環境監測質量管理信息系統與應用研究*

.福州市環境監測站；.福建省環境監測中心站；.福州啟航信息工程有限公司 金致凡 楊冬雪 張 良 李翠萍

環境監測質量管理是為保證環境監測質量而實施的各種管理活動和技術活動的總和。長期以來，環境監測系統對監測質量管理信息的收集不夠全面、完整，并且一直采用手工方式處理，效率低，成本高。環境監測管理部門對下屬監測站的人員、儀器、能力等信息僅能大概掌握，對基層監測站日常監測質控活動的開展情況與成效僅能總體了解。隨著新時期環境監測工作的發展，為落實環境監測質量管理的有關規定，環境監測管理部門需要及時、全面地掌握環境監測質量管理全要素的信息，以加強對環境監測的質量管理工作。環境監測系統迫切需要引進現代計算機網絡和數據庫技術，實現監測質量管理工作的現代化、信息化。

1 系統建設方案

1.1 建設目標

研究開發環境監測質量管理信息系統，作為環境監測系統監測質量管理工作的交流平臺，便于加強環境監測管理部門對各級環境監測站監測質量管理工作的指導，實現環境監測系統內部監測質量信息的溝通共享和動態管理，提升全國環境監測質量管理工作的整體信息化水平。

1.2 建設重點

1.2.1 規范的信息分類表達方式

遵循國家環境監測質量管理的有關規定、要求，整理規范監測質量管理信息的分類、表述形式，建立適用于環境監測系統的單位概況、監測項目、分析方法、監測人員、持證考核培訓、質控比對以及儀器分類、監測站建設標準、儀器配備要求等基本數據庫，促進監測質量管理工作的規范化。

1.2.2 豐富的信息統計管理功能

開發實現環境監測質量管理信息的動態查詢、統計、分析和內部交流等功能，并結合當前主要的監測質量管理業務工作，逐步拓展持證上崗考核發證等相關業務功能，以提高環境監測質量管理人員的日常業務工作效率，保證信息統計準確性與綜合分析的科學性，提高監測管理部門的決策管理能力。

1.2.3 靈活的信息上報傳輸模式

針對環境監測系統信息化程度水平不一的現實，設計環境監測質量管理信息的收集上報模式和數據接口，開發本系統配套的監測質量管理信息收集子系統（單機版軟件），以便于各級環境監測站匯總、更新各類監測質量管理信息，便于本系統在全國環境監測系統的推廣應用。

1.3 建設原則

1.3.1 緊扣規范要求和實際需求的原則

在嚴格遵循環境監測質量管理有關規定的基礎上，全面、系統地調研、分析環境監測質量管理工作的各項業務需求，分析現有質量管理手段的優勢與不足，篩選質量管理信息，提出切合實際的研究目標，確定管理系統功能模塊。

1.3.2 堅持統一規劃和統一標準的原則

按照環境監測系統的有關規范及標準統一數據采集、文件格式、信息傳遞等要求，以保證系統的科學性、完整性、規范性；同時嚴格遵循國家軟件工程的相關規范進行設計和實施，以保證軟件的總體質量，并提供完整、規范的技術文檔。

1.3.3 遵循分步實施和逐步完善的原則

在統籌規劃的前提下，首先進行必要的基礎數據庫建設，從實現系統的基本功能開始，再逐步拓展功能模塊，豐富系統功能；在系統推廣過程通過試點，及時征求專家和用戶意見，對發現的問題加以改進并對系統進行完善，逐步推動。同時在系統開發中積極應用信息技術最新成果，保證系統的先進性、安全性和穩定性。

2 系統總體設計

2.1 系統網絡架構設計

系統服務器通過電信運營商的寬帶接入到互聯網，并向電信運營商申請若干個合法的互聯網IP地址和域名。系統的數據庫服務器和WEB服務器放置在防火墻的DMZ區（停火區），設置互聯網IP地址，同時在防火墻上設置訪問權限，開放80端口對外服務。系統用戶接入到互聯網，輸入WEB服務器的公開的域名或IP地址就能訪問質量管理信息系統。系統網絡架構示意圖參見圖1。

圖1 系統網絡架構示意圖

2.2 系統軟件架構設計

本系統采用B/S模式開發，環境監測司、省級環保部門、中國環境監測總站、省級監測站等單位質量管理人員不需要安裝客戶端軟件，用 IE瀏覽器就可以直接訪問系統進行操作。系統的WEB 服務器采用微軟的IIS WEB SERVER搭建，采用Microsoft Visual Studio .NET作為開發工具。數據庫選用Oracle10g數據庫，集中存放監測質量管理系統的數據。

系統配套的網絡單機版系統軟件采用多層架構的模式開發，可從系統網站主界面下載，分發給各市、縣監測站。各基層監測站無需安裝數據庫，無需任何配置，即可直接運行，通過WEB服務器提供的ISAPI擴展服務，訪問應用服務器。應用服務器統一響應各客戶端請求，訪問交換數據庫。

