水质信息监测与管理系统

1.1 系统总体设计

1.1.1 系统组成

水质信息监测与管理系统由水质监测站网管理、水质监测数据管理、水质分析评价、水质监测资料整汇编、水质信息查询、水质信息发布等组成。

水质监测站网管理主要实现对各类监测站网（固定监测站网、自动监测站网、动态监测站网）的基本信息和运行状况信息管理，对自动监测站和移动实验室运行的记录进行统计分析，对各类站网的优化调整。

监测数据管理是对各监测站采集上报的原始数据进行合理性分析，舍弃某些不合理数据，保障数据的科学性、合理性、可比性，以确保下一步水质分析的准确性。功能包括有：监测计划管理、原始数据输入、监测数据接收、数据分析和检验、数据整理编制、数据确认等。

水质分析评价主要是实现对采集的水质数据进行审核、评价和统计分析等业务工作。主要包括水质评价、评价结果统计分析、资料整编等。

资料汇编主要包括监测资料整编、资料汇编、查询和系统运行管理等功能。

水质信息综合查询是采用文字、图形、图像和视频等多媒体为领导和业务人员提供直观的水质信息。

水质信息发布系统主要实现发布水质信息和辅助生成纸质公报报送有关部门。

水质预警管理包括预警指标管理、预警值设定、预警级别设定等。

1.1.2 业务流程

根据机构设置与职能，配套工程水质信息监测与管理业务分为三级管理，水务集团负责整个水质信息监测预警业务的管理工作，包括监测站网管理、监测计划制定、监测任务下达、监测资料管理与信息发布、紧急会商与应急方案制定等。各分调中心承担具体监测业务，包括落实水务集团下达的各项水质监测任务，实施各项水质监测，对分管区域水质监测结果进行分析评价，编制上报监测成果，及时报告水质动态等。各管理所承担固定监测样品采集、自动站日常管理和巡视水质变化、及时报告水质异常情况或突发水污染事故、协助应急调查监测处理处置等任务。

水质信息监测与管理主要业务流程如下图所示。

图1水质信息监测与管理业务流程图

1.1.3 数据流程

图2水质信息监测预警信息流程图

1.2 水质监测站网管理

站网管理系统主要实现对各类监测站网（固定监测站网、自动监测站网、动态监测站网）的基本信息和运行状况信息管理，对自动监测站和移动实验室运行的记录进行统计分析，对各类站网的优化调整。对固定监测、自动监测、动态监测等各类站网进行规范化管理，将整个监测站网进行有机整合，形成对整个输水干线监测站网情况的全面表述，以满足不同类型的站网需求。集成GIS功能，实现在地图上浏览干线监测断面监测情况，点击监测断面查询相关属性信息。能够全面、综合反映输水干线各类水质监测站网情况。

站网管理系统包括有：站网变更管理、运行管理、动态站网管理、站网规划审批、分布图管理。其中站网变更管理包括有：站网变更管理、监测属性变更管理、历史纪录管理；运行管理包括有：自动站运行管理、移动站运行管理。系统功能

1、属性管理

（1）断面属性管理

对监测站的编码、名称、经度、纬度、地点、所属省区、监测单位、领导机关、所属类别、监测初始日期、监测终止日期、监测频次、备注等属性的管理。

主要是监测站信息的新建、修改、查询和删除等功能。

（2）监测属性管理

按固定监测站、自动监测站和动态监测站分类对其类别的监测项目，监测项目的基本信息和监测项目的分析方法信息进行管理。主要功能包括新建、修改、查询、插入和删除。

2、运行管理

（1）自动监测站运行管理

自动监测站的运行管理主要包括实时状态查看、采样时间统计和运行故障统计。

（2）移动监测站运行管理

移动监测站的运行管理主要包括移动实验室的出行记录管理和适时调度管理。

3、分布图管理

（1）分布图制作

包括固定站网重点监测站分布图、固定站网一般监测站分布图、自动站网分布图、动态站网分布图、各分调中心管理监测站分布图的制作。

主要是分布图的建立、修改、设置点要素、与属性库的连接等功能。

（2）分布图查询

对已经制作好的分布图进行查询显示漫游，并在点选站点时可以查询其关联的属性信息。

1.3 水质监测数据管理

在正常情况下，监测的数据由计算机通过内部网络自动写入分调中心的水质数据库，然后上传到水务集团。当内部网络出现问题时，监测的数据无法写入水质数据库，这时需要人工利用纸质、文本等手段，人工进行数据录入。由此建立监测数据管理系统，以便保证水质监测系统的正常运转。

监测数据管理包括有：监测数据入库、数据分析和检验、数据整理编制、数据确认等。系统功能

监测数据管理水质监测数据处理主要是对固定实验室、自动监测站、移动实验室监测等各类原始数据按水资源保护规范要求，进行汇总、合理性分析、数据验证、整理、入库等处理，将整个监测站网的监测数据进行有机整合，形成对整个输水干线水质情况的全面表述，以满足各种业务类型的水质数据需求。

