水質(zhì)化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)研究與開發(fā)

胡紅秀

摘 要：近年來(lái)，隨著可持續(xù)發(fā)展理念的不斷深入，我國(guó)城鄉(xiāng)飲用水的標(biāo)準(zhǔn)也不斷提高，國(guó)家對(duì)于飲用水的質(zhì)量問(wèn)題高度重視，對(duì)出廠水檢驗(yàn)的色度、細(xì)菌總數(shù)等要求有著詳細(xì)的規(guī)定，水質(zhì)化驗(yàn)分析的質(zhì)量要求越來(lái)越高。作為保障城市供水安全最關(guān)鍵的步驟，水質(zhì)化驗(yàn)分析的可靠性、準(zhǔn)確性、及時(shí)性直接關(guān)系到城市居民的生命安全。目前多數(shù)城市的水質(zhì)化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)依舊是靠人工檢驗(yàn)后手工對(duì)水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入，人工工作量大、水質(zhì)數(shù)據(jù)更新速度慢、在數(shù)據(jù)錄入過(guò)程中易出現(xiàn)錯(cuò)誤，且不利于后期的數(shù)據(jù)分析管理，越來(lái)越不能適應(yīng)城市化的安全管理需求，因此迫切需要開發(fā)一種新的具有自動(dòng)化、智能化水平的城市用水水質(zhì)化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)，對(duì)城市用水水質(zhì)情況進(jìn)行不間斷地化驗(yàn)、分析及數(shù)據(jù)匯總，提升水質(zhì)化驗(yàn)分析管理水平，提升城市用水安全。本文就水質(zhì)化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)研究與開發(fā)展開探討.

關(guān)鍵詞：水質(zhì)化驗(yàn)；分析管理；設(shè)計(jì)

引言

工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快帶動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，不過(guò)隨之而來(lái)的還有嚴(yán)重的環(huán)境污染，尤其是水污染，使得原本就十分短缺的水資源變得更加捉襟見(jiàn)肘，在這種情況下，做好水質(zhì)化驗(yàn)分析工作，能夠了解環(huán)境中的水污染程度，在為人們提供安全可靠的水資源的同時(shí)，也可以為環(huán)境的保護(hù)和治理提供參考依據(jù)。

1系統(tǒng)總體需求分析

系統(tǒng)主要包括水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)、水質(zhì)化驗(yàn)分析和用戶管理三個(gè)功能需求。水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)主要完成對(duì)水質(zhì)基本監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（COD、BOD、ANDAN、PH、流量）的獲取、存儲(chǔ)、瀏覽、統(tǒng)計(jì)分析和報(bào)表展示功能，并實(shí)現(xiàn)污水處理廠基礎(chǔ)信息的查詢和同監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。水質(zhì)化驗(yàn)分析的目的是改變水質(zhì)化驗(yàn)分析室用紙介質(zhì)記錄數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)管理方式，主要完成對(duì)不能通過(guò)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備獲取數(shù)據(jù)的水質(zhì)指標(biāo)如，等的監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析和報(bào)表功能，并且管理在水質(zhì)化驗(yàn)分析過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，嚴(yán)格控制污水處理廠出水口的水質(zhì)指標(biāo)濃度，并使管理規(guī)范化、科學(xué)化、自動(dòng)化，便于對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的快速查詢、瀏覽、統(tǒng)計(jì)分析，為污水處理管理部門提供全面、準(zhǔn)確的信息。用戶管理主要完成用戶登錄驗(yàn)證，并為不同的用戶分配不同的角色，不同的角色具有不同的權(quán)限，保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性。

