[流域水环境监测信息采集交换系统研究与实现] 茅洲河流域水环境综合整治工程
时间：2020-03-30 07:17:01 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：本文介绍了流域水环境监测信息采集交换系统的设计与实现，为水环境监测数据的统一采集、传输与交换提供技术支撑与系统业务化运行示范。 关键词：数据采集；信息交换；水环境
中图分类号：C37文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2011）12-0283-01
一、引言
长期以来，由于体制机制的原因，历史上及现在均存在多部门、多行业在流域开展水环境监测或相关调查、监测的事实，大量的以行业为主线监测的水环境数据分散在各行业部门，数据没有集约化共同分析利用，造成数据资源的极大浪费。因此，急需通过技术研究，实现水环境监测信息的交换、集成和共享，形成数据资源合力，最大程度发挥各路水环境监测信息资源的价值。
二、建设目标
流域水环境监测信息采集交换系统的建设目标是采用成熟的SOA架构以及XML消息交换中间件技术、数据适配器实现监测数据的平台化、稳定可靠的交换，构建先进实用、扩展性强的水环境监测数据“物流”传送交换支撑平台，基于支撑平台与具体监测数据内容相分离的原则，避免水环境监测数据交换平台与数据内容(及其具体的监测业务软件)的深度耦合，能适应今后不断新增的环境监测业务工作产生的新的数据交换需求。
三、研究任务
流域水环境监测信息采集交换系统具体研究内容包括以下四个方面：①研究建立水环境监测数据采集交换目录体系，实现水环境监测要素的动态管理，确保水环境监测数据的有序交换；②研究基于XML、SOA技术的数据采集交换技术，构建统一的水环境监测数据采集交换系统，实现多数据源、多层级、多部门间的水环境监测数据信息交换与共享；③研究建立水环境监测数据传输考核电子制度，规范水环境监测数据的采集、传输、交换与审核流程，确保数据的及时性、完整性与准确性；④基于环保部门现有的信息网络基础，研究高速安全的水环境监测数据传输网络构建方法与安全保障技术，建立统一的水环境监测数据采集传输网络与安全保障体系，确保数据的通畅、安全传输。
四、功能结构设计
根据对研究任务内容及流水环境监测业务流程的分析，把应用系统分成信息目录管理系统、电子考核系统、数据交换传输系统、监测数据处理系统四个相对独立的部分。
信息目录管理系统主要完成与水环境监测信息交换目录的设置、更新、同步处理，实现四级系统的目录同步。电子考核系统主要完成考核制度的制订、下发以及考核结果生成、统计分析等管理功能。数据交换传输系统则根据配置的交换任务自动将数据从数据源传输到目的地。监测数据处理系统完成数据的采集(导入)、审核、上报、查询等功能。
采用以上功能划分方式，可使数据传输交换与业务数据处理分离开来，以保证数据传输交换部分能适应不同的业务处理系统，实现数据交换系统平台化、可配置、广适应的设计要求。
在四个子系统中，信息目录管理系统、电子考核管理系统和监测数据处理系统均是面向应用的，操作人员需要登录系统进行操作，为便于操作，这三个子系统集成到同一个水环境监测数据管理门户中，该门户采用B/S结构，部署在各级环境监测站。而数据交换传输系统作为数据的运输者，在交换任务配置完成后，无需人工干预自动完成数据的传输交换，采用C/S结构部署在各级环境监测站。
另外，为实现统一的信息目录管理、考核制度管理和统一的用户身份管理，我们还需要建立一套独立的目录同步服务、考核制度同步服务和CA认证系统。
五、系统实现
1.技术路线
本系统的开发采用面向服务的SOA系统架构，所有模块功能按照具有工业标准的Web Service方式进行设计，支持后续的应用扩展、服务扩展、数据扩展、数据集成以及数据交换的需求。系统设计开发所采用的技术路线如下：
・采用.NET技术框架，使用VS.Net 2010开发工具；
・采用SQLServer2008数据库；
・服务器端采用Windows 2003 Sever以上操作系统；
・系统采用SOA架构进行总体设计，使用Web Service技术；
・采用XML作为系统接口的数据交换标准，采用BizTalk技术进行信息资源的传输；
・采用信息开放等级划分、权限许可和角色认证的方法，建立系统安全机制；
・系统集成CA，用户角色统一管理，完善安全体系；
・系统基于SOA(面向服务架构)的设计思想，根据业务管理需要，提供集成相应IT主流技术的一体化应用集成框架。
2.系统部署
系统部署时，在逻辑上需要配备数据库服务器、应用服务器、数据交换服务器，并在整个四级系统范围内配备1台目录同步服务器和1台CA认证服务器，每类服务器的主要作用如下：
(1)数据库服务器：用于安装数据库管理系统，保存本系统运行中产生的各类数据，以及与外部系统进行数据交换所需的中间数据库。(2)应用服务器：用于安装发布数据交换管理门户，供各级环境监测站局域网内用户使用。(3)数据交换服务器：用于安装数据传输交换系统(含中间件)，是各级环境监测站在示范系统中的唯一对外通道。(4)目录同步服务器：用于安装信息目录同步服务和考核制度同步服务，向整个VPN网络范围内发布WEB服务，供各级环境监测站系统调用。(5)CA认证服务器：用于安装CA认证系统，以WEB服务的形式向外提供用户管理、权限管理、身份认证服务。
在实际部署中，考虑到示范系统的数据量、访问量均较小，为节省服务器资源，在市、县系统部署时，采用了服务器复用的方式。
六、结束语
流域水环境监测信息采集交换系统研究实现了水环境监测数据的统一采集、传输与交换。系统建设过程中在流域水环境数据交换、信息采集方面许多有价值的试验和尝试，不仅具有深远的学术价值，而且在全国具有广阔的应用价值和前景。
参考文献：
[1]http://www.省略/.微软官方网站.
基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项“水环境监测信息集成、共享与决策支持平台研究课题”，课题编号：2009ZX07527-004。
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