污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸交換技術(shù)分析

鄭艷

摘要：社會經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，環(huán)境監(jiān)督力度逐漸加大，為響應(yīng)環(huán)保部提出的推進(jìn)污染減排等要求，對企業(yè)排污實(shí)施了污染源自動監(jiān)控手段，采集與分析監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，了解系統(tǒng)使用能效，為環(huán)境管理決策提供價值參照。本文主要對污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸交換技術(shù)展開分析，對數(shù)據(jù)交換內(nèi)容與數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)途徑等進(jìn)行概述，希望對我國環(huán)保工作進(jìn)展起到積極促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：污染源；自動監(jiān)控；數(shù)據(jù)交換

信息時代推動了環(huán)保工作發(fā)展步伐，企業(yè)排污監(jiān)管工作，加大了與現(xiàn)代信息技術(shù)整合的力度，使得污染源自動監(jiān)控成為了可能。但我國污染源數(shù)據(jù)交換技術(shù)的運(yùn)用，仍處于摸索性前進(jìn)階段，還需借鑒國外先進(jìn)國家環(huán)境治理經(jīng)驗(yàn)，拓展數(shù)據(jù)交換內(nèi)容與數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)路徑，提高數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理成效，及時有效反映污染環(huán)境問題，帶動我國污染源監(jiān)控技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化發(fā)展。

一、污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)概述

污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，不僅遵照環(huán)保部門與省政府的法律法規(guī)，同時迎合了電氣技術(shù)規(guī)范與環(huán)保行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，更是借鑒了國外先進(jìn)國家監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循了擴(kuò)展性與先進(jìn)性、開放性與可維護(hù)性等原則，在數(shù)據(jù)處理方面，體現(xiàn)在感知層、傳輸層與應(yīng)用層三個層級。其中感知層是指利用各種感知工具，如污水流量計(jì)、COD誰知在線監(jiān)測儀、煙氣流速與壓力在線監(jiān)測儀等，全面感知環(huán)境情況，涉及區(qū)域環(huán)境與污染源排放口的在線監(jiān)測設(shè)備，以及監(jiān)控視頻等。傳輸層中的感知工具與網(wǎng)絡(luò)、信息化設(shè)備互通互聯(lián)，將感知信息實(shí)時傳輸至定位設(shè)備、移動手持設(shè)備、多媒體終端等。應(yīng)用層是指借助環(huán)保可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺，收集分析環(huán)保領(lǐng)域信息，為機(jī)構(gòu)與人員決策提供參照依據(jù)。

二、數(shù)據(jù)交換內(nèi)容

從交換信息內(nèi)容入手分析，參照現(xiàn)行HJ/T352協(xié)議規(guī)定，制訂污染源自動監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)交換內(nèi)容，涉及自動監(jiān)控信息、申報(bào)登記信息、廢氣排放基本信息等多個類別，嚴(yán)格按照協(xié)議規(guī)定，對各項(xiàng)信息內(nèi)容設(shè)置相應(yīng)的字段與數(shù)據(jù)集。從編碼體系入手分析，為確保數(shù)據(jù)在不發(fā)生歧義的情況下交換，要求編碼體系統(tǒng)一，嚴(yán)格按照協(xié)議規(guī)定，對污染因子與流域、排放口、污染源等編碼施以統(tǒng)一規(guī)定。從數(shù)據(jù)更新規(guī)則入手分析，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備數(shù)據(jù)交換更新、新增的操作，各信息集都應(yīng)當(dāng)具備相應(yīng)的關(guān)鍵字，目標(biāo)系統(tǒng)收到信息后，分析關(guān)鍵字對應(yīng)內(nèi)容是否存在，存在則直接更新原有信息，不存在需新增該條信息。目標(biāo)系統(tǒng)多次收到發(fā)送來的特定編碼的信息，只會根據(jù)關(guān)鍵字判斷最后一條信息相應(yīng)的內(nèi)容，確保數(shù)據(jù)實(shí)時更新[1-2]。

三、數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)途徑

1.中間數(shù)據(jù)庫

基于中間數(shù)據(jù)庫中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了下級數(shù)據(jù)監(jiān)控中心信息的有效傳輸。從系統(tǒng)發(fā)送方角度分析，涉及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件與自動監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫等，現(xiàn)場儀器采集監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息后，被收錄在當(dāng)?shù)丨h(huán)保局?jǐn)?shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換軟件輸入至中間數(shù)據(jù)庫。除此之外，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件，還會根據(jù)接收方的需要，作用于數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，向接收方傳授中間數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。接收方涉及數(shù)據(jù)解析軟件、數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)與中間數(shù)據(jù)庫等，相互作用實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫實(shí)時更新。