2水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)具體功能需求

水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)主要解決水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳至環(huán)保部門而企業(yè)內(nèi)部不能存儲(chǔ)、使用數(shù)據(jù)的弊端，它需要提供水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取和存儲(chǔ)的功能，并提供對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的查詢、瀏覽、統(tǒng)計(jì)分析與報(bào)表功能等；需要直觀的展示污水處理廠的空間位置以及屬性信息，應(yīng)該提供污水處理廠的地圖服務(wù)接口，便于加載地圖服務(wù)，實(shí)現(xiàn)污水處理廠的可視化瀏覽，并實(shí)現(xiàn)同水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。①水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取，各污水處理廠的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳到了通訊中轉(zhuǎn)服務(wù)器，對(duì)于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的獲取一般采用同數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接，利用相關(guān)語(yǔ)句與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互。②水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，水質(zhì)數(shù)據(jù)獲取之后，應(yīng)在本地服務(wù)器建立數(shù)據(jù)庫(kù)，并統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)表來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)所涉及到的數(shù)據(jù)量隨著天數(shù)的增加日益增長(zhǎng)，因此需要用一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。③污水處理廠地圖服務(wù)通過(guò)地圖服務(wù)可以訪問(wèn)地圖文檔的數(shù)據(jù)，顯示圖層，也可以使用地圖內(nèi)建的任何能力。水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)需要提供污水處理廠的地圖服務(wù)接口，用以對(duì)后續(xù)其他功能的支撐。④污水處理廠基礎(chǔ)信息可視化瀏覽與查詢，污水處理廠在地理上有明顯的空間分布特征，包括它的空間信息和屬性信息，空間信息描述污水處理廠的空間位置、空間分布和空間關(guān)系；屬性信息描述污水處理廠的其他說(shuō)明性信息。⑤污水處理在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)瀏覽與查詢，實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，可以真實(shí)準(zhǔn)確的反應(yīng)某一時(shí)刻的水質(zhì)指標(biāo)參數(shù)具體含量，為污水處理采用技術(shù)工藝提供依據(jù)。⑥污水處理在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，圖表提供可視化、美觀的界面，曲線或折線可反應(yīng)數(shù)據(jù)的總體分布情況。通過(guò)選擇污水處理廠的名字，日期和水質(zhì)具體指標(biāo)參數(shù)，能生成污水處理廠進(jìn)水口、出水口水質(zhì)指標(biāo)參數(shù)的濃度。⑦污水處理在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)表，報(bào)表提供多種不同的査詢方式顯示水質(zhì)指標(biāo)參數(shù)數(shù)據(jù)，通過(guò)選擇某一污水處理廠和時(shí)間，可按分鐘、小時(shí)、日期的不同方式生成報(bào)表。

3水質(zhì)化驗(yàn)分析系統(tǒng)的功能要求

水質(zhì)化驗(yàn)分析系統(tǒng)建立的目的主要是為了將傳統(tǒng)的水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方式轉(zhuǎn)換為自動(dòng)化和數(shù)字化的處理方式，提升水質(zhì)化驗(yàn)分析的管理水平，方便對(duì)水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)的編輯和處理。在實(shí)際應(yīng)用中，水質(zhì)化驗(yàn)分析中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息工作主要包括化驗(yàn)數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)錄入、化驗(yàn)分析報(bào)告自動(dòng)生成等，其功能模塊要求。①基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查詢與瀏覽功能。主要是指在該系統(tǒng)提供對(duì)水質(zhì)化驗(yàn)批次、日期、檢驗(yàn)人員、檢驗(yàn)結(jié)果及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的查詢與瀏覽，同時(shí)在批次檢驗(yàn)結(jié)果后面有相應(yīng)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，該檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、企標(biāo)等；②水質(zhì)化驗(yàn)報(bào)表。要對(duì)每批次的水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用每批次生成的水質(zhì)化驗(yàn)報(bào)表對(duì)所化驗(yàn)水質(zhì)的來(lái)源、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行查驗(yàn)。利用水質(zhì)化驗(yàn)報(bào)表不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)表上顯示數(shù)據(jù)的查詢，還能根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的報(bào)表數(shù)據(jù)查詢供水公司在某段時(shí)間內(nèi)對(duì)水質(zhì)處理的效果和整體的工作效率；③水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果的自動(dòng)錄入功能。系統(tǒng)能自動(dòng)對(duì)化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的導(dǎo)入，同時(shí)自動(dòng)顯示各對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)的符合情況，對(duì)不合格數(shù)據(jù)進(jìn)行單獨(dú)標(biāo)注，數(shù)據(jù)信息錄入后能利用管理員身份實(shí)現(xiàn)對(duì)各數(shù)據(jù)信息的修改、刪除，同時(shí)自動(dòng)記錄每次修改和刪除的數(shù)據(jù)信息，從而保證水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整性和有效性。

