基于OLAP技术的污染源在线监测数据分析系统

摘  要：  关键词: 联机分析处理； 数据仓库； 多维分析
       根据国家环保总局《关于制定主要污染物总量减排年度计划的通知》（环办[2007]33号）要求，及广东省人民政府《关于加强我省主要污染物总量控制工作的实施意见》(粤府办[2007]118号)，对已建成在线监控设备的企业提出了考核要求。为加强减排工作信息化，提高工作效率，强化数据处理能力,完善在线监测数据库,同时结合“减排”工作的需要,需建立在线监控数据上报及联机数据分析系统。
1 联机分析系统研究
     联机分析处理OLAP(On Line Analytical Processing)的概念最早是由关系数据库之父CODD E F于1993年提出的。当时,CODD认为联机事务处理OLTP(On Line Transactioinal Processing)已不能满足终端用户对数据库查询分析的需要，用户的决策分析需要对关系数据库进行大量计算才能得到结果，因此提出了多维数据库和多维分析的概念，即OLAP[1-3]。OLAP是数据仓库系统的主要应用，支持复杂的分析操作，为人们提供直观易懂的查询结果[1]。
     OLAP服务器一般作为数据仓库系统的中间层和用户预定义的多维数据视图，对数据仓库的信息进行统计分析处理，为具有明确分析范围和分析要求的用户提供高性能的决策支持[2]。OLAP技术通过基本多维分析操作为用户提供一幅幅直观的视图。常用的多维分析操作有钻取、切片、切块和旋转等。
2 系统需求及功能概述
     污染源在线监测数据分析系统基于污染源管理综合系统数据库提供的数据，要求将系统监控数据收集到分析数据库中，实时分析监测数据，即时发现数据异动发出报警，实现数据分析、发布上报和报警，同时提供功能强大的即席查询和统计分析能力，提高工作效率。
     系统主要功能模块划分为:实时监测和异常报警、事件提醒及待办处理、数据分析、设备维护、数据同步和系统管理。
　    实时监测和异常报警功能模块包括对数百家重点企业进行实时排污监控，主要是排水和排气。每家排污企业根据其行业类别、生产工艺等不同设立了不同监测因子和排放范围，当企业的排放超出了设定的排放标准或产生其他异动状况，系统及时发出警报，并向值班人员发送短信提醒；发现设备运行异常时通知运营单位进行检修，填写设备异常报告等。
     事件提醒及待办处理功能模块包括：当系统侦测发生异常和设备维护等事件时，系统自动提醒用户；由用户输入相应事件处理的日程安排。
     数据统计分析功能包括对污染源企业、监测因子排放、现场巡视、企业生产异常事件、污染源排放、超标排放、掉电情况、超标率等统计分析等。
     数据同步功能分为业务数据更新后同步和数据补登后数据同步。
     系统管理功能模块包括用户管理、角色管理、权限分配和系统参数设置等功能。只能由系统管理员操作使用。
3 在线监测与分析系统数据仓库设计
3.1数据仓库设计框架
     数据仓库的设计为决策、分析及高效管理提供保障和服务，是系统在线监测与分析的基础与核心。
     本系统的数据仓库设计总体框架如图1所示,按照数据获取层、数据存储层、数据展现层模式建设。其好处是层次分明，层次之间松耦合，保证整个系统的稳定运行，并方便维护和功能的扩展工作。