監測信息系統在水質監測中的應用

唐 旭

(太原市衛生監督綜合行政執法隊，山西 太原 030001)

0 引言

水資源的清潔度對群眾的生產生活都有著較為直接的影響，要想實現水質監測工作質量的提升，需要相關的技術分析人員在現有技術支撐的前提下，合理分析信息技術手段。監測信息系統的全面構建可以加快水質監測工作的推進，提升監測分析質量。相關技術人員在原有的分析技術基礎上，對水源地的實際環境、地域的特點等信息內容傳輸到水質監測信息系統中，通過系統的監測分析，將相關的數據信息傳輸到網絡信息平臺中，加快水質監測分析，實現水質監測信息的辦公自動化分析模式。

1 系統開發與功能的實現

為了適應經濟社會的發展現狀，相關分析單位對當前的水資源分析工作進行了系統的規劃，尤其對于水資源的綜合治理分析實施單位的各項工作都有了系統的籌備，要求在未建立水質自動監測站的情況下，有效縮短最終的檢測結果上報流程，做好相關檢測文檔的分析統籌，自動優化檢測報告的傳輸時間，讓各級分析人員都能在較短的時間內對不同監測位置的水質結果進行分析，就設定了專項的監測信息系統(見圖1)。通過軟件開發設計工作的推進，將水質監測信息充分融入日常的工作環境，同時將整個監測過程進行統籌，形成了一套完整的數據、信息、統計、評價一體化的信息分析工作模式，逐漸實現了水質監測信息辦公自動化。在線水質監測系統主要由傳感器、遙測終端機(RTU)、網關基站、服務器、PC終端或者手機終端組成。每個監測站點都是以遙測終端為核心完成數據的采集和傳輸。遙測終端承擔數據采集、緩存、傳輸的任務，同時擔任中繼的角色，以實現擴大傳輸距離的目的。每個網關基站科技組建可以含1 000個遙測終端站點的龐大監測網絡，站點可以分布在全國能接收到中國移動信號的任意網絡。用戶可通過PC終端或者手機終端在任意地點、任意時間上網登錄系統服務器，查看、處理數據。

圖1 監測信息系統構建/個

這項系統的工作方式可以對基礎的水質信息的原始數據資料進行錄入、查詢、修改、刪除等，可以在系統內部實現自動運算分析，形成各種報表，從而實現對數據信息的打印、梳理以及匯總整理等。水質監測系統包含水質在線分析儀器、取水系統、預處理系統、數據采集控制系統、集成輔助系統。

2 系統操作的實際特點分析

2.1 精準性

將不同的項目內容進行計算管控，同時結合歷史數據本身的各種標準差異范圍對異常數據信息或同一種樣品的不同項目內容的相關性進行分析，之后結合相關的要求對質量進行控制分析以便于實現重復的檢查確認。隨著原始數據的提交處理，校驗審核人員結合原始數據對相關內容進行反復校驗判斷，以規避輸入錯誤。出現問題之后，應將相關信息及時傳遞給數據檢測人員，再重新輸入提交檢測的數據結果。審核人員也要通過這種工作方式做好質量的控制分析，以保證最終數據的精準性和有效性[1]。實時監控無人船所在的地點、監測的水質數據、正在執行的任務等參數信息，并能夠提供分析比較后的可視化圖形，為領導決策、治理進展等提供直觀顯示。安裝在無人船前端的攝像頭將采集到的圖像數據傳送給嵌入式前端，即視頻服務器。圖像數據經過H264的壓縮處理后，可通過局域網或3G、4G、5G網絡傳遞給監控用戶。也可通過控制視頻服務器對感興趣的場景進行拍攝或者錄像。該視頻服務器可以選擇多客戶端接入模式，實現多用戶監控功能。

2.2 適時性

結合當前國家制定的關于地表水環境質量的判斷分析標準，將監測點標注在電子地圖上，反映了當前不同斷面結構所控制的河水水質的特點和類型，再使用不同的顏色區分。同時在任意一個監測點都可以有效地查詢這個區域環境下的所有歷史數據以及水質的不同資料信息結構，通過遠程數據信息的接入、傳遞和分析對這個區域的水質環境情況進行隨時隨地的檢查，為各級分析人員掌握水質情況以及水質質量提供助力。水質的微量成分主要用水質檢測儀器分析，包括原子吸收光譜法和氣、液相色譜法等離子發射光譜法。系統了解各種水質指標的含義具有非常關鍵的意義。對任何水生生態系統環境都是通過嚴格選擇的指標進行檢測并分析結果的。監測信息系統工作模式如圖2所示。