從數(shù)據(jù)組織方式入手分析，上述交換流程中，中間數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)按照制定格式收錄下級系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，上級部署數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)處理其余工作。參照協(xié)議規(guī)定的交換格式，以“包”形式組織各數(shù)據(jù)，各個數(shù)據(jù)包都需配置不同的報(bào)字頭，對“包”生成與發(fā)送等信息進(jìn)行記錄。識別報(bào)文可利用中間數(shù)據(jù)庫中的報(bào)文信息表，自動生成增量ID，使得信息集與報(bào)文ID相對應(yīng)，以此判斷各報(bào)文的內(nèi)容是否存在。與此同時，在報(bào)文信息集內(nèi)設(shè)計(jì)相應(yīng)的交換狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)未發(fā)送報(bào)文的區(qū)分。根據(jù)接收方傳輸服務(wù)反饋信息，由數(shù)據(jù)發(fā)送軟件實(shí)時更新這一狀態(tài)。

從安全性設(shè)計(jì)角度入手分析，數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)安全驗(yàn)證服務(wù)的提供，發(fā)送方數(shù)據(jù)發(fā)送軟件，實(shí)時調(diào)用該接口，驗(yàn)證發(fā)送方的用戶名與行政編碼等信息的匹配度，匹配合格由接口反饋授權(quán)碼，發(fā)送方需將授權(quán)碼、數(shù)據(jù)包一并發(fā)送，規(guī)避未授權(quán)發(fā)送等情況出現(xiàn)。基于C/S結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)發(fā)送軟件，為降低電腦軟件升級難度，設(shè)計(jì)了自動更新模塊，使得發(fā)送方下載的軟件始終為最新版本。中間數(shù)據(jù)庫的體積，會隨著監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)量成正比，設(shè)立自動維護(hù)功能，可及時清理軟件內(nèi)三個月前生成、發(fā)送的報(bào)文數(shù)據(jù)[3]。

部署環(huán)境包括Window server 2008、Sql server 2008 R2、Internet Information Services （IIS），通過Socket等通信服務(wù)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

2.Biztalk平臺

雙向交換問題不能忽視，以此實(shí)現(xiàn)上級向下級的數(shù)據(jù)交換。除此之外，存在傳輸效率低的問題，當(dāng)單次發(fā)送較大數(shù)據(jù)量時，系統(tǒng)自動分包功能無法實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)擁堵情況下，數(shù)據(jù)可能傳輸失敗。同時接收方與發(fā)送方的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件相互獨(dú)立，源系統(tǒng)適應(yīng)性差；對此，提出了基于Biztalk平臺的數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)方式。與原有平臺的交換流程近似，但存在多種區(qū)別；一是發(fā)送方、接收方不固定，各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)均可雙向流動，尤其是上下級數(shù)據(jù)交換，通知公告與公眾舉報(bào)信等信息，可以自動下發(fā)。二是以往數(shù)據(jù)發(fā)送軟件，由消息隊(duì)列取代，新增了數(shù)據(jù)壓縮與自動重發(fā)、拆包等功能，數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量、效率提高。三是以往的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件，被該平臺自帶的數(shù)據(jù)適配、數(shù)據(jù)映射等工具取代，即使在程序未編寫情況下，也可配置中間數(shù)據(jù)庫、異構(gòu)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)度，提高了數(shù)據(jù)交換任務(wù)完成的效率。

總結(jié)：

現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，提高了污染源自動數(shù)據(jù)傳輸?shù)男剩瑪?shù)據(jù)交換系統(tǒng)更加完善。尤其是Biztalk平臺的應(yīng)用，使得數(shù)據(jù)雙向交換成為了可能。同時在數(shù)據(jù)傳輸與交換任務(wù)效率等方面的優(yōu)勢，都是傳統(tǒng)中間數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)方式不能比擬的；對此，值得深入研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張芳， 孫東旭， 何為， 等. 數(shù)據(jù)采集傳輸儀在污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用及故障處理[J]. 油氣田環(huán)境保護(hù)， 2018.

[2]謝國民， 毛祺. 水污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行存在的問題及對策[J]. 資源節(jié)約與環(huán)保， 2017（3）：57-58.

[3]馬琳， 何為， 欒輝， 等. 基于離群點(diǎn)診斷的污染源在線監(jiān)測異常數(shù)據(jù)識別方法探究[J]. 油氣田環(huán)境保護(hù)， 2018（4）：51-55，59.