實驗室環(huán)境檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分析范文

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摘要：針對目前環(huán)境檢測數(shù)據(jù)處理存在的問題，設(shè)計了實驗室環(huán)境檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，主要由測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模塊、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)模塊和綜合評價系統(tǒng)模塊3個子系統(tǒng)組成，其具體內(nèi)容要明確．該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以避免中間環(huán)節(jié)的誤差，對提供準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)和提高工作效率具有重要意義．

關(guān)鍵詞：環(huán)境檢測實驗室；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫模塊

實驗室環(huán)境檢測領(lǐng)域包括行業(yè)獨(dú)立的環(huán)境檢測公司（或監(jiān)測站）和相近行業(yè)的監(jiān)測站，全國與本項目有關(guān)的檢測公司（或監(jiān)測站）有7430余家[1]．檢測行業(yè)的需求源于“認(rèn)知”，是社會發(fā)展催生的新興服務(wù)業(yè)．2014年，國家提出在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域開展第三方監(jiān)測后，全國各地檢測、監(jiān)測公司迅速發(fā)展，之后的2年內(nèi)全國成立了約1500家第三方檢測公司．通過環(huán)境數(shù)據(jù)檢測，可以為監(jiān)測方提供數(shù)據(jù)，評價對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，進(jìn)而為部門決策提供依據(jù)．因此，檢測公司（或監(jiān)測站）高效的、提供準(zhǔn)確的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)處理至關(guān)重要[2]．環(huán)境監(jiān)測實驗室的儀器設(shè)備、質(zhì)量管理和人才素質(zhì)等均會影響環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性．

1環(huán)境檢測數(shù)據(jù)存在的問題及構(gòu)建檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的必要性

實驗室的環(huán)境檢測分為常規(guī)條件下的檢測過程和特定的時間或條件下的環(huán)境檢測[3]，本文探討常規(guī)條件下實驗室的環(huán)境數(shù)據(jù)檢測．

1.1實驗室環(huán)境數(shù)據(jù)檢測方面存在的問題

目前，實驗室環(huán)境檢測數(shù)據(jù)普遍是化驗人員依據(jù)化驗室分析的原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行檢驗項目結(jié)果的手工計算，經(jīng)互審、實驗室負(fù)責(zé)人審核后，進(jìn)行匯總上報，再由相關(guān)部門的技術(shù)人員對匯總數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評價后對外報告．從原始數(shù)據(jù)的手工計算到互審、負(fù)責(zé)人審核并匯總上報共三審，其目的是消除人工計算、匯總及分析評價過程中產(chǎn)生的錯誤．但是，這個過程不僅浪費(fèi)了人力、物力，還會因過程中某環(huán)節(jié)的疏忽出現(xiàn)計算誤差、重復(fù)工作多，甚至有計算錯誤而導(dǎo)致決策的失誤等問題．由于分析人員技術(shù)經(jīng)驗不足及結(jié)果報錯，結(jié)果單位報出有誤等造成樣品測試結(jié)果隨機(jī)誤差較大[4]．由于檢測業(yè)務(wù)的快速增長，人工處理過程也會引起檢測報告延遲率上升．

1.2構(gòu)建環(huán)境檢測實驗室數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的必要性

環(huán)境檢測公司（或監(jiān)測站）發(fā)展的核心問題是實驗室的質(zhì)量管理[5]．檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效保證離不開質(zhì)量控制．國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定了實驗室質(zhì)量管理的2005版ISO／IEC17025標(biāo)準(zhǔn)：《檢測和校準(zhǔn)實驗室能力的通用要求》[6]．依據(jù)《檢測和校準(zhǔn)實驗室能力的通用要求》制定合理的實驗室管理程序，主要包括：質(zhì)量體系、量值溯源和校準(zhǔn)、校準(zhǔn)和檢測方法、證書和報告及樣品管理等內(nèi)容，以評價實驗室校準(zhǔn)或檢測能力是否達(dá)到預(yù)期要求[7]．通過檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性可以判斷實驗室整體檢測水平的高低[8]，獲得可靠的檢測數(shù)據(jù)是檢測實驗室的重要工作內(nèi)容[9]．

