污染源自動監(jiān)控中異常數(shù)據(jù)的分析與處置

鄭仁丹

摘? 要：隨著人民群眾和環(huán)保部門對環(huán)境質(zhì)量的要求和管理力度不斷加強(qiáng)，安裝污染源自動監(jiān)控設(shè)備的企業(yè)也不斷增多，數(shù)據(jù)量也逐漸增加，成效也越來越明顯。然而在傳輸和分析過程中，因受到傳輸環(huán)境及儀器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等因素影響，監(jiān)控數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)偏差。該文針對出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的情況，結(jié)合其檢測和判別方法進(jìn)行深入分析，并在此基礎(chǔ)上給出提升準(zhǔn)確性的建議和按照相關(guān)文件要求對異常數(shù)據(jù)的處置。

關(guān)鍵詞：污染源自動監(jiān)控;傳輸過程中;異常數(shù)據(jù)檢測;分析和處置

中圖分類號：TP274? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

污染源自動監(jiān)控是使用各類精密儀器，對污染排放情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。這一過程中將綜合使用多種環(huán)境監(jiān)測技術(shù)及裝備、移動通信技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動控制和測量技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對環(huán)境指標(biāo)的客觀評價。因其可以客觀地衡量排污狀況對環(huán)境造成的影響和具有連續(xù)運(yùn)行等特點(diǎn)，業(yè)已成為監(jiān)督企業(yè)排放行為的“前沿哨兵”，有效提升了對污染物排放的監(jiān)管力度和效果。

1 異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生原因

1.1 系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的異常數(shù)據(jù)

由于數(shù)據(jù)分析模塊和環(huán)境指標(biāo)采集模塊所包括設(shè)備及傳感器自身或受到外界環(huán)境變化的影響等原因，都可能對污染源自動監(jiān)控的評價功能造成影響，使其偏離真實(shí)數(shù)值，稱為系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的異常數(shù)據(jù)。由于系統(tǒng)誤差具有較強(qiáng)的隱蔽性，在實(shí)際監(jiān)測中難以快速被發(fā)現(xiàn)。再加上系統(tǒng)誤差本身具有重復(fù)性和單向性，在衡量污染源排污指標(biāo)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和結(jié)果的輸出時，必定會綜合大量的環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行判斷，如果異常數(shù)據(jù)在總體指標(biāo)中占比過大，很可能會直接影響污染源判別結(jié)果的走向。為此，須結(jié)合各誘發(fā)因素，從硬件設(shè)備和監(jiān)測方式等角度全面分析異常數(shù)據(jù)的產(chǎn)生原因。象自動監(jiān)測平臺故障、傳感器故障、數(shù)據(jù)傳輸通信故障和其他突發(fā)的設(shè)備故障等都會直接導(dǎo)致系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生，需定期開展功能性核驗(yàn)和校準(zhǔn)，盡量避免由系統(tǒng)誤差導(dǎo)致的污染源監(jiān)測準(zhǔn)確度下降。

1.2 人為原因造成的異常數(shù)據(jù)

由于污染源自動監(jiān)控的結(jié)果會對污染企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成影響，在利益的驅(qū)使下，也會出現(xiàn)人為造成的異常數(shù)據(jù)。為了掩蓋企業(yè)違規(guī)進(jìn)行高污染排放的事實(shí)，通過人為方式對環(huán)境污染監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改和造假，主要有現(xiàn)場采集時的儀器端人為造假和數(shù)據(jù)分析處理過程中的人為造假。無論是何種造假行為，不但對環(huán)境污染的控制不利，甚至?xí)|犯法律，嚴(yán)重危害正常的環(huán)境監(jiān)管。

2 異常數(shù)據(jù)的檢測

2.1 數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)性分析

通過污染源自動監(jiān)控采集到的數(shù)據(jù)都具有一定的規(guī)律性，其變化和演變過程都呈特定的分布趨勢。數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)性分析能夠準(zhǔn)確衡量污染物和流質(zhì)狀態(tài)的各類參數(shù)，并提取其中相對穩(wěn)定的內(nèi)在邏輯關(guān)系。持續(xù)且穩(wěn)定排污的污染源，如果在監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)某些數(shù)據(jù)發(fā)生了顯著變化，這很可能標(biāo)志著產(chǎn)生了異常數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)性分析的方式，同時對比污染物的指標(biāo)和末端凈化系統(tǒng)的污染處理效果，再結(jié)合長期的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可檢測出異常數(shù)據(jù)所在。

2.2 工藝參數(shù)核定分析

污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)，對污染物濃度測定工藝和技術(shù)較為固定。如果系統(tǒng)自身的計(jì)算方法經(jīng)過實(shí)踐證實(shí)具有較高的穩(wěn)定性，就可以此為依據(jù)結(jié)合預(yù)先設(shè)置好的各類污染物檢測反應(yīng)試劑配比，按照既定公式完成各污染指標(biāo)的計(jì)算。而根據(jù)計(jì)算后得出的各污染物排放濃度綜合分析，即可得出污染物監(jiān)測指標(biāo)的理論結(jié)果。從而通過工藝參數(shù)核定分析，將理論數(shù)值和實(shí)際數(shù)值進(jìn)行比對分析，可檢測出異常數(shù)據(jù)所在。

