陳興 陳穎

摘要：污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)是集在線儀器和污處設(shè)施的數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、展示、統(tǒng)計及管理應(yīng)用的綜合業(yè)務(wù)平臺，從在線監(jiān)控監(jiān)控數(shù)據(jù)中提取有用信息，發(fā)現(xiàn)問題，是在線監(jiān)控工作的根本目的。對在線監(jiān)控系統(tǒng)綜合分析，探索建立監(jiān)控平臺有效的預(yù)警機制，加強在線反控能力建設(shè)，以提高今后環(huán)境監(jiān)管工作的信息化水平及對污染事件的快速反應(yīng)能力。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)管；信息化水平；快速反應(yīng)能力

中圖分類號： 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： 文章編號：

改革開放之后,隨著經(jīng)濟(jì)的迅速成長,環(huán)境污染問題也日益緊張和突出。二十世紀(jì)九十年代至今，我國經(jīng)濟(jì)迅速成長時期，也是企業(yè)違法排污最瘋狂的時期。作為經(jīng)濟(jì)成長主體的企業(yè)一味追求經(jīng)濟(jì)利潤,對于其產(chǎn)生的污染缺乏熟悉,且在環(huán)保方面的投入和重視也是不足的。污染物超過標(biāo)準(zhǔn)排放,甚或違法地偷排偷放的現(xiàn)象非常緊張[1]。長期以來，我國的環(huán)保部門處于相對弱勢地位：人手缺乏和財力匱乏，使其在面對爆炸式增長的環(huán)境污染時，監(jiān)測能力捉襟見肘。隨著網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測技術(shù)的進(jìn)步，利用電子手段輔助日常人工抽測，以彌補這一缺陷，是環(huán)保管理部門的必然選擇。經(jīng)過近十年的發(fā)展和國家對節(jié)能環(huán)保工作的支持，污染源自動監(jiān)控工作已由最初僅能調(diào)取污染治理設(shè)施的開關(guān)情況，發(fā)展到實現(xiàn)COD、NH3-N、SO2、NOx等主要污染因子現(xiàn)場自動監(jiān)測分析、無線傳輸、遠(yuǎn)程控制和實時報警。

桂林市國控重點污染源企業(yè)數(shù)量逐年增加（如圖1），自2008年起國控重點污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)初建至今，該系統(tǒng)已基本完成建設(shè)。本文對桂林市國控重點污染源在線監(jiān)控工作進(jìn)行綜合分析，探討如何更大限度發(fā)揮在線監(jiān)測數(shù)據(jù)在環(huán)境監(jiān)控和企業(yè)管理中的應(yīng)用。

圖1 2008-2011年桂林市國控重點污染源企業(yè)數(shù)

1 污染源在線自動監(jiān)控系統(tǒng)特點

污染源在線自動監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心系統(tǒng)及企業(yè)現(xiàn)場端自動監(jiān)控系統(tǒng)組成。以水污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)為例，企業(yè)現(xiàn)場端自動監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控因子的樣品采集、分析儀和數(shù)據(jù)采集儀組成。自動監(jiān)控分析儀通過自動水泵將排放口廢水采集到分析儀，經(jīng)過儀器分析得出分析結(jié)果，再經(jīng)數(shù)據(jù)采集儀將分析結(jié)果傳至監(jiān)控中心服務(wù)器。該系統(tǒng)集在線儀器和污處設(shè)施的數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、展示、統(tǒng)計及管理應(yīng)用的綜合業(yè)務(wù)平臺，可提高環(huán)境監(jiān)管工作的信息化水平，提高對污染物超標(biāo)排放的快速反應(yīng)能力[2]。監(jiān)控系統(tǒng)能有效地獲取污染物的濃度、總量、環(huán)保設(shè)施運行效率等動態(tài)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，為環(huán)境管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為SO2和COD總量減排提供技術(shù)支撐。

