环保大数据平台的建设与思考

2020-11-27王少峰

商品与质量 2020年27期

王少峰

广东中浦科技有限公司广东东莞 523073

1 建设背景

这里，我们以宿迁市的生态环境为例来分析。它的信息化系统的业务应用包括了废气、废水、断面、噪声还有空气质量等末端的结果监测、环保治理方面的设施用电的控制、并且实现了企业在固体气体废物处理、信息采访管理、建设环保项目、执法监察等业务的管理，并将信息公示于众、在线申诉、投诉和咨询等业务。这些业务都很明显的提升了宿迁市的生态环境局的管理和决策的能力。

然而，信息化建设在初期阶段的部署和规划工作存在不足，并且每个系统都是独立运行的，就有了“信息孤岛”“数据烟囱”的现象，各个系统之间对数据的采集比较分散、缺乏一致性，不能进行更深层次的信息采集，协同业务和对信息资源的开发利用也不足。另一方面，由于系统的业务不停地增多，一部分功能被重叠，反而让工作人员操作多个不同的系统，也就降低了工作效率，这些问题就是导致宿迁市环境数据平台不能进一步发展的阻力[1]。

2 建设内容

2.1 建设宿迁市环境感知“一张网”监控体系

用信息技术、物联网的技术还有大数据的技术处理对分散的环境的监测和管理数据进行统一的整合存储，以实现对环境质量的实时监测感知、准确掌控企业的运行状态和企业排污的“过程和结果”的全方面的监测、对企业的错高峰的生产、重污染天气的的情况进行实时监控，确保用真实、精准、全面的数据为防治污染提供有力依据。

2.2 实现环保部门内容信息共享

贯彻“坚决打破壁障、直观简洁实用、数据信息共享”的原则，共享环境数据、优化业务流程、将监控、执法、监测、管理等环境因素整合形成一个有机整体，以促进工作协同的一体化发展，并提高机构或企业的工作效率，对“数据烟囱”和“信息孤岛”的问题进行有效解决。最后通过综合分析、数据采集挖掘、为环保部门的日产工作和管理决策提供系统的支持和数据的支撑[2]。

3 平台功能思考

3.1 大数据在环保中的作用

大数据平台是一种比以往的软件获取信息能力和范围更大的数据集合，它是对所有的数据统一分析管理，不是抽样的调查，大数据的意义不止在于统计，更注重数据的融合与共享。

当前生态环境的部门尽管有多个业务系统，但基本上都是各个部门独立掌控自己的数据，不能实现数据信息的共享，并且业务系统缺少相互协作的能力。因此，环保大数据平台要对自己已有的业务数据来进行统一，完成数据共享，形成大数据化的形态，秉承此基础之上进行业务与的贯通和协作，从而为治理环境提供新的方法，提升环境部门的监管效率和环境监测的准确度，让环境环保更科学。

3.2 环保大数据平台的功能

环境资源的开发利用有利于生态环境部门提高对环境的管理水平，并且加强大数据的应用在环境信息资源方面的开发利用，以此推进环境管理部门的管理方式的创新。在大数据基础之上建立的平台要满足现有的业务功能，并且在整合各部门系统业务的基础上做好共享和关联的分析，以推出新功能、找出新规律、辅助好环保单位作出相关决策，使生态环境部门可以更精准地了解当前的环境情况、掌握环境的变化趋势、及时发现环境污染的异常情况，约束污染源头的企业生产行为[3]。

举个例子，针对污染源企业的监控设备的数据造假的事情，要分析它的产污设备工况数据、治污设备工况数据和污染物的排放数据，让企业考虑到在造价的同时要考虑生产设施、治污设施和监测结果多方面，提高数据造假成本，让这些企业不敢再进行数据造假。

另外，做数据统计时，大数据的平台应该充分发挥数据种类的优势，对大数据做一个多角度、深层次的分析，从而找出环境受到污染的原因，让有限的监管力发挥到最大。与此同时，还要注重数据的长期储存和收集，一些数据之间的关联往往需要较长时间的数据分析才能被发现。

