信息化背景下環(huán)境監(jiān)測全程質溯源系統(tǒng)建設探究

許淼鑫

福建省龍巖市漳平環(huán)境監(jiān)測站

1 引言

由于環(huán)境保護領域的工作正進入攻關階段，國家和各省近年來相繼出臺了一系列環(huán)境監(jiān)測質量控制和歷史可追溯的要求。環(huán)境監(jiān)測的質量是重中之重。同時，近年來環(huán)境監(jiān)測領域的質量控制情況在專項檢查和監(jiān)測下可能會更加嚴重。本文探討了環(huán)境監(jiān)測全過程通報的發(fā)展可能性，建立了全過程可追溯控制系統(tǒng)。從全過程質量控制系統(tǒng)溯源、過程質量監(jiān)控系統(tǒng)溯源、物聯(lián)網(wǎng)應用、大數(shù)據(jù)質量控制方法等組成方面，分析了LIMS系統(tǒng)功能在實驗室信息管理領域的擴展范圍。在此基礎上，按照從儀器端到系統(tǒng)端再到監(jiān)控端的步驟，探討了有效的實施路徑和方法，并進行了有效的探索，完成了有效的質量控制的全過程。

2 信息化背景下環(huán)境監(jiān)測面臨的問題

近年來，國家和各個省市針對環(huán)境監(jiān)測也提出了一系列要求，對于環(huán)境質量的標準要求也越來越高。同時，針對環(huán)境監(jiān)測中對于檢測樣品的替換和干擾、數(shù)據(jù)作假等現(xiàn)象也規(guī)定了相應的處理方法。對于環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性和質量，在2017年印發(fā)的《關于深化環(huán)境監(jiān)測改革提高環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)質量的意見》中也有了更高的要求。同時，從2018年開始，針對環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的造假行為也展開了整頓行動。為了保障環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性，不少地方利用現(xiàn)代信息科技開展一系列整頓行動，為了確保環(huán)境監(jiān)測工作中對于環(huán)境質量的監(jiān)測及時準確、對于環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的質量和真實性要有一定的保障。

雖然國家省市各級頒布和實施了各類質控措施和法規(guī)，在環(huán)保嚴查的背景下也取得了一系列成果，但環(huán)境監(jiān)測領域的質控形勢依然嚴峻，同時對環(huán)境監(jiān)測領域的監(jiān)管也提出了更高的要求。環(huán)境監(jiān)測活動和數(shù)據(jù)造假行為此起彼伏，覆蓋了全程質控的多個環(huán)節(jié)。對于環(huán)保檢測器材方面，由于不少地方都是讓公司進行承擔制造工作，而商業(yè)化的公司為了自身的利益原因在許多制造環(huán)節(jié)上都存在造假的情況。雖然許多環(huán)境監(jiān)測機構都對環(huán)境監(jiān)測器材的要求較高，對于制造公司也要求對方提供一定的數(shù)據(jù)資料，但是對于商業(yè)化的公司來說，利益至高無上，因此不少地方的環(huán)境監(jiān)測器材都出現(xiàn)了數(shù)據(jù)造假、器材制作偷工減料的情況。和這些情況相似的環(huán)保器材造假和數(shù)據(jù)作假的問題還有不少，而在具體的環(huán)境監(jiān)測的過程中，還存在具體的環(huán)境監(jiān)測方法有所不足、環(huán)境監(jiān)測使用的樣品不夠充分、環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)不夠全面等問題。這些問題的存在讓有關監(jiān)管部門在監(jiān)測的過程中存在不少問題，而信息化的發(fā)展則為解決環(huán)境監(jiān)測工作提供了一定的途徑。目前，可以利用信息化手段結合人工監(jiān)測的方法，實行有效地全程留痕質控手段和溯源管理。

隨著國家和省級信息化建設的不斷發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測領域的信息化水平有了明顯提高。網(wǎng)絡監(jiān)測措施、大數(shù)據(jù)分析、遙感分析等技術的運用越來越明顯。實驗室信息管理系統(tǒng)的應用不斷增加，數(shù)據(jù)管理的自動化水平在很多方面都是一個突破。還存在一些問題和不足:實驗室信息管理系統(tǒng)應用水平高低不一，實驗室設備的聯(lián)網(wǎng)和自動化程度有待進一步提高;實驗室樣品分析的質量控制過程相對成熟和完整，但樣品采集過程的質量控制;對人機材料的因素綜合測量方法缺乏一種綜合的過程質量控制方法和多成分、多工序可追溯的方法。