4水質(zhì)化驗(yàn)分析闡述

為了改變水質(zhì)化驗(yàn)分析的傳統(tǒng)管理方式，方便對(duì)水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作與統(tǒng)計(jì)分析，例如補(bǔ)充、刪減、改動(dòng)、檢查等的數(shù)據(jù)操作。水質(zhì)化驗(yàn)分析能提供污水處理廠信息、水的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)化驗(yàn)員的分配情況，為工作人員提供查詢?yōu)g覽，錄入水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果并提供化驗(yàn)表，使得水質(zhì)化驗(yàn)得到高效管理，改變傳統(tǒng)管理中只能用紙質(zhì)、電子表格的形式提供數(shù)據(jù)結(jié)果。數(shù)據(jù)查詢與瀏覽功能：對(duì)工作人員提供水質(zhì)化驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果的查詢，讓工作人員可以清晰地看到該水質(zhì)的處理廠信息、水質(zhì)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)化驗(yàn)員的分配情況，為工作人員提供查詢?yōu)g覽。水質(zhì)必須要達(dá)到國(guó)際規(guī)定的指標(biāo)參數(shù)，才能符合進(jìn)行各類水的用途，水質(zhì)檢驗(yàn)值標(biāo)準(zhǔn)由高到低設(shè)定為三類：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)—標(biāo)準(zhǔn)—低于檢出線含量。水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入功能：以被授權(quán)的用戶可以錄入水質(zhì)化驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果，修改更正水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)，刪除或增加相關(guān)數(shù)據(jù)，從而管理好水質(zhì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)保持準(zhǔn)確性、完整性。水質(zhì)化驗(yàn)表功能：該表能顯示出水質(zhì)每日進(jìn)行檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，提供月度統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表和相關(guān)的圖表。其中可以查看某天污水處理廠的進(jìn)水、出水的水質(zhì)參數(shù)和一個(gè)月全部污水處理廠進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)。月報(bào)表中，還會(huì)顯示出去除率和處理水量的信息。而統(tǒng)計(jì)圖表能將水質(zhì)指標(biāo)參數(shù)直觀地顯示出來(lái)，它能將污水處理廠的工作運(yùn)行效率直觀顯示出來(lái)。

5水質(zhì)化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了適應(yīng)水質(zhì)化驗(yàn)分析管理系統(tǒng)的擴(kuò)展需求，使其與水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)更完整的自動(dòng)化程度高、智能化程度好的管理系統(tǒng)，在對(duì)其進(jìn)行邏輯構(gòu)建時(shí)采用了模塊化的設(shè)計(jì)思想，便于系統(tǒng)在使用過(guò)程中的擴(kuò)展和升級(jí)需要。該分析管理系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存層、訪問(wèn)層及功能層，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存層主要是對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)及水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，便于系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的調(diào)用和分析。訪問(wèn)層主要用于提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)，便于功能層對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)及系統(tǒng)的升級(jí)，具備數(shù)據(jù)修正、刪除、查詢等功能。功能層設(shè)計(jì)有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接口，主要用于完成水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和分析管理模塊的集成管理，確保整個(gè)系統(tǒng)的有效、有序運(yùn)行。

6水質(zhì)化驗(yàn)分析模塊設(shè)計(jì)

水質(zhì)化驗(yàn)分析模塊是用于對(duì)水質(zhì)化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理的核心， 用于提供水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)管理等。為便于系統(tǒng)的操作管理， 模塊采用了SSN結(jié)構(gòu)的輕量化開發(fā)框架結(jié)構(gòu)。該框架結(jié)構(gòu)由控制層、數(shù)據(jù)層、邏輯層及表示層構(gòu)成。控制層主要利用MVC （Model View Controller， 模型-視圖-控制器） 框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳遞及水質(zhì)化驗(yàn)分析控制， 是化驗(yàn)分析模塊的核心數(shù)據(jù)控制機(jī)構(gòu)。數(shù)據(jù)層主要利用MYBATIS框架實(shí)現(xiàn)各種邏輯數(shù)據(jù)之間的映射控制， 在對(duì)數(shù)據(jù)程序進(jìn)行編寫和儲(chǔ)存時(shí)可利用SQL語(yǔ)言 （結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言） 進(jìn)行， 數(shù)據(jù)層通過(guò)DAO （數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象） 接口實(shí)現(xiàn)不同層級(jí)之間的數(shù)據(jù)通信。邏輯層主要用于控制水質(zhì)化驗(yàn)分析不同權(quán)限人員的工作邏輯控制， 是整個(gè)管理系統(tǒng)最核心的結(jié)構(gòu)， 在進(jìn)行數(shù)據(jù)管理時(shí)不僅支持MYBATIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 而且可利用XML （可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言） 數(shù)據(jù)格式完成各文件配置， 實(shí)現(xiàn)對(duì)不同層級(jí)數(shù)據(jù)的精確控制。

