污染源在線自動監控系統綜合應用及探討

陳興 陳穎

摘要：污染源在線監控系統是集在線儀器和污處設施的數據采集、傳輸、存儲、展示、統計及管理應用的綜合業務平臺，從在線監控監控數據中提取有用信息，發現問題，是在線監控工作的根本目的。對在線監控系統綜合分析，探索建立監控平臺有效的預警機制，加強在線反控能力建設，以提高今后環境監管工作的信息化水平及對污染事件的快速反應能力。

關鍵詞：環境監管；信息化水平；快速反應能力

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改革開放之后,隨著經濟的迅速成長,環境污染問題也日益緊張和突出。二十世紀九十年代至今，我國經濟迅速成長時期，也是企業違法排污最瘋狂的時期。作為經濟成長主體的企業一味追求經濟利潤,對于其產生的污染缺乏熟悉,且在環保方面的投入和重視也是不足的。污染物超過標準排放,甚或違法地偷排偷放的現象非常緊張[1]。長期以來，我國的環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境污染時，監測能力捉襟見肘。隨著網絡和監測技術的進步，利用電子手段輔助日常人工抽測，以彌補這一缺陷，是環保管理部門的必然選擇。經過近十年的發展和國家對節能環保工作的支持，污染源自動監控工作已由最初僅能調取污染治理設施的開關情況，發展到實現COD、NH3-N、SO2、NOx等主要污染因子現場自動監測分析、無線傳輸、遠程控制和實時報警。

桂林市國控重點污染源企業數量逐年增加（如圖1），自2008年起國控重點污染源在線監控系統初建至今，該系統已基本完成建設。本文對桂林市國控重點污染源在線監控工作進行綜合分析，探討如何更大限度發揮在線監測數據在環境監控和企業管理中的應用。

圖1 2008-2011年桂林市國控重點污染源企業數

1 污染源在線自動監控系統特點

污染源在線自動監控系統由監控中心系統及企業現場端自動監控系統組成。以水污染源自動監控系統為例，企業現場端自動監控系統由監控因子的樣品采集、分析儀和數據采集儀組成。自動監控分析儀通過自動水泵將排放口廢水采集到分析儀，經過儀器分析得出分析結果，再經數據采集儀將分析結果傳至監控中心服務器。該系統集在線儀器和污處設施的數據采集、傳輸、存儲、展示、統計及管理應用的綜合業務平臺，可提高環境監管工作的信息化水平，提高對污染物超標排放的快速反應能力[2]。監控系統能有效地獲取污染物的濃度、總量、環保設施運行效率等動態業務數據，為環境管理提供基礎數據，為SO2和COD總量減排提供技術支撐。

2 在線監控數據有效性審核

根據《國家重點監控企業污染源自動監測數據有效性審核辦法》（環發[2009]88號）要求，通過審核的在線監測數據可作為執法依據。企業污染源自動監測數據有效性審核是指環保部門對企業污染源自動監測設備定期進行監督考核，確定其自動監測設備正常運行。

企業污染源自動監測設備在正常運行狀態下所提供的數據，即為通過有效性審核的污染源自動監測數據[3]。數據有效性審核后獲得的是準確、科學的污染源在線監控數據，為行政執法提供科學的執法依據。

3 在線數據的應用

3.1污染物排放超標報警中的應用

在線監控數據量龐大，而在線監控平臺可以通過設置相應監測因子的超標數值，人工選擇需要查詢的數據時間段，生成超標曲線圖（如圖2）。從圖中可以直觀看到所選時間段內的企業污染物排放是否超標；若發現有超標數據，還可以通過“顯示監測值”按鈕具體顯示出超標數值。大大減少了發現超標數據的時間，提高了工作效率。

圖2在線監控超標曲線圖[4]

“超標事件流轉”系統（如圖3），能將企業超標事件記錄查詢出來，通過平臺彈出、手機短信告知等手段將超標事件在第一時間流轉到監察部門。以便監察部門能迅速到現場調查取證，核實“超標情況”，再將情況反饋到監控平臺上。在監控平臺上記錄監控日志，事件“發起時間”，“發起人”,“流轉過程”，“情況反饋”等信息以供管理查詢之用。這樣既保證了“事件”能快速轉到相關環保部門的人員手中，降低污染物超標排放給環境造成進一步的污染，又可以提高環境監察的“及時性”，為環境保護工作提供快捷科學的監察手段，提升了環境應急監測的能力.

