环境自动监测系统建设及应用分析

马 飞

新蔡县环境保护局环境监测站

环境自动监测系统建设及应用分析

马 飞

新蔡县环境保护局环境监测站

随着社会经济的快速发展，环境问题得到了人们的普遍关注。因手段与方法制约，传统环境监测已无法适应环保管理要求，环境自动监测技术的出现，为评价环境质量、监控污染源提供了强有力的保障。作为国家环境保护重点监控的对象，通过环境自动监测系统的建立，可达到国家节能减排的目标。目前大多数都装设了环境自动监测设备与零散系统，但还存有诸多问题，如信息化、系统化与完整性。为此必须从实际出发，建立完整的环境自动监测系统。本文通过对开放性、灵活性、兼容性等因素的充分考虑，采用自动监测客观、可靠的监测数据，实现环境可持续发展。

环境自动监测系统；原理；设计

近年来，随着我国工业化和城市化进程的加快，我国的环境安全问题也日益凸显。信息化技术对环境问题的监管支撑作用十分突出，尤其是在治污减排工作中，环境自动监控系统建设已然成为重点建设任务。建立一个高效、快捷、安全的环境自动监测网络十分必要，使其能为环境管理部门准确掌握污染、大气监测点、地表水监测点以及其他监测点的实时数据，掌握重点污染主要污染因子的排放总量，并对的污染治理设施的运行状况进行实时监督，对排污费的收缴、稽查起到监督作用，为决策提供参考。

一、环境自动监测系统基本构成

环境自动监测系统的构成可以根据不同的需要确定不同的构成，具有很大的灵活性。对于一个城市来说自动监测系统即可以由大气、水质、噪声、放射性等多个监 测分系统构成一个复杂的混合系统。如上海、鞍山的自动监测系统就是由大气自动监测系统和水质自动监测系统组成的一个混合系统；也可以由一个单纯的监测分系 统构成，如广州、北京以及我国大部分自动监测系统都是单纯的大气自动监测系统。当然对于一个城市也可能出现由 不同的行业建立的两个或两个以上的基本相同但互不往来的系统。这在技术上并无不妥，但在经济上是极不合理的。

二、环境自动监测系统设计分析

环境自动监测系统设计需对多种因素进行充分考虑，统一标准，该系统不仅要具备在线自动监测仪表、视频摄像监视装置、网络集成等设备，还需与底层汇编语言等相结合，是一个集环保数据多功能于一体的系统，要求其能够达到数据采集、监测、监视、分析与管理的目标。以环保信息中心为主体，进行既定范围内环境监测信息网的建立，通过各类方式对数据进行收集、整理与统计，以此对污染源具体情况进行实时掌握，为治理环境提供可靠依据。

1、系统图形功能设计

为实现网上编辑与控制图形的目的，需设计强大的交互图形开发功能，以此为图形界面、各类图形元件制作提供便利，并实现图形管理、建模与完善监控系统的作用。如矢量化图形的功能为缩放、分层、旋转与组合复用等。在系统图形功能设计中要求各类设备分布信息能够综合直观显示及表达，并监视设备采集的参数信息，并进行数据直接统计。在一张表示厂区地理位置的平面图内全部信息都可显示，通过对地图上某一监控目标的点击，可监控此对象信息，通过显示的详细信息，对该对象进行操作。与此同时，声光报警可运用于超标数据，对环境监测功能加以完善。

2、数据基本处理与归档

系统设计中标准数据库系统应以归档为目的，需对数据库系统加以充分考虑，要求其具备安全、可靠与功能强大等特点。根据时间段数据，进行过程数据归档，由管理员设定时间段划分，整体而言，可选取永久保存方式运用于历史数据。同时数据管理人机界面也需设计于系统内，如查询界面、设定界面。

3、各子系统设计与集成

环境自动监测系统为大系统，其组成部分为子系统6个与监控中心1个，预留发展接口。具体如下：

(1)空气质量连续监测子系统。为对区域内污染物时空分布等情况进行全面掌握，需选取集合图形布点方式与功能区域布点方式，设计空气质量连续监测子系统。在设计中，需对主导风向、地形、污染物污染现状与发展趋势等进行充分考虑，同时对周边环境内极易产生的干扰因素加以排除，并将一个背景对照点设置于和监测区域主导风向上风向远离位置。同时对空气质量连续监测子站(2个)增加设置，每个子站采样标准点的设置，需进行公共辅助设施配置，如电源空调、通讯光缆等。

(2)固定污染源烟气自动监测子系统。假设每小时20万平方米风量的大型固定污染源在线监测安装，各个点位需进行公共辅助设施的配备。设计时可采用2种方式：第一，公用热工信号与环保信号，这种情况下可部分重用环境监测信号能与能源热工信号，实现规划统一，同时由能源信号转接入环境监测信号，避免建设重复。第二，环保信号专用。

(3)水质自动监测子系统。水质自动监测设备需分别安装于总排口与车间排口位置，按照工艺段污染源与主要污染因子特征，车间排口监测项目不仅要对传统PH流量进行充分考虑，还需对油分、氨氮等监测因子加以重视。按照循环冷却水系统内部检测PH等水质参数，对接入监控中心进行充分考虑。

(4)噪声在线子系统。因噪声点位便于移动，配置较为灵活，可根据需求进行点位数量确定。通过数据采集模块现场设备可自动进行噪声信息采集，利用RS232接口和GPRS透明数据传输终端连接，此时，数据处理、协议封装工作由GPRS透明数据传输终端内置嵌入式处理器进行，并向GSM网络发送。

(5)视频监控子系统。通常选取室内外2个屏，投影方式为室内形式，大屏为室外形式。根据实际情况安装视频监控，一般安装于制高点。利用视频线与控制线将前端摄像机输出连接至视频编码器，通过视频编码器达到统一视频信号数字化的目的。随后利用MPEG—4算法压缩视频，根据TCP/IP协议将以上数据打包，向主干网络接入。

三、结束语

综上所述，为确保环境监测的及时性、准确性与科学性，达到生态环境改善与保护的目的，必须提高企业环境自动监测管理水平。通过环境自动监测管理平台的建立，相关人员需对环境质量状况进行综合评定与定期发布。同时在数据采集、传输时必须确保信息的真实性，避免人为破坏环境自动监测监控设施。确保设备运行的安全性、正常性。

[1] 狄飞，张莉君.基于GPS/GPRS的环境监测终端的研究与设计[J].计算机测量与控制，2011，19(8)：1844-1846.

[2] 朱智翔.金华市环境自动监控与信息管理系统设计与实现[D].电子科技大学 2010