楊文玉，牟桂芹

(中國(guó)石化青島安全工程研究院，山東青島 266071)

隨著新環(huán)保法的執(zhí)行，企業(yè)面臨的環(huán)保管理的壓力越來(lái)越大[1]，企業(yè)環(huán)保管理已從力度上的加強(qiáng)向粒度上的加深進(jìn)行轉(zhuǎn)變，亟需用信息化手段提升企業(yè)的環(huán)保管理水平[2]。但是目前企業(yè)環(huán)保管理信息化處于起步階段，各類環(huán)保系統(tǒng)建設(shè)又缺少統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致企業(yè)各環(huán)保信息系統(tǒng)中的環(huán)保數(shù)據(jù)來(lái)源廣且數(shù)據(jù)共享復(fù)雜，環(huán)保數(shù)據(jù)挖掘利用的難度大[3,4]。為此，建立一個(gè)基于環(huán)保管理的適用范圍廣、可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成便捷、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的工廠模型[5-7]，將環(huán)保信息平臺(tái)建立在工廠模型之上，將有效地保證各類環(huán)保數(shù)據(jù)來(lái)源的準(zhǔn)確性，并為數(shù)據(jù)核算口徑一致打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前中國(guó)石化已完成環(huán)境保護(hù)信息系統(tǒng)的試點(diǎn)應(yīng)用，該系統(tǒng)正是建立在本文研究的環(huán)保管理工廠模型之上，達(dá)到了預(yù)期的應(yīng)用效果。

1 環(huán)保管理工廠模型簡(jiǎn)介

一種基于環(huán)保管理的工廠模型，包括：組織模型、區(qū)域模型和節(jié)點(diǎn)模型。組織模型是依據(jù)企業(yè)管理需求，對(duì)工廠建立自上而下的多層級(jí)環(huán)保管理組織機(jī)構(gòu)；區(qū)域模型包含企業(yè)現(xiàn)有污染源(包括生產(chǎn)裝置、污染治理設(shè)施、裝卸臺(tái)、罐區(qū)、倉(cāng)庫(kù)等)和虛擬污染排放區(qū)，并將各區(qū)域映射到具體的組織模型上；節(jié)點(diǎn)模型是依據(jù)企業(yè)廢水、廢氣、固廢、噪聲排放點(diǎn)建立標(biāo)準(zhǔn)的排放點(diǎn)模型，并將各排放點(diǎn)映射到區(qū)域模型上。

圖1 基于環(huán)保管理的工廠模型建模流程示意

圖2 直管區(qū)和匯集點(diǎn)建模指導(dǎo)示意

2 具體實(shí)施方法及步驟

依據(jù)企業(yè)管理需求，建立自上而下的多層級(jí)環(huán)保管理組織機(jī)構(gòu)，建立組織模型、區(qū)域模型和節(jié)點(diǎn)模型，并將各區(qū)域映射到在具體的組織模型上，再將各排放點(diǎn)映射到區(qū)域模型上，從而最終建立基于環(huán)保管理的工廠模型。

2.1 確定工廠邊界

首先確定工廠的邊界，然后再在工廠邊界內(nèi)，研究并建立三個(gè)層級(jí)的環(huán)保工廠模型。

2.2 建立組織模型

根據(jù)各企業(yè)環(huán)保組織架構(gòu)，建立各級(jí)組織機(jī)構(gòu)，為各區(qū)域模型的映射和后續(xù)環(huán)保數(shù)據(jù)的核算提供組織基礎(chǔ)。以組織機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)編碼、機(jī)構(gòu)名稱、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)稱、級(jí)數(shù)、上級(jí)機(jī)構(gòu)等信息建立組織模型。

2.3 建立區(qū)域模型

在一個(gè)工廠的邊界范圍內(nèi)，將工廠劃分成若干區(qū)域。環(huán)保管理中將各類對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的區(qū)域都稱為污染源。因此，污染源是整個(gè)環(huán)保工廠模型中最為重要的模型。所有污染源都要在一個(gè)主表里統(tǒng)一注冊(cè)，通過(guò)主表的約束，來(lái)保證每一個(gè)污染源是唯一的，涵蓋所有污染源的公共屬性。同時(shí)對(duì)特殊污染源可建立擴(kuò)展表，以滿足其個(gè)性化描述的需求。

其中污染源為在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生污染物一類對(duì)象，污染監(jiān)控以污染源為基本對(duì)象，每個(gè)污染源的歸屬地為生產(chǎn)裝置、輔助生產(chǎn)裝置(罐區(qū)、裝卸臺(tái)等)及污染治理設(shè)施。以污染源的污染源編碼、污染源名稱、污染源別名、所屬生產(chǎn)設(shè)施編碼、所屬生產(chǎn)設(shè)施、虛擬標(biāo)志、所屬組織等信息建立區(qū)域模型；直管區(qū)是基于部分排放點(diǎn)存在無(wú)法映射到一個(gè)具體的生產(chǎn)裝置的情況而衍生出的特殊區(qū)域，通過(guò)污染源中的虛擬標(biāo)志屬性來(lái)區(qū)分直管區(qū)。

