鎮江市環境質量信息平臺概況及發展規劃

邱 堅，甘小兵

（鎮江市環境監測中心站，江蘇鎮江212000）

鎮江市環境質量信息平臺概況及發展規劃

邱 堅，甘小兵

（鎮江市環境監測中心站，江蘇鎮江212000）

介紹了鎮江市環境自動監測信息平臺概況以及使用中存在的問題，提出解決問題的方案。強調環境質量信息平臺的改造要與數據安全、質量控制以及人民群眾的生活需要相結合。

信息平臺；環境質量；現狀；問題；規劃；鎮江

當今社會環境質量自動監測監控和信息發布能力已成為表征一個城市環境管理水平的重要手段，也是政府為改善城市環境質量和保護市民身體健康的關鍵載體［1－6］。為了更好地體現自動監測的特色，解決因建設時間不統一，集成商眾多，選用技術路線、系統結構、系統功能、通訊方式、數據規范等方面不一致現象帶來的沖突，江蘇及全國各地都在探討解決方案，其中最普遍的解決方案就是建設統一有效、功能強大的信息化自動監測平臺。為了加快鎮江市環境監測信息化建設及滿足 “數字環保”的需求，鎮江市啟動了鎮江市環境自動監測信息平臺建設。

1 鎮江市環境質量信息平臺建設現狀

鎮江市環境質量信息平臺建于2012年，下設環境空氣質量平臺、環境空氣實時發布平臺、水質自動監測平臺、噪聲自動監測平臺四個子平臺。截至2014年，兩期工程共接入空氣自動監測站點11個、水質自動監測站點9個、噪聲自動監測站點3個、應急監測車1輛，基本覆蓋鎮江全市自動監測站點，實時對外發布空氣質量站點10個。

環境空氣質量平臺主要包含數據查詢、數據審核、數據比對、日報制作、數據轉發、臺賬管理等功能；環境空氣實時發布平臺主要包含站點GIS地圖顯示、各污染物實時和前24h顯示、最新AQI指數查詢等功能；水質自動站監測平臺主要包含站點數據查詢、數據審核、周報制作、超標報警等功能；噪聲自動監測平臺包含車流量統計、實時歷史數據查詢、等效聲級統計、數據輸出等功能。同時部分站點的視頻監控也可能通過平臺下位設備進行遠程瀏覽。目前，平臺經過兩期項目的開發，基本框架和功能已基本顯現，硬件布設已經基本成型，基本數據存儲和查詢功能已基本完成，已經能夠滿足全市環境自動監測的基本需要。但是，在平臺使用中也存在不少不盡如人意的地方，如BS架構消耗系統資源較大、數據安全性不足、站點質控和設備管理功能欠缺等，同時有些功能尚未開發，尚不能滿足市民和環境主管部門的需求。鎮江市環境質量信息平臺已完成部分整體構架見圖1。

2 信息平臺后期發展方向

結合平臺一、二期建設和使用中存在的問題，以及能夠讓環境主管部門與市民產生互動的需求，鎮江市環境質量信息平臺在后期的發展中將從下面幾個方面入手：

（1）調整數據庫架構，優化系統資源，開發離線版（CS）軟件

從目前使用情況看，隨著數據采集站點的逐步增加，同期在線審核或者查閱數據用戶超過3人的情況下，數據平臺會存在不同程度的卡頓，特別是同時多人審核數據對服務器壓力非常大。因此，在少量更新硬件資源的情況下，如何解決平臺的流暢情況是后期發展重要研究方向。

首先，從數據庫入手，將數據設置優先級別，將常用數據留在數據庫服務器中，將不常用的歷史數據存于磁盤陣列中，需要使用時再調取到服務器中，這樣在日常使用中平臺流暢度將有一定程度的提高；其次，優化平臺架構，原有BS web瀏覽架構保留基本數據審閱功能，用于常規數據查閱工作或者應急數據審核工作，重新開發一套CS架構的平臺離線數據交互處理軟件，用于緩解服務器壓力。為了保證數據的私密性，新版CS架構軟件采用現在流行的 “云”技術，即計算機中只裝有常用的數據處理軟件，使用時數據下載到計算機內存中，數據處理或查閱后，經過修改的數據將重新回傳到數據庫服務器，同時清除CS架構軟件中的數據，保證個人計算機中無任何數據遺留。這樣處理的優點是數據處理、審核以及后續的任何功能都是通過個人計算機實現，服務器只起到數據交互的作用，這樣將大幅度降低服務器的壓力，能夠讓更多用戶同時使用平臺。同時，CS架構因為其獨特的架構優勢，后期將有利于開發預警預報圖形渲染、各站點運行狀態 （動畫版）、多站點數據圖形比對、百分位圖制作、VOC圖譜查閱、全市污染狀態渲染圖等功能，并且在CS架構軟件中能增加自動更新功能，方便新功能的自動更新。最后，調整服務器進程優先級，限制BS架構同時運行的客戶數量，采用 “排隊”機制，保證部分用戶能夠流暢使用平臺，避免人多導致的整體卡機現象。

