IC卡排污總量監(jiān)控系統(tǒng)論述

陳小龍　趙曼

摘 要：本文闡述了在當(dāng)前國內(nèi)環(huán)境形勢(shì)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)下，IC卡排污總量監(jiān)控系統(tǒng)推廣的必要性，并詳細(xì)介紹了IC卡排污總量監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及功能。

關(guān)鍵詞：IC卡；排污總量；工況判定；總量核算；視頻監(jiān)控

受產(chǎn)業(yè)布局和能源結(jié)構(gòu)不合理、城鎮(zhèn)化水平較低等客觀因素影響，我省環(huán)境形勢(shì)嚴(yán)峻，特別是改善大氣環(huán)境質(zhì)量成為當(dāng)前環(huán)保重中之重的工作。因此必須從源頭治理、根本上解決，必須要加大改革力度，從工作體制和機(jī)制上進(jìn)行創(chuàng)新，運(yùn)用價(jià)格手段和市場(chǎng)方式來體現(xiàn)環(huán)境的有償、有限、有價(jià)，形成優(yōu)化環(huán)境資源市場(chǎng)配置機(jī)制，倒逼企業(yè)加快污染減排和結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，改善生態(tài)環(huán)境。“IC卡排污總量監(jiān)控系統(tǒng)”的推廣應(yīng)用，將對(duì)企業(yè)污染治理設(shè)施物料投加、投運(yùn)率、處理效率、排放濃度、排放總量進(jìn)行科學(xué)核查核實(shí)，完成刷卡任務(wù)。對(duì)企業(yè)許可排放量、已排放量、儲(chǔ)存排放量進(jìn)行全方位、全天候的過程監(jiān)控，根據(jù)企業(yè)許可排放量限值實(shí)行預(yù)警預(yù)告。對(duì)排放總量超過刷卡總量指標(biāo)的，采取技術(shù)措施進(jìn)行報(bào)警，通知各級(jí)環(huán)保管理部門加大環(huán)境執(zhí)法力度或依規(guī)實(shí)行排污權(quán)交易、租賃和加征超量排污費(fèi)。“IC卡排污總量監(jiān)控系統(tǒng)”是實(shí)現(xiàn)污染物排放總量控制的有效手段，也是實(shí)施排污許可證制度和開展排污權(quán)交易的重要技術(shù)支撐。通過系統(tǒng)的建設(shè)還可以鞏固污染物減排工作成效、及時(shí)掌握不同污染物排放情況，為科學(xué)落實(shí)和制定下一步減排工作任務(wù)、有效監(jiān)管排污行為提供決策依據(jù)和管理手段。同時(shí)，通過刷卡排污總量監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)與運(yùn)行，進(jìn)一步強(qiáng)化企業(yè)對(duì)環(huán)境資源有償使用的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，控制排放總量，實(shí)現(xiàn)總量減排和轉(zhuǎn)型升級(jí)。

1 IC卡排污總量監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

1）實(shí)現(xiàn)總量控制。以發(fā)放的排污許可證數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，依托污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)環(huán)保部門制定的計(jì)算公式計(jì)算企業(yè)排污總量。依靠企業(yè)端總量控制器與數(shù)據(jù)采集傳輸器，對(duì)污染物排放量進(jìn)行監(jiān)控，在污染物排放量達(dá)到分配額度時(shí)，實(shí)施總量預(yù)警、報(bào)警等措施。2）實(shí)現(xiàn)定額分配。通過對(duì)污染源在線監(jiān)測(cè)和流量數(shù)據(jù)的分析，了解企業(yè)的實(shí)際排放情況，在企業(yè)排污許可到期換證時(shí)對(duì)其允許排放量進(jìn)行重新核定分配。3）實(shí)現(xiàn)定向監(jiān)管。通過對(duì)不同時(shí)段、不同季節(jié)、不同企業(yè)的排污情況作定量的分析，了解污染源的排放特征，為環(huán)境監(jiān)察提供技術(shù)支撐。4）實(shí)現(xiàn)智能控污。應(yīng)用IC技術(shù)，使得排污收費(fèi)更公正、便捷，實(shí)現(xiàn)排污收費(fèi)控制。在發(fā)現(xiàn)企業(yè)非正常排放時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)即時(shí)報(bào)警，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，做到監(jiān)督和控制相結(jié)合。5）實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化執(zhí)法。通過此系統(tǒng)，采取技術(shù)措施進(jìn)行預(yù)警報(bào)警，當(dāng)企業(yè)超標(biāo)排放時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)通知環(huán)境執(zhí)法部門對(duì)企業(yè)采取相應(yīng)措施，從而進(jìn)一步強(qiáng)化環(huán)保部門對(duì)違法排污企業(yè)的行政執(zhí)法手段。

2 系統(tǒng)組成

IC卡排污總量監(jiān)控系統(tǒng)由三大部分組成：1）數(shù)據(jù)采集傳輸單元。2）IC卡總量控制單元。3）信號(hào)接入單元。

數(shù)據(jù)采集傳輸單元將采集到污染物參數(shù)、環(huán)境治理設(shè)施工況參數(shù)匯總、存儲(chǔ)和處理后，按照相關(guān)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和要求通過以太網(wǎng)傳輸?shù)絀C卡總量控制單元。IC卡總量控制單元完成本地存儲(chǔ)、顯示、計(jì)算，并通過有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁魇协h(huán)保部門中轉(zhuǎn)服務(wù)器上，再通過市到省環(huán)保專網(wǎng)傳輸?shù)绞≈行谋O(jiān)控管理平臺(tái)。IC卡總量控制單元由工控機(jī)、刷卡控制設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、打印設(shè)備、攝像頭、網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)、光纖收發(fā)器、專用機(jī)柜等部分組成。

