鎮(zhèn)江市環(huán)境質(zhì)量信息平臺概況及發(fā)展規(guī)劃

邱 堅，甘小兵

（鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測中心站，江蘇鎮(zhèn)江212000）

鎮(zhèn)江市環(huán)境質(zhì)量信息平臺概況及發(fā)展規(guī)劃

邱 堅，甘小兵

（鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測中心站，江蘇鎮(zhèn)江212000）

介紹了鎮(zhèn)江市環(huán)境自動監(jiān)測信息平臺概況以及使用中存在的問題，提出解決問題的方案。強(qiáng)調(diào)環(huán)境質(zhì)量信息平臺的改造要與數(shù)據(jù)安全、質(zhì)量控制以及人民群眾的生活需要相結(jié)合。

信息平臺；環(huán)境質(zhì)量；現(xiàn)狀；問題；規(guī)劃；鎮(zhèn)江

當(dāng)今社會環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測監(jiān)控和信息發(fā)布能力已成為表征一個城市環(huán)境管理水平的重要手段，也是政府為改善城市環(huán)境質(zhì)量和保護(hù)市民身體健康的關(guān)鍵載體［1－6］。為了更好地體現(xiàn)自動監(jiān)測的特色，解決因建設(shè)時間不統(tǒng)一，集成商眾多，選用技術(shù)路線、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能、通訊方式、數(shù)據(jù)規(guī)范等方面不一致現(xiàn)象帶來的沖突，江蘇及全國各地都在探討解決方案，其中最普遍的解決方案就是建設(shè)統(tǒng)一有效、功能強(qiáng)大的信息化自動監(jiān)測平臺。為了加快鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測信息化建設(shè)及滿足 “數(shù)字環(huán)?！钡男枨?，鎮(zhèn)江市啟動了鎮(zhèn)江市環(huán)境自動監(jiān)測信息平臺建設(shè)。

1 鎮(zhèn)江市環(huán)境質(zhì)量信息平臺建設(shè)現(xiàn)狀

鎮(zhèn)江市環(huán)境質(zhì)量信息平臺建于2012年，下設(shè)環(huán)境空氣質(zhì)量平臺、環(huán)境空氣實(shí)時發(fā)布平臺、水質(zhì)自動監(jiān)測平臺、噪聲自動監(jiān)測平臺四個子平臺。截至2014年，兩期工程共接入空氣自動監(jiān)測站點(diǎn)11個、水質(zhì)自動監(jiān)測站點(diǎn)9個、噪聲自動監(jiān)測站點(diǎn)3個、應(yīng)急監(jiān)測車1輛，基本覆蓋鎮(zhèn)江全市自動監(jiān)測站點(diǎn)，實(shí)時對外發(fā)布空氣質(zhì)量站點(diǎn)10個。

環(huán)境空氣質(zhì)量平臺主要包含數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)審核、數(shù)據(jù)比對、日報制作、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、臺賬管理等功能；環(huán)境空氣實(shí)時發(fā)布平臺主要包含站點(diǎn)GIS地圖顯示、各污染物實(shí)時和前24h顯示、最新AQI指數(shù)查詢等功能；水質(zhì)自動站監(jiān)測平臺主要包含站點(diǎn)數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)審核、周報制作、超標(biāo)報警等功能；噪聲自動監(jiān)測平臺包含車流量統(tǒng)計、實(shí)時歷史數(shù)據(jù)查詢、等效聲級統(tǒng)計、數(shù)據(jù)輸出等功能。同時部分站點(diǎn)的視頻監(jiān)控也可能通過平臺下位設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程瀏覽。目前，平臺經(jīng)過兩期項(xiàng)目的開發(fā)，基本框架和功能已基本顯現(xiàn)，硬件布設(shè)已經(jīng)基本成型，基本數(shù)據(jù)存儲和查詢功能已基本完成，已經(jīng)能夠滿足全市環(huán)境自動監(jiān)測的基本需要。但是，在平臺使用中也存在不少不盡如人意的地方，如BS架構(gòu)消耗系統(tǒng)資源較大、數(shù)據(jù)安全性不足、站點(diǎn)質(zhì)控和設(shè)備管理功能欠缺等，同時有些功能尚未開發(fā)，尚不能滿足市民和環(huán)境主管部門的需求。鎮(zhèn)江市環(huán)境質(zhì)量信息平臺已完成部分整體構(gòu)架見圖1。

