污染源自動監控系統數據傳輸交換技術分析

鄭艷

摘要：社會經濟迅猛發展，環境監督力度逐漸加大，為響應環保部提出的推進污染減排等要求，對企業排污實施了污染源自動監控手段，采集與分析監控系統數據，了解系統使用能效，為環境管理決策提供價值參照。本文主要對污染源自動監控系統數據傳輸交換技術展開分析，對數據交換內容與數據交換實現途徑等進行概述，希望對我國環保工作進展起到積極促進作用。

關鍵詞：污染源；自動監控；數據交換

信息時代推動了環保工作發展步伐，企業排污監管工作，加大了與現代信息技術整合的力度，使得污染源自動監控成為了可能。但我國污染源數據交換技術的運用，仍處于摸索性前進階段，還需借鑒國外先進國家環境治理經驗，拓展數據交換內容與數據交換實現路徑，提高數據統計處理成效，及時有效反映污染環境問題，帶動我國污染源監控技術與工業生產現代化發展。

一、污染源自動監控系統概述

污染源自動監控系統設計方面，不僅遵照環保部門與省政府的法律法規，同時迎合了電氣技術規范與環保行業標準，更是借鑒了國外先進國家監測系統運行經驗。系統設計遵循了擴展性與先進性、開放性與可維護性等原則，在數據處理方面，體現在感知層、傳輸層與應用層三個層級。其中感知層是指利用各種感知工具，如污水流量計、COD誰知在線監測儀、煙氣流速與壓力在線監測儀等，全面感知環境情況，涉及區域環境與污染源排放口的在線監測設備，以及監控視頻等。傳輸層中的感知工具與網絡、信息化設備互通互聯，將感知信息實時傳輸至定位設備、移動手持設備、多媒體終端等。應用層是指借助環保可視化遠程監控管理平臺，收集分析環保領域信息，為機構與人員決策提供參照依據。

二、數據交換內容

從交換信息內容入手分析，參照現行HJ/T352協議規定，制訂污染源自動監控數據交換內容，涉及自動監控信息、申報登記信息、廢氣排放基本信息等多個類別，嚴格按照協議規定，對各項信息內容設置相應的字段與數據集。從編碼體系入手分析，為確保數據在不發生歧義的情況下交換，要求編碼體系統一，嚴格按照協議規定，對污染因子與流域、排放口、污染源等編碼施以統一規定。從數據更新規則入手分析，系統應當具備數據交換更新、新增的操作，各信息集都應當具備相應的關鍵字，目標系統收到信息后，分析關鍵字對應內容是否存在，存在則直接更新原有信息，不存在需新增該條信息。目標系統多次收到發送來的特定編碼的信息，只會根據關鍵字判斷最后一條信息相應的內容，確保數據實時更新[1-2]。

三、數據交換實現途徑

1.中間數據庫

基于中間數據庫中轉數據的數據交換系統，實現了下級數據監控中心信息的有效傳輸。從系統發送方角度分析，涉及數據轉換軟件與自動監控數據庫等，現場儀器采集監控數據信息后，被收錄在當地環保局數據庫，數據經過轉換軟件輸入至中間數據庫。除此之外，數據轉換軟件，還會根據接收方的需要，作用于數據傳輸服務，向接收方傳授中間數據庫的內容。接收方涉及數據解析軟件、數據傳輸服務與中間數據庫等，相互作用實現自動監控數據庫實時更新。

從數據組織方式入手分析，上述交換流程中，中間數據庫負責按照制定格式收錄下級系統傳輸的數據，上級部署數據交換系統處理其余工作。參照協議規定的交換格式，以“包”形式組織各數據，各個數據包都需配置不同的報字頭，對“包”生成與發送等信息進行記錄。識別報文可利用中間數據庫中的報文信息表，自動生成增量ID，使得信息集與報文ID相對應，以此判斷各報文的內容是否存在。與此同時，在報文信息集內設計相應的交換狀態，實現未發送報文的區分。根據接收方傳輸服務反饋信息，由數據發送軟件實時更新這一狀態。

從安全性設計角度入手分析，數據傳輸服務接口，實現安全驗證服務的提供，發送方數據發送軟件，實時調用該接口，驗證發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碼，發送方需將授權碼、數據包一并發送，規避未授權發送等情況出現。基于C/S結構的數據發送軟件，為降低電腦軟件升級難度，設計了自動更新模塊，使得發送方下載的軟件始終為最新版本。中間數據庫的體積，會隨著監控數據量成正比，設立自動維護功能，可及時清理軟件內三個月前生成、發送的報文數據[3]。

部署環境包括Window server 2008、Sql server 2008 R2、Internet Information Services （IIS），通過Socket等通信服務與技術實現。

2.Biztalk平臺

雙向交換問題不能忽視，以此實現上級向下級的數據交換。除此之外，存在傳輸效率低的問題，當單次發送較大數據量時，系統自動分包功能無法實現，網絡擁堵情況下，數據可能傳輸失敗。同時接收方與發送方的數據轉換軟件相互獨立，源系統適應性差；對此，提出了基于Biztalk平臺的數據交換實現方式。與原有平臺的交換流程近似，但存在多種區別；一是發送方、接收方不固定，各環節數據均可雙向流動，尤其是上下級數據交換，通知公告與公眾舉報信等信息，可以自動下發。二是以往數據發送軟件，由消息隊列取代，新增了數據壓縮與自動重發、拆包等功能，數據傳輸質量、效率提高。三是以往的數據轉換軟件，被該平臺自帶的數據適配、數據映射等工具取代，即使在程序未編寫情況下，也可配置中間數據庫、異構數據間的關聯度，提高了數據交換任務完成的效率。

總結：

現代信息技術的應用，提高了污染源自動數據傳輸的效率，數據交換系統更加完善。尤其是Biztalk平臺的應用，使得數據雙向交換成為了可能。同時在數據傳輸與交換任務效率等方面的優勢，都是傳統中間數據庫實現方式不能比擬的；對此，值得深入研究。

參考文獻：

[1] 張芳， 孫東旭， 何為， 等. 數據采集傳輸儀在污染源在線監控系統的應用及故障處理[J]. 油氣田環境保護， 2018.

[2]謝國民， 毛祺. 水污染源自動監控系統運行存在的問題及對策[J]. 資源節約與環保， 2017（3）：57-58.

[3]馬琳， 何為， 欒輝， 等. 基于離群點診斷的污染源在線監測異常數據識別方法探究[J]. 油氣田環境保護， 2018（4）：51-55，59.