第一部分總量運(yùn)算參數(shù)監(jiān)控和集中管理設(shè)備。包括工控機(jī)、PLC、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、RS232串口卡，千兆網(wǎng)卡以及控制軟件。工控機(jī)是IC卡總量控制單元的核心設(shè)備。其作用是總量運(yùn)算、參數(shù)監(jiān)控以及集中管理。工控機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)與IC卡采集傳輸單元交換數(shù)據(jù)，采集各種污染物濃度參數(shù)和各種工況參數(shù)；在工控機(jī)上運(yùn)行有相關(guān)的控制軟件，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和存儲(chǔ)，產(chǎn)生相關(guān)的報(bào)表和圖表曲線以及判斷被監(jiān)控設(shè)備是否正常運(yùn)行的工況核定信息，供管理人員在本地查詢比較；并將其中有關(guān)數(shù)據(jù)上傳到上級(jí)平臺(tái)；工控機(jī)與IC讀卡器通過串口相連，支持IC卡進(jìn)行讀寫卡、充值操作，刷卡排污，現(xiàn)場(chǎng)充值。第二部分為刷卡控制設(shè)備IC讀卡器。刷卡控制設(shè)備含IC讀卡器，嵌入式電腦以及控制加密算法。讀卡器負(fù)責(zé)把IC充入卡內(nèi)的總量排放量讀入控制器內(nèi)。供排污企業(yè)消費(fèi)使用。IC讀卡器支持各種IC卡，包括接觸式和非接觸式。第三部分為網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備。包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，路由器。網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備負(fù)責(zé)建立IC卡總量控制單元與其他設(shè)備的信息通道。IC卡總量控制單元與采集傳輸單元通過局域網(wǎng)連接。第四部分為傳輸加密設(shè)備。包括VPN設(shè)備，以及以嵌入式電腦組成的加密設(shè)備。IC卡總量控制單元與上級(jí)平臺(tái)通過互聯(lián)網(wǎng)VPN方式相連。保證傳輸?shù)目煽啃院桶踩浴５谖宀糠譃榇蛴≡O(shè)備。包括一臺(tái)激光打印機(jī)。以及配套的耗材等。第六部分為視頻監(jiān)控設(shè)備。包括網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)，作用是對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行視頻監(jiān)控。第七部分為光纖收發(fā)設(shè)備。包括光纖收發(fā)機(jī)、光纖收發(fā)器機(jī)架以及光纖熔接盒。如果網(wǎng)絡(luò)傳輸距離較遠(yuǎn)需通過光纖傳輸。第八部分為網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)拍攝的視頻信號(hào)進(jìn)行錄像，并將視頻文件存儲(chǔ)在本地的硬盤錄像機(jī)內(nèi)供相關(guān)人員調(diào)用查看。第九部分為機(jī)柜。包括UPS電源、開關(guān)電源、機(jī)柜、接線端子排等。

3 系統(tǒng)的先進(jìn)性、科學(xué)性和安全性

系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)科學(xué)的指導(dǎo)思想，采用物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)理念，利用傳感技術(shù)、電子技術(shù)、通訊技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)，系統(tǒng)集成技術(shù)等科學(xué)技術(shù)方法，選用先進(jìn)的儀器儀表和檢測(cè)設(shè)備。使系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先的水平。被檢測(cè)設(shè)備都是企業(yè)的主要生產(chǎn)設(shè)備，因此檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)治理設(shè)施的接入要完全保證不影響原來設(shè)備的正常運(yùn)行。接入點(diǎn)要可靠安全。IC檢測(cè)信息涉及到企業(yè)排污權(quán)使用，要保證總量數(shù)據(jù)的有效性，和網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的安全性。 因此采用網(wǎng)絡(luò)傳輸VPN技術(shù)，既保證了傳輸速度，又保證了傳輸安全。另外，IC卡總量控制單元和數(shù)據(jù)采集傳輸器須對(duì)操作及管理人員設(shè)置登錄密碼。對(duì)接近IC卡總量控制單元的人員實(shí)施視頻偵測(cè)，錄像監(jiān)控。保證數(shù)據(jù)安全可靠的采集和傳輸。

4 結(jié)論

IC卡排污總量監(jiān)控系統(tǒng)的大面積推廣使用是國內(nèi)環(huán)境形勢(shì)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。IC卡排污總量監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與上傳、總量計(jì)算、總量監(jiān)測(cè)、工況監(jiān)測(cè)、工況判定、權(quán)限控制、運(yùn)維管理、總量控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、IC卡管理、打印報(bào)表、視頻監(jiān)控、告警等功能。對(duì)企業(yè)自身工藝改進(jìn)、環(huán)保管理實(shí)施、排污總量控制、運(yùn)維管理均具有突破性的提升作用。