7水質(zhì)化驗(yàn)分析中系統(tǒng)質(zhì)量控制的方法

7.1工作人員綜合素質(zhì)的提升

在水質(zhì)化驗(yàn)分析的過(guò)程中，工作人員的綜合素質(zhì)對(duì)于水質(zhì)化驗(yàn)分析的結(jié)果有著至關(guān)重要的作用。水質(zhì)化驗(yàn)工作是一項(xiàng)復(fù)雜而精密的工作，需要擁有豐富的水質(zhì)檢驗(yàn)分析專業(yè)知識(shí)、試驗(yàn)操作技能、質(zhì)量控制方法，能夠熟悉應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)加標(biāo)法、曲線校準(zhǔn)法等，還要有強(qiáng)烈的工作責(zé)任心和細(xì)心。水質(zhì)化驗(yàn)分析的工作人員綜合素質(zhì)的提升能夠顯著提升水質(zhì)化驗(yàn)分析的有效性，增強(qiáng)水質(zhì)化驗(yàn)分析質(zhì)量控制效果。工作人員要及時(shí)更新水質(zhì)化驗(yàn)分析知識(shí)，定期參加專業(yè)培訓(xùn)，學(xué)習(xí)理論知識(shí)，不斷提升自我水平，以此提升水質(zhì)化驗(yàn)分析所有人員的質(zhì)量控制工作效果，增強(qiáng)工作實(shí)效性。

7.2檢測(cè)方法選擇

水質(zhì)化驗(yàn)分析的方法是多種多樣的，不同的方法會(huì)帶來(lái)不同的檢測(cè)結(jié)果，因此，想要確保檢測(cè)結(jié)果的合理性和科學(xué)性，就必須做好檢測(cè)方法的選擇額，確保其具備一定的針對(duì)性。通常來(lái)講，水質(zhì)化驗(yàn)分析都是在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)的，如果受人員能力、設(shè)備條件等因素的限制，無(wú)法達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，則可以選擇行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者地方標(biāo)準(zhǔn)，在沒(méi)有其他影響因素的情況下，避免采用其他檢測(cè)方法，以保證檢測(cè)結(jié)果的有效性。

7.3化驗(yàn)過(guò)程控制和復(fù)驗(yàn)措施

在進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)分析時(shí)，需要有監(jiān)督員對(duì)化驗(yàn)過(guò)程做一個(gè)全程跟蹤，以便能夠監(jiān)督與檢查質(zhì)量控制操作沒(méi)有錯(cuò)誤和遺漏，并提醒化驗(yàn)分析員進(jìn)行規(guī)范操作，這樣才能保障水質(zhì)分析結(jié)果準(zhǔn)確不受外界因素的影響。當(dāng)檢查結(jié)果出來(lái)以后，必須監(jiān)督和提醒相關(guān)工作員做好記錄，對(duì)于化驗(yàn)結(jié)果失常的，必須要求復(fù)修，直到化驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)在合理的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，水質(zhì)化驗(yàn)分析是一個(gè)非常重要的工作，其質(zhì)量控制體現(xiàn)在系統(tǒng)分析過(guò)程的各個(gè)方面，對(duì)于相關(guān)人員而言，在開展水質(zhì)化驗(yàn)分析的過(guò)程中，需要做好各種影響因素的全面分析，依照國(guó)家相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)開展各種工作，才能保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，為環(huán)境保護(hù)及飲水安全提供必要的參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉琴.分析水質(zhì)化驗(yàn)分析中的質(zhì)量控制措施[J].廣東化工，2016，43（15）：159-160.

[2]郭佳敏，洪春龍，甘萍.探究水質(zhì)化驗(yàn)分析中的質(zhì)量控制措施[J].科技致富向?qū)В?015，（15）：239.

[3]臧天順.水質(zhì)化驗(yàn)分析中的質(zhì)量控制措施[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，34（3）：177-178.

[4]張芳玲.質(zhì)量控制在水質(zhì)分析化驗(yàn)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2015，14（16）：64-68.

[5]王德賢.質(zhì)量控制在水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析及水資源利用率中的應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016.