1.4 水质分析评价

水质分析评价系统主要是实现对采集的水质数据进行审核、评价和统计分析等业务工作。水质评价是根据选定的评价标准、评价方法和评价项目对目标区域的水质进行评价。包括有：暗涵（管道）段水质类别评价、干线水质类别评价、行政区水质类别评价等。水质评价系统涉及不同的应用范围，它对现阶段或过去水质状况进行统计、分析、评价。评价参数、评价标准、评价方法等内容的选取与使用应符合快速、灵活、简单、实用的原则。

水质分析评价系统主要包括水质评价和评价结果统计分析两大方面的内容。

1.4.1 系统组成

水质评价系统主要包括水质评价、评价结果统计和评价方法等方面的内容。该子系统用户包含水质统计人员和水质评价人员，水质评价人员通过水质评价模块选择评价项目、时间段、评价标准等参数对监测数据进行评价；水质统计人员通过统计模块对最终评价结果进行趋势分析等，并统计汇总。

评价方法主要由单项因子评价方法和综合水质指数方法组成。其中单项因子评价方法又包括监测项目单项评价和断面综合评价。综合水质指数法主要是确定水质指数，水质指数是用于定量表示水循环质量的一种数量指标，常用的方法有：综合污染指数法、综合污染指数K、水质质量系数P、综合污染指标P、有机污染综合评价和模糊理论计算水质综合评价指数。

1.4.2 系统功能

1、水质评价

水质评价主要利用水质评价模型对固定实验室、自动监测站和移动实验室的监测成果数据进行水质评价。能够根据选定的评价标准、评价方法和评价项目对目标区域的水质进行评价，包括按时段（旬、月、年或任意时段）进行站点水质评价、干线水质评价和行政区水质评价，形成水质评价表。评价时间段可指定任意连续的时间段，还可以跨年度进行选择。

2、评价结果统计

评价结果统计能够对固定实验室评价结果、自动监测站评价结果和移动实验室评价结果进行统计，能够指定时间区间、监测暗涵（管道）段、监测项目等，对监测结果、评价结果或特征值、代表值，按照时间先后次序进行趋势分析，绘制趋势分析曲线；能够指定时间区间、监测暗涵（管道）段、监测项目等，对超III类的水质、超V类的水质和监测暗涵（管道）段、监测项目进行比例计算，获得超III类的水质、超V类的水质在有关暗涵（管道）段所占的比例，并绘制饼状比例图和柱状图；能够利用变量相关法对水质项目和流量进行相关分析，求出他们之间变量关系的密切程度。密切程度用相关系数来决定，相关系数对于两个变量间相关问题可用有关公式进行计算获得。其分析方法依据“水质项目和流量变量相关分析法”。

1.5 水质监测资料整汇编

水质监测资料整汇编主要是按照《水环境监测规范》规定的格式和要求，完成年度的资料审查和水质站点信息、监测结果表的编制，按年度对所有监测数据进行特征值计算，对监测数据进行合理性分析，保存整编计算结果和审核结果的备注，以此为年度监测工作总结，并为下年度监测工作的指导。各分调中心对所辖区域进行资料在站整编，水务集团对所有监测资料进行整体汇编。完成年度的资料审查和水质站点信息、监测结果表的编制，计算相关水质特征值并汇集成册。

资料整编系统主要包括监测资料整编、资料汇编、查询和系统运行管理等功能。

资料整编是分调中心对所管辖的监测站进行资料编制、监测成果年统计和特征值年统计而形成整编资料。并将整编资料上传之水务集团审查。资料整编主要包括监测站资料编制、监测成果年统计、特征值年统计和整编资料上传等功能。功能描述

暗涵（管道）资料整汇编主要是参照《水环境监测规范》（SL219-98）规定的格式与要求，结合工程进行修改，每年对干线水质站网监测的各类原始监测数据进行整汇编，完成暗涵（管道）资料审查和监测断面信息、水质监测等成果表的编制，形成整汇编数据库。在此基础上根据不同业务服务对象、不同技术标准分别对固定监测、自动监测、移动监测进行不同的数据处理分析，并将年度成果提供有关部门使用，以满足业务生产的需要。

1、监测成果年统计

监测成果年统计是建立每个站点的本年度的所有监测值统计表。主要包括成果表的新建、删除和保存。

2、特征值年统计

特征值年统计是建立每个站点的本年度特征值统计表。主要包括成果表的新建、删除和保存。

3、资料汇总

资料汇总是建立监测站汇总表页，并生成每个监测站的监测资料页、监测成果年统计页和特征值年统计页，以便于分析审查。

4、分析审查

分析审查是对监测站资料的内容审查，对监测成果数据的合理性单项检验、综合性检验和表面审查等，并根据审查对数据进行修订。审查完成后形成确认的水质监测资料整汇编成果。

5、审查记录

1.6 水质信息查询

水质信息综合查询系统是对的水质信息的综合显示窗口，是信息共享的一种有效方式，采用文字、图形、图像和视频等多媒体为领导和业务人员提供直观的水质信息。

1.6.1 系统组成