污染源自动监控系统数据传输交换技术分析

郑艳

摘要：社会经济迅猛发展，环境监督力度逐渐加大，为响应环保部提出的推进污染减排等要求，对企业排污实施了污染源自动监控手段，采集与分析监控系统数据，了解系统使用能效，为环境管理决策提供价值参照。本文主要对污染源自动监控系统数据传输交换技术展开分析，对数据交换内容与数据交换实现途径等进行概述，希望对我国环保工作进展起到积极促进作用。

关键词：污染源；自动监控；数据交换

信息时代推动了环保工作发展步伐，企业排污监管工作，加大了与现代信息技术整合的力度，使得污染源自动监控成为了可能。但我国污染源数据交换技术的运用，仍处于摸索性前进阶段，还需借鉴国外先进国家环境治理经验，拓展数据交换内容与数据交换实现路径，提高数据统计处理成效，及时有效反映污染环境问题，带动我国污染源监控技术与工业生产现代化发展。

一、污染源自动监控系统概述

污染源自动监控系统设计方面，不仅遵照环保部门与省政府的法律法规，同时迎合了电气技术规范与环保行业标准，更是借鉴了国外先进国家监测系统运行经验。系统设计遵循了扩展性与先进性、开放性与可维护性等原则，在数据处理方面，体现在感知层、传输层与应用层三个层级。其中感知层是指利用各种感知工具，如污水流量计、COD谁知在线监测仪、烟气流速与压力在线监测仪等，全面感知环境情况，涉及区域环境与污染源排放口的在线监测设备，以及监控视频等。传输层中的感知工具与网络、信息化设备互通互联，将感知信息实时传输至定位设备、移动手持设备、多媒体终端等。应用层是指借助环保可视化远程监控管理平台，收集分析环保领域信息，为机构与人员决策提供参照依据。

二、数据交换内容

从交换信息内容入手分析，参照现行HJ/T352协议规定，制订污染源自动监控数据交换内容，涉及自动监控信息、申报登记信息、废气排放基本信息等多个类别，严格按照协议规定，对各项信息内容设置相应的字段與数据集。从编码体系入手分析，为确保数据在不发生歧义的情况下交换，要求编码体系统一，严格按照协议规定，对污染因子与流域、排放口、污染源等编码施以统一规定。从数据更新规则入手分析，系统应当具备数据交换更新、新增的操作，各信息集都应当具备相应的关键字，目标系统收到信息后，分析关键字对应内容是否存在，存在则直接更新原有信息，不存在需新增该条信息。目标系统多次收到发送来的特定编码的信息，只会根据关键字判断最后一条信息相应的内容，确保数据实时更新[1-2]。

三、数据交换实现途径

1.中间数据库

基于中间数据库中转数据的数据交换系统，实现了下级数据监控中心信息的有效传输。从系统发送方角度分析，涉及数据转换软件与自动监控数据库等，现场仪器采集监控数据信息后，被收录在当地环保局数据库，数据经过转换软件输入至中间数据库。除此之外，数据转换软件，还会根据接收方的需要，作用于数据传输服务，向接收方传授中间数据库的内容。接收方涉及数据解析软件、数据传输服务与中间数据库等，相互作用实现自动监控数据库实时更新。

从数据组织方式入手分析，上述交换流程中，中间数据库负责按照制定格式收录下级系统传输的数据，上级部署数据交换系统处理其余工作。参照协议规定的交换格式，以“包”形式组织各数据，各个数据包都需配置不同的报字头，对“包”生成与发送等信息进行记录。识别报文可利用中间数据库中的报文信息表，自动生成增量ID，使得信息集与报文ID相对应，以此判断各报文的内容是否存在。与此同时，在报文信息集内设计相应的交换状态，实现未发送报文的区分。根据接收方传输服务反馈信息，由数据发送软件实时更新这一状态。

从安全性设计角度入手分析，数据传输服务接口，实现安全验证服务的提供，发送方数据发送软件，实时调用该接口，验证发送方的用户名与行政编码等信息的匹配度，匹配合格由接口反馈授权码，发送方需将授权码、数据包一并发送，规避未授权发送等情况出现。基于C/S结构的数据发送软件，为降低电脑软件升级难度，设计了自动更新模块，使得发送方下载的软件始终为最新版本。中间数据库的体积，会随着监控数据量成正比，设立自动维护功能，可及时清理软件内三个月前生成、发送的报文数据[3]。

部署环境包括Window server 2008、Sql server 2008 R2、Internet Information Services （IIS），通过Socket等通信服务与技术实现。

2.Biztalk平台

双向交换问题不能忽视，以此实现上级向下级的数据交换。除此之外，存在传输效率低的问题，当单次发送较大数据量时，系统自动分包功能无法实现，网络拥堵情况下，数据可能传输失败。同时接收方与发送方的数据转换软件相互独立，源系统适应性差；对此，提出了基于Biztalk平台的数据交换实现方式。与原有平台的交换流程近似，但存在多种区别；一是发送方、接收方不固定，各环节数据均可双向流动，尤其是上下级数据交换，通知公告与公众举报信等信息，可以自动下发。二是以往数据发送软件，由消息队列取代，新增了数据压缩与自动重发、拆包等功能，数据传输质量、效率提高。三是以往的数据转换软件，被该平台自带的数据适配、数据映射等工具取代，即使在程序未编写情况下，也可配置中间数据库、异构数据间的关联度，提高了数据交换任务完成的效率。

总结：

现代信息技术的应用，提高了污染源自动数据传输的效率，数据交换系统更加完善。尤其是Biztalk平台的应用，使得数据双向交换成为了可能。同时在数据传输与交换任务效率等方面的优势，都是传统中间数据库实现方式不能比拟的；对此，值得深入研究。

参考文献：

[1] 张芳， 孙东旭， 何为， 等. 数据采集传输仪在污染源在线监控系统的应用及故障处理[J]. 油气田环境保护， 2018.

[2]谢国民， 毛祺. 水污染源自动监控系统运行存在的问题及对策[J]. 资源节约与环保， 2017（3）：57-58.

[3]马琳， 何为， 栾辉， 等. 基于离群点诊断的污染源在线监测异常数据识别方法探究[J]. 油气田环境保护， 2018（4）：51-55，59.