信息化引領下的環境監測系統建設實踐研究

（晉中市生態環境局，山西晉中 030600）

0.引言

信息化引領下的環境監測系統，能夠實現數據儲存管理、全過程監測分析等目標，可以為環境監測部門全面掌握環境質量奠定良好基礎，并為環境管理工作規劃和決策提供有利依據。由此可見，建立信息化環境監測系統，不僅是提高環境監測效率和質量的重要手段，也是環境管理工作未來發展的必然需求[1]。而如何利用先進科學技術構建健全、完善的信息化環境監測系統，成為每一位環境監測工作者需要深入研究和探索的重要課題。

1.信息化引領下的環境監測系統建設原則

信息時代背景下的環境監測系統在建設過程中需要以用戶需求為導向，在現有系統基礎上豐富或重組系統功能，使系統能夠動態監督環境質量，有效提高監測結果的準確性和科學性，為滿足這一需求，需要遵循以下幾點基本原則：

1.1 實用性原則

結合新時期環境監管部門管理與決策工作的實際需求分析，設計人員在構建信息化環境監測系統時，需要保留充足余地。即明確系統構造體系，為后期修改和調整提供便利，根據實際需求對系統進行設計，能夠滿足實用性目標。

1.2 可擴充性原則

設計人員需要具備組件設計思想和開發技術思想，并在此基礎上建設信息化環境監測系統，保證在用戶需求發生變化時，可以盡可能減少系統修改量。

1.3 標準性原則

在信息化環境監測系統設計和規劃過程中，需要保證選擇的硬件設備充分滿足國際化標準需求，同時在軟件開發過程中要嚴格遵循技術規范和總體需求，并接受公司質量監管部門的監督控制[2]。

2.信息化引領下的環境監測系統建設功能簡介

信息化環境監測系統在建設過程中，其功能有以下幾點：

第一，視頻點位整合功能。該功能需要支持整合全市600路以上的視頻，同時接入多種類型企業的實時監控視頻，從而滿足監控資源控制和顯示等需求，保證全市環境監測信息可視化。

第二，實時多圖像點播功能。該功能主要包括視頻采集、傳輸交換、控制顯示等內容，環境監測部門通過該功能，能夠在監控客戶端實時播放監控圖像。另外，該平臺能夠同時顯示多個畫面，并且畫面之間既有關聯性，又相互獨立[3]。例如：管理人員能夠通過指定設備或通道實時觀看監控圖像，在點播過程中不會對其他通道圖像傳輸產生影響。不僅可以顯示多路實況和回放，還能夠顯示部分實況和回放。與此同時，該平臺還可以通過指定設備或通道對圖像進行實時點播，并滿足圖像放大、縮小、抓拍等需求。除此之外，該平臺還支持跨設備圖像組屏、多用戶共同訪問，以及圖像下載等需求。

第三，遠程控制功能。該系統中的視頻監控軟件，能夠遠程控制監控攝像頭。例如：對攝像機焦距、光圈、轉動等進行控制。同時可以鎖定或解鎖前端設備。環境監測部門在觀看環境監測實時圖像或歷史圖像時，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。信息化環境監測系統具備實時監控錄像功能，只要保證用戶在網絡范圍內，并通過密碼授權，就可以連接到環境監測網點觀看監測圖像。有利于突破時間、空間等限制，為環境管理奠定良好基礎。與此同時，環境監管部門可以通過該系統，隨時啟動頻度配置定時中心進行錄像，監控設備在滿足啟動條件時，會自動開啟錄像功能。除此之外，環境監測部門可以通過檢索功能查找所需錄像[5]。

3.信息化引領下的環境監測系統建設實踐路徑

基于上文提到的幾種功能，在設計過程中，需要從以下幾個方面來實現：

3.1 數據中心建設

數據中心需要建立在實時數據庫基礎上進行設計，其構成部分包括污染端源、監控中心和技術網絡路線3個部分。其中污染端源需要在污染源排放口安裝自動監控設備，這也是數據的主要來源。監控中心則是指環保部門以及環境監測管理部門，在設計過程中，需要將傳輸線路與監控設備相連接，滿足在線監督污染源排放以及環境質量變化需求。技術網絡路線則是通過網絡報送方式，實時傳輸環境監測數據信息。數據中心建設的目標是提供一種及時、快速的視頻點位信息采集系統或方法，從而解決傳統監控點位信息采集效率較低這一問題。第一，利用GIS地圖在系統中規劃處環境監測點位的具體行政區域，并在系統中創建監控點位區域，同時為指定用戶分配監測點位區域的權限，使用戶能夠在權限通過的情況下收集和錄入環境監測監控點相關信息。第二，結合環境監測類型以及網絡承載情況，采用接入終端產品，將復雜的環境監測資源接入傳輸通道，而后利用設備和平臺，對環境監測資源進行整合。

3.2 環境在線監測與預警軟件開發

信息化環境監測系統需要具備在線監測功能和及時預警功能。在實際設計過程中，需要從環境信息監測模塊、評價預警模塊和信息服務模塊3個角度進行分析。第一，環境信息監測模塊，設計人員可以在環境監測大區域環境中應用3S技術，有利于分析技術向高效性和自動化趨勢發展，為了提高環境監測數據的準確性，可以將計算機控制操作程序作為分析儀器。第二，評價預警模塊。設計人員在該模塊設計過程中，可以利用GIS、數據倉庫、信息整合、模型模擬等先進技術進行設計，保證滿足信息化環境監測系統信息加工、分析、評價需求，從而保證其預警準確無誤，為環保部門以及環境監測管理人員應用奠定良好基礎。第三，信息服務模塊[6]。在該模塊設計過程中，為了滿足信息發布和信息共享的時效性，需要充分利用信息共享技術、系統集成技術等先進技術。

3.3 現場端平臺設計

現場端平臺建設也是信息化環境監測系統設計中的重要環節。在實際設計過程中，需要在污染源現場安裝污染物監控儀器、數據采集儀器等，保證采集數據科學合理，而后將采集后的數據利用網絡通信方式，傳輸到數據中心，如此則能夠保證環境監測人員實時掌握環境污染情況。另外，現場端實時監控數據具有容量大、支持工業生產過程分析等特點，需要設計人員結合環保需求，對企業環保設施進行智能化分析，并在此基礎上設計信息化環境監測系統。具體來說，設計人員可以利用輔控系統或脫硫系統，全面掌握監測現場的真實情況，保證獲取的數據科學、有效。并將現場工況數據傳入數據中心，而后需要利用環保知識，對企業治理設施運行狀態進行智能化分析，與此同時，現場端平臺可以結合環境監測現場實際情況自動報警，環境監測人員能夠通過遠程監控的方式，對現場工況復雜程度和污染程度進行判斷，有利于環境監測部門結合真實工況制定或調整管理措施。在該系統設計過程中，主要應用了分布式發布方式，能夠突出可拓展性特點，并且支持全國范圍內同時監測需求。

4.結語

隨著經濟飛速發展，我國生態環境日益惡化，為人類進步和經濟發展帶來巨大阻礙，為了緩解生態壓力，黨中央及政府部門大力提倡生態環境建設，并出臺了一系列環境保護措施和政策。這也在一定程度上突出了環境監測工作的重要性。然而，由于新時期我國污染問題逐漸向多樣化趨勢發展，導致環境監測難度日益增加，為了提高環境監測質量和效果，需要利用先進的科學技術，構建信息化環境監測系統。