2 信息平臺后期發(fā)展方向

結(jié)合平臺一、二期建設(shè)和使用中存在的問題，以及能夠讓環(huán)境主管部門與市民產(chǎn)生互動的需求，鎮(zhèn)江市環(huán)境質(zhì)量信息平臺在后期的發(fā)展中將從下面幾個方面入手：

（1）調(diào)整數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，優(yōu)化系統(tǒng)資源，開發(fā)離線版（CS）軟件

從目前使用情況看，隨著數(shù)據(jù)采集站點(diǎn)的逐步增加，同期在線審核或者查閱數(shù)據(jù)用戶超過3人的情況下，數(shù)據(jù)平臺會存在不同程度的卡頓，特別是同時多人審核數(shù)據(jù)對服務(wù)器壓力非常大。因此，在少量更新硬件資源的情況下，如何解決平臺的流暢情況是后期發(fā)展重要研究方向。

首先，從數(shù)據(jù)庫入手，將數(shù)據(jù)設(shè)置優(yōu)先級別，將常用數(shù)據(jù)留在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，將不常用的歷史數(shù)據(jù)存于磁盤陣列中，需要使用時再調(diào)取到服務(wù)器中，這樣在日常使用中平臺流暢度將有一定程度的提高；其次，優(yōu)化平臺架構(gòu)，原有BS web瀏覽架構(gòu)保留基本數(shù)據(jù)審閱功能，用于常規(guī)數(shù)據(jù)查閱工作或者應(yīng)急數(shù)據(jù)審核工作，重新開發(fā)一套CS架構(gòu)的平臺離線數(shù)據(jù)交互處理軟件，用于緩解服務(wù)器壓力。為了保證數(shù)據(jù)的私密性，新版CS架構(gòu)軟件采用現(xiàn)在流行的 “云”技術(shù)，即計算機(jī)中只裝有常用的數(shù)據(jù)處理軟件，使用時數(shù)據(jù)下載到計算機(jī)內(nèi)存中，數(shù)據(jù)處理或查閱后，經(jīng)過修改的數(shù)據(jù)將重新回傳到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，同時清除CS架構(gòu)軟件中的數(shù)據(jù)，保證個人計算機(jī)中無任何數(shù)據(jù)遺留。這樣處理的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理、審核以及后續(xù)的任何功能都是通過個人計算機(jī)實(shí)現(xiàn)，服務(wù)器只起到數(shù)據(jù)交互的作用，這樣將大幅度降低服務(wù)器的壓力，能夠讓更多用戶同時使用平臺。同時，CS架構(gòu)因?yàn)槠洫?dú)特的架構(gòu)優(yōu)勢，后期將有利于開發(fā)預(yù)警預(yù)報圖形渲染、各站點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài) （動畫版）、多站點(diǎn)數(shù)據(jù)圖形比對、百分位圖制作、VOC圖譜查閱、全市污染狀態(tài)渲染圖等功能，并且在CS架構(gòu)軟件中能增加自動更新功能，方便新功能的自動更新。最后，調(diào)整服務(wù)器進(jìn)程優(yōu)先級，限制BS架構(gòu)同時運(yùn)行的客戶數(shù)量，采用 “排隊”機(jī)制，保證部分用戶能夠流暢使用平臺，避免人多導(dǎo)致的整體卡機(jī)現(xiàn)象。