圖3廣西重點污染源在線監控信息系統“超標事件流轉”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數據來進行統計，工程繁瑣，投入人力大。若采用自動監控平臺進行數據統計則只需登陸平臺，用在線監測得到的數據，通過編輯公式嵌入在線監控平臺中即可由電腦進行統計。如：選擇“在綜合報表”，按照需要設定“選定時間、數據類型和參數”即可自動計算出需要減排企業的進出水口的污染物排放量（如圖4）。這樣可以大大節省時間和人力，更高效率的為減排工作的計算提供科學的結果。

圖4 廣西重點污染源在線監控信息系統“企業排放量統計”功能示意圖[5]

3.3企業生產指導

在線數據除了應用于環保領域，工業企業也可以利用在線數據來指導自己的生產。

3.3.1電廠每日濕法脫硫添加石灰石用量調節

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、生產市場、負荷等基礎數值輸入平臺，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”濃度遠遠大于“合理凈煙氣二氧化硫”濃度，可以推斷脫硫劑用量少了，企業可以參考“相對誤差”，調整第二天脫硫試劑的使用量與耗煤量的相應關系，找到企業排污與環境保護的“黃金結合點”，這樣既做到達標排放，又能節約投料成本。

圖5 電廠石灰石濕法脫硫比對[5]

3.3.2污水處理廠化學試劑用量調節

污水處理廠進、出口在線監控系統除了用于環保日常監管以外，還可以將在線監控平臺運用到生產管理上。如利用污水處理廠進、出口在線監控系統數據來調節化學試劑的用量，合理投料；在線數據能直觀反映投料后污染物降解等指標的變化情況，減少人工摸索過程，節約運行成本，降低了投料后二次污染，保證污水達標排放。

3.3.3水泥廠旋窯二氧化硫監控

水泥廠在旋窯窯頭安裝二氧化硫監控探頭，若測出含有二氧化硫，可懷疑窯內有漏氣現象，企業就能及時進行排查、檢修。若沒有在線數據支持，沒能及時檢修，會影響水泥生產質量，就會造成大量SO2氣體持續外泄，對周圍的環境造成極壞的影響。

4 在線監控反控

4.1在線監控反控功能

在線數據的有效性除了日常監管，比對等質控手段外，增加了對在線系統本身的反控功能，能進行遠程監控，隨時隨地監管，進一步完善了環保管理部門對企業端在線監控系統的日常監管方法和監管能力，提高了環境保護效率，節省了人力。以力合公司開發的反控系統為例，反控系統包括 “數據查詢”、“日志查詢”、“通訊設置”、“曲線管理”、“系統維護”等功能（如圖6）。通過設定好的通訊協議，實時監控企業端在線監控儀器的運行狀態。若發現數據異常，可通過數據查詢功能查詢歷史數據，對照“故障標識”及時進行處理。如發現有測量曲線之外的數據出現，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[6]

進行遠程標定。同時“標定曲線”功能也可以用于日常監管。例如企業在線數據一定時間內無變化或者變化極小，可遠程標定曲線后，再進行廢水測量，檢查標準曲線是否有效、在線數據是否正常，以確保在線數據的有效。在線監控反控功能為在線監控提供科學、先進手段，有效運用可起到對聯網企業的有效監管。

4.2反控軟件不統一

目前每個地區存在不同在線監測儀器供應商，各供應商的反控軟件和平臺不統一，反控功能各不相同。建議在今后監控平臺功能開發上將反控功能納入統一的監控平臺中，以提高監控平臺綜合能力，同時也便于強監控管理部門在線反控功能的應用。

5 結語

1、污染源自動監控系統提供了連續的監測數據，更能準確地反映企業的排污情況，從這些數據中發現問題，有效地利用數據進行預警，是自動監控應用的基礎。要保證自動監控數據的準確性，除平時操作中的標樣核查、比對、校準等質控手段外，還需要采取相應的反控手段進行隨機監控，以便檢查作假的事件的發生。

2、當前污染源自動監控的工作重心已由系統的建設、在線數據的有效性審核轉向自動監控的應用。著力拓寬自動監控的應用范圍，將在線數據與手工監測數據在一定時間內進行統計、比對，提取有用的數據信息提供給環保管理部門，使其對排放超標污染物企業能及時處置，提高環境管理減排能力，減少環境污染；同時將在線數據用于企業管理，找到企業排污與環境保護的“黃金結合點”，做到經濟發展與環境保護“雙贏”。

3、目前的反控手段大多仍處于“各自為戰”的情況，將這些分散的資源集合起來，發揮更大的作用，需要國家或自治區出臺相關的規章、政策以及取得各供應商企業的積極配合方可實現。但可以預見污染源自動監控系統的反控功能將圍繞環保領域的特定需求進行不斷完善，開發出符合我國發展需求的系統已勢在必行。

4、我國環保工作發展的十幾年間，各級環保檢測人員積累了豐富的環境監測經驗和技術，如何將這些經驗和技術融入在線監控系統，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規律，為有中國特色的經濟發展與環境保護，提供有力的技術支撐。

參考文獻：

[1] 丁玲，百億環保項目臺前幕后[J]，中國經濟和信息化，2011，第5期，52-54

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

[3]魏山峰.國家重點監控企業污染源自動監測數據有效性審核教程[M]. 中國環境科學出版社, 2010年

[4]廣西壯族自治區桂林市環境在線監控系統，http://202.103.242.179:8066/lhdata

[5]廣西重點污染源在線監控信息系統, 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

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。