水質化驗分析管理系統研究與開發

胡紅秀

摘 要：近年來，隨著可持續發展理念的不斷深入，我國城鄉飲用水的標準也不斷提高，國家對于飲用水的質量問題高度重視，對出廠水檢驗的色度、細菌總數等要求有著詳細的規定，水質化驗分析的質量要求越來越高。作為保障城市供水安全最關鍵的步驟，水質化驗分析的可靠性、準確性、及時性直接關系到城市居民的生命安全。目前多數城市的水質化驗分析管理系統依舊是靠人工檢驗后手工對水質化驗數據進行錄入，人工工作量大、水質數據更新速度慢、在數據錄入過程中易出現錯誤，且不利于后期的數據分析管理，越來越不能適應城市化的安全管理需求，因此迫切需要開發一種新的具有自動化、智能化水平的城市用水水質化驗分析管理系統，對城市用水水質情況進行不間斷地化驗、分析及數據匯總，提升水質化驗分析管理水平，提升城市用水安全。本文就水質化驗分析管理系統研究與開發展開探討.

關鍵詞：水質化驗；分析管理；設計

引言

工業化進程的不斷加快帶動了社會經濟的快速發展，不過隨之而來的還有嚴重的環境污染，尤其是水污染，使得原本就十分短缺的水資源變得更加捉襟見肘，在這種情況下，做好水質化驗分析工作，能夠了解環境中的水污染程度，在為人們提供安全可靠的水資源的同時，也可以為環境的保護和治理提供參考依據。

1系統總體需求分析

系統主要包括水質在線監測、水質化驗分析和用戶管理三個功能需求。水質在線監測主要完成對水質基本監測數據（COD、BOD、ANDAN、PH、流量）的獲取、存儲、瀏覽、統計分析和報表展示功能，并實現污水處理廠基礎信息的查詢和同監測數據的關聯。水質化驗分析的目的是改變水質化驗分析室用紙介質記錄數據的傳統管理方式，主要完成對不能通過自動監測設備獲取數據的水質指標如，等的監測、統計分析和報表功能，并且管理在水質化驗分析過程中產生的大量數據，嚴格控制污水處理廠出水口的水質指標濃度，并使管理規范化、科學化、自動化，便于對水質監測數據的快速查詢、瀏覽、統計分析，為污水處理管理部門提供全面、準確的信息。用戶管理主要完成用戶登錄驗證，并為不同的用戶分配不同的角色，不同的角色具有不同的權限，保證系統的數據安全性。

2水質在線監測具體功能需求

水質在線監測主要解決水質監測數據自動上傳至環保部門而企業內部不能存儲、使用數據的弊端，它需要提供水質監測數據獲取和存儲的功能，并提供對水質監測數據的查詢、瀏覽、統計分析與報表功能等；需要直觀的展示污水處理廠的空間位置以及屬性信息，應該提供污水處理廠的地圖服務接口，便于加載地圖服務，實現污水處理廠的可視化瀏覽，并實現同水質監測數據的關聯。①水質監測數據獲取，各污水處理廠的水質自動監測設備所采集的數據自動上傳到了通訊中轉服務器，對于監測數據的獲取一般采用同數據庫建立連接，利用相關語句與數據庫進行交互。②水質監測數據存儲，水質數據獲取之后，應在本地服務器建立數據庫，并統一數據格式建立相應的數據表來存儲數據。系統所涉及到的數據量隨著天數的增加日益增長，因此需要用一個大型數據庫來對數據進行存儲和管理。③污水處理廠地圖服務通過地圖服務可以訪問地圖文檔的數據，顯示圖層，也可以使用地圖內建的任何能力。水質在線監測需要提供污水處理廠的地圖服務接口，用以對后續其他功能的支撐。④污水處理廠基礎信息可視化瀏覽與查詢，污水處理廠在地理上有明顯的空間分布特征，包括它的空間信息和屬性信息，空間信息描述污水處理廠的空間位置、空間分布和空間關系；屬性信息描述污水處理廠的其他說明性信息。⑤污水處理在線監測數據實時瀏覽與查詢，實時的數據，可以真實準確的反應某一時刻的水質指標參數具體含量，為污水處理采用技術工藝提供依據。⑥污水處理在線監測數據統計分析，圖表提供可視化、美觀的界面，曲線或折線可反應數據的總體分布情況。通過選擇污水處理廠的名字，日期和水質具體指標參數，能生成污水處理廠進水口、出水口水質指標參數的濃度。⑦污水處理在線監測數據報表，報表提供多種不同的査詢方式顯示水質指標參數數據，通過選擇某一污水處理廠和時間，可按分鐘、小時、日期的不同方式生成報表。