圖2 監測信息系統工作模式

2.3 實用性

在整個監測系統中，監測工作的各項任務都包含在內，例如上崗相關信息的分析、檢測方式的判斷分析、監測儀器的合理化使用、標準分析物質的分析等，同時也要設定標志牌，對有效期以及停用狀態進行明確的標注，同時通過使用不同的顏色進行提示，防止出現無證上崗或過期使用現象，確保監測工作有效推進。建立健全員工分析信息審核系統，做好河道基礎信息、監測斷面信息的系統管控，以便于各級分析人員對各個區域環境、水質工作狀態進行監督管控，為整個區域環境下的水環境綜合治理工作提供有力的支撐。同時也要結合上級分析單位的要求，設定專項的表單傳輸分析格式，通過構建系統表單，將系統傳輸的數據都在表單中呈現，便于后期的綜合統計以及全面的存儲。常規水質檢測方法中最典型的就是氧化還原與電化學方法，有水的電導率、氧化與還原電位以及pH等離子選擇電極的各種指標，比如許多金屬離子等，多以溶解量以及氯離子含量為指標。

2.4 直觀性

在當前的系統構建的基礎上要設定導航工作窗口，當監測工作進入工作流程結構中后，整個系統就開始了正常的工作流程傳輸(見圖3)，每一項工作任務要以何種形態進行工作，要確認整個工作系統的傳輸方式。首先要做好任務的編制、分析現場數據、做好數據下達、明確檢測分析、做好教研分析、推動審核管控、形成專業報告。每一個系統工作流程都應在當前的工作流程結構主體中系統地呈現，通過后臺的操作，對每一個流程進度都要設定明確的工作流程狀態反饋指示，便于提示哪一個項目已經完成、哪一個項目沒有完成，同時可以及時地傳輸和反映檢測結果的呈現狀態、斷面的監測結果，讓分析人員在較短的時間內對檢測結果進行判斷分析[2]。

圖3 監測信息系統系統結構

3 監測信息系統在水質監測中的應用

為了適應各級分析單位的實際要求，加快實現信息化的資源共享分析工作推進，中心分析單位在不同的職能以及層次結構下，設定了不同的顯示分析以及查詢分析的工作要求，只要進入信息系統就可以針對不同單位部門的實際需求對相關的數據信息進行查詢或導入，實現資源共享的核心目的。其次降低原始數據的容錯率，以保證統計信息和數據的真實有效性。這項系統經過了一段時間的運作參數升級優化，受到了各基層檢測分析人員以及各級水質分析人員的關注，一方面相關檢測人員不再受到煩瑣計算方式的影響，降低了錯誤的產生率，導致整個檢測結果更加科學、合理以及精準。另一方面讓統計人員減少了數據的傳輸以及審核的困難，可以按照相關需求將不同的數據報告直接導出完成上交，減少了工作量，提升了工作效率。最后這種監測信息系統的構建可以做到各類信息資料的有效保存，對一些原始的文件數據資料可以實現高質量的歸根溯源，信息系統可以高效地存儲從監測任務的編制分析到檢測報告全面完成中任何一個環節的存儲分析工作，便于各級分析人員對不同的監測任務中不同檢測節點的監測人員進行關注，也便于相關的工作人員對原始數據信息內容、監測分析方式、使用儀器設備、質量控制方式方法等有一個較為全面系統的認識和了解，提升整體的監測分析質量[3]。通過監測信息系統在水質監測中的使用，實現了水質監測的科學化分析。

4 結語

通過監測信息系統的有效使用，可以進一步降低當前水質監測信息系統的工作成本，實現辦公自動化的落實推進，促進了信息利用率的提升，進一步實現了各單位之間各項工作的有效落實和全面開展，讓水質分析工作逐漸呈現出一種制度化、綜合化、信息化的分析模式，也盡可能發揮了水質檢測在各級分析單位之間的決策影響作用，有針對性地實現不同區域環境下的河道綜合治理工作。