環(huán)境監(jiān)測質量管理信息系統(tǒng)與應用研究*

.福州市環(huán)境監(jiān)測站；.福建省環(huán)境監(jiān)測中心站；.福州啟航信息工程有限公司 金致凡 楊冬雪 張 良 李翠萍

環(huán)境監(jiān)測質量管理是為保證環(huán)境監(jiān)測質量而實施的各種管理活動和技術活動的總和。長期以來，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)對監(jiān)測質量管理信息的收集不夠全面、完整，并且一直采用手工方式處理，效率低，成本高。環(huán)境監(jiān)測管理部門對下屬監(jiān)測站的人員、儀器、能力等信息僅能大概掌握，對基層監(jiān)測站日常監(jiān)測質控活動的開展情況與成效僅能總體了解。隨著新時期環(huán)境監(jiān)測工作的發(fā)展，為落實環(huán)境監(jiān)測質量管理的有關規(guī)定，環(huán)境監(jiān)測管理部門需要及時、全面地掌握環(huán)境監(jiān)測質量管理全要素的信息，以加強對環(huán)境監(jiān)測的質量管理工作。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)迫切需要引進現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫技術，實現(xiàn)監(jiān)測質量管理工作的現(xiàn)代化、信息化。

1 系統(tǒng)建設方案

1.1 建設目標

研究開發(fā)環(huán)境監(jiān)測質量管理信息系統(tǒng)，作為環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測質量管理工作的交流平臺，便于加強環(huán)境監(jiān)測管理部門對各級環(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測質量管理工作的指導，實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部監(jiān)測質量信息的溝通共享和動態(tài)管理，提升全國環(huán)境監(jiān)測質量管理工作的整體信息化水平。

1.2 建設重點

1.2.1 規(guī)范的信息分類表達方式

遵循國家環(huán)境監(jiān)測質量管理的有關規(guī)定、要求，整理規(guī)范監(jiān)測質量管理信息的分類、表述形式，建立適用于環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的單位概況、監(jiān)測項目、分析方法、監(jiān)測人員、持證考核培訓、質控比對以及儀器分類、監(jiān)測站建設標準、儀器配備要求等基本數(shù)據(jù)庫，促進監(jiān)測質量管理工作的規(guī)范化。

1.2.2 豐富的信息統(tǒng)計管理功能

開發(fā)實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測質量管理信息的動態(tài)查詢、統(tǒng)計、分析和內(nèi)部交流等功能，并結合當前主要的監(jiān)測質量管理業(yè)務工作，逐步拓展持證上崗考核發(fā)證等相關業(yè)務功能，以提高環(huán)境監(jiān)測質量管理人員的日常業(yè)務工作效率，保證信息統(tǒng)計準確性與綜合分析的科學性，提高監(jiān)測管理部門的決策管理能力。

1.2.3 靈活的信息上報傳輸模式

針對環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)信息化程度水平不一的現(xiàn)實，設計環(huán)境監(jiān)測質量管理信息的收集上報模式和數(shù)據(jù)接口，開發(fā)本系統(tǒng)配套的監(jiān)測質量管理信息收集子系統(tǒng)（單機版軟件），以便于各級環(huán)境監(jiān)測站匯總、更新各類監(jiān)測質量管理信息，便于本系統(tǒng)在全國環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的推廣應用。

1.3 建設原則

1.3.1 緊扣規(guī)范要求和實際需求的原則

在嚴格遵循環(huán)境監(jiān)測質量管理有關規(guī)定的基礎上，全面、系統(tǒng)地調(diào)研、分析環(huán)境監(jiān)測質量管理工作的各項業(yè)務需求，分析現(xiàn)有質量管理手段的優(yōu)勢與不足，篩選質量管理信息，提出切合實際的研究目標，確定管理系統(tǒng)功能模塊。

1.3.2 堅持統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一標準的原則

按照環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的有關規(guī)范及標準統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集、文件格式、信息傳遞等要求，以保證系統(tǒng)的科學性、完整性、規(guī)范性；同時嚴格遵循國家軟件工程的相關規(guī)范進行設計和實施，以保證軟件的總體質量，并提供完整、規(guī)范的技術文檔。

1.3.3 遵循分步實施和逐步完善的原則

在統(tǒng)籌規(guī)劃的前提下，首先進行必要的基礎數(shù)據(jù)庫建設，從實現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能開始，再逐步拓展功能模塊，豐富系統(tǒng)功能；在系統(tǒng)推廣過程通過試點，及時征求專家和用戶意見，對發(fā)現(xiàn)的問題加以改進并對系統(tǒng)進行完善，逐步推動。同時在系統(tǒng)開發(fā)中積極應用信息技術最新成果，保證系統(tǒng)的先進性、安全性和穩(wěn)定性。

