基本介紹
- 中文名：環境監測管理系統
- 外文名：Environmental Monitoring Management System
- 英文簡稱：EMIS
- 所屬學科：計算機科學
- 設計架構：監測儀器層，數據採集層等5層
- 目的：對環境進行準確監測
簡介,重要意義,國內外研究現狀,國內研究,國際研究,系統需求概述,系統設計架構,監測儀器層,數據採集層,資料庫層,功能模組層,Web 界面層,
簡介
環境衛生監測主要以環境為監測對象，運用生物的、物理的和化學的技術手段，通過測定影響環境質量因素的數值，對污染物的構成綜合分析，研究其成分對環境質量影響的程度，最終確定環境質量的變化趨勢。
環境監測管理系統，又稱環境監測信息管理系統（EMIS），它是以計算機技術和資料庫技術為核心，將獲得的大量環境監測信息和數據儲存在計算機中，運用計算機網路相關技術，結合其軟、硬體系統，實現對環境監測信息數據的處理工作，主要包括數據的輸入輸出、數據的修改刪除、數據的傳輸保密、數據的檢索及計算等資料庫技術的處理工作，並結合及運用多種計算機套用軟體，如 Statistical Mathematics Software、Optimization of Management and Analysis Software 、 Prediction of Software Evaluation Model 、 Software Programming Decision Model 、 Drawing Output Software 等，從而構成一套複雜有序的、具有多種功能的數據信息管理系統。
重要意義
利用環境監測管理系統可以加強對環境污染監測數據的處理，能夠快速有效的對公共衛生環境進行準確監測，從而使監管部門對污染源有更全面、更深入與更直觀的把握，以提高對環境監測數據分析管理的科技水平。
國內外研究現狀
國內研究
我國環境監測信息管理系統(EMIS)建設起步比較晚，自 1973 年以來，我國 提出了將環境建設與經濟建設協同發展、共同進步，並將環保工作定為我國的基本國策，由此我國開始探索建立環境監測管理機制。經過多年的努力，我國環境監測信息管理系統(EMIS)的研究和套用在二十一世紀後得到迅猛發展，並經歷了不同的時段：環境信息標準化時段；省部級系統建設時段；城市級系統建設時段；環境監測管理廣域網建設時段。
國際研究
在國外經濟發達的國家與地區，生態環境問題出現的比較早，因此，也較早的制定了一系列相關的環保法規與政策。全球環境信息源查詢系統（UNEP），是在 1975 年，由聯合國規劃署倡導，在世界上多個國家積極合作下共同建立起來，成為了世界各國間環境信息交換的平台，加強了各國之間環境信息的共享。隨後，聯合國環境規劃署為了方便向世界範圍內的環境研究人員及決策人員提供環境方面的綜合信息，又組織開發了一系列的相關係統，包括地球資源信息資料庫（GRID）、全球環境監測系統（GEMS）、國際潛在有毒化學品登記管理系統等。國外已開發國家對環境保護的監測研究較早，目前美國，歐盟，日本等已開發國家在環境監測技術上的獲得了顯著的研究成果，在其國內得到了很好的使用，也得到了世界環保組織的認可。
系統需求概述
通過構建環境監測管理系統，可以監測環境及污染源，並且可以對污染源相關企業進行有效的控制，進而改善衛生環境。本課題研究方案可以實現對環境的實時線上監測，可以有效設定普通用戶與系統管理人員的不同許可權，對於用戶及系統管理人員可以通過Web網路對各個城區及企業污染源參數進行實時查詢。系統管理人員可以快捷高效的對各個資料庫進行操作，可以上報通知污染嚴重的相關企業進行停頓整改，並可進行數據分析，生成相關報表，為環保部門執法提供數據依據。通過分析，歸納總結出系統需求框圖如圖。
系統設計架構
環境監測管理系統是一個多層次綜合性的系統，系統通過前端監測儀器層的採集設備監測採集到各類環境指標值，通過數據預處理後，存儲到資料庫層中的相應資料庫中，各個客戶機通過訪問網頁伺服器，調用資料庫的數據信息，實現了用戶的線上瀏覽環境監測數據信息。
環境監測管理系統主要包括監測儀器層，數據採集層，資料庫層，功能模組層及 Web 界面層，各個分層完成的功能不同。系統層次架構如下圖所示。
監測儀器層
該層主要包括一些測量儀器和自動分析儀等監測設備，線上分析儀種類的選擇是根據污染源企業所排放的污染物，將各類監測儀器安裝在污染源企業的排污口，用以監測污染源的指標，如利用電磁流量計設備監測流量指標，利用氨氮線上分析儀設備監測氨氮濃度指標等。
數據採集層
在排污口安裝數據採集器，並通過標準接口如RS485或標準工控信號4~20m A 與相應的污染源線上監測儀器連線。數據採集器通過處理、統計監測儀器監測到的各類測量數據後，傳送到監控中心。數據採集層採集到的數據信息是公共衛生環境監測管理系統獲取監測數據的主要來源。
資料庫層
該層包含不同類別的資料庫，其完成的功能是將數據採集層採集到的龐大數據信息進行分類儲存，儲存與各類數據信息相對應的資料庫中，以方面功能模組層對其儲存的數據進行訪問、分析、處理等。環保部門工作人員可通過網路操作網頁伺服器來處理數據採集層傳送的數據，完成公共衛生環境監測系統的各項業務功能。從現場數據採集層傳輸過來的數據信息，會造成數據積累，龐大的數據信息會導致資料庫查詢等操作效率降低，因此，設計巧妙高效的資料庫層，提高資料庫使用效率，成為該系統設計的一個關鍵問題。
功能模組層
該層主要是實現公共衛生環境監測管理系統的各項業務功能，包含系統許可權管理功能、環境質量監測功能、污染源的數據管理功能及統計報表功能等。該層中的各個功能模組，通過 API 接口訪問儲存在各類資料庫中的數據信息，由於資料庫中的數據信息，數量龐大而且單純枯燥，需要利用所設計各個模組的功能對資料庫中的數據，進行分析識別，以實現各個模組功能。