3水質化驗分析系統的功能要求

水質化驗分析系統建立的目的主要是為了將傳統的水質化驗數據處理方式轉換為自動化和數字化的處理方式，提升水質化驗分析的管理水平，方便對水質化驗數據的編輯和處理。在實際應用中，水質化驗分析中的基礎數據信息工作主要包括化驗數據瀏覽、數據錄入、化驗分析報告自動生成等，其功能模塊要求。①基礎數據查詢與瀏覽功能。主要是指在該系統提供對水質化驗批次、日期、檢驗人員、檢驗結果及對應的數據標準的查詢與瀏覽，同時在批次檢驗結果后面有相應的檢驗標準，該檢驗標準包括國家標準、企標等；②水質化驗報表。要對每批次的水質化驗結果進行統計分析，利用每批次生成的水質化驗報表對所化驗水質的來源、水質標準等進行查驗。利用水質化驗報表不僅可實現對報表上顯示數據的查詢，還能根據某段時間內的報表數據查詢供水公司在某段時間內對水質處理的效果和整體的工作效率；③水質化驗結果的自動錄入功能。系統能自動對化驗結果進行數據信息的導入，同時自動顯示各對應數據與實際標準的符合情況，對不合格數據進行單獨標注，數據信息錄入后能利用管理員身份實現對各數據信息的修改、刪除，同時自動記錄每次修改和刪除的數據信息，從而保證水質化驗數據的完整性和有效性。

4水質化驗分析闡述

為了改變水質化驗分析的傳統管理方式，方便對水質化驗數據進行操作與統計分析，例如補充、刪減、改動、檢查等的數據操作。水質化驗分析能提供污水處理廠信息、水的檢驗標準和水質化驗員的分配情況，為工作人員提供查詢瀏覽，錄入水質化驗結果并提供化驗表，使得水質化驗得到高效管理，改變傳統管理中只能用紙質、電子表格的形式提供數據結果。數據查詢與瀏覽功能：對工作人員提供水質化驗的相關數據結果的查詢，讓工作人員可以清晰地看到該水質的處理廠信息、水質的檢測標準和水質化驗員的分配情況，為工作人員提供查詢瀏覽。水質必須要達到國際規定的指標參數，才能符合進行各類水的用途，水質檢驗值標準由高到低設定為三類：國家標準—標準—低于檢出線含量。水質化驗數據錄入功能：以被授權的用戶可以錄入水質化驗的數據結果，修改更正水質化驗數據，刪除或增加相關數據，從而管理好水質動態數據，使得數據保持準確性、完整性。水質化驗表功能：該表能顯示出水質每日進行檢驗的數據分析結果，提供月度統計分析報表和相關的圖表。其中可以查看某天污水處理廠的進水、出水的水質參數和一個月全部污水處理廠進行水質監測的數據。月報表中，還會顯示出去除率和處理水量的信息。而統計圖表能將水質指標參數直觀地顯示出來，它能將污水處理廠的工作運行效率直觀顯示出來。

