环境监测监控体系设计

环境监测监控体系设计

环境监测监控体系包括污染源监控和环境质量监测两部分。环境质量监测主要完成对大气、地表水、地下水、噪声等环境要素的各类监测结果数据的管理。污染源监控包括污染源在线监测结果管理和污染源视频监控。

1. 污染源在线监测系统

污染源在线监测系统完成对污染源企业废水、废气及污染物的实时连续监测，是对污染源进行监控的基础手段，通过污染源在线监测系统能够获得企业污染排放的基础数据。

省需要在目前系统的建设基础上进行升级改造，对在线监测范围进行扩容，全省240多家国控污染源企业和1000多家省控污染源企业都纳入到在线监测范围，所有污染源在线监测站点的监测结果数据都接入省厅监控中心。

主要功能包括：

 数据采集

数据采集是指从在线监测设备中读取监测结果数据的过程。数据采集器可以将不同厂家不同型号在线监测设备输出的电压、电流、数字信号转化为对应监测项目的监测结果数据。

对于不同的信号采集的方法上有所区别，对于设备输出信号为电压的可以直接在原有信号的基础上进行并联连接；如果设备的输出信号为电流信号，则需要通过信号隔离器进

行电流信号的获取，其中一路信号保留原有不动，供原功能使用，通过信号隔离器获得的另外一路信号为现有的新安装的数据采集器使用。

 数据传输

数据传输是将采集到的在线监测数据传输到数据中心的数据库中的过程。数据传输是利用集成在数据采集器中的3G Modem来完成的，接收服务器需要具备公网上的固定IP地址,这样通过公共网络运营商提供的网络建立3G Modem和接收服务器之间的连接，从而实现数据的传输。在3G Modem中可以设置目的服务器的IP地址。

 数据接收和存储

终端的数据采集设备按照固定的时间间隔，将现场监测设备的监测结果上传到监控中心，数据接收和存储是由安装在监控中心的常驻内存的程序实现的，数据接收程序的功能是接收在线监测站点通过公共运营网络或者线路传送上来的数据，并且将监测结果数据在中心数据库服务器中进行保存。

监控中心可以给终端下发指令，要求终端上传实时监测结果数据和历史监测结果数据，中心完成实时数据和历史数据的接收和存储。

 数据质量审核和校准

系统能够对监测数据的平滑性、异常值进行预处理，从接收到的监测结果中剔除异常值，对监测结果的数据质量进行评价。

 数据报警

当发生设备长时间不在线、连续严重超标等情况时，系统自动进行报警，并实时提示系统用户，利用声音、图像、短消息等方式通知有关人员。

 数据统计和综合分析

系统通过对污染源监测数据的统计分析为各类在线监控数据的管理决策提供数据支持。在线监控系统提供一系列的数据报表功能，数据异常性统计分析，排放量的累计计算等。

 报表生成

系统主要通过提供一系列数据报表、图表等形式来展现统计分析结果，包括：日均值报表、月均值报表、年均值报表、异常数据报表等数据汇总统计功能，计算累计排放量等。

 地理信息展现

污染源在线监测结果可以集成到地理信息系统中进行展现和发布。通过将在线监测点位定位到二维地图上，直观展现在线监测点位的分布状况，并可以在地图上清晰地表示出站点的在线、离线和超标状态，可以实现地图和数据的双向 查询和交互。

 黑名单管理

对于长时间超标排放的企业，系统将其纳入黑名单。

2. 污染源视频监控系统

污染源视频监控系统是对污染源进行视频的直接监控，实现远程图像的监控功能，并

在监控中心集合进行数字化处理。同时实现大屏幕系统、计算机系统对图像自由调用显示及图像的保存录制功能。对于重点区域的监控，可采用远景和近景监测相结合的方式。系统采用有线网络为主、无线网络为辅的即时、交互式高清晰的图文通信系统，实现视频数据的传输。该系统重点实现高清晰视频数据实时获取及传送、远程视频采集和视频数据的管理及检索等功能。

一、系统组成

视频监控系统主要由监控前端的摄像机和视频编码器、传输网络和监控中心的管理平台组成。在主要的监控点安装监控前端前端设备，并在监控点与监控中心之间建立无线传输网络，在监控中心主要配置高性能的服务器负责实现远程图像的管理，向整个监控网络提供监控服务功能。

 监控前端

参见环境感知系统一节。

 传输网络

现场和中心的数据传输通过ADSL、光纤等有线网络进行传输，实在不具备有线网络的监测点采用无线网络。

 监控管理平台

通过设置在各监控区域的摄像机、传输网络和监控中心系统平台，实现对远程污染源视频监控点分布位置的管理，实现对污染源状况的可视观察，系统具备控制远端摄像机、

采集图像数据、抓拍和录像、数据分析、统计、汇总和打印等功能，实现数据共享，可方便地与其它系统连接。系统实现与地理信息的结合，用户只需要在电子地图上选择一个视频点，即可随时打开该点的实时视频图像，并且可以浏览与该视频点有关的详细信息。