（2）采用數(shù)據(jù) “異地容災(zāi)”技術(shù)加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全性，布設(shè)VPN數(shù)據(jù)專網(wǎng)

平臺運(yùn)轉(zhuǎn)的兩年內(nèi)，因停電、停網(wǎng)、服務(wù)器癱瘓導(dǎo)致的環(huán)境質(zhì)量信息平臺全體 “停擺”而導(dǎo)致的重大事故出現(xiàn)多次，保證平臺數(shù)據(jù)的安全性及數(shù)據(jù)平臺的穩(wěn)定長效運(yùn)行成為急需解決的新課題?！爱惖厝轂?zāi)”技術(shù)可以有效地緩解這個問題?！爱惖厝轂?zāi)”技術(shù)，就是在其它有穩(wěn)定可靠網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的地方再布設(shè)一套硬件服務(wù)器及保障設(shè)備，安裝相同的服務(wù)器軟件，將原有子站的數(shù)據(jù)單發(fā)改為數(shù)據(jù)雙發(fā)，同時第二套系統(tǒng)與原有系統(tǒng)安裝數(shù)據(jù)同步軟件，每小時進(jìn)行一次數(shù)據(jù)同步保證兩套系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一?？紤]到鎮(zhèn)江市空氣和水質(zhì)自動監(jiān)測站點(diǎn)一般都有專用的設(shè)備站房，配有穩(wěn)定的光纖網(wǎng)絡(luò)和空調(diào)系統(tǒng)，電力供應(yīng)穩(wěn)定，因此可以將 “異地容災(zāi)”地點(diǎn)放置在自動站，并配以防火墻、VPN、UPS等安全設(shè)施，使其能穩(wěn)定行使 “容災(zāi)”職責(zé)。

除 “異地容災(zāi)”保障數(shù)據(jù)安全外，還需要加強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，因此需要考慮建設(shè)一條安全的 “傳輸網(wǎng)”。目前專網(wǎng)分兩種，分別為直接鋪線的專線網(wǎng)絡(luò)和用VPN設(shè)備加密借用公用網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的加密網(wǎng)絡(luò)。前者穩(wěn)定性和安全性最高，但建設(shè)費(fèi)用貴，后期線路維護(hù)費(fèi)用也較高；后者采用公網(wǎng)加密技術(shù)，安全性低于專網(wǎng)但明顯高于公網(wǎng)，鋪設(shè)簡單，費(fèi)用低廉，只需一個固定IP、在原有網(wǎng)絡(luò)之間架設(shè)一個VPN即可。綜合考慮節(jié)約資金和加強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的安全性要求，可考慮采用價格較低、安全性能有一定保障的VPN加密網(wǎng)絡(luò)方案。

除“異地容災(zāi)”、VPN專線網(wǎng)絡(luò)外，還需要嚴(yán)格的平臺安全管理制度。這樣有助于加強(qiáng)使用人員和管理人員的數(shù)據(jù)安全意識，明確數(shù)據(jù)安全意識，定期檢查系統(tǒng)，防患于未然。