2 在線監(jiān)控數(shù)據(jù)有效性審核

根據(jù)《國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核辦法》（環(huán)發(fā)[2009]88號）要求，通過審核的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)可作為執(zhí)法依據(jù)。企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核是指環(huán)保部門對企業(yè)污染源自動監(jiān)測設(shè)備定期進(jìn)行監(jiān)督考核，確定其自動監(jiān)測設(shè)備正常運行。

企業(yè)污染源自動監(jiān)測設(shè)備在正常運行狀態(tài)下所提供的數(shù)據(jù)，即為通過有效性審核的污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)[3]。數(shù)據(jù)有效性審核后獲得的是準(zhǔn)確、科學(xué)的污染源在線監(jiān)控數(shù)據(jù)，為行政執(zhí)法提供科學(xué)的執(zhí)法依據(jù)。

3 在線數(shù)據(jù)的應(yīng)用

3.1污染物排放超標(biāo)報警中的應(yīng)用

在線監(jiān)控數(shù)據(jù)量龐大，而在線監(jiān)控平臺可以通過設(shè)置相應(yīng)監(jiān)測因子的超標(biāo)數(shù)值，人工選擇需要查詢的數(shù)據(jù)時間段，生成超標(biāo)曲線圖（如圖2）。從圖中可以直觀看到所選時間段內(nèi)的企業(yè)污染物排放是否超標(biāo)；若發(fā)現(xiàn)有超標(biāo)數(shù)據(jù)，還可以通過“顯示監(jiān)測值”按鈕具體顯示出超標(biāo)數(shù)值。大大減少了發(fā)現(xiàn)超標(biāo)數(shù)據(jù)的時間，提高了工作效率。

圖2在線監(jiān)控超標(biāo)曲線圖[4]

“超標(biāo)事件流轉(zhuǎn)”系統(tǒng)（如圖3），能將企業(yè)超標(biāo)事件記錄查詢出來，通過平臺彈出、手機短信告知等手段將超標(biāo)事件在第一時間流轉(zhuǎn)到監(jiān)察部門。以便監(jiān)察部門能迅速到現(xiàn)場調(diào)查取證，核實“超標(biāo)情況”，再將情況反饋到監(jiān)控平臺上。在監(jiān)控平臺上記錄監(jiān)控日志，事件“發(fā)起時間”，“發(fā)起人”,“流轉(zhuǎn)過程”，“情況反饋”等信息以供管理查詢之用。這樣既保證了“事件”能快速轉(zhuǎn)到相關(guān)環(huán)保部門的人員手中，降低污染物超標(biāo)排放給環(huán)境造成進(jìn)一步的污染，又可以提高環(huán)境監(jiān)察的“及時性”，為環(huán)境保護(hù)工作提供快捷科學(xué)的監(jiān)察手段，提升了環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測的能力.

圖3廣西重點污染源在線監(jiān)控信息系統(tǒng)“超標(biāo)事件流轉(zhuǎn)”功能示意圖[5]

3.2污染物減排計算

對于污染物減排計算需要收集大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來進(jìn)行統(tǒng)計，工程繁瑣，投入人力大。若采用自動監(jiān)控平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計則只需登陸平臺，用在線監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)，通過編輯公式嵌入在線監(jiān)控平臺中即可由電腦進(jìn)行統(tǒng)計。如：選擇“在綜合報表”，按照需要設(shè)定“選定時間、數(shù)據(jù)類型和參數(shù)”即可自動計算出需要減排企業(yè)的進(jìn)出水口的污染物排放量（如圖4）。這樣可以大大節(jié)省時間和人力，更高效率的為減排工作的計算提供科學(xué)的結(jié)果。

圖4 廣西重點污染源在線監(jiān)控信息系統(tǒng)“企業(yè)排放量統(tǒng)計”功能示意圖[5]

3.3企業(yè)生產(chǎn)指導(dǎo)