2 系統(tǒng)總體設計

2.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡架構設計

系統(tǒng)服務器通過電信運營商的寬帶接入到互聯(lián)網(wǎng)，并向電信運營商申請若干個合法的互聯(lián)網(wǎng)IP地址和域名。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務器和WEB服務器放置在防火墻的DMZ區(qū)（停火區(qū)），設置互聯(lián)網(wǎng)IP地址，同時在防火墻上設置訪問權限，開放80端口對外服務。系統(tǒng)用戶接入到互聯(lián)網(wǎng)，輸入WEB服務器的公開的域名或IP地址就能訪問質量管理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)網(wǎng)絡架構示意圖參見圖1。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡架構示意圖

2.2 系統(tǒng)軟件架構設計

本系統(tǒng)采用B/S模式開發(fā)，環(huán)境監(jiān)測司、省級環(huán)保部門、中國環(huán)境監(jiān)測總站、省級監(jiān)測站等單位質量管理人員不需要安裝客戶端軟件，用 IE瀏覽器就可以直接訪問系統(tǒng)進行操作。系統(tǒng)的WEB 服務器采用微軟的IIS WEB SERVER搭建，采用Microsoft Visual Studio .NET作為開發(fā)工具。數(shù)據(jù)庫選用Oracle10g數(shù)據(jù)庫，集中存放監(jiān)測質量管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)配套的網(wǎng)絡單機版系統(tǒng)軟件采用多層架構的模式開發(fā)，可從系統(tǒng)網(wǎng)站主界面下載，分發(fā)給各市、縣監(jiān)測站。各基層監(jiān)測站無需安裝數(shù)據(jù)庫，無需任何配置，即可直接運行，通過WEB服務器提供的ISAPI擴展服務，訪問應用服務器。應用服務器統(tǒng)一響應各客戶端請求，訪問交換數(shù)據(jù)庫。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸模式設計

質量管理信息系統(tǒng)用戶為環(huán)保部環(huán)境監(jiān)測司、省級環(huán)保部門和中國環(huán)境監(jiān)測總站、省級環(huán)境監(jiān)測站等單位質量管理人員，各省級環(huán)境監(jiān)測站負責上報和維護自己單位及下屬各級監(jiān)測站的質量管理信息數(shù)據(jù)。各級監(jiān)測站基礎質量管理數(shù)據(jù)的收集、匯總的傳輸模式有兩種：一種是對于已經(jīng)建成了省級范圍的質量管理信息系統(tǒng)的省級站，可直接通過本系統(tǒng)提供的標準開放接口，直接上傳數(shù)據(jù)；另一種是對于多數(shù)尚未建立監(jiān)測質量管理信息系統(tǒng)的省級站，可以采用網(wǎng)絡單機版系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)。傳輸模式示意圖參見圖2。

各基層監(jiān)測站直接運行網(wǎng)絡單機版系統(tǒng)軟件錄入數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)自動保存到系統(tǒng)服務器的交換數(shù)據(jù)庫中，無需再人工上報。上級監(jiān)測站打開程序就能從交換數(shù)據(jù)庫即時查看到數(shù)據(jù)，進行審查。省級監(jiān)測站審查全省數(shù)據(jù)后，可把全省數(shù)據(jù)自動上載到質量管理信息系統(tǒng)全國數(shù)據(jù)庫中。網(wǎng)絡單機版系統(tǒng)還支持單機模式，可以把數(shù)據(jù)下載在本地，當網(wǎng)絡中斷的時候，依然可以查詢導出數(shù)據(jù)。

圖2 系統(tǒng)傳輸模式示意圖

3 系統(tǒng)主要功能與實現(xiàn)

3.1 消息公告

包括通知公告、工作動態(tài)、文件下載、技術交流、消息發(fā)送和消息接收等模塊，實現(xiàn)系統(tǒng)用戶之間的內(nèi)部信息交流，具有查看、發(fā)送、接收、新增、修改、刪除、下載等功能。各用戶可定期登錄系統(tǒng)，及時查看、下載這些消息公告。

3.2 標準管理

包括項目及分析方法標準、儀器分類標準、監(jiān)測站儀器配備標準、監(jiān)測站建設標準和標準規(guī)范文本等管理模塊，主要是建立統(tǒng)一規(guī)范的項目及分析方法標準，對項目標準規(guī)范文本進行統(tǒng)一管理，并按《全國環(huán)境監(jiān)測站建設標準》要求配置各級別監(jiān)測站的建設標準。

