水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用淺析

陳 偉 王雪奇

1.臺(tái)州市環(huán)科環(huán)保設(shè)備運(yùn)營(yíng)維護(hù)有限公司；2.臺(tái)州市歐保環(huán)保工程有限公司

1 前言

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升，環(huán)保技術(shù)得到了良好的發(fā)展。當(dāng)前階段，要想促使我國(guó)水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作得到高效率的開(kāi)展，從一方面進(jìn)行探究離不開(kāi)完善水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的幫助，而另一方面，也對(duì)于各項(xiàng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作以及應(yīng)用的技術(shù)提出了非常嚴(yán)格的要求，對(duì)于包含的水質(zhì)數(shù)據(jù)來(lái)講，除了屬于環(huán)保監(jiān)測(cè)工作長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)展所積累的數(shù)據(jù)之外，與此同時(shí)還屬于提升水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作水平和質(zhì)量的主要依據(jù)。本文結(jié)合我國(guó)水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)類大數(shù)據(jù)的應(yīng)用特征，闡述了該項(xiàng)技術(shù)的具體應(yīng)用情況，希望能夠促使水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作得到全方面的開(kāi)展。

2 對(duì)于大數(shù)據(jù)和水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)之間聯(lián)系性的探究

所謂水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般是以相關(guān)的分析設(shè)備為主，結(jié)合傳感器技術(shù)大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)來(lái)全方面的監(jiān)督和測(cè)試目標(biāo)水域水質(zhì)情況，確保水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而促使水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作朝著更好的趨勢(shì)邁進(jìn)。對(duì)于云計(jì)算技術(shù)來(lái)講，自身有著較為獨(dú)特的特征以及優(yōu)勢(shì)，除了包含復(fù)雜的分布式儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)之外，還可以高效率完成數(shù)據(jù)計(jì)算工作，可以為水質(zhì)監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)的開(kāi)展提供良好的儲(chǔ)存服務(wù)。而大數(shù)據(jù)技術(shù)，除了具備較強(qiáng)的價(jià)值，還能夠滿足各項(xiàng)業(yè)務(wù)以及各個(gè)環(huán)節(jié)提出的高要求，從中看出，大數(shù)據(jù)技術(shù)云計(jì)算以及水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)之間有著密切的聯(lián)系性，三者缺一不可。

3 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)工作存在的相關(guān)問(wèn)題

在水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展期間，還有著較多的不足之處，具體表現(xiàn)在以下幾方面。

3.1 設(shè)備有著多樣性的特征

從當(dāng)前水質(zhì)分析監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展期間來(lái)看，所需的設(shè)備是非常多的，并且這些設(shè)備除了有著極高的繁瑣性之外，還有著諸多的類型，各項(xiàng)設(shè)備產(chǎn)生的效果和優(yōu)勢(shì)也是不一樣的，比如有的設(shè)備價(jià)格較高，而有的設(shè)備價(jià)格較低，因此品質(zhì)以及維修服務(wù)情況等均是不一樣的，受此種現(xiàn)象的影響，就使得水質(zhì)分析監(jiān)測(cè)設(shè)備的操作原理和應(yīng)用的技術(shù)有著明顯的差別，并且設(shè)備的參數(shù)不具備統(tǒng)一性，技術(shù)維護(hù)服務(wù)水平處于較低的狀態(tài)，難以達(dá)到統(tǒng)一的目的，有的設(shè)備沒(méi)有及時(shí)得到創(chuàng)新和改進(jìn)應(yīng)用，很長(zhǎng)時(shí)間以后也沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行保養(yǎng)。所以要想促使水質(zhì)分析監(jiān)測(cè)設(shè)備高效率運(yùn)行，將其他優(yōu)勢(shì)全面發(fā)揮到水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中，就應(yīng)當(dāng)加大對(duì)其的保養(yǎng)和維修力度，延伸設(shè)備的使用時(shí)間，這樣一來(lái)就能夠確保監(jiān)測(cè)設(shè)備準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

3.2 數(shù)據(jù)有著較大的零散性特征

當(dāng)前階段，在企業(yè)運(yùn)行期間，所需的環(huán)保設(shè)備在安裝期間面臨的時(shí)間是非常多的，再加上設(shè)備性能的不同，因此就使得水質(zhì)分析監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)受到了相關(guān)因素的影響，沒(méi)有被全面的和在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)相互連接到一起，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得不到有效的覆蓋，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)效率降低，數(shù)據(jù)過(guò)于零散。此種現(xiàn)象是無(wú)法將企業(yè)具體水質(zhì)情況有效體現(xiàn)出來(lái)的，環(huán)保管理部門也難以動(dòng)態(tài)性的對(duì)企業(yè)進(jìn)行監(jiān)督和管理。