（3）提升質(zhì)控管理能力，完善設(shè)備儀器管理庫

自動監(jiān)測發(fā)展至今，質(zhì)量控制管理越來越重要，如何借助平臺優(yōu)勢加強(qiáng)自動站質(zhì)量和儀器臺賬管理能力成為今后的發(fā)展方向。第一，可以利用子站的工控機(jī)進(jìn)行無紙化臺賬管理，全部運(yùn)維檔案在子站通過計算機(jī)錄入后上傳平臺，管理人員只需通過平臺相關(guān)管理功能就能了解各子站運(yùn)維狀況。第二，可以通過子站的門禁系統(tǒng)，控制進(jìn)出站點(diǎn)的人員信息，并通過內(nèi)部攝像頭遠(yuǎn)程監(jiān)督運(yùn)維人員工作狀況，對存在的問題及時糾正。第三，建立儀器設(shè)備備品庫，將站點(diǎn)設(shè)備和倉庫的備機(jī)、備品記錄入庫，設(shè)備更換和使用備品后，及時登陸儀器庫進(jìn)行記錄，這樣儀器管理人員就能及時了解儀器狀況、備品存量等，當(dāng)儀器長期未修復(fù)或者備品存量不足時，平臺還能自動短信提醒，通知管理員及時處理。第四，開發(fā)站點(diǎn)狀態(tài)動態(tài)變化系統(tǒng)，在CS平臺軟件上實(shí)時動態(tài)顯示各站點(diǎn)儀器狀態(tài)，模擬站點(diǎn)運(yùn)行狀況，記錄站點(diǎn)內(nèi)部溫濕度、電壓狀態(tài)，對出現(xiàn)的異常參數(shù)，平臺及時報警并顯示于動態(tài)系統(tǒng)，方便站點(diǎn)管理人員及時了解站點(diǎn)內(nèi)部情況安排解決方案，大大減少問題排除時間，提升站點(diǎn)的運(yùn)行率。

（4）開發(fā)環(huán)境空氣預(yù)報平臺，做到實(shí)時發(fā)布與精細(xì)化預(yù)報相結(jié)合

目前實(shí)時發(fā)布平臺僅能提供最近1h和過去24h的6項(xiàng)污染物濃度及AQI指數(shù)，對市民真正的生活出行幫助有限。如果能夠效仿氣象預(yù)報的方式，加入未來時段的環(huán)境空氣變化趨勢，實(shí)用性將大增。實(shí)現(xiàn)上述功能，首先需要解決環(huán)境空氣預(yù)報的精細(xì)化能力。鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測中心站正在開發(fā)環(huán)境空氣預(yù)測預(yù)報平臺，采用 “神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”預(yù)測模型，利用各空氣子站點(diǎn)的數(shù)據(jù)及氣象、污染源等信息通過大型服務(wù)器組進(jìn)行實(shí)時計算，最長能模擬最近72h的環(huán)境空氣變化。通過圖形渲染技術(shù)，將未來空氣變化實(shí)時發(fā)布于原有的環(huán)境空氣發(fā)布平臺，如此市民既能實(shí)時了解環(huán)境空氣實(shí)況，又能知道未來一段時間內(nèi)環(huán)境空氣變化趨勢。同時模型也能根據(jù)外部輸入數(shù)據(jù)的演變對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行修正，修正過的預(yù)測結(jié)果會與發(fā)布網(wǎng)站同步更新，這樣市民就能更好地了解未來的空氣質(zhì)量變化，合理安排生產(chǎn)生活。

（5）增加其它特色功能

環(huán)保工作重在提高現(xiàn)代人的素質(zhì)，重在保護(hù)和營造良好的人類生存環(huán)境。對于公眾而言，必須從提高個人的社會責(zé)任感和歷史責(zé)任感著手，必須從灌輸環(huán)保意識、普及環(huán)保知識和環(huán)保法律知識、培養(yǎng)環(huán)保習(xí)慣抓起，必須從個人及周邊的環(huán)境整治和環(huán)境建設(shè)做起。因此，可以適當(dāng)在對外發(fā)布平臺增設(shè)科普專欄以及市民所關(guān)心的熱點(diǎn)問題相關(guān)信息?？破罩R包括環(huán)境質(zhì)量、污染源、放射源、固體廢物環(huán)?；局R、法律法規(guī)、環(huán)境因素、應(yīng)急處置、節(jié)能減排等知識。熱點(diǎn)問題包括大氣污染、水體污染和土壤污染的情況。突出介紹我國環(huán)境污染的現(xiàn)狀、環(huán)境污染來源、如何有效監(jiān)測、環(huán)境污染治理和公眾如何有效參與保護(hù)環(huán)境。

