浅述环境现场监测的信息化建设

王成敏 庄永宁（镇江市环境监测中心站 江苏 镇江 212001）

浅述环境现场监测的信息化建设

王成敏 庄永宁（镇江市环境监测中心站 江苏 镇江 212001）

目前环境现场监测的核心仍然是基于监测人员的现场操控，监测人员一旦远离监测点位也就失去了对监测设备和监测环境的质量控制，所采集的样品及环境数据也存在极大的不确定性，造成对某污染源或某区域的环境污染状况掌握的不准确。环境现场监测的信息化建设就是要充分利用现在的“物联网”和“自动化”技术，建立一套从能够对监测现场进行实时视频监控，对现场监测设备进行远程控制，对现场环境参数和监测数据能够自动记录、储存并上传，对所有数据能够有效识别、计算并审核的环境现场监测信息智能化平台。从而为环境管理部门提供最准确、最有效、最及时的环境污染数据，使环境主管部门能够及时采取有效防治措施将污染危害降到最低，减少经济损失。

现场监测；信息化；远程控制

1 环境监测的现状

环境监测工作是一项系统而复杂的科学技术活动，其直接目的就是获取具有代表性、准确性、可比性和完整性的环境信息，为科学的环境管理工作服务。一方面，随着国民经济与社会事业的快速发展，环境问题日益突出，环境监测工作日益繁重，总量减排、污染源普查、土壤调查等重要任务主要落实在各级环境监测站；另一方面，随着公众环保意识的进一步提高，环境监测的社会需求、公众需求和个人消费需求日益显现，环境监测面临着新的机遇和挑战。传统的环境监测主要依靠的还是人的手工操作，此种方式无论是在人力、物力、技术手段和数据管理方面都无法满足对现阶段污染源出现的面积大、因子多和变化快的监测要求。因此，利用现有的数字信息技术建立环境监测信息化平台就显得十分紧迫。

2 环境监测信息化发展过程及不足

我国的环境监测信息化建设也已经过近20年，从80年代初依靠电脑的数据计算，到90年代所有信息输入电脑的无纸化办公，再到现在引入的LIMS系统，可以说我国的环境监测信息化也得到了长足的发展，但同时也存在偏重实验室信息化建设，忽视了现场监测的问题。首先，各种现场监测设备依然要依靠监测人员的现场操作，远程操作和监控技术处于空白阶段。其次，各种环境参数和监测数据也依然依靠监测人员的手工记录，自动化记录储存并上传服务器技术也处于空白阶段。再次是数据管理信息化建设滞后，环境监测数据都需要人工输入，百分百的准确率和及时率得不到保障。总之现有的环境监测信息系统仅局限在在实验室分析阶段，现场监测的信息化、智能化建设依然有很大的改进空间。本文所述的环境现场监测信息智能化平台就是要利用现在的“物联网”和“自动化”技术，建立一套从能够对监测现场进行实时视频监控，对现场监测设备进行远程控制，对现场环境参数和监测数据能够自动记录、储存并上传，对所有数据能够有效识别、计算并审核的环境现场监测信息智能化平台，以适应现阶段污染源出现的面积大、因子多和变化快的监测要求。

3 环境现场监测信息化建设内容

环境现场监测信息化建设的主要内容应包括：现场监测设备的实时监控和远程控制，现场环境参数和监测数据的自动测量、记录、保存和上传，监测数据管理的程序化控制。各部分关系见图1。

图1 现场监测流程图

3.1 现场监测设备的实时监控和远程控制的主要内容：

（1）现场监测设备包括监测人员的“物联网”建设，将传感器、控制器和GPS模块集成在现场监测设备中，利用互联网等通信技术使得监测人员可以通过互联网终端设备远程控制和操作现场监测设备，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络；能够通过互联网终端设备对各个监测点位的监测仪器发出指令，进行定时开关、流量控制和换样操作，并监控所有仪器设备的运行状态和GPS信息；建设视频监控系统，利用高清摄像头对监测现场进行摄像、并能够与互联网终端设备进行实时视频传输、控制、显示、记录登记。能够通过互联网终端设备摄像机摄像头发出指令，进行上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作，并可通过终端设备实现在多个监测点位摄像机之间的切换。利用特殊的录像处理模式，可对图像进行录入、回放、处理等操作。

