信息化引領(lǐng)下的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)實(shí)踐研究

（晉中市生態(tài)環(huán)境局，山西晉中 030600）

0.引言

信息化引領(lǐng)下的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存管理、全過程監(jiān)測(cè)分析等目標(biāo)，可以為環(huán)境監(jiān)測(cè)部門全面掌握環(huán)境質(zhì)量奠定良好基礎(chǔ)，并為環(huán)境管理工作規(guī)劃和決策提供有利依據(jù)。由此可見，建立信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不僅是提高環(huán)境監(jiān)測(cè)效率和質(zhì)量的重要手段，也是環(huán)境管理工作未來發(fā)展的必然需求[1]。而如何利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)構(gòu)建健全、完善的信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，成為每一位環(huán)境監(jiān)測(cè)工作者需要深入研究和探索的重要課題。

1.信息化引領(lǐng)下的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)原則

信息時(shí)代背景下的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在建設(shè)過程中需要以用戶需求為導(dǎo)向，在現(xiàn)有系統(tǒng)基礎(chǔ)上豐富或重組系統(tǒng)功能，使系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)督環(huán)境質(zhì)量，有效提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，為滿足這一需求，需要遵循以下幾點(diǎn)基本原則：

1.1 實(shí)用性原則

結(jié)合新時(shí)期環(huán)境監(jiān)管部門管理與決策工作的實(shí)際需求分析，設(shè)計(jì)人員在構(gòu)建信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，需要保留充足余地。即明確系統(tǒng)構(gòu)造體系，為后期修改和調(diào)整提供便利，根據(jù)實(shí)際需求對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠滿足實(shí)用性目標(biāo)。

1.2 可擴(kuò)充性原則

設(shè)計(jì)人員需要具備組件設(shè)計(jì)思想和開發(fā)技術(shù)思想，并在此基礎(chǔ)上建設(shè)信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，保證在用戶需求發(fā)生變化時(shí)，可以盡可能減少系統(tǒng)修改量。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)性原則

在信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和規(guī)劃過程中，需要保證選擇的硬件設(shè)備充分滿足國際化標(biāo)準(zhǔn)需求，同時(shí)在軟件開發(fā)過程中要嚴(yán)格遵循技術(shù)規(guī)范和總體需求，并接受公司質(zhì)量監(jiān)管部門的監(jiān)督控制[2]。

2.信息化引領(lǐng)下的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)功能簡介

信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在建設(shè)過程中，其功能有以下幾點(diǎn)：

第一，視頻點(diǎn)位整合功能。該功能需要支持整合全市600路以上的視頻，同時(shí)接入多種類型企業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻，從而滿足監(jiān)控資源控制和顯示等需求，保證全市環(huán)境監(jiān)測(cè)信息可視化。

第二，實(shí)時(shí)多圖像點(diǎn)播功能。該功能主要包括視頻采集、傳輸交換、控制顯示等內(nèi)容，環(huán)境監(jiān)測(cè)部門通過該功能，能夠在監(jiān)控客戶端實(shí)時(shí)播放監(jiān)控圖像。另外，該平臺(tái)能夠同時(shí)顯示多個(gè)畫面，并且畫面之間既有關(guān)聯(lián)性，又相互獨(dú)立[3]。例如：管理人員能夠通過指定設(shè)備或通道實(shí)時(shí)觀看監(jiān)控圖像，在點(diǎn)播過程中不會(huì)對(duì)其他通道圖像傳輸產(chǎn)生影響。不僅可以顯示多路實(shí)況和回放，還能夠顯示部分實(shí)況和回放。與此同時(shí)，該平臺(tái)還可以通過指定設(shè)備或通道對(duì)圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)點(diǎn)播，并滿足圖像放大、縮小、抓拍等需求。除此之外，該平臺(tái)還支持跨設(shè)備圖像組屏、多用戶共同訪問，以及圖像下載等需求。

第三，遠(yuǎn)程控制功能。該系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控軟件，能夠遠(yuǎn)程控制監(jiān)控?cái)z像頭。例如：對(duì)攝像機(jī)焦距、光圈、轉(zhuǎn)動(dòng)等進(jìn)行控制。同時(shí)可以鎖定或解鎖前端設(shè)備。環(huán)境監(jiān)測(cè)部門在觀看環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)圖像或歷史圖像時(shí)，可以通過錄屏或抓拍等方式獲取圖像，并將其保存在管理終端中[4]。

第四，視頻錄像功能。信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像功能，只要保證用戶在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，并通過密碼授權(quán)，就可以連接到環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)觀看監(jiān)測(cè)圖像。有利于突破時(shí)間、空間等限制，為環(huán)境管理奠定良好基礎(chǔ)。與此同時(shí)，環(huán)境監(jiān)管部門可以通過該系統(tǒng)，隨時(shí)啟動(dòng)頻度配置定時(shí)中心進(jìn)行錄像，監(jiān)控設(shè)備在滿足啟動(dòng)條件時(shí)，會(huì)自動(dòng)開啟錄像功能。除此之外，環(huán)境監(jiān)測(cè)部門可以通過檢索功能查找所需錄像[5]。

3.信息化引領(lǐng)下的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)實(shí)踐路徑

基于上文提到的幾種功能，在設(shè)計(jì)過程中，需要從以下幾個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)：

3.1 數(shù)據(jù)中心建設(shè)