3 環(huán)境監(jiān)測全程質溯源系統(tǒng)的建設

對于環(huán)境方面的監(jiān)測問題可以采取現(xiàn)場監(jiān)測的方法，而在具體的實施過程中不能急躁，需要循序漸進，緩慢推進全程質控溯源信息化系統(tǒng)的建設。根據(jù)現(xiàn)場所收集到的監(jiān)測信息進行分析，將現(xiàn)場信息與實驗室所得到的信息相結合，利用各種各樣的監(jiān)測手段將環(huán)境變化的全部信息進行收集和整理，在監(jiān)管的過程中以全程質控溯源信息化系統(tǒng)的建設為首要目標，再利用收集到的信息將各個環(huán)節(jié)連通，推進環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的全局建設。只有將全程質控溯源信息化系統(tǒng)逐步健全發(fā)展起來，才能夠促進人機結合監(jiān)測辦法的推廣，實現(xiàn)針對環(huán)境監(jiān)測和資料全面收集的質量保證和數(shù)據(jù)真實性保證。

例如，在針對環(huán)境污染源頭的檢測過程中，可以將全過程分為三個部分：基本元素、管理平臺、流轉過程。其中，基本元素部分包括的是相關參與的監(jiān)測機構、監(jiān)測人員和監(jiān)測對象、器材等；管理平臺部分包括的是監(jiān)測機構的管理、監(jiān)測全過程的質量控制管理以及對應的系統(tǒng)正常運行維護等；流轉過程部分包括了機構與公司之間的合同簽署、研究和制定方案的過程、人員和儀器的準備等。只有這幾個過程集合在一起，才能夠確保監(jiān)測全過程都有覆蓋，保證從現(xiàn)場采樣到實驗室分析的全過程監(jiān)測，同時不同層次的檢測內(nèi)容和標準可以更加謹慎地保證監(jiān)測內(nèi)容的合理化和質量化。

只要確立了全程質控溯源系統(tǒng)，就可以通過系統(tǒng)來將環(huán)境監(jiān)控的任務進行分配，在系統(tǒng)的合理安排下進行現(xiàn)場監(jiān)控和實驗室的監(jiān)控工作，因此我們需要保證監(jiān)控人員可以保存完整的監(jiān)控數(shù)據(jù)，在監(jiān)控的過程中全程質控溯源系統(tǒng)需要保證監(jiān)控人員可以通過己方的系統(tǒng)端口進行有效地管理和抽檢。在任務發(fā)布和分配的過程中，良好的監(jiān)督和管理工作也可以通過系統(tǒng)進行統(tǒng)一的分配，在具體的監(jiān)控過程中可以根據(jù)系統(tǒng)所記載的具體信息進行評價，根據(jù)他們的不同表現(xiàn)做出不同的評價，這也有利于監(jiān)管單位根據(jù)監(jiān)管的實際需要對監(jiān)管人員進行更好地工作分配和內(nèi)部管理。

伴隨著監(jiān)控數(shù)據(jù)的不斷獲取和分析，監(jiān)管內(nèi)容可以得到不小的應用。在信息時代下，大數(shù)據(jù)的收集和分析手段也可以作為具體的全程質控溯源系統(tǒng)的分配和輔助的補充。在目前為止，已經(jīng)有許多監(jiān)管平臺在使用大數(shù)據(jù)進行信息的收集和分析。而在網(wǎng)絡監(jiān)測、氣象信息收集和預測等方面，大數(shù)據(jù)也發(fā)揮著重要的作用。全程質控溯源系統(tǒng)的建設可以和大數(shù)據(jù)的信息收集和分析手段進行結合，對于現(xiàn)場使用的檢測儀器和現(xiàn)場的樣本收集過程的監(jiān)測，監(jiān)測人員的相關數(shù)據(jù)的收集和分析工作就可以使用大數(shù)據(jù)的信息收集和分析手段來進行，在互聯(lián)網(wǎng)的幫助下，我們可以利用逐漸成熟的人工智能手段對這些數(shù)據(jù)進行收集和分析，以確保能夠讓環(huán)境的監(jiān)測和質量控制過程能夠更加規(guī)范和安全，數(shù)據(jù)真實可靠。想要建立健全全程質控溯源系統(tǒng)，就必須針對現(xiàn)有的監(jiān)控設備進行一定的檢測和提升。對于監(jiān)測器材需要在通過篩選的前提下針對已經(jīng)落后的、需要被淘汰的器材進行一定的更新?lián)Q代，讓這些監(jiān)控器材能夠具有數(shù)據(jù)收集能力和分析能力。

