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    《國家環境監理信息系統》的開發與應用

    作者: 陸新元  (寫于2001年)

           《國家環境監理信息系統》(又名污染源自動監控系統)是國家環??偩种鞒珠_發、面向全國、服務于一控雙達標的國家級信息系統。從提出、形成到小試、擴大試以及推廣應用,歷時三年有余。系統的開發建設堅持國家環??偩值念I導,強調地方環保局的支持配合;系統運用當今先進、成熟的計算機網絡技術,以構架面向全國的污染源自動監控網絡為目標,以達到環境監理信息化、自動化和現代化為目的;系統充分體現了國家環??偩值墓芾硪鈭D和要求,通過污染源的分級實時監控和基本數據的采集,可以了解地區、流域污染源的結構、分布和貢獻,從而為環境現場執法乃至污染源治理提供數據支持。

        一、系統的形成過程

            污染源自動監控怎么搞?國家環??偩趾偷胤江h保局以及企業在系統開發建設中扮演什么角色?如何進行總體規劃、分步實施?系統的總體架構應該如何?系統的風險和難點在什么地方?系統如何長期持續發展?等等,是困惑我們的幾個主要問題。在《國家環境監理信息系統》在全國推開之前,國內已經有一些簡單的污染源監控軟件,應該說是有益的探索,但局限性比較大,基本上是從一個很局部的范圍或層面來考慮軟件的功能,沒有從系統的高度來考慮全國的面,沒有從國家環??偩?、省環保局和縣地市環保局來考慮管理的需求,主要是為儀器儀表配套的,由于儀器儀表廠家很多,因而這樣的軟件也不少,各家數據定義都不一樣,很難為各級環保局服務,又由于現場機廠家過多的市場行為,在全國搞得很亂,同時由于價格信息不對稱,使污染企業負擔加重了,讓全國搞監理的很困惑?;谶@樣的情況,我們思考了很長時間。毫無疑問,污染源自動監控肯定是要搞的,這是一個趨勢,不搞不行,不用計算機的手段,環境監理如何上臺階呢;污染源這么多,不能采用足球場上的人盯人戰術,不對等,靠人盯盯不過來,必須用計算機的手段。另外,污染源的基礎數據很重要,我們不能老拿感性的東西去匯報,要有客觀的真數據,要用數據說話。面對當時出現的問題,迫切要求國家環??偩终驹谌珖廴驹醋詣颖O控和環境基礎數據收集的高度,進行系統構架、組織系統開發,否則環保監控市場將更亂,更無序,我們想做的事情也做不好。這是我們委托西安交通大學開發《國家環境監理信息系統》的初衷和出發點。委托開發不給錢,而且要接受競爭。這是一種新型的開發方式,給機會而不給錢,開發出來了,比已有系統好,比別的單位開發的系統好,很好體現了國家環??偩值谋O督管理思路和要求,并且經小試、擴大試和環保專家及使用單位的聯合平審,符合要求了才推廣使用,從推廣使用中獲取開發回報,并隨著時間的推移,不斷完善升級。西安交通大學以強烈的環保責任感,由校長親自出面進京接受這樣重大的任務。三年艱辛,三年心血,不容易啊。從97年6月開始到99年4月完成初步系統開發,然后在河北諑州進行小試,4個月過去,系統基本可用,99年8月組織7省市環保專家進行評審,評審通過。半年過去,系統基本穩定運行,99年10月國家環??偩纸M織驗收,解局長參加了驗收會,驗收通過。隨后在全國9省市(哈爾濱、長春、大連、蘭州、咸陽、石家莊、上海、杭州、蘇州)進行擴大試。在擴大試成功后,國家環??偩窒挛脑谌珖茝V使用。這一系統的開發應用真正體現了大膽嘗試、謹慎推廣的原則?,F在從各地反饋的情況來看,總體情況良好。

        二、系統的總體結構和特點

           《國家環境監理信息系統》是縱跨國家環??偩?、省環保局、縣地市環保局和企業的四級網絡信息系統(圖1),上三級為環保局服務,最下一級針對污染源,整個系統的數據呈現大分布的格局。橫向上通過各級環保局信息中心的樞紐作用,使污染源數據借助于局域網(LAN)在環保局內得以為各部門所共享。這就是系統的縱橫構架(圖2)。這樣的系統構架兼顧了點和面,既考慮了局部,又考慮了全局。系統的局部建設落在了全局的整體框架之內,系統的全局建設可以拉動、加速局部的點的建設。真正可以做到匯點成片,匯片成面。體現了整體規劃、分步實施的系統設計和建設思路。

            系統的特點是結構清晰、自然,符合國家環保行政管理體系。系統結構的合理性和完整性保證了污染源監控數據流動無阻性(不會斷流于某一級)和不同層級的會聚性。這種會聚性具有不同的數據粒度,它符合并滿足不同層級的管理粒(力)度要求。概括起來,結構特點如下:

        ■ 縱橫構架,樹形體系;

        ■ 分級設計(4級深度),大分布格局;

        ■ 3,4級切開,軟硬獨立成形;

        ■ 開放結構,廣泛接入。

    通過在系統結構中引入適配器(適配器內有一個嵌入式軟件,該軟件實現了一個數據接口標準)之后(圖1,2中未畫出),系統具有上述第3個特點。該特點保證了軟件功能增加、版本升級不影響儀器儀表(硬件)的接入,儀器儀表(硬件)的接入和功能變更不影響軟件的使用。它們互不影響,互不牽涉。使得系統的軟硬部分呈現弱耦合的狀態。特點4是系統的最大創新,它保證了符合接口標準的各種各樣的儀器儀表(由國內外廠家生產)都能接入到系統中來。亦即國內外在環保領域的科研沉淀都能收斂到國家局這套系統中來,為國家環境監理信息系統服務。這是系統較之于其它系統的最大進步和最大好處,也是系統受廣大現場機歡迎的根本原因(迄今為止已有50幾個現場機廠家接入到系統中來)。第4個特點是靠第3個特點來保證的。沒有第3個特點,很難保證系統能夠有實質性的開放。

      

    三、系統建設的思路

           系統開發不易,建設更難。全國范圍的國家環境監理信息系統的建設要靠上上下下的支持、通力合作才能逐步實現。這里有拉動、配合和支持理解的問題。整個事情牽涉三個主體,即環保局、現場機廠家和污染企業。系統的建設要靠各級環保局來拉動、推動,拉動、推動做不好,系統建設工作就很難展開;而現場機廠家要密切配合,不能完全受經濟利益的驅動,要特別重視系統的有用性和可用性,提供的儀器儀表設備要可靠、皮實,要提供優良的服務,要重商譽;而被監控的污染企業要理解中國環境污染的嚴重性,要理解實施污染源監控的必要性、緊迫性,要理解企業早晚要考慮環境成本,要給予積極的支持。從方法、思路上,要做點抓面,以示范工程來推動系統的規模建設。

        四、幾點總結

             從《國家環境監理信息系統》的開發建設中,我們有如下幾點總結:

        ■ 這樣的系統支和干必須標準、統一,而葉端要放開。沒有支和干的標準、統一,建成的系統數據定義不一樣,就不能為各級環保局服務,系統的價值不大,系統收集的數據難以被利用,實際上也很難在全國范圍內建設起來。葉端(儀器儀表)不放開,很難營造公平的競爭環境,也很難在全國范圍內建設起來。一兩家現場機廠家是絕對承擔不起全國污染源監控系統建設任務的。

        ■ 系統的軟硬部分要獨立成形,不能互相影響,要弱耦合。軟硬部分之間的連接要通過一個非常簡單易行的接口標準來實現。否則對于眾多的現場機廠家的設備很難全部接入到系統中來,軟件的更動會牽連眾多的廠家,他們也要跟著改。這是非??膳碌?,所謂“牽一發而動全身”。將軟硬接口標準體現在適配器內,是本系統的一大創舉。

        ■ 在中國做事情要考慮中國的國情。我們認為,系統的設計要有一個“平民化”的考慮,系統的建設要有一個“平民化”的階段。環保行業信息化處于初步階段,環保行業目前對于“貴族化”的系統或產品基本上還消費不起。另一方面,系統又要能夠持續長期發展,不能老是另起爐灶,推倒重來,系統的構架要面對現實,考慮長遠。

        ■ 面向全國的系統要考慮地區的差異性,亦即考慮需求的差異性?!皷|部要看34寸平面直角的彩電,而西部還只能看12寸的黑白”。之所以有些國外系統不適合中國,是因為他們沒有考慮中國地區的差異性。

        ■ 軟件開發有它自身的規律。從經驗上看,應用軟件的版本不升到3.0以上是不可能很成熟的,亦即這樣的應用軟件是不可能跟業務咬合得很深的。因此試圖通過委托開發,然后在全國下發,就想把一個應用系統推廣得很好是不現實的。如果似這樣可以一勞永逸,那計算機信息化也太容易了,花個幾百萬上千萬就能把一個行業的某個業務信息化做起來,那中國的信息化進程就不會這么費時費勁了。計算機信息化一定有五部曲:即規劃,開發,建設,應用和維護。這里有這么幾筆費用,即規劃開發費,建設應用費和維護服務費。因此在一個行業亟需有一個專業的、長期服務于本行業的軟件開發公司,由他們做專業開發、服務,并不斷跟蹤需求的變化,隨時根據IT技術的變化推出新的版本。這樣,一個行業的計算機信息化才可能有長期的保障。

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