2.3 數據傳輸模式設計

質量管理信息系統用戶為環保部環境監測司、省級環保部門和中國環境監測總站、省級環境監測站等單位質量管理人員，各省級環境監測站負責上報和維護自己單位及下屬各級監測站的質量管理信息數據。各級監測站基礎質量管理數據的收集、匯總的傳輸模式有兩種：一種是對于已經建成了省級范圍的質量管理信息系統的省級站，可直接通過本系統提供的標準開放接口，直接上傳數據；另一種是對于多數尚未建立監測質量管理信息系統的省級站，可以采用網絡單機版系統上傳數據。傳輸模式示意圖參見圖2。

各基層監測站直接運行網絡單機版系統軟件錄入數據后，數據自動保存到系統服務器的交換數據庫中，無需再人工上報。上級監測站打開程序就能從交換數據庫即時查看到數據，進行審查。省級監測站審查全省數據后，可把全省數據自動上載到質量管理信息系統全國數據庫中。網絡單機版系統還支持單機模式，可以把數據下載在本地，當網絡中斷的時候，依然可以查詢導出數據。

圖2 系統傳輸模式示意圖

3 系統主要功能與實現

3.1 消息公告

包括通知公告、工作動態、文件下載、技術交流、消息發送和消息接收等模塊，實現系統用戶之間的內部信息交流，具有查看、發送、接收、新增、修改、刪除、下載等功能。各用戶可定期登錄系統，及時查看、下載這些消息公告。

3.2 標準管理

包括項目及分析方法標準、儀器分類標準、監測站儀器配備標準、監測站建設標準和標準規范文本等管理模塊，主要是建立統一規范的項目及分析方法標準，對項目標準規范文本進行統一管理，并按《全國環境監測站建設標準》要求配置各級別監測站的建設標準。

3.3 基礎信息管理

包括單位概況、人員信息、儀器設備、考核、培訓、質控、比對等模塊，可用來記錄、匯總各年度全國各地區各級監測站各類基礎信息。

3.4 統計信息查詢

包括機構建設、人員信息、經費使用、儀器配備、技術考核、質量監督、教育培訓、監測能力等模塊，可按地域、監測站級別、時間等方式查詢全國各級監測站各類專項信息情況，進行分類統計并以列表及圖形方式顯示統計結果。

3.5 綜合分析管理

可對機構建設、人員結構、經費使用、儀器配備、監測能力等各種監測質量數據信息進行綜合分析，產生監測站標準化建設評估結果等各種專題報表，供管理決策使用。系統可以根據用戶對監測質量管理的需要，任意定制分析范圍、條件進行綜合分析（如可通過設定某地域、某類監測項目，即可分析某地域各環境監測站人員是否具備針對某類污染物的全指標分析能力）。系統還可以將分析條件集合命名保存，便于今后的更新和擴展使用。

3.6 系統維護

包括監測站維護、用戶管理、權限管理、基礎庫維護、系統日志、系統安全等功能。

4 系統的試點應用

本系統作為國家環保部環境監測司的立項課題，已于2011年通過驗收。系統現已在福建省、湖北省環境監測質量管理實際工作中發揮重要作用，并在海南、河南、山東、江蘇、廣東等省開展試點應用工作。本系統投入應用后，可收集匯總全國環境監測系統各級環境監測站的質量管理信息、環境監測質量控制數據，成為環境監測系統監測質量管理的統一信息庫。各級環保主管部門、環境監測站，可以根據各自的權限和工作需要，從信息庫提取、匯總、統計相關信息，供環境監測管理和決策參考。

從本系統的試運行情況看，基層監測站依托本系統的應用，減輕了工作負擔，提高了工作效率，節省了大量的時間和精力，促進了本單位監測質量管理工作的規范化和精細化；通過系統開展技術交流和資料共享，也促進了本單位監測質量管理水平的提升。環境監測管理部門依托本系統，可以實時、全面、準確地掌握所轄地域環境監測系統的各類信息，指導、部署監測質量管理工作，促進了監測質量管理水平的總體提升。

5 結語

采用B/S模式開發的環境監測質量管理信息系統功能實用、信息全面，可對環境監測系統各單位的技術能力、人力資源、儀器設備配置、方法標準、質量控制數據等信息實行動態管理，查詢分析功能十分強大。由于本系統采用模塊式結構，易于拓展，可根據全國環境監測系統質量管理體系建設的需求，不斷開發新模塊、新功能。

本系統的研究開發，滿足了國內環境監測領域建設全國性監測質量管理信息系統的迫切需求，填補了環境監測質量管理信息化領域的空白。本系統投入應用后，可成為全國環境監測質量管理工作的重要交流平臺和信息平臺，有助于環境監測系統開展內部技術交流和資料共享，增強監測質量管理的互動性和統一性。本系統的使用，還將有助于全國環境監測系統提高質量管理工作效率，內部信息的交流更暢通，節省了大量的人力、物力和時間，所產生的間接經濟效益和社會效益是巨大的。

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