2環(huán)境檢測系統(tǒng)的模塊組成

應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)構(gòu)建實驗室環(huán)境檢測數(shù)據(jù)自動處理系統(tǒng)，實現(xiàn)原始數(shù)據(jù)處理、檢測結(jié)果的自動匯總與分析評價的一體化，消除結(jié)果計算、匯總錄入和分析評價過程中產(chǎn)生的誤差和錯誤，實現(xiàn)提高效率、消除錯誤、縮短時間及實現(xiàn)全過程的自動化．環(huán)境檢測系統(tǒng)的模塊主要由測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模塊、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)模塊和綜合評價系統(tǒng)模塊3個子系統(tǒng)組成．

2.1測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模塊

檢測方法包括標(biāo)準(zhǔn)方法和非標(biāo)準(zhǔn)方法．每個項目往往有多個方法，每個方法的靈敏度、適用范圍及適用目的都有所不同．此系統(tǒng)將環(huán)境檢測通用的標(biāo)準(zhǔn)方法以其使用條件、使用目的、靈敏度和檢測范圍等特性進(jìn)行分類，形成檢測方法信息數(shù)據(jù)模塊．使每個項目檢測方法的選擇和使用規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、快速化．

2.2數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)模塊利用

計算機(jī)的強(qiáng)大數(shù)據(jù)采集功能，將運(yùn)算方法、運(yùn)算公式及數(shù)據(jù)處理的質(zhì)量要求集成，形成數(shù)據(jù)處理模塊，再通過機(jī)算機(jī)的數(shù)據(jù)匯總整合系統(tǒng)，將檢測結(jié)果自動匯總．既減少了人工數(shù)據(jù)計算及審核過程，提高數(shù)據(jù)取用的時效，同時避免了人工計算的錯誤發(fā)生．制作檢測原始記錄模板，將與檢測結(jié)果相關(guān)的信息全面、規(guī)范地采集，確保檢測數(shù)據(jù)的追溯性．

2.3綜合評價系統(tǒng)

通過綜合評價模塊的建立，將大量的評價模型數(shù)據(jù)化、集成化，并將相關(guān)的環(huán)境信息、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)配套，形成一個規(guī)范的評價技術(shù)體系．通過計算機(jī)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整合功能，自動引用檢測數(shù)據(jù)，做出綜合分析評價，從而提高綜合分析工作的快速性、準(zhǔn)確性和科學(xué)性．

3環(huán)境檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的主要內(nèi)容

3.1數(shù)據(jù)處理主要研究內(nèi)容

環(huán)境檢測數(shù)據(jù)包括水和廢水監(jiān)測，空氣與廢氣監(jiān)測，土壤、底泥和固廢監(jiān)測，噪聲和振動檢測，以及生物檢測等項目，涉及水環(huán)境（地下水、地表水）、空氣環(huán)境及聲環(huán)境等環(huán)境要素，還涉及工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣、廠界噪聲、生活污水及社會生活噪聲等各類污染源．依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法中的100多項污染物計算方法和實驗室的檢測原始記錄，開發(fā)污染物分析結(jié)果計算的模塊，實現(xiàn)結(jié)果計算自動化．

3.2數(shù)據(jù)匯總主要內(nèi)容

依據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果和匯總報表格式要求，開發(fā)數(shù)據(jù)匯總模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總的計算機(jī)化．

3.3分析評價主要內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo)

依據(jù)匯總結(jié)果和各類環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，計算數(shù)據(jù)特征值（平均值、最大值和最小值）．選取相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，自動對照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價，自動做出文字結(jié)論．利用數(shù)據(jù)分析評價模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析評價的自動化．在環(huán)境檢驗實驗室數(shù)據(jù)處理的相關(guān)研究中，以往研究多注重在檢測結(jié)果的自動處理[10]．構(gòu)建檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，通過測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模塊、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)模塊和綜合評價系統(tǒng)模塊，實現(xiàn)實驗室檢測環(huán)境數(shù)據(jù)的自動處理、匯總及分析評價系統(tǒng)，避免中間環(huán)節(jié)中數(shù)據(jù)人為記錄、匯總的誤差，提高了工作效率．高效、準(zhǔn)確的環(huán)境檢測數(shù)據(jù)對認(rèn)清環(huán)境現(xiàn)狀和相關(guān)部門的正確決策有重要意義．

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作者：王永潔 林萍 劉哲仁 王宏偉 單位：齊齊哈爾大學(xué)