2.4 將區(qū)域模型映射到組織模型上

根據(jù)企業(yè)管理要求，結(jié)合組織模型，將所建立的區(qū)域模型按照實(shí)際管理情況，映射到具體的組織模型上。

2.5 建立節(jié)點(diǎn)模型

各類區(qū)域模型都有排放點(diǎn)，各排放點(diǎn)管理的對(duì)象為污染介質(zhì)和介質(zhì)中的污染物。排放點(diǎn)為將污染源所產(chǎn)生污染物排放給其他污染源或者外環(huán)境的一類對(duì)象，每個(gè)排放點(diǎn)都?xì)w屬于一個(gè)具體的污染源，一個(gè)污染源往往存在多個(gè)排放點(diǎn)，排放點(diǎn)分為內(nèi)排點(diǎn)和外排點(diǎn)，以排放點(diǎn)的排放點(diǎn)編號(hào)、排放點(diǎn)名稱、排放點(diǎn)別名、排放點(diǎn)類型、排放標(biāo)志、所屬污染源、污染介質(zhì)、排放類型、排放規(guī)律等信息建立節(jié)點(diǎn)模型，同時(shí)將各排放點(diǎn)的污染介質(zhì)和污染物信息納入到節(jié)點(diǎn)模型中，以便核算不同排放點(diǎn)污染物產(chǎn)排情況；工藝參數(shù)點(diǎn)為排放點(diǎn)工藝相關(guān)參數(shù)的一類排放點(diǎn)對(duì)象，工藝參數(shù)點(diǎn)包括流量、溫度、壓力等工藝參數(shù)，每個(gè)工藝參數(shù)點(diǎn)歸屬于一個(gè)具體的排放點(diǎn)，以工藝參數(shù)點(diǎn)的工藝點(diǎn)編碼、工藝點(diǎn)名稱、工藝點(diǎn)簡(jiǎn)稱、入出口標(biāo)志、工藝點(diǎn)類型、監(jiān)控級(jí)別、計(jì)算公式、計(jì)量單位、污染物類型、關(guān)聯(lián)排放點(diǎn)等信息擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)模型；分析采樣點(diǎn)為排放點(diǎn)化驗(yàn)分析相關(guān)參數(shù)的一類排放點(diǎn)對(duì)象。分析采樣點(diǎn)包括濃度、分貝等化驗(yàn)分析參數(shù)，每個(gè)分析采樣點(diǎn)歸屬于一個(gè)具體的排放點(diǎn)，以分析采樣點(diǎn)的采樣點(diǎn)名稱、關(guān)聯(lián)排放點(diǎn)、分析儀表、分析采樣點(diǎn)類型等信息擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)模型。所有的排放點(diǎn)，都要統(tǒng)一在一個(gè)主表里注冊(cè)，以便實(shí)現(xiàn)排放點(diǎn)數(shù)據(jù)共享。

2.6 將節(jié)點(diǎn)模型映射到區(qū)域模型上

根據(jù)各污染源的實(shí)際情況，將建立的排放點(diǎn)，按照實(shí)際情況映射到相應(yīng)的污染源上，映射不到具體污染源的排放點(diǎn)，可以映射到直管區(qū)中，最終完成環(huán)保工廠模型的建模。

3 環(huán)保管理工廠模型方法的特點(diǎn)

3.1 首次基于環(huán)保管理提出并建立工廠模型

首次基于環(huán)保管理提出并建立工廠模型，為環(huán)保信息化建設(shè)提供了一個(gè)適用范圍廣、可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成便捷的標(biāo)準(zhǔn)化模型，為環(huán)境保護(hù)信息平臺(tái)建設(shè)提供模型支撐。

3.2 為環(huán)保大數(shù)據(jù)共享及應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)

統(tǒng)一環(huán)保系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，可有效保證各類環(huán)保數(shù)據(jù)來(lái)源的唯一性、準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)口徑的一致性，從源頭上規(guī)范了環(huán)保數(shù)據(jù)，為環(huán)保數(shù)據(jù)融合、共享并充分挖掘利用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

環(huán)保管理工作是一種典型的跨行業(yè)、多類型、數(shù)據(jù)量大的綜合業(yè)務(wù)，環(huán)保大數(shù)據(jù)正在成為企業(yè)重要的資產(chǎn)，由于環(huán)保業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)類型繁多，其數(shù)據(jù)的組織管理的方式、標(biāo)準(zhǔn)、參考體系也各不相同，導(dǎo)致環(huán)保大數(shù)據(jù)的快速集成與綜合應(yīng)用面臨著較大的挑戰(zhàn)。啟動(dòng)環(huán)保數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，開(kāi)展基于環(huán)保管理的工廠模型建模方法研究，統(tǒng)一規(guī)范數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，解決數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一造成的數(shù)據(jù)應(yīng)用瓶頸，讓數(shù)據(jù)真正流動(dòng)起來(lái)，最終從根本上實(shí)現(xiàn)環(huán)保大數(shù)據(jù)的快速分析與應(yīng)用，對(duì)于推進(jìn)環(huán)保大數(shù)據(jù)的廣泛利用具有重要意義。

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