在線數(shù)據(jù)除了應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域，工業(yè)企業(yè)也可以利用在線數(shù)據(jù)來指導(dǎo)自己的生產(chǎn)。

3.3.1電廠每日濕法脫硫添加石灰石用量調(diào)節(jié)

將30萬千瓦以上的電廠每日將所用煤耗量、脫硫試劑使用量、生產(chǎn)市場、負(fù)荷等基礎(chǔ)數(shù)值輸入平臺，通過平臺計算得出“填報值”與“驗證值”的“相對誤差”（圖5）。由圖中可見，“實際凈煙氣二氧化硫”濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于“合理凈煙氣二氧化硫”濃度，可以推斷脫硫劑用量少了，企業(yè)可以參考“相對誤差”，調(diào)整第二天脫硫試劑的使用量與耗煤量的相應(yīng)關(guān)系，找到企業(yè)排污與環(huán)境保護(hù)的“黃金結(jié)合點”，這樣既做到達(dá)標(biāo)排放，又能節(jié)約投料成本。

圖5 電廠石灰石濕法脫硫比對[5]

3.3.2污水處理廠化學(xué)試劑用量調(diào)節(jié)

污水處理廠進(jìn)、出口在線監(jiān)控系統(tǒng)除了用于環(huán)保日常監(jiān)管以外，還可以將在線監(jiān)控平臺運用到生產(chǎn)管理上。如利用污水處理廠進(jìn)、出口在線監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)化學(xué)試劑的用量，合理投料；在線數(shù)據(jù)能直觀反映投料后污染物降解等指標(biāo)的變化情況，減少人工摸索過程，節(jié)約運行成本，降低了投料后二次污染，保證污水達(dá)標(biāo)排放。

3.3.3水泥廠旋窯二氧化硫監(jiān)控

水泥廠在旋窯窯頭安裝二氧化硫監(jiān)控探頭，若測出含有二氧化硫，可懷疑窯內(nèi)有漏氣現(xiàn)象，企業(yè)就能及時進(jìn)行排查、檢修。若沒有在線數(shù)據(jù)支持，沒能及時檢修，會影響水泥生產(chǎn)質(zhì)量，就會造成大量SO2氣體持續(xù)外泄，對周圍的環(huán)境造成極壞的影響。

4 在線監(jiān)控反控

4.1在線監(jiān)控反控功能

在線數(shù)據(jù)的有效性除了日常監(jiān)管，比對等質(zhì)控手段外，增加了對在線系統(tǒng)本身的反控功能，能進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，隨時隨地監(jiān)管，進(jìn)一步完善了環(huán)保管理部門對企業(yè)端在線監(jiān)控系統(tǒng)的日常監(jiān)管方法和監(jiān)管能力，提高了環(huán)境保護(hù)效率，節(jié)省了人力。以力合公司開發(fā)的反控系統(tǒng)為例，反控系統(tǒng)包括 “數(shù)據(jù)查詢”、“日志查詢”、“通訊設(shè)置”、“曲線管理”、“系統(tǒng)維護(hù)”等功能（如圖6）。通過設(shè)定好的通訊協(xié)議，實時監(jiān)控企業(yè)端在線監(jiān)控儀器的運行狀態(tài)。若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，可通過數(shù)據(jù)查詢功能查詢歷史數(shù)據(jù)，對照“故障標(biāo)識”及時進(jìn)行處理。如發(fā)現(xiàn)有測量曲線之外的數(shù)據(jù)出現(xiàn)，可以通過“曲線管理”功能對其 圖6力合科技股份有限公司的反控系統(tǒng)[6]