二、系统功能

 图像监控功能

支持多镜头同时监视,4-12路图像调用显示、支持全屏、多屏、单屏显示。

对云台、焦距、镜头进行设置和控制。选择视频源（AV端子、S端子）和视频源制式（NTSC制式、PAL制式、SECAM制式）。

支持按照系统报警时间、报警单位、报警区域等方式选择报警录像存储和回放信息。同时录像、可暂停，继续录像，并可以调整录像的播放频率。可进行半自动实时监控和人工选择监控。实时视频显示的同时可以抓拍视频信息，以JPG、bmp格式保存单帧图像。

 图像流控制

控制视频流的通道输出、视频信号的输出质量。

 图像压缩存储管理

实时视频显示时压缩算法选择，图像存储到用户指定的本地、服务器介质中，实现数据库管理，提高了存储空间的利用率，并为实现图像回放建立相应的检索方式，便于回放的图像查找。存储图像时，可以设定图片的颜色格式、图片保存时间和图片的保存路径。

 切换控制

实现多屏图像的自由切换，整合大屏幕控制和监视器显示信号实现切换控制。

 地理信息定位

将视频监控点定位到地图上，通过地图上的监控点，可以浏览视频监控结果。

3. 环境质量监测综合管理系统

构建常规监测的数据库基础平台和基于数据库的应用系统，集中管理常规监测中水、气、声等的监测结果数据。实现按监测项目分类的监测结果的登记，包括大气（降尘、硫酸盐化速率、降水），水域（地下水、河流、湖库、饮用水）和噪声（区域噪声、功能区噪声、交通噪声）的分析项目、分析方法、监测点位、监测时间、分析结果的录入、修改和查询，完成对分析结果同检出限和评价标准的比较，判断是否检出和是否超标（或者标准级别），处理各个监测项目（大气、水域、噪声）的日均值、月均值、季均值、年均值以及相应的最大值、最小者和超标率、超标倍数等，检索最大值出现的时间和点位。根据监测结果和处理结果形成相应的报表（大气、水域、噪声），制作统计图表。

系统主要涉及监测结果数据录入、修改、删除、数据校验、统计、分析等，同时系统兼容国家监测总站原有的软件和数据结构，支持原始数据的批量导入和导出，可以将原有系统中的数据批量导入到本系统中，也可以将本系统中的数据批量导出成上报的文件格式。

监测信息管理系统数据库中的数据可以在地理信息平台上进行表达，可以通过地理信息平台查看各种环境要素监测点位的分布情况，同时可以对各个点位的监测结果进行查询、

统计和分析。

一、降尘和硫酸盐化速率监测

 监测数据管理

登记降尘和硫酸盐化速率的分析结果，可以对这些分析结果进行增加、修改和删除操作。

 中间结果处理

处理方式包括：日均值、月均值、季度均值、季节均值和年均值。处理的内容主要包括各个监测项目的样本数、均值、最小值、最小值出现时间、最小值出现点位、最大值、最大值出现时间、最大值出现点位、超标率、最大值超标倍数、未检出率等。

 监测数据查询

包括通用查询、测点某段时间查询、不同测点定时间查询和历史同期查询。

 报表

形成降尘监测的相关报表，如大气降尘月报表、年度大气降尘例行监测报表、大气污染物月报表。

二、大气降水监测

 监测数据管理

登记降水监测中各个分析项目的监测分析结果，可以对这些分析结果进行增加、修改和删除操作。登记月降水气象资料，并可以对这些气象资料进行增加、修改和删除操作。

 中间数据处理

处理方式包括：月均值、季度均值和年均值。根据不同的降水类型计算各个监测分析项目的样品数、均值以及该降水类型的酸雨样本数、酸雨率、PH值最高值、PH值最低值、PH值平均值和降水量。

 中间数据查询

分别对各个监测项目的中间数据处理结果和PH值的中间数据处理结果进行查询，包括通用查询、测点某段时间查询，不同测点定时间查询和历史同期查询。

三、地下水监测

 监测数据管理

登记地下水监测各个监测项目的分析结果，可以对这些分析结果进行增加、修改和删除操作。

 中间结果处理

按年度统计水期内各监测项目均值、最大值、最小值、最大值出现点位、最小值出现

点位、总检点次数、检出率、超标率，同时形成各个点位的均值明细。

 监测数据查询

包括通用查询、测点某段时间查询、不同测点定时间查询和历史同期查询。

 报表

形成地下水监测的相关报表，如地下水水质监测统计表、年度地下水水质监测统计表。

四、河流监测

 监测数据管理

登记河流监测中各个断面各个监测项目的分析结果，可以对这些分析结果进行增加、修改和删除操作。

 中间结果处理

按年度统计水期内各河流各监测项目的均值、最大值、最小值、最大值出现点位、最大值出现时间、最小值出现点位、最小值出现时间、总检点次数、检出率、超标率，同时形成各个断面的均值明细，并评价各个断面的水质级别，识别其主要污染物。

