間軸上的差別，只要根據(jù)設(shè)定的條件（時(shí)間間隔、行政區(qū)域、自動(dòng)站屬性等）查詢到某時(shí)間區(qū)間及某時(shí)間原點(diǎn)以后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并用動(dòng)態(tài)曲線及表格方式演示。該功能實(shí)現(xiàn)多站多參及WEBGIS技術(shù)多圖源查詢方式，給子站管理、數(shù)據(jù)審核及質(zhì)控人員一個(gè)非常直觀的查詢體驗(yàn)。

數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)人工補(bǔ)錄缺失數(shù)據(jù)、對(duì)比情況數(shù)據(jù)錄入、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)登的功能。數(shù)據(jù)管理還具有日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、審核流程監(jiān)控的功能，可以查詢到數(shù)據(jù)流所處的位置。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)抽取合格監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并根據(jù)Excel及word模板自動(dòng)統(tǒng)計(jì)生成環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)常用的報(bào)表，支持直接打印存檔，便于為決策管理系統(tǒng)提供原始數(shù)據(jù)。

2.3數(shù)據(jù)審核

系統(tǒng)具備原始+質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)兩重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)過(guò)三級(jí)審核的數(shù)據(jù)寫入質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，完成審核流程。原始數(shù)據(jù)庫(kù)是直接從子站收取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，未經(jīng)過(guò)人工或者有效性審核的數(shù)據(jù)；質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)是經(jīng)過(guò)審核后標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)審核狀態(tài)屬性的數(shù)據(jù)，如異常（不滿足監(jiān)測(cè)規(guī)范中數(shù)據(jù)有效性性規(guī)定的數(shù)據(jù)、子站監(jiān)測(cè)分析儀器故障時(shí)產(chǎn)生的監(jiān)測(cè)值、子站斷電復(fù)位后在儀器預(yù)熱時(shí)產(chǎn)生的監(jiān)測(cè)值等[5]）、未檢出、離線、QA/QC檢查數(shù)據(jù)、儀器維修等。質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)與原始數(shù)據(jù)庫(kù)兩者相輔相成，質(zhì)控審核標(biāo)記可以通過(guò)原始數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行審核操作溯源。

2.4站點(diǎn)任務(wù)

系統(tǒng)針對(duì)監(jiān)測(cè)儀器、其他監(jiān)控設(shè)備及站房的維護(hù)管理開(kāi)發(fā)站點(diǎn)任務(wù)功能。站點(diǎn)任務(wù)區(qū)分常規(guī)巡檢任務(wù)和硬性任務(wù)：常規(guī)巡檢任務(wù)是子站管理員在固定時(shí)間間隔對(duì)子站進(jìn)行巡檢時(shí)必須檢查的內(nèi)容，如站房溫濕度及空調(diào)運(yùn)行情況、采樣總管溫控、站房漏水檢查及站房周遭情況等保證監(jiān)測(cè)設(shè)備正常運(yùn)行的項(xiàng)目，或者對(duì)儀器部件的定期維護(hù)維修等。站點(diǎn)管理員可以通過(guò)系統(tǒng)自行添加其他例行任務(wù)，任務(wù)周期和內(nèi)容可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行編輯調(diào)整；硬性任務(wù)包括系統(tǒng)預(yù)防性、針對(duì)性檢修任務(wù)，或者特定儀器須進(jìn)行定期維護(hù)的內(nèi)容，子站維護(hù)人員不可修改和忽略任務(wù)。

2.5質(zhì)量控制檢查

零跨精度檢查提供完整的任務(wù)報(bào)告，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)、名稱任務(wù)名稱、檢查時(shí)間、實(shí)測(cè)濃度與理論濃度的比對(duì)等。儀器狀態(tài)或者數(shù)據(jù)異常等情況下提供報(bào)警查詢報(bào)告。零跨度參數(shù)提供零度、跨度檢查使用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的詳細(xì)信息，包括各個(gè)站點(diǎn)相應(yīng)測(cè)定項(xiàng)目使用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的來(lái)源、編號(hào)、有效期、理論濃度、歷史修改記錄及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)更換記錄的報(bào)告。站點(diǎn)管理評(píng)價(jià)綜合子站零跨精度檢查、報(bào)警查詢、儀器狀態(tài)、聯(lián)網(wǎng)時(shí)間等指標(biāo)，評(píng)價(jià)子站維護(hù)管理的狀況，提供評(píng)價(jià)簡(jiǎn)報(bào)。

3　結(jié)語(yǔ)

梅州市環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)專注于規(guī)范子站運(yùn)行，通過(guò)實(shí)施系統(tǒng)的任務(wù)功能提高子站的維護(hù)管理水平，不管采取何種運(yùn)維方式都能夠保證子站能夠得到有效的管理，有效的將自動(dòng)監(jiān)控管理提高一個(gè)層次。

[1]秦?zé)樹(shù)h.基于遠(yuǎn)程診斷的空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[Master's Thesis].上海交通大學(xué)電子,2007.

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蘇衍濤（1979—）男，廣東羅定人，碩士研究生，工程師，主要從事環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)研究工作。