進(jìn)行遠(yuǎn)程標(biāo)定。同時“標(biāo)定曲線”功能也可以用于日常監(jiān)管。例如企業(yè)在線數(shù)據(jù)一定時間內(nèi)無變化或者變化極小，可遠(yuǎn)程標(biāo)定曲線后，再進(jìn)行廢水測量，檢查標(biāo)準(zhǔn)曲線是否有效、在線數(shù)據(jù)是否正常，以確保在線數(shù)據(jù)的有效。在線監(jiān)控反控功能為在線監(jiān)控提供科學(xué)、先進(jìn)手段，有效運用可起到對聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的有效監(jiān)管。

4.2反控軟件不統(tǒng)一

目前每個地區(qū)存在不同在線監(jiān)測儀器供應(yīng)商，各供應(yīng)商的反控軟件和平臺不統(tǒng)一，反控功能各不相同。建議在今后監(jiān)控平臺功能開發(fā)上將反控功能納入統(tǒng)一的監(jiān)控平臺中，以提高監(jiān)控平臺綜合能力，同時也便于強監(jiān)控管理部門在線反控功能的應(yīng)用。

5 結(jié)語

1、污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)提供了連續(xù)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，更能準(zhǔn)確地反映企業(yè)的排污情況，從這些數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)問題，有效地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警，是自動監(jiān)控應(yīng)用的基礎(chǔ)。要保證自動監(jiān)控數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，除平時操作中的標(biāo)樣核查、比對、校準(zhǔn)等質(zhì)控手段外，還需要采取相應(yīng)的反控手段進(jìn)行隨機監(jiān)控，以便檢查作假的事件的發(fā)生。

2、當(dāng)前污染源自動監(jiān)控的工作重心已由系統(tǒng)的建設(shè)、在線數(shù)據(jù)的有效性審核轉(zhuǎn)向自動監(jiān)控的應(yīng)用。著力拓寬自動監(jiān)控的應(yīng)用范圍，將在線數(shù)據(jù)與手工監(jiān)測數(shù)據(jù)在一定時間內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)計、比對，提取有用的數(shù)據(jù)信息提供給環(huán)保管理部門，使其對排放超標(biāo)污染物企業(yè)能及時處置，提高環(huán)境管理減排能力，減少環(huán)境污染；同時將在線數(shù)據(jù)用于企業(yè)管理，找到企業(yè)排污與環(huán)境保護(hù)的“黃金結(jié)合點”，做到經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)“雙贏”。

3、目前的反控手段大多仍處于“各自為戰(zhàn)”的情況，將這些分散的資源集合起來，發(fā)揮更大的作用，需要國家或自治區(qū)出臺相關(guān)的規(guī)章、政策以及取得各供應(yīng)商企業(yè)的積極配合方可實現(xiàn)。但可以預(yù)見污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)的反控功能將圍繞環(huán)保領(lǐng)域的特定需求進(jìn)行不斷完善，開發(fā)出符合我國發(fā)展需求的系統(tǒng)已勢在必行。

4、我國環(huán)保工作發(fā)展的十幾年間，各級環(huán)保檢測人員積累了豐富的環(huán)境監(jiān)測經(jīng)驗和技術(shù)，如何將這些經(jīng)驗和技術(shù)融入在線監(jiān)控系統(tǒng)，使管理和操作人員能獲得豐富資料和信息，更深入了解廢水或廢氣排放的動態(tài)規(guī)律，為有中國特色的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)，提供有力的技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1] 丁玲，百億環(huán)保項目臺前幕后[J]，中國經(jīng)濟(jì)和信息化，2011，第5期，52-54

[2] 中國安防網(wǎng)，《污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)》，http://www.c-ps.net/news/content/2007/7/16152.html.

[3]魏山峰.國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核教程[M]. 中國環(huán)境科學(xué)出版社, 2010年

[4]廣西壯族自治區(qū)桂林市環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)，http://202.103.242.179:8066/lhdata

[5]廣西重點污染源在線監(jiān)控信息系統(tǒng), http://202.103.233.156:8066/data

[6]湖南力合科技股份有限公司的反控系統(tǒng)

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。