此外，還可以增加在線互動模塊。通過詳細(xì)解答環(huán)境熱點(diǎn)問題，響應(yīng)國家建設(shè)美麗中國號召，公布建設(shè)美麗鎮(zhèn)江的內(nèi)容和目標(biāo)，讓公眾了解美麗鎮(zhèn)江建設(shè)最新情況及進(jìn)度。公眾可以在發(fā)布平臺上提出環(huán)境相關(guān)問題和疑問，讓環(huán)保專家逐一解答。

最后，還可以在移動平臺上增加一些特色服務(wù)：基于10S和Android移動平臺，建立針對不同用戶和不同需求的移動監(jiān)測平臺 （主要分為監(jiān)測業(yè)務(wù)移動平臺和公眾發(fā)布平臺）；平臺通過SIM卡號和手機(jī)身份號控制使用權(quán)限，依據(jù)權(quán)限開放不同功能；應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)插件化 （桌面插件的實(shí)現(xiàn)），在手機(jī)桌面上顯示最近24h污染物因子小時數(shù)據(jù)變化情況；按照站點(diǎn)的類別進(jìn)行分組顯示，支持個性化分組定制；提供在線更新功能，有新版本發(fā)布后，用戶進(jìn)入應(yīng)用提示更新下載；基于GIS顯示配置污染物因子數(shù)據(jù)，并提供應(yīng)用軟件的設(shè)置功能，設(shè)置項(xiàng)包括：是否在線更新、地圖的站點(diǎn)中顯示的因子、插件提供切換的站點(diǎn)和因子功能。

3 結(jié)語

通過對現(xiàn)有平臺資源的整合和改造，能進(jìn)一步提升環(huán)境質(zhì)量信息平臺在環(huán)境質(zhì)量管理工作中所起的作用，開拓信息化技術(shù)與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合的研究領(lǐng)域，更好地保障市民對環(huán)境信息的知情權(quán)和對環(huán)保事業(yè)的參與權(quán)，為改善環(huán)境提供科學(xué)有效的幫助。

［1］陳建江.對我國環(huán)境自動監(jiān)測發(fā)展的思考 ［J］.環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2007，19（2）：1－3，7.

［2］王建民，劉文鋒，田建軍，等.環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)研究與實(shí)現(xiàn)［C］／／中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會.2013中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集.昆明：2013：2405－2411.

［3］邱堅，薛風(fēng)云，成經(jīng)緯.關(guān)于鎮(zhèn)江市環(huán)境自動監(jiān)測信息平臺的一些特色功能的探討［J］.科技信息，2012，（3）：537.

［4］張吉香，萬大娟，董洪梅.國內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測平臺研究進(jìn)展 ［J］.環(huán)境監(jiān)測與研究，2014，27（3）：42－44.

［5］陳麗群.基于網(wǎng)絡(luò)化和智能化的環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 ［J］.重慶文理學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2011，30（6）：67－70.

［6］沈燕，趙平，張璘.江蘇省環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測 （控）系統(tǒng)的建設(shè)［J］.廣東化工，2009，36（12）：128－129.

Brief Introduction of Environmental M onitoring Information Platform and Development Plan

QIU Jian，GAN Xiao－bing
（Zhenjiang Environment Monitoring Central Station，Zhenjiang Jiangsu 212000，China）

The present status of Zhenjiang environmentalmonitoring information platform was introduced aswell as the problems.The solutionswere proposed.The improvement of the platform should meet the needs of data security，quality control，and the needs of the public.

Environmentmonitoring information platform；environmental quality；data security；present status；problem；plan；Zhenjiang

X32

A

1673－9655（2015）02－0066－04

2014－07－16

邱堅，江蘇省鎮(zhèn)江市人，漢族，鎮(zhèn)江市環(huán)境監(jiān)測中心站預(yù)警室技術(shù)主管，工程師，研究方向：環(huán)境監(jiān)測。