河北省污染源在線監測綜合監控系統的設計研究

靳睿杰　封哲　王曉楠

摘 要：本文設計了一種新型的污染源在線監測綜合監控系統，實現對污染源水在線監測的全過程監控，通過建立污染源在線監測綜合監控系統，提高了污染源在線監測智能化水平，減少了人力物力的，防止企業利用更改在線監測儀器數據，參數等，為環境執法，提高環境質量等提供可靠保障。

關鍵詞：提高數據質量、污染源在線監測綜合監控、監測智能監控

一、背景和意義

隨著經濟的發展，我省污水排放量越來越大，污染源在排污過程中出現的不確定因素也越來越多，因此在監測監管方面也要加大投入，提供一個有效的實用的先進的監控系統和解決方法，對加強環境監測力度顯得極為迫切。目前，我省已經在全省重點污染源企業安裝了污水在線監控系統，并建立了相關的監督方案。但是監督只能對儀器的安裝、運行、數據、管理等方面監控，而不能對企業排污全過程監督，無法起到有效的監察。在現場，對污染源在線儀器進行檢查，只能發現儀器是否運行正常，是否排放超標，并不能保證儀器數據是否準確，只能用手工儀器按照在線監測儀器手工比對方法進行比對。按照現有規范，比對合格，即認定儀器數據準確。但是，隨著環境形勢日益嚴重，單純比對儀器，并不能保證儀器數據長期準確有效。因此，提出對污染源在線監測綜合監控系統，就是指企業從生產，污染物處理，到最終排放都有在線儀器進行監控，保證監測數據準確有效，保證在線監控數據的真實、可靠和有效，杜絕企業弄虛作假。

二、污染源在線監測綜合監控系統發揮的作用

傳統的污染源自動（在線）監測系統只監測污染排放結果，不監測污染治理過程，無法杜絕企業為節省成本、關閉環保治理設施、運用稀釋法等作弊手段直接排污以及“偷排暗排”的不法現象，而且只能對污染源進行監測，不能對其進行控制，即使發現超標排污行為，也難以及時采取應對措施。污染源自動監控系統是在傳統自動監測系統的基礎上，增加對污染源的遠程控制功能，同時對排污企業污染治理過程進行監控。系統對全省重點污染排放企業進行24h實時監控，一旦發現企業排污超標，系統第一時間發出警報。企業接到報警后如不能在規定時間內解決超標排污問題，環保部門將按規定對排污違規企業進行處罰。解決了傳統污染源自動監測系統“只監不控”和“只監結果，不監過程”的弊病。可以說，污染源在線監測綜合監控系統提供了新的管理思路和方法，更有效的實現實時監測監控污染源水體水質狀況。

三、技術關鍵及主要創新點

（一）主要研究內容：

1、通過監控企業的工況，了解企業的負荷，從而推斷出企業的排放。企業運行與企業的排放有一定的比例關系，對鍋爐的燃燒，電力的消耗，水的使用，污水處理廠污泥的產出量進行統計，通過長時間的數據積累，可以掌握企業的排放。

2、建立污染源在線監測遠程監控平臺。包括監測數據傳輸，污染源在線監測設備實時控制，遠程對在線監測數據實時校驗，實時報警，自動生成報表等重要功能，可以全方位提升監控能力，減少采集、分析、現場人力物力，有效遏制偷排等違法現象。

（二）技術關鍵：

1、自動監測數據智能化判別。目前的自動監測數據審核是人工對監測數據進行初步篩選，找出其中的可疑數據，根據監測過程中的實際情況，對監測數據進行全面、系統的核查。這是一項浩大且繁瑣的工程，而且沒有現場實時情況，很難判定異常值是屬于污染、儀器故障或是人為干預造成。因此，針對自動監測數據量大而且復雜的特點進行自動分析，保證自動監測數據的有效性是自動管理的重中之重。

2、實現遠程實時控制。從面向結果到面向過程，實現全過程監管，隨時能判斷監測設備運行狀態，能自動反饋運行參數。還可以遠程進行監測狀態巡檢，當遇到重大事件時例如某些監測數據嚴重超標等，啟動該功能可以瞬時記錄當前站點的所有當前數據，包括監測數據、設備運行參數數據、站點環境監測數據等。該記錄下來的數據，可以作為日后分析只用。根據系統內部的監控機制，系統自動定時生成巡檢單，巡檢單可展現所有被檢測環境的當前狀態，生成的巡檢單可自動交與值班人員進行確認，確認后該巡檢單可用于歸檔審計和統計。

3、自動報警管理。本系統可以在監測各水站水樣采集設備的同時，如果設備出現運行不正常的情況可以及時觸動報警事件，并且系統還可以及時的跟蹤故障處理過程，并將處理過程存入如數據庫。故障管理的主要目標就是盡快恢復正常的運作并將事故對業務監測的負面影響減到最小，從而確保可以維持設備可用性的最高水平。

4、預測性維護。目前屬于響應式維護，也就是當監測設備發生問題后才采取行動，這也造成設備運行率低，監測數據保障度差。要采用實時的監管系統，通過狀態參數預測到可能出現的情況，及時采取措施。

（三）主要創新點：

1、遠程質控技術的應用。可以實現對污染源在線監測數據的遠程比對，實現智能化判別。

2、實現水樣的平行測試、標準樣品的平行測試等遠程質量管理措施。

3、可以根據標液比對情況實現對儀器本身線性系數的修正，保證儀器數據的準確性。

4、遠程進行監測狀態巡檢，當遇到重大事件時可以瞬時記錄當前站點的所有當前數據，包括監測數據、設備運行參數數據、站點環境監測數據等。

5、處理數據的查詢以外，系統還可以提供各類監測信息的數據挖掘功能。

四、應用方向

（一）建立與在線監測相匹配的遠程質量控制規范。

目前的水質在線監測質量控制要求已經不能適應目前的水質在線監測體系。國家建立水質在線監測的目的沒有達到，根本原因是因為無論是企業，還是環境監測部門本身都對水質在線監測數據存在質疑，對在線監測數據準確性沒有判別標準。

如果引入遠程監管的概念，對在線監測數據做到一數一質控，那么在線監測數據將會發生質的改變。每一個在線監測數據都具備說服力，都能作為追責的依據，那么對在線監測事業的發展也會起到巨大的推進作用。

（二）管理模式的創新。

數據質控是環境監測管理的重要一環，遠程質控的建立必將會產生新的管理模式。在即將發布的“水十條”中，污水處理的指標和監管力度都將更加嚴格，現有的水質在線管理體系難以應對新形勢下水環境監測管理需求，無法做到實時、有效監管。

新的管理模式下，首先節省了人力物力的開支，再多的水質在線監測系統也可以輕松管理；其次，對運營公司起到監督考核作用；再次，對現場的設備儀器運營起到考核評價作用；最后還可以作為在線監測設備的評價標準。

（三）社會化規范化公眾服務。

隨著公眾對環境日益重視，環境監測公眾化已是必然的發展趨勢，如何滿足公眾對環境信息知情權的需求，如何讓公眾有效的參與進來是環境監測公眾化的主要難題。通過遠程監管體系，我們可以開放端口對主流媒體，讓公眾參與到對企業監測數據的有效性判別中，既可以滿足公眾的需求，又可以對企業有效監督。

（作者單位：河北省環境監測中心）