 监测数据查询

包括通用查询、测点某段时间查询、不同测点定时间查询和历史同期查询。

 报表

形成河流监测的相关报表，如地表水水质监测结果表、地表水水质监测统计表。

五、湖库监测

 监测数据管理

登记湖库监测中各个垂线各个监测项目的分析结果，可以对这些分析结果进行增加、修改和删除操作。

 中间结果处理

按年度统计水期内各湖库各监测项目的均值、最大值、最小值、最大值出现点位、最大值出现时间、最小值出现点位、最小值出现时间、总检点次数、检出率、超标率，并形成各个垂线的均值明细，并能够按照水域功能区进行统计，同时能够评价各个垂线的水质级别，识别其主要污染物。

 监测数据查询

包括通用查询、测点某段时间查询、不同测点定时间查询和历史同期查询。

 报表

形成湖库监测的相关报表，如湖库水质监测数据表、年度湖库水质监测统计表、湖库主要污染物年度对比表等。

六、饮用水监测

 监测数据管理

登记饮用水监测中各个点位各个监测项目的分析结果，可以对这些分析结果进行增加、修改、删除的操作。

 中间结果处理

按照月份、季度、水期、年统计饮用水监测中各监测项目的均值、最大值、最小值、最大值出现点位、最大值出现时间、最小值出现点位、最小值出现时间、总检点次数、检出率、超标率，并形成各个点位均值明细，评价各个点位的水质级别。

 监测数据查询

包括通用查询、测点某段时间查询、不同测点定时间查询和历史同期查询。

 报表

形成各监测点位的监测结果数据表。

七、区域噪声监测

 监测数据登记

登记区域噪声监测中各个网格的噪声监测结果（L10、L50、L90、Leq）,并能对这些

监测结果进行增加、修改和删除操作。登记区域噪声监测中各个网格的覆盖面积、人口数量和所属功能区等信息，并能对这些信息进行增加、修改和删除操作。

 监测数据查询：对监测结果数据设置条件进行查询，包括

通用查询：分别提供对区域和测点的通用查询，即可随意设置条件。

专用查询——全市：按年度、声源或人口查询所有测点的监测结果数据。

专用查询——功能区：按年度对各功能区的监测结果进行查询。

专用查询——测点：按年度、测点以及数据范围来查询监测结果数据。

 报表

区域噪声监测结果统计表：统计各年度的网格大小、网格总数、各监测项目（Leq,L10,L50,L90）的平均值和δ。

区域噪声噪声源分布情况报表：按年度统计不同声源的影响测点数、声源构成、各监测项目的平均值和δ等。

区域噪声分析结果表：按年度统计各功能区网格个数、超标个数、超标率以及各监测项目的平均值和δ等。

区域噪声不同声级分布状况报表：按年度统计暴露在不同声级下的面积、占总网格面积的百分比、人口、占总网格人口的百分比、测点数、占总测点数的百分比等。

区域噪声年度对比报表：统计各年度区域噪声监测的变化情况，包括网格大小、网格总数、各监测项目的监测结果。

区域噪声监测数据表：统计各测点测量时间、人口、主要声源和各监测项目的监测结果等。

八、功能区噪声监测

 监测数据登记

登记功能区噪声监测各个点位的监测结果，并能对这些分析结果进行增加、修改和删除操作。

 监测数据查询：对功能区噪声监测结果进行查询，包括

通用查询：分别提供对功能区和测点的通用查询，即可随意设置条件。

专用查询——全市：按年度或季度查询所有测点的监测结果数据。

专用查询——功能区：按年度、季度对各功能区的监测结果进行查询。

专用查询——测点：按年度、测点以及数据范围来查询监测结果数据。

 报表

功能区噪声定期监测季报表：按年度、季度统计各功能区白天和夜间各监测项目的监

测结果。

功能区噪声季度污染状况报表：对比各功能区两年间同一个季度白天及夜间的噪声变化情况。

功能区噪声污染状况报表：对比各功能区一年内两个季度间白天及夜间的噪声变化情况。

功能区噪声定期监测等效声级统计：按年度、季度统计各功能区的等效声级。

功能区噪声定期监测结果统计：按年度、季度统计各功能区不同监测类别（Ld,Ln,Ldn）的监测结果。

功能区噪声监测结果报表：按年度、季度、测点统计监测结果数据。

九、道路交通噪声监测

 监测数据登记

登记各路段交通噪声监测结果，并能对这些监测结果进行增加、修改和删除操作。

 监测数据查询：对交通噪声监测结果设置条件查询，包括

通用查询：分别提供对道路和测点的通用查询，即可随意设置条件。

专用查询——全市：查询全市不同年度的监测结果数据。

专用查询——道路：按道路和年度查询监测结果数据。

专用查询——测点：按测点、年度以及数据范围来查询监测结果数据。

 报表

交通噪声监测结果报表：按年度统计各测点的监测结果数据。

交通噪声监测结果统计表：按年度统计所有测点的加权均值。

交通噪声道路结果统计表：按年度统计各道路的加权均值。

交通噪声道路不同声级分布状况报表：统计暴露在各声级下的道路状况，包括路段长度、占干线总长度的百分比、测点个数和占总测点个数的百分比等。

交通噪声年度对比报表：统计各年度交通噪声监测的测点总数、路长、路宽、车流量以及Leq等。