2.3 根據(jù)系統(tǒng)原理分析

正常情況下，污染源自動監(jiān)控的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)應(yīng)以時間和污染物濃度作為基本參量。當(dāng)時間呈正態(tài)分布時，污染物濃度所表現(xiàn)出的規(guī)律性曲線即可回歸為工作曲線，用來衡量污染物的整體變化情況。根據(jù)物料配比情況，可在此曲線的上下特定范圍內(nèi)設(shè)置臨界誤差范圍，從而劃定出區(qū)分正常數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)的界限，實(shí)現(xiàn)對異常數(shù)據(jù)的檢測。

3 已上傳國發(fā)自動監(jiān)控平臺中異常數(shù)據(jù)的處理

《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案的通知》中明確要求了污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)有效傳輸率要達(dá)到90%以上。同時根據(jù)《國家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)自動監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行管理考核實(shí)施細(xì)則》中的有關(guān)規(guī)定，數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺失時，要求對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)遺、修約等處理。

3.1 國發(fā)自動監(jiān)控平臺中異常數(shù)據(jù)的定義

企業(yè)自動監(jiān)控設(shè)備在未驗(yàn)收、限期整改、排污企業(yè)停產(chǎn)和停運(yùn)、停止排放污染物、設(shè)備不正常運(yùn)行之后以及校零、校標(biāo)和質(zhì)控試驗(yàn)期間，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)均可視為異常數(shù)據(jù)。

3.2 國發(fā)自動監(jiān)控平臺中異常數(shù)據(jù)的具體處理要求

3.2.1 總體處理要求

（1）數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺失，按照《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效性判別技術(shù)規(guī)范（試行）》和《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（試行）》有關(guān)規(guī)定，對缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)遺。

（2）對違規(guī)行為形成的無效數(shù)據(jù)，應(yīng)予剔除。

（3）不正常運(yùn)行期間，采取手工監(jiān)測報送的，應(yīng)將手工監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入作為修約依據(jù)。

（4）對現(xiàn)場端流量監(jiān)測等極度失真的情況，可以按照速度場系數(shù)、生產(chǎn)負(fù)荷、鍋爐性能測試報告及污染源排放過程（工況）相關(guān)參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)修約。

3.3.2 數(shù)據(jù)修約補(bǔ)遺規(guī)則

（1）在數(shù)據(jù)生成10日內(nèi)，在人工修約補(bǔ)遺界面，進(jìn)行人工審核數(shù)據(jù)修補(bǔ)操作;10日內(nèi)未進(jìn)行人工修補(bǔ)的，系統(tǒng)將默認(rèn)為自動監(jiān)控數(shù)據(jù)標(biāo)識，直接參與傳輸率核算。支持對主要污染物濃度、流量的小時數(shù)據(jù)進(jìn)行人工修補(bǔ)，并生成修補(bǔ)后的排放量。修補(bǔ)操作實(shí)行實(shí)名制，須填寫修約人及審核人，應(yīng)在限期內(nèi)上傳正式文件憑證。

（2）驗(yàn)收后不正常運(yùn)行，責(zé)令限期整改并將手工監(jiān)測數(shù)據(jù)（每天不少于4次，間隔不得超過6小時）通過人工修補(bǔ)操作錄入平臺。

（3）自動監(jiān)控設(shè)備未向平臺提供數(shù)據(jù)或無數(shù)值的，須通過人工修補(bǔ)操作對缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充;對無效數(shù)據(jù)應(yīng)予剔除，錄入手工監(jiān)測數(shù)據(jù)及整改情況。對2小時內(nèi)（含2小時）的異常數(shù)據(jù)可直接按技術(shù)規(guī)范修約;對連續(xù)2小時以上異常數(shù)據(jù)，須填寫修約人及審核人，并上傳正式文件憑證。同一事件造成的數(shù)據(jù)連續(xù)時段異常、缺失等情況，可合并修補(bǔ)處理。

3.3.3 限期上傳文件憑證規(guī)則

（1）停產(chǎn)（停排）、停運(yùn)進(jìn)行人工修補(bǔ)的，須在下月10日前上傳正式文件憑證。未按時上傳的，將自動恢復(fù)原數(shù)據(jù)標(biāo)識，重新計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸有效率。

（2）在驗(yàn)收后不正常運(yùn)行進(jìn)行人工修補(bǔ)的，須上傳限期整改相關(guān)文件、手工監(jiān)測報告等數(shù)據(jù)來源的正式憑證文件。

4 結(jié)語

污染源自動監(jiān)控設(shè)備的合理使用，能夠大幅提升環(huán)境管理的效率和質(zhì)量，并為環(huán)境治理提供科學(xué)性的參考依據(jù)。對于實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)，應(yīng)首先分析產(chǎn)生的原因，徹底杜絕人為造成的虛假數(shù)據(jù)。然后結(jié)合數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)性、工藝參數(shù)核定、根據(jù)系統(tǒng)原理等檢測出異常數(shù)據(jù)。已上傳國發(fā)自動監(jiān)控平臺中異常數(shù)據(jù)，要按照相關(guān)文件要求處理，保證有效傳輸率，從而更大發(fā)揮出污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)在環(huán)境管理中的作用。

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