數(shù)據(jù)中心需要建立在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，其構(gòu)成部分包括污染端源、監(jiān)控中心和技術(shù)網(wǎng)絡(luò)路線3個(gè)部分。其中污染端源需要在污染源排放口安裝自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備，這也是數(shù)據(jù)的主要來源。監(jiān)控中心則是指環(huán)保部門以及環(huán)境監(jiān)測(cè)管理部門，在設(shè)計(jì)過程中，需要將傳輸線路與監(jiān)控設(shè)備相連接，滿足在線監(jiān)督污染源排放以及環(huán)境質(zhì)量變化需求。技術(shù)網(wǎng)絡(luò)路線則是通過網(wǎng)絡(luò)報(bào)送方式，實(shí)時(shí)傳輸環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)中心建設(shè)的目標(biāo)是提供一種及時(shí)、快速的視頻點(diǎn)位信息采集系統(tǒng)或方法，從而解決傳統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)位信息采集效率較低這一問題。第一，利用GIS地圖在系統(tǒng)中規(guī)劃處環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的具體行政區(qū)域，并在系統(tǒng)中創(chuàng)建監(jiān)控點(diǎn)位區(qū)域，同時(shí)為指定用戶分配監(jiān)測(cè)點(diǎn)位區(qū)域的權(quán)限，使用戶能夠在權(quán)限通過的情況下收集和錄入環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控點(diǎn)相關(guān)信息。第二，結(jié)合環(huán)境監(jiān)測(cè)類型以及網(wǎng)絡(luò)承載情況，采用接入終端產(chǎn)品，將復(fù)雜的環(huán)境監(jiān)測(cè)資源接入傳輸通道，而后利用設(shè)備和平臺(tái)，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)資源進(jìn)行整合。

3.2 環(huán)境在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警軟件開發(fā)

信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要具備在線監(jiān)測(cè)功能和及時(shí)預(yù)警功能。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，需要從環(huán)境信息監(jiān)測(cè)模塊、評(píng)價(jià)預(yù)警模塊和信息服務(wù)模塊3個(gè)角度進(jìn)行分析。第一，環(huán)境信息監(jiān)測(cè)模塊，設(shè)計(jì)人員可以在環(huán)境監(jiān)測(cè)大區(qū)域環(huán)境中應(yīng)用3S技術(shù)，有利于分析技術(shù)向高效性和自動(dòng)化趨勢(shì)發(fā)展，為了提高環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可以將計(jì)算機(jī)控制操作程序作為分析儀器。第二，評(píng)價(jià)預(yù)警模塊。設(shè)計(jì)人員在該模塊設(shè)計(jì)過程中，可以利用GIS、數(shù)據(jù)倉庫、信息整合、模型模擬等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證滿足信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息加工、分析、評(píng)價(jià)需求，從而保證其預(yù)警準(zhǔn)確無誤，為環(huán)保部門以及環(huán)境監(jiān)測(cè)管理人員應(yīng)用奠定良好基礎(chǔ)。第三，信息服務(wù)模塊[6]。在該模塊設(shè)計(jì)過程中，為了滿足信息發(fā)布和信息共享的時(shí)效性，需要充分利用信息共享技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)。

3.3 現(xiàn)場端平臺(tái)設(shè)計(jì)

現(xiàn)場端平臺(tái)建設(shè)也是信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，需要在污染源現(xiàn)場安裝污染物監(jiān)控儀器、數(shù)據(jù)采集儀器等，保證采集數(shù)據(jù)科學(xué)合理，而后將采集后的數(shù)據(jù)利用網(wǎng)絡(luò)通信方式，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，如此則能夠保證環(huán)境監(jiān)測(cè)人員實(shí)時(shí)掌握環(huán)境污染情況。另外，現(xiàn)場端實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)具有容量大、支持工業(yè)生產(chǎn)過程分析等特點(diǎn)，需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合環(huán)保需求，對(duì)企業(yè)環(huán)保設(shè)施進(jìn)行智能化分析，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。具體來說，設(shè)計(jì)人員可以利用輔控系統(tǒng)或脫硫系統(tǒng)，全面掌握監(jiān)測(cè)現(xiàn)場的真實(shí)情況，保證獲取的數(shù)據(jù)科學(xué)、有效。并將現(xiàn)場工況數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)中心，而后需要利用環(huán)保知識(shí)，對(duì)企業(yè)治理設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行智能化分析，與此同時(shí)，現(xiàn)場端平臺(tái)可以結(jié)合環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)場實(shí)際情況自動(dòng)報(bào)警，環(huán)境監(jiān)測(cè)人員能夠通過遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式，對(duì)現(xiàn)場工況復(fù)雜程度和污染程度進(jìn)行判斷，有利于環(huán)境監(jiān)測(cè)部門結(jié)合真實(shí)工況制定或調(diào)整管理措施。在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，主要應(yīng)用了分布式發(fā)布方式，能夠突出可拓展性特點(diǎn)，并且支持全國范圍內(nèi)同時(shí)監(jiān)測(cè)需求。

4.結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，我國生態(tài)環(huán)境日益惡化，為人類進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來巨大阻礙，為了緩解生態(tài)壓力，黨中央及政府部門大力提倡生態(tài)環(huán)境建設(shè)，并出臺(tái)了一系列環(huán)境保護(hù)措施和政策。這也在一定程度上突出了環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的重要性。然而，由于新時(shí)期我國污染問題逐漸向多樣化趨勢(shì)發(fā)展，導(dǎo)致環(huán)境監(jiān)測(cè)難度日益增加，為了提高環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量和效果，需要利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，構(gòu)建信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。