（2）采用數據 “異地容災”技術加強數據安全性，布設VPN數據專網

平臺運轉的兩年內，因停電、停網、服務器癱瘓導致的環境質量信息平臺全體 “停擺”而導致的重大事故出現多次，保證平臺數據的安全性及數據平臺的穩定長效運行成為急需解決的新課題。“異地容災”技術可以有效地緩解這個問題。“異地容災”技術，就是在其它有穩定可靠網絡環境的地方再布設一套硬件服務器及保障設備，安裝相同的服務器軟件，將原有子站的數據單發改為數據雙發，同時第二套系統與原有系統安裝數據同步軟件，每小時進行一次數據同步保證兩套系統數據統一。考慮到鎮江市空氣和水質自動監測站點一般都有專用的設備站房，配有穩定的光纖網絡和空調系統，電力供應穩定，因此可以將 “異地容災”地點放置在自動站，并配以防火墻、VPN、UPS等安全設施，使其能穩定行使 “容災”職責。

除 “異地容災”保障數據安全外，還需要加強數據傳輸的安全性，因此需要考慮建設一條安全的 “傳輸網”。目前專網分兩種，分別為直接鋪線的專線網絡和用VPN設備加密借用公用網絡設置的加密網絡。前者穩定性和安全性最高，但建設費用貴，后期線路維護費用也較高；后者采用公網加密技術，安全性低于專網但明顯高于公網，鋪設簡單，費用低廉，只需一個固定IP、在原有網絡之間架設一個VPN即可。綜合考慮節約資金和加強數據傳輸網絡的安全性要求，可考慮采用價格較低、安全性能有一定保障的VPN加密網絡方案。

除“異地容災”、VPN專線網絡外，還需要嚴格的平臺安全管理制度。這樣有助于加強使用人員和管理人員的數據安全意識，明確數據安全意識，定期檢查系統，防患于未然。

（3）提升質控管理能力，完善設備儀器管理庫

自動監測發展至今，質量控制管理越來越重要，如何借助平臺優勢加強自動站質量和儀器臺賬管理能力成為今后的發展方向。第一，可以利用子站的工控機進行無紙化臺賬管理，全部運維檔案在子站通過計算機錄入后上傳平臺，管理人員只需通過平臺相關管理功能就能了解各子站運維狀況。第二，可以通過子站的門禁系統，控制進出站點的人員信息，并通過內部攝像頭遠程監督運維人員工作狀況，對存在的問題及時糾正。第三，建立儀器設備備品庫，將站點設備和倉庫的備機、備品記錄入庫，設備更換和使用備品后，及時登陸儀器庫進行記錄，這樣儀器管理人員就能及時了解儀器狀況、備品存量等，當儀器長期未修復或者備品存量不足時，平臺還能自動短信提醒，通知管理員及時處理。第四，開發站點狀態動態變化系統，在CS平臺軟件上實時動態顯示各站點儀器狀態，模擬站點運行狀況，記錄站點內部溫濕度、電壓狀態，對出現的異常參數，平臺及時報警并顯示于動態系統，方便站點管理人員及時了解站點內部情況安排解決方案，大大減少問題排除時間，提升站點的運行率。