最后，环保大数据平台不但是数据和业务的融合，而且也是参与环保的社会各种角色的融合。在整合数据的基础上实现共享，并连接生态环境部门在企业、民众的环境治理之下的综合系统，使系统中的每一个人都参与到环境保护中，从而让环保平台形成一个密不透风的监管系统[4]。

3.3 大数据平台建设的注意事项

环境保护部门可以使用大数据平台更好地履行环境监管的职能，然而，大数据是在丰富的数据整合之上建立的，数据的来源不可靠，数据不够准确，数据分析也不是很科学。因此，对于数据整合方案和分析算法应该严格验证，进行数据整合之后要认真核查，保障数据平台的功能可以顺利的实现。

数据平台整合之后有大量的数据信息，数据安全是重要的任务。要提升管理员的信息安全技术水平，也要配备合理的信息管理规则制度，使用持续增高的信息安全系统来维护信息安全风险，确保诗句可以安全使用。成功建设一个大数据平台面临许多压力，相关人员可以通过合理设置平台结构和数据库访问机制，并结合使用Redis 和Memacached 等缓存技术软件来减小数据库的压力。

4 整体架构和实现

环保大数据地平台架构先要满足对现有业务的需求，也要考虑环保业务未来的发展变化，依靠现在有的环保业务的系统，使用成熟，可以拓展的构架方式来进行设计。大体构架包括数据来源层、通讯采集层、支撑平台层、大数据的处理层、应用业务层。数据的来源包含内部部门的系统业务、上级部门的系统业务、外部部门的系统业务等。

因为这些部门的系统业务的制造单位、归属和运行维护都不一样，这就需要通过生态环境保障局获取环境数据，然后让平台的建设单位给业务系统的制造单位交流沟通所需要的数据信息。并且要思虑环保数据的多样性，选取有用的数据，并且注意数据单位是否一致。

环境数据中心是环保大数据平台各项业务的基础，经过调查生态环境保护局的现存业务的数据特点特征来对数据中心数据库的逻辑顺序进行设计，针对固定污染源的在线监测、地表水的在线监测、空气质量的在线监测和其他一直更新的数据，设置一个较短间隔时间的不断获取。它存储的内容是包含污染源的档案、监测点的信息、监测数据、管理信息、区域信息、部门信息、用户信息等各种信息，使用分库存的方式来降低数据间的耦合性，如果涉及关联分析的需要用多库信息的时候相互调用[5]。

这样的设计方法会牺牲一部分平台的功能，但是对于未来的发展是有力的，并且可以适应环保工作的需求。为了提升大数据品台的能力，在平台架构中设置一个平台的支撑层来提供技术手段来完成平台之间的业务功能。比如引擎的流程、模型的分析等技术手段完成工作、时间的推送、自动分析等功能。同时，在业务层上给用户提供权限控制功能，给生态环境局、公众和企业三个社会角色不同的访问界面和个性化地使用功能。

5 环保大数据平台发展的保障措施

5.1 保障环保与其他业务部门的数据共享

大数据发展的瓶颈之一是数据的流通不够顺利，人都想获取别人的数据，又怕自己的数据共享给别人所给自己造成一些风险。因此，环保大数据平台要给以后提供更多优质服务，这就需要各级政府与部门实现数据的共享。因此，在大数据平台一直发展的过程内要包含到其他政府和部门的业务功能，也需要和上层领导沟通协调，同时促进各地才出台相关的大数据发展的规划文件，或者配置大数据管理机构和部门，不断完善数据的信息共享，为大数据以后的发展创造更好的条件支持。

5.2 加强数据采集物联网设备的配套建设

环保数据大多来自物联网的尾端监测，比如水质监测站、污染源企业的监测等。如果尾端监测的点位不充足，数据量不够多，都会对大数据的分析准确度有很大的影响。因此，要加强尾端监测设备硬件的合理规设，来扩增大尾端的监测范围，做好尾端监控设备的维护工作，并且建立一套完善的体系，以保证大数据平台中数据的安全性与稳定性[6]。