宋 岳

（太原學(xué)院環(huán)工系 山西 太原 030032）

1 引言

傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測的工作模式是通過人工定期對水資源進(jìn)行采樣，帶回分析而后得出相關(guān)數(shù)據(jù)與結(jié)論，在這整個工作流程中存在耗時久、效率低等現(xiàn)象，水質(zhì)具體情況的反映不具備太高的及時性、準(zhǔn)確性與可靠性，并且無法反映水質(zhì)的真實情況。大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)，水質(zhì)監(jiān)測變得越來越智能化和自動化，實現(xiàn)了通過傳感器對水質(zhì)狀況進(jìn)行實時監(jiān)測，對水質(zhì)監(jiān)測工作具有十分重要的意義。

2 水質(zhì)監(jiān)測中存在的問題

在當(dāng)前水質(zhì)監(jiān)測相關(guān)工作中，還有一些較為明顯的缺陷與不足，主要體現(xiàn)在以下兩方面。第一，在水質(zhì)監(jiān)測工作開展中，由于需要監(jiān)測的指標(biāo)過多，需要通過不同類型不同功能的多種設(shè)備才能實現(xiàn)整個環(huán)節(jié)的監(jiān)測工作，設(shè)備不同所具備的參數(shù)、原理、技術(shù)、費用、性能、維護、檢修等都存在很大的差異，不僅為工作人員帶來極大的工作壓力，設(shè)備使用方面也較為繁雜，無法實現(xiàn)統(tǒng)一化。若想實現(xiàn)對水質(zhì)的高效監(jiān)測工作，便要保證諸多設(shè)備的運行穩(wěn)定性，定期對多臺監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行檢修與維護；第二，由于監(jiān)測設(shè)備的頻繁更換與性能的不同，對水質(zhì)監(jiān)測的數(shù)據(jù)會造成一定程度的影響，不同時期監(jiān)測到的水質(zhì)數(shù)據(jù)未統(tǒng)一整理接入同一系統(tǒng)中，導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)效率低下且過于零散，數(shù)據(jù)無法反映出真實的水質(zhì)狀況，缺乏可靠性與準(zhǔn)確性[1]。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測中的滲透

先前的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)大多較為注重水質(zhì)數(shù)據(jù)的監(jiān)測，而忽略數(shù)據(jù)的資源屬性與海量數(shù)據(jù)中有價值信息的挖掘。水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)是在大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)、傳感器技術(shù)等技術(shù)支撐下所構(gòu)建出的智能化系統(tǒng)，主要采用自動化分析儀器，完成對目標(biāo)區(qū)域水質(zhì)的監(jiān)測，提升監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量與效率，實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測的智能化、自動化、信息化。系統(tǒng)中云計算技術(shù)引入目的是對監(jiān)測到的大量水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效存儲，通過自身獨特的優(yōu)勢特征與分布式存儲結(jié)構(gòu)，將水質(zhì)監(jiān)測所有環(huán)節(jié)中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成管理與存儲，為水質(zhì)數(shù)據(jù)的后期整理與分析做基礎(chǔ)；大數(shù)據(jù)技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢主要是對監(jiān)測到的水質(zhì)數(shù)據(jù)在必要時進(jìn)行有效分析與高效挖掘，提升水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，降低工作人員的工作強度，提高工作質(zhì)量[2]。

4 大數(shù)據(jù)技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測中的具體應(yīng)用

4.1 完善系統(tǒng)整體架構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計

本文以太原市某化工企業(yè)為例進(jìn)行相關(guān)說明，通過對現(xiàn)狀的了解，得知該企業(yè)的水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備在各方面性能都較為不錯，能夠?qū)崿F(xiàn)對水質(zhì)的全面監(jiān)測，記錄并反饋真實水質(zhì)數(shù)據(jù)。其水質(zhì)監(jiān)測信息管理系統(tǒng)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層組成，雖然看似不存在缺點，但實則缺乏對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合與統(tǒng)計的環(huán)節(jié)，導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不夠高。而基于大數(shù)據(jù)技術(shù)背景下的優(yōu)化型水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，可以有效解決這一問題，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理層的新增，實現(xiàn)對水質(zhì)監(jiān)測到的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、統(tǒng)計、分析與存儲，保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性、真實性、可靠性與完善性，更高程度地提升水質(zhì)監(jiān)測工作質(zhì)量。

4.2 完善系統(tǒng)功能模塊的規(guī)范化設(shè)計

大數(shù)據(jù)技術(shù)與水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的有效融合，可以使得系統(tǒng)的功能模塊更加規(guī)范與完善，具體表現(xiàn)在以下幾點：

（1）實現(xiàn)水質(zhì)的動態(tài)監(jiān)測與管理。動態(tài)監(jiān)測與管理即從各個水質(zhì)監(jiān)測點，對所含的污染成分進(jìn)行探測和分析，然后針對系統(tǒng)中甄別出的不符合要求的監(jiān)測數(shù)據(jù)與情況以直觀的方式表達(dá)出來，進(jìn)行預(yù)警，以達(dá)到警示效果，提高相關(guān)人員對該問題的關(guān)注度，制定符合實際需求的應(yīng)急方案，以有效解決污水超標(biāo)問題。

（2）實現(xiàn)對工廠信息管理模塊中各項信息的有效管理[3]。由于化工企業(yè)涉及大量的污水處理工作，不同類型的污水處理無論在規(guī)模上還是在設(shè)備類型上都存在著顯著的差異，因此有必要借助系統(tǒng)功能模塊對廠房中所有信息進(jìn)行處理，特別是與污水處理、水質(zhì)監(jiān)測點和設(shè)備運行狀況有關(guān)的信息處理，科學(xué)合理地應(yīng)用水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)管理層與決策層對廠房運行狀況的了解，然后在維護的基礎(chǔ)上定期檢查水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備的整體狀況，保證污水全面有效地排放。

（3）實現(xiàn)水質(zhì)數(shù)據(jù)的高效分析。該企業(yè)傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備不具備對水質(zhì)分析結(jié)果數(shù)據(jù)讀取的功能，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的引入，可以實現(xiàn)在水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)中增加水質(zhì)數(shù)據(jù)分析模塊，完成后期水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析結(jié)果在系統(tǒng)內(nèi)的實時更新。

（4）實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析模塊的建立。水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備中的終端傳感器設(shè)備需要全天候不間隔地測試水質(zhì)，將監(jiān)測到的水質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)中，導(dǎo)致系統(tǒng)每天需要接收的數(shù)據(jù)規(guī)模非常龐大。利用大數(shù)據(jù)背景下的大數(shù)據(jù)分析可以有效解決這一問題，大數(shù)據(jù)分析模塊可以完成對監(jiān)測數(shù)據(jù)的初步診斷與處理，剔除錯誤、冗余或不符合常規(guī)的錯誤數(shù)據(jù)，并且可以按照相關(guān)指標(biāo)規(guī)定對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度自動分析，將水質(zhì)檢測結(jié)果以最直觀的圖表形式展現(xiàn)出來，實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測的高效率與高質(zhì)量。

5 結(jié)語

綜上所述，大數(shù)據(jù)技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)得非常明顯，不僅可以提高監(jiān)測系統(tǒng)與監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性、完善性，提升水質(zhì)監(jiān)測的效率，還可以推動水質(zhì)監(jiān)測行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為水環(huán)境的健康發(fā)展提供有力保障。