5水質化驗分析管理系統的結構設計

為了適應水質化驗分析管理系統的擴展需求，使其與水質在線監測系統構成一個更完整的自動化程度高、智能化程度好的管理系統，在對其進行邏輯構建時采用了模塊化的設計思想，便于系統在使用過程中的擴展和升級需要。該分析管理系統分為數據儲存層、訪問層及功能層，數據儲存層主要是對水質監測及水質化驗數據進行存儲，便于系統對數據的調用和分析。訪問層主要用于提供數據訪問，便于功能層對其中的數據進行訪問及系統的升級，具備數據修正、刪除、查詢等功能。功能層設計有標準協議接口，主要用于完成水質監測數據的采集和存儲，實現對系統監測和分析管理模塊的集成管理，確保整個系統的有效、有序運行。

6水質化驗分析模塊設計

水質化驗分析模塊是用于對水質化驗分析數據進行綜合管理的核心， 用于提供水質化驗數據錄入、數據管理等。為便于系統的操作管理， 模塊采用了SSN結構的輕量化開發框架結構。該框架結構由控制層、數據層、邏輯層及表示層構成?？刂茖又饕肕VC （Model View Controller， 模型-視圖-控制器） 框架結構進行數據信息傳遞及水質化驗分析控制， 是化驗分析模塊的核心數據控制機構。數據層主要利用MYBATIS框架實現各種邏輯數據之間的映射控制， 在對數據程序進行編寫和儲存時可利用SQL語言 （結構化查詢語言） 進行， 數據層通過DAO （數據訪問對象） 接口實現不同層級之間的數據通信。邏輯層主要用于控制水質化驗分析不同權限人員的工作邏輯控制， 是整個管理系統最核心的結構， 在進行數據管理時不僅支持MYBATIS數據結構， 而且可利用XML （可擴展標記語言） 數據格式完成各文件配置， 實現對不同層級數據的精確控制。

7水質化驗分析中系統質量控制的方法

7.1工作人員綜合素質的提升

在水質化驗分析的過程中，工作人員的綜合素質對于水質化驗分析的結果有著至關重要的作用。水質化驗工作是一項復雜而精密的工作，需要擁有豐富的水質檢驗分析專業知識、試驗操作技能、質量控制方法，能夠熟悉應用現場加標法、曲線校準法等，還要有強烈的工作責任心和細心。水質化驗分析的工作人員綜合素質的提升能夠顯著提升水質化驗分析的有效性，增強水質化驗分析質量控制效果。工作人員要及時更新水質化驗分析知識，定期參加專業培訓，學習理論知識，不斷提升自我水平，以此提升水質化驗分析所有人員的質量控制工作效果，增強工作實效性。

7.2檢測方法選擇

水質化驗分析的方法是多種多樣的，不同的方法會帶來不同的檢測結果，因此，想要確保檢測結果的合理性和科學性，就必須做好檢測方法的選擇額，確保其具備一定的針對性。通常來講，水質化驗分析都是在國家標準下進的，如果受人員能力、設備條件等因素的限制，無法達到國家標準，則可以選擇行業標準或者地方標準，在沒有其他影響因素的情況下，避免采用其他檢測方法，以保證檢測結果的有效性。

7.3化驗過程控制和復驗措施

在進行水質化驗分析時，需要有監督員對化驗過程做一個全程跟蹤，以便能夠監督與檢查質量控制操作沒有錯誤和遺漏，并提醒化驗分析員進行規范操作，這樣才能保障水質分析結果準確不受外界因素的影響。當檢查結果出來以后，必須監督和提醒相關工作員做好記錄，對于化驗結果失常的，必須要求復修，直到化驗結果數據在合理的標準范圍內。

結語

總而言之，水質化驗分析是一個非常重要的工作，其質量控制體現在系統分析過程的各個方面，對于相關人員而言，在開展水質化驗分析的過程中，需要做好各種影響因素的全面分析，依照國家相關檢測標準開展各種工作，才能保證檢測結果的準確性，為環境保護及飲水安全提供必要的參考依據。

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