4 在水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中對(duì)于大數(shù)據(jù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

本文以某項(xiàng)化工企業(yè)舉例說(shuō)明，該項(xiàng)階段結(jié)合實(shí)際情況配置了專業(yè)性的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，該項(xiàng)設(shè)備能夠全面的監(jiān)測(cè)以及搜集水質(zhì)情況，精準(zhǔn)的反饋數(shù)據(jù)，不過(guò)從設(shè)備實(shí)際使用現(xiàn)狀來(lái)看，此項(xiàng)企業(yè)的管理部門職能查詢水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的過(guò)程中難以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合以及統(tǒng)計(jì)，并且獲取的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性非常低，所以要想加深企業(yè)管理層對(duì)于水質(zhì)具體情況的了解和認(rèn)識(shí)，除了落實(shí)完善的排污處理對(duì)策之外，還應(yīng)當(dāng)引進(jìn)新型的大數(shù)據(jù)技術(shù)，以此促使企業(yè)朝著信息化趨勢(shì)發(fā)展。在本篇文章中重點(diǎn)探究了水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中對(duì)于大數(shù)據(jù)技術(shù)的具體應(yīng)用以及規(guī)范性污水監(jiān)管系統(tǒng)的構(gòu)建。

4.1 合理的對(duì)系統(tǒng)整體架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保持規(guī)范性

在以往水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)期間，主要是以傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)為主，可是該種類型的系統(tǒng)較為單一，效果難以全面的發(fā)揮出來(lái)，本身一般是由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三種類型的架構(gòu)組合形成的，而自從引進(jìn)了大數(shù)據(jù)污水監(jiān)督管理系統(tǒng)以后，便從上述三層架構(gòu)的基礎(chǔ)上增設(shè)了數(shù)據(jù)處理，借助數(shù)據(jù)處理上能夠全方面的監(jiān)督和管理水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)期間獲取的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并且儲(chǔ)存以及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從一定程度上保證了數(shù)據(jù)的完善性。

4.2 對(duì)系統(tǒng)功能模塊進(jìn)行規(guī)范性的設(shè)計(jì)

其一；進(jìn)行動(dòng)態(tài)性的監(jiān)測(cè)和管理數(shù)據(jù)；所謂實(shí)時(shí)以及動(dòng)態(tài)性監(jiān)督管理工作，主要是從各項(xiàng)水源質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)入手，探究和分析包含的污染成分，然后提前預(yù)警不符合要求的監(jiān)測(cè)部分，將其呈現(xiàn)于系統(tǒng)內(nèi)，以此達(dá)到警示的效果，讓相關(guān)人員明確注意該項(xiàng)問(wèn)題，通過(guò)相互探討的方式制定出完善的應(yīng)對(duì)對(duì)策，從而降低污水超出標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)象的出現(xiàn)概率。

其二；有效管理工廠內(nèi)包含的各項(xiàng)信息；借助系統(tǒng)功能模塊對(duì)工廠內(nèi)包含的各項(xiàng)信息進(jìn)行處理是很有必要的，具體涉及到了污水處理廠、水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，因?yàn)榛て髽I(yè)涉及到的污水處理廠是非常多的，而且不同類型的污水處理廠無(wú)論是規(guī)模還是應(yīng)用的設(shè)備都有著明顯的差別，所以科學(xué)合理的應(yīng)用系統(tǒng)功能模塊有利于加深管理層對(duì)于工廠運(yùn)行情況的了解程度，然后再定期檢驗(yàn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備整體狀態(tài)的基礎(chǔ)上加以維護(hù)，最終將污水徹底排放出去。

其三；管理和分析水源質(zhì)量；現(xiàn)階段，當(dāng)處理工廠內(nèi)包含的污水時(shí)，有的設(shè)備是無(wú)法直接將水質(zhì)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求讀取出來(lái)的，只有在完成采樣工作以后，經(jīng)由實(shí)驗(yàn)工作才可以達(dá)到測(cè)算水質(zhì)的目的。所以可以將水質(zhì)分析管理模塊應(yīng)用于該項(xiàng)系統(tǒng)內(nèi)，這樣做的目的是為了更新和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室中落實(shí)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果。