（4）開發環境空氣預報平臺，做到實時發布與精細化預報相結合

目前實時發布平臺僅能提供最近1h和過去24h的6項污染物濃度及AQI指數，對市民真正的生活出行幫助有限。如果能夠效仿氣象預報的方式，加入未來時段的環境空氣變化趨勢，實用性將大增。實現上述功能，首先需要解決環境空氣預報的精細化能力。鎮江市環境監測中心站正在開發環境空氣預測預報平臺，采用 “神經網絡”預測模型，利用各空氣子站點的數據及氣象、污染源等信息通過大型服務器組進行實時計算，最長能模擬最近72h的環境空氣變化。通過圖形渲染技術，將未來空氣變化實時發布于原有的環境空氣發布平臺，如此市民既能實時了解環境空氣實況，又能知道未來一段時間內環境空氣變化趨勢。同時模型也能根據外部輸入數據的演變對預測結果進行修正，修正過的預測結果會與發布網站同步更新，這樣市民就能更好地了解未來的空氣質量變化，合理安排生產生活。

（5）增加其它特色功能

環保工作重在提高現代人的素質，重在保護和營造良好的人類生存環境。對于公眾而言，必須從提高個人的社會責任感和歷史責任感著手，必須從灌輸環保意識、普及環保知識和環保法律知識、培養環保習慣抓起，必須從個人及周邊的環境整治和環境建設做起。因此，可以適當在對外發布平臺增設科普專欄以及市民所關心的熱點問題相關信息。科普知識包括環境質量、污染源、放射源、固體廢物環保基本知識、法律法規、環境因素、應急處置、節能減排等知識。熱點問題包括大氣污染、水體污染和土壤污染的情況。突出介紹我國環境污染的現狀、環境污染來源、如何有效監測、環境污染治理和公眾如何有效參與保護環境。

此外，還可以增加在線互動模塊。通過詳細解答環境熱點問題，響應國家建設美麗中國號召，公布建設美麗鎮江的內容和目標，讓公眾了解美麗鎮江建設最新情況及進度。公眾可以在發布平臺上提出環境相關問題和疑問，讓環保專家逐一解答。

最后，還可以在移動平臺上增加一些特色服務：基于10S和Android移動平臺，建立針對不同用戶和不同需求的移動監測平臺 （主要分為監測業務移動平臺和公眾發布平臺）；平臺通過SIM卡號和手機身份號控制使用權限，依據權限開放不同功能；應用軟件實現插件化 （桌面插件的實現），在手機桌面上顯示最近24h污染物因子小時數據變化情況；按照站點的類別進行分組顯示，支持個性化分組定制；提供在線更新功能，有新版本發布后，用戶進入應用提示更新下載；基于GIS顯示配置污染物因子數據，并提供應用軟件的設置功能，設置項包括：是否在線更新、地圖的站點中顯示的因子、插件提供切換的站點和因子功能。

3 結語

通過對現有平臺資源的整合和改造，能進一步提升環境質量信息平臺在環境質量管理工作中所起的作用，開拓信息化技術與環境保護相結合的研究領域，更好地保障市民對環境信息的知情權和對環保事業的參與權，為改善環境提供科學有效的幫助。

［1］陳建江.對我國環境自動監測發展的思考 ［J］.環境監測管理與技術，2007，19（2）：1－3，7.

［2］王建民，劉文鋒，田建軍，等.環境自動監測系統架構研究與實現［C］／／中國環境科學學會.2013中國環境科學學會學術年會論文集.昆明：2013：2405－2411.

［3］邱堅，薛風云，成經緯.關于鎮江市環境自動監測信息平臺的一些特色功能的探討［J］.科技信息，2012，（3）：537.

［4］張吉香，萬大娟，董洪梅.國內外環境監測平臺研究進展 ［J］.環境監測與研究，2014，27（3）：42－44.

［5］陳麗群.基于網絡化和智能化的環境自動監測系統設計 ［J］.重慶文理學院學報（自然科學版），2011，30（6）：67－70.

［6］沈燕，趙平，張璘.江蘇省環境質量自動監測 （控）系統的建設［J］.廣東化工，2009，36（12）：128－129.

Brief Introduction of Environmental M onitoring Information Platform and Development Plan

QIU Jian，GAN Xiao－bing
（Zhenjiang Environment Monitoring Central Station，Zhenjiang Jiangsu 212000，China）

The present status of Zhenjiang environmentalmonitoring information platform was introduced aswell as the problems.The solutionswere proposed.The improvement of the platform should meet the needs of data security，quality control，and the needs of the public.

Environmentmonitoring information platform；environmental quality；data security；present status；problem；plan；Zhenjiang

X32

A

1673－9655（2015）02－0066－04

2014－07－16

邱堅，江蘇省鎮江市人，漢族，鎮江市環境監測中心站預警室技術主管，工程師，研究方向：環境監測。