3.3 基礎信息管理

包括單位概況、人員信息、儀器設備、考核、培訓、質控、比對等模塊，可用來記錄、匯總各年度全國各地區(qū)各級監(jiān)測站各類基礎信息。

3.4 統(tǒng)計信息查詢

包括機構建設、人員信息、經(jīng)費使用、儀器配備、技術考核、質量監(jiān)督、教育培訓、監(jiān)測能力等模塊，可按地域、監(jiān)測站級別、時間等方式查詢?nèi)珖骷壉O(jiān)測站各類專項信息情況，進行分類統(tǒng)計并以列表及圖形方式顯示統(tǒng)計結果。

3.5 綜合分析管理

可對機構建設、人員結構、經(jīng)費使用、儀器配備、監(jiān)測能力等各種監(jiān)測質量數(shù)據(jù)信息進行綜合分析，產(chǎn)生監(jiān)測站標準化建設評估結果等各種專題報表，供管理決策使用。系統(tǒng)可以根據(jù)用戶對監(jiān)測質量管理的需要，任意定制分析范圍、條件進行綜合分析（如可通過設定某地域、某類監(jiān)測項目，即可分析某地域各環(huán)境監(jiān)測站人員是否具備針對某類污染物的全指標分析能力）。系統(tǒng)還可以將分析條件集合命名保存，便于今后的更新和擴展使用。

3.6 系統(tǒng)維護

包括監(jiān)測站維護、用戶管理、權限管理、基礎庫維護、系統(tǒng)日志、系統(tǒng)安全等功能。

4 系統(tǒng)的試點應用

本系統(tǒng)作為國家環(huán)保部環(huán)境監(jiān)測司的立項課題，已于2011年通過驗收。系統(tǒng)現(xiàn)已在福建省、湖北省環(huán)境監(jiān)測質量管理實際工作中發(fā)揮重要作用，并在海南、河南、山東、江蘇、廣東等省開展試點應用工作。本系統(tǒng)投入應用后，可收集匯總全國環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)各級環(huán)境監(jiān)測站的質量管理信息、環(huán)境監(jiān)測質量控制數(shù)據(jù)，成為環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測質量管理的統(tǒng)一信息庫。各級環(huán)保主管部門、環(huán)境監(jiān)測站，可以根據(jù)各自的權限和工作需要，從信息庫提取、匯總、統(tǒng)計相關信息，供環(huán)境監(jiān)測管理和決策參考。

從本系統(tǒng)的試運行情況看，基層監(jiān)測站依托本系統(tǒng)的應用，減輕了工作負擔，提高了工作效率，節(jié)省了大量的時間和精力，促進了本單位監(jiān)測質量管理工作的規(guī)范化和精細化；通過系統(tǒng)開展技術交流和資料共享，也促進了本單位監(jiān)測質量管理水平的提升。環(huán)境監(jiān)測管理部門依托本系統(tǒng)，可以實時、全面、準確地掌握所轄地域環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的各類信息，指導、部署監(jiān)測質量管理工作，促進了監(jiān)測質量管理水平的總體提升。

5 結語

采用B/S模式開發(fā)的環(huán)境監(jiān)測質量管理信息系統(tǒng)功能實用、信息全面，可對環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)各單位的技術能力、人力資源、儀器設備配置、方法標準、質量控制數(shù)據(jù)等信息實行動態(tài)管理，查詢分析功能十分強大。由于本系統(tǒng)采用模塊式結構，易于拓展，可根據(jù)全國環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)質量管理體系建設的需求，不斷開發(fā)新模塊、新功能。

本系統(tǒng)的研究開發(fā)，滿足了國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測領域建設全國性監(jiān)測質量管理信息系統(tǒng)的迫切需求，填補了環(huán)境監(jiān)測質量管理信息化領域的空白。本系統(tǒng)投入應用后，可成為全國環(huán)境監(jiān)測質量管理工作的重要交流平臺和信息平臺，有助于環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)開展內(nèi)部技術交流和資料共享，增強監(jiān)測質量管理的互動性和統(tǒng)一性。本系統(tǒng)的使用，還將有助于全國環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)提高質量管理工作效率，內(nèi)部信息的交流更暢通，節(jié)省了大量的人力、物力和時間，所產(chǎn)生的間接經(jīng)濟效益和社會效益是巨大的。

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