梅州市环境质量自动监测管理系统的设计与实施

苏衍涛

（梅州市环境监测中心站广东梅州514071）

梅州市环境质量自动监测管理系统的设计与实施

苏衍涛

（梅州市环境监测中心站广东梅州514071）

借鉴国内外自动监控系统的先进设计经验，以提高自动监测站点管理能力和数据综合再利用为目标设计梅州市环境质量自动监测管理系统的结构。系统实现了站点任务式管理、子站信息管理及数据审核的设计，建立了一个相对完善的环境质量自动监测数据系统及监控信息平台。

环境质量自动监测；任务式管理；管理评价；信息管理系统

随着仪器分析技术、信息处理技术、自动控制技术和网络通讯技术的发展，环境自动监控因其实时性、连续性、高效性、全天候监测等优势逐渐成为国内外环境保护领域重点发展的技术[1,2]。前人在环境自动监控的数据传输、数据分析、系统功能整合等基础问题上做了大量的研究[1-7]，但在如何提高站点管理能力及监测数据再利用效率，评价自动监测子站管理水平等工作上依然存在研究的空白。梅州市环境质量在线系统在吸取已有研究成果的基础上，结合实际工作情况提出任务式子站管理等功能，夯实在线监测的数据基础。

1　系统结构

系统对自动监测理解超出传统自动站的含义，其数据范畴包括自动监测数据、自动监测站手工比对数据、环境质量手工监测断面/点的监测数据，甚至系统本身的运行状态等其他相关支持数据。软件实现上，系统区分子站端（负责数据采集和任务执行）及中心端（负责接收数据、下发监测任务及系统功能的实现）两部分，两部分紧密结合并相辅相成。

2　关键功能

2.1数据采集与传输

数据采集模块采用通用型污染物自动监测系统及其方法，实现对自动监测仪器设备的数据采集，该模块采集现场监测仪器的实时数据、仪器零跨精度检查数据、仪器状态参数、仪器设备工作状态以及仪器故障报警事件等信息。数据传输负责将采集到的各类数据上传至中心计算机系统，并可接收中心平台下发的控制命令，网络数据传输透明不受具体的网络类型制约。数据传输模块具有网络自动诊断功能，实时识别网络状态；数据传输模块实现数据、命令、状态信息、报警故障信息等不同数据类型的实时传输。

2.2数据管理

数据管理包括查询及演示，两者有机结合并且可以无缝切换。数据管理模糊了（实时/历史）数据在时间轴上的差别，只要根据设定的条件（时间间隔、行政区域、自动站属性等）查询到某时间区间及某时间原点以后的监测数据并用动态曲线及表格方式演示。该功能实现多站多参及WEBGIS技术多图源查询方式，给子站管理、数据审核及质控人员一个非常直观的查询体验。

数据管理实现人工补录缺失数据、对比情况数据录入、监测数据补登的功能。数据管理还具有日报数据统计、审核流程监控的功能，可以查询到数据流所处的位置。系统实现了自动抽取合格监测数据并根据Excel及word模板自动统计生成环境质量监测常用的报表，支持直接打印存档，便于为决策管理系统提供原始数据。

2.3数据审核

系统具备原始+质控数据库两重数据库，经过三级审核的数据写入质控数据库，完成审核流程。原始数据库是直接从子站收取的实时数据，未经过人工或者有效性审核的数据；质控数据库是经过审核后标识数据审核状态属性的数据，如异常（不满足监测规范中数据有效性性规定的数据、子站监测分析仪器故障时产生的监测值、子站断电复位后在仪器预热时产生的监测值等[5]）、未检出、离线、QA/QC检查数据、仪器维修等。质控数据库与原始数据库两者相辅相成，质控审核标记可以通过原始数据库进行审核操作溯源。

2.4站点任务

系统针对监测仪器、其他监控设备及站房的维护管理开发站点任务功能。站点任务区分常规巡检任务和硬性任务：常规巡检任务是子站管理员在固定时间间隔对子站进行巡检时必须检查的内容，如站房温湿度及空调运行情况、采样总管温控、站房漏水检查及站房周遭情况等保证监测设备正常运行的项目，或者对仪器部件的定期维护维修等。站点管理员可以通过系统自行添加其他例行任务，任务周期和内容可以根据实际情况进行编辑调整；硬性任务包括系统预防性、针对性检修任务，或者特定仪器须进行定期维护的内容，子站维护人员不可修改和忽略任务。

2.5质量控制检查

零跨精度检查提供完整的任务报告，实现站点、名称任务名称、检查时间、实测浓度与理论浓度的比对等。仪器状态或者数据异常等情况下提供报警查询报告。零跨度参数提供零度、跨度检查使用的标准物质的详细信息，包括各个站点相应测定项目使用的标准物质的来源、编号、有效期、理论浓度、历史修改记录及标准物质更换记录的报告。站点管理评价综合子站零跨精度检查、报警查询、仪器状态、联网时间等指标，评价子站维护管理的状况，提供评价简报。

3　结语

梅州市环境质量自动监测管理系统专注于规范子站运行，通过实施系统的任务功能提高子站的维护管理水平，不管采取何种运维方式都能够保证子站能够得到有效的管理，有效的将自动监控管理提高一个层次。

[1]秦炜锋.基于远程诊断的空气质量自动监测系统研究[Master's Thesis].上海交通大学电子,2007.

[2]陈建江.对我国环境自动监测发展的思考[J].环境监测管理与技术,2007,19(1):1-3+7.

[3]Chen Ching-Ho,Liu Wei-Lin,Chen Chia-Hsing.Development of amultiple objective planningtheoryand systemfor sustainable air quality monitoring networks[J].Science of The Total Environment.2006,354 (1):1-19.

[4]吴宇光.环境自动监测系统网络化改造与质量控制技术监督方案探讨[J].中国环境监测,2006,22(1):63-65.

[5]余家燕,鲍雷,翟崇治,等.重庆市环境质量自动监测（控）系统网络集成设计[J].中国环境监测,2009,25(1):3-6.

[6]LozanoAntonio,UseroJosé,Vanderlinden Eva,等.Optimization of the design of air quality monitoring networks and its application to NO2and O3in Jaen,Spain[J].Microchemical Journal.2010,96(2):406-411.

[7]裴成磊,梁永健,刘文彬,等.广州市空气质量自动监测系统设计及建设[J].环境监控与预警,2011,3(2):27-29,37.

苏衍涛（1979—）男，广东罗定人，硕士研究生，工程师，主要从事环境质量自动监测研究工作。