通過持續(xù)獲取和分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以強制執(zhí)行監(jiān)管內(nèi)容。在信息時代，收集和分析大數(shù)據(jù)的手段也可以作為整個過程質量控制體系的分布和補充。到目前為止，許多法規(guī)平臺利用大數(shù)據(jù)進行收集和分析，大數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡監(jiān)測、天氣信息收集和預報方面也發(fā)揮著重要作用。構建全面的過程質量控制體系可以與大數(shù)據(jù)收集和分析手段相結合。通過對數(shù)據(jù)信息的收集和分析，可以對現(xiàn)場測試儀器和現(xiàn)場采樣過程進行監(jiān)控，也可以對監(jiān)控人員進行相關數(shù)據(jù)的收集和分析。在互聯(lián)網(wǎng)的幫助下，我們可以逐步利用成熟的人工智能對這些數(shù)據(jù)進行收集和分析，從而確保環(huán)境監(jiān)測和質量控制過程能夠更加規(guī)范和安全，數(shù)據(jù)真實可靠。要建立和完善全過程質量控制體系，就需要對現(xiàn)有的監(jiān)控設備進行測試和完善。對于監(jiān)控設備，我們需要對陳舊過時的設備進行升級，假設實現(xiàn)了安全檢查，這樣監(jiān)控設備就可以收集和分析數(shù)據(jù)。

在整體設計過程可追溯信息系統(tǒng)的基礎上，實現(xiàn)更有效的控制，也要逐步測試用戶模型，提高用戶自動化水平。要實現(xiàn)有效的質量控制，保證數(shù)據(jù)的準確性和完整性，就必須從頭到尾貫徹執(zhí)行規(guī)章制度，提高自動化程度，減少人工干預。同時必須具備自動流量、智能匹配、過程質量控制和人員評價等功能。各種類型的數(shù)據(jù)可以自動創(chuàng)建表單，并以標準化的方式提交給用戶確認。確認數(shù)據(jù)可以根據(jù)表單的格式自動創(chuàng)建不同的報告。從儀器環(huán)境和測量的結果可以自動轉移到用戶的灌裝系統(tǒng)。各級用戶可以在用戶過程中自動跟蹤數(shù)據(jù)源，從節(jié)點中獲取相關數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全自動化，簡化使用。同時,利用過程中,各種各樣的操作程序和中間數(shù)據(jù)實際上是自動記錄能夠感知用戶的操作過程和性能水平,然后確保用戶的能力和資格自動評估,使得用戶的分類。從業(yè)務單位的角度來看，質量控制要求不僅是必須達到的標準，而且是提交給監(jiān)管當局證明其清白的證據(jù)。建立全面的過程質量監(jiān)控體系可以使各業(yè)務單位規(guī)范自己的業(yè)務流程，也有助于保持監(jiān)管鏈盡可能完善，無論是哪一方面的控制還是歷史可追溯性，都可以提供相關要素，而提供過程早期預警的各種機制也可以幫助公司人員防止可能的事故和制止故意欺詐。從監(jiān)管的角度來看，質量控制要求不僅全面，而且簡單、易于驗證。整個質量控制過程不是為了收集大量的原始數(shù)據(jù)，而是為了確保這些數(shù)據(jù)能夠按照監(jiān)管要求快速、輕松地匯集和監(jiān)督，起到威懾作用，在工作中取得真正的成果。因此，整個過程質量監(jiān)控體系實施的最后一英里，是監(jiān)管機構和業(yè)務單位信息流的通道。通過構建和應用SAAS系統(tǒng)和通用的跨系統(tǒng)接口，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)與信息之間，從采集到監(jiān)控的高效路徑，最終實現(xiàn)從始至終的質量控制。

4 結束語

隨著信息應用水平的發(fā)展和提高以及相應的國家環(huán)保產(chǎn)業(yè)監(jiān)管水平的提高，對環(huán)境監(jiān)測過程的質量控制提出了更高的要求。如何結合信息技術的發(fā)展，圍繞環(huán)境監(jiān)測的各個環(huán)節(jié)建立統(tǒng)一的質量監(jiān)測體系，是提高監(jiān)測水平和行業(yè)監(jiān)測環(huán)境保護能力的基本方法之一。本文重點闡述了環(huán)境監(jiān)測全過程質量監(jiān)測體系的設計理念、實施方法和途徑。在這一建設理念中，將進行進一步的研究和討論實踐，為最終實現(xiàn)有效的質量控制和建立可靠準確的數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供有效的支持。