（2）开发相应的远程化控制操作软件，应具有易操作、高稳定、防入侵、速度快的特点，并且能够与环境现场监测的特点相融合，能够实现同时对所有监测点位的监控和操作，并能够实时查看所有点位的视频信息、环境信息和设备信息，能够行之有效地对现场监测设备进行远程操作。

（3）现场监测设备的便携式供电系统建设，通过现有的锂电池技术，建设一套可实现交直流供电输出的可移动便携式供电设备，并能够进行充电重复使用，该便携式电池应集成GPS模块，能够随之上传该电池的GPS信息，起到防盗、防丢失的作用。

3.2 现场环境参数和监测数据的自动测量、记录、保存和上传的主要内容

（1）能够将温度、湿度、气压、风力等环境传感器集成在现场监测仪器中，能够对所有环境参数进行实时测量和记录，规范和统一现场监测仪器与远程控制软件间的数据通信协议，使现场监测数据及相应的环境参数能够顺利从监测设备上传至互联网终端设备供监测人员查阅和审核。

（2）建设数据库系统，使现场监测数据和环境参数经过监测人员审核后，最终能够及时有效上传并保存在数据库中。

（3）数据管理的程序化控制的主要内容。建设环境监测数据管理程序，能够从数据库中自动分类、筛选、提取环境监测报告所需要的各类监测数据，并自动进行计算和审核。该程序能够自动进行数据的有效性审核，对有效数据自动归档，生成报告，对无效数据进行有效辨别，并及时预警现场监测人员，该程序可以保证监测数据的有效性，减少重复监测率，提高环境现场监测的效率。建立数据质控协议，对所有数据进行质控统计。

4 环境现场监测信息化建设的意义

通过该平台的建立和应用能够极大的节约人工和设备成本，打破远距离、多点位，多参数对现有环境监测方式的制约，提高环境现场监测的质量控制水平；实现单人多点的环境监测新模式，以最省的人力和物力来完成对给类污染源的有效监控，提高环境监测数据准确性和对污染源监测的全覆盖；可以有效的查找出各类污染源最高排放负荷的时间点，即使是在目前环境监测极少涉及的夜间监测，能够使环境主管部门有的放矢的进行污染源管理，从而为环境管理部门提供最准确、最有效、最及时的环境污染数据，使环境主管部门能够及时采取有效防治措施将污染危害降到最低，减少经济损失。切实保障人民群众身体健康及生命安全。

〔1〕刘鹏.环境监测信息化思考〔J〕.环境保护科学，2010（3）.

〔2〕王合生.对环境监测信息化建设工作的思考〔J〕.环境监测管理与技术，2008（4）.

〔3〕刘有中.环境监测自动处理系统软件设计〔J〕.四川环境2003（6）.

The Informatization Construction of Environment Site Monitoring

WangChengmin（Environment Monitoring Center Station of ZhenJiang City ZhenJiang JiangSu 212001）

The core of environment monitoring is still based on monitoring site control by monitoring personnel.Once monitoring personnel are away from monitoring site，he will lose quality control of the monitoring equipment and monitoring environment.The collected samples and environmental data also exist great uncertainty，resulting in inaccurate information of pollution source.The information construction of environment site monitoring is to make full use of"internet of things"and"automatic"technology to establish an intelligent platform to monitor the real-time video of monitoring site，realize remote control of monitoring equipment，record and save on-site environmental parameters and monitoring data and identify，calculate and check all data effectively.The intelligent platform can provide the most accurate，most effective and timely environmental pollution data for the environmental management department to take effective measures to minimize the pollution hazards and reduce the economic losses.

Site monitoring Informatization Remote control

X32

A

1674-263X（2016）01-0011-03

2016-02-21

王成敏（1983-），男，本科，工程师，现从事环境监测工作。