其四；用戶方面的管理工作；系統(tǒng)功能模塊還可以管理用戶，面對(duì)于不同用戶提出的高要求，均可以提供與之相符的訪問(wèn)權(quán)限，能夠從根本上滿足用戶需求，然后將系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)全面記錄下來(lái)，保持系統(tǒng)穩(wěn)定性，從而為后期維護(hù)系統(tǒng)工作的實(shí)施提供幫助。

其五；探究大數(shù)據(jù)；當(dāng)前階段，應(yīng)用的終端類型傳感器設(shè)備是每分每秒不間斷的檢測(cè)污水性質(zhì)，這樣一來(lái)就使得設(shè)備傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)過(guò)于繁瑣和復(fù)雜，基于此就需要制定出完善的對(duì)策和合理的方式來(lái)處理以及整合數(shù)據(jù)，借助大數(shù)據(jù)分析模塊中產(chǎn)生的優(yōu)勢(shì)來(lái)初步處置數(shù)據(jù)，將存在誤差并且沒(méi)有利用價(jià)值的數(shù)據(jù)清除。除此之外，還可以以規(guī)范性的指標(biāo)測(cè)量模式為主，更進(jìn)一步的分析和計(jì)算數(shù)據(jù)情況，將獲取的水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果以圖表的方式體現(xiàn)出來(lái)，從而提升工作水平，保證工作質(zhì)量。

4.3 儲(chǔ)存數(shù)據(jù)確保數(shù)據(jù)的完善性

該項(xiàng)系統(tǒng)內(nèi)制定的數(shù)據(jù)庫(kù)是借助Hadoop 平臺(tái)構(gòu)建形成的，實(shí)施各項(xiàng)平臺(tái)的實(shí)質(zhì)性目的是為了動(dòng)態(tài)性的處理各項(xiàng)數(shù)據(jù)滿足大容量需求，而應(yīng)用HBase 體系架構(gòu)，可以將諸多類型的數(shù)據(jù)全面儲(chǔ)存起來(lái)，該項(xiàng)體系架構(gòu)組成結(jié)構(gòu)具體包含了以下幾點(diǎn)。

第一，數(shù)據(jù)采集引擎；一般情況下，在化工廠運(yùn)行期間實(shí)施污水檢測(cè)的過(guò)程中，相關(guān)人員均是將收集的數(shù)據(jù)和信息全部放置于該項(xiàng)污水處理廠內(nèi)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，當(dāng)完成該項(xiàng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的規(guī)劃工作以后，應(yīng)用sqoop 來(lái)傳輸歷史數(shù)據(jù)，放置于hdfs內(nèi)，此項(xiàng)操作流程能夠達(dá)到高效率儲(chǔ)存實(shí)施污水?dāng)?shù)據(jù)的目的。

第二，Hadoophdfs 大數(shù)據(jù)儲(chǔ)存文件系統(tǒng)的應(yīng)用。因?yàn)樗|(zhì)在線監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中包含的數(shù)據(jù)類型非常多，并且伴隨著時(shí)間的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)量逐漸拓展和增多，隨之呈現(xiàn)出了快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。所以要想高效率的儲(chǔ)存以及監(jiān)管各項(xiàng)復(fù)雜性數(shù)據(jù)。眼見(jiàn)sadoopsdfs大數(shù)據(jù)儲(chǔ)存文件系統(tǒng)進(jìn)行工作是很有必要的，此項(xiàng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)極高。

第三，HBase數(shù)據(jù)儲(chǔ)存引擎的應(yīng)用。當(dāng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存的時(shí)候，可以應(yīng)用HBase技術(shù)來(lái)拓展以及延伸數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量，增加使用空間，為管理人員查詢和獲取數(shù)據(jù)提供諸多的便利。

5 結(jié)語(yǔ)

從以上論述來(lái)看，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)產(chǎn)生的優(yōu)勢(shì)是極高的，將其應(yīng)用于水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中，除了可以提升水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度和完善性之外，還能夠借助該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)加快水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展的效率，在促使水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域穩(wěn)定運(yùn)行的背景下改善環(huán)境，降低水污染，以此達(dá)到構(gòu)建生態(tài)社會(huì)的目的。