污染源自動監測設備動態管控系統技術及應用

付 春

（煙臺市環境監控中心，山東 煙臺 264010）

生態環境破壞、環境污染問題已經成為了我們國家重點關注的問題。其中最為主要的污染源就是國內諸多工廠的污染物排放，工業廢棄物如果不經過合理處置就隨意進行排放，將會導致水源、土壤、空氣等自然環境因素急劇惡化。為了監督工廠污染物排放等問題，國家環保部門就大力推廣污染源自動監測設備的應用，利用其監測管控各地區高污染行業的污染物排放問題，督促各行各業加強對污染物防治問題改進，保證污染治理設備運行，以此來有效保護環境[1]。

1 動態管控技術的相關概念和產生背景

污染源自動監控已經開展了數十年，相關的工作建設也已取得了不錯成效，尤其表現在近年來環境污染問題得到了很大改善，這也依靠了法律政策和技術監管的雙重保障。自動監測設備在環境管理和環境污染執法中發揮了相當重要的作用（如圖1所示），已經被廣泛地應用到工廠排污監測、應急處置、污染總量減排等內容當中，其中在線監測數據和實時監管也成為了環保任務的重要內容。國家各層級環境監管部門雖然采取了多種措施，但也很難在根本上防止問題的發生，數據造假的問題也是屢禁不止。作為工業大省的山東省因此開展了“防止數據造假、提高數據質量”的污染源自動監測設備動態化管控系統的工作研究[2]。

動態化管控技術，從本質上來說是一種新型的技術措施。而其技術基礎是在原來的污染源自動監測設備上進行更進一步的完善，通過優化其中的核心數據監測技術對設備的運行狀態、監測數據、工作參數三個方面進行重點式、動態化的監控，同時規范自動監測設備、研發動態管控設備、開發動態管控平臺這三個環節來加以實現，以此來遏制數據造假的途徑，保證監測數據的真實性。

2 動態化管控技術的實施手段

2.1 動態管控系統的主要功能和應用

第一，對于工作參數的監控。監控平臺收集數據采集儀所上報的監測設備信息，保存相關的歷史數據，并且可以提供實時查看和記錄查詢的功能。

第二，對于運行狀況的監控。監控平臺在日常運行中會接受來自數據采集儀所上報的監測設備當前的運行狀態，同時也會顯示出當前所監控的站點實時狀態，并保存當前狀態的歷史數據，可作為技術人員實時查看、判斷的數據參數是否異常的依據。

第三，對于監測數據的監控。監控平臺可以實時監測企業所排放的空氣顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、氧含量等數據，并判斷其不同時間段內的數值變化情況，針對其中超標的數據進行標識，并且可以保存數據的分鐘值和小時值，供監管人員詳細判斷監管[1]；監控平臺首先會錄入各個監測站點內各個參數的基本信息狀況，并且將每個站點上報的信息參數來進行分析判斷，辨別其中是否有惡意篡改信息參數的情況，如果一旦發現數據異常，平臺就會發出警報，引起監管人員注意。

第四，反控功能。反控功能的作用是保證監管人員可以利用監控平臺對現場的設備進行遠程操控。監控平臺對于數據采集儀的反控指令主要包括對歷史數據、歷史設備運行狀況、歷史報警的調看以及修改相關的配置參數。

2.2 規范自動監測手段

若想切斷監測設備數據分析環節造假的途徑，確保監測到的原始數據不會受到人為擾亂，就需要完善相關的技術標準。從設備的技術性能、參數輸出、連接方式等因素上加強技術防控。具體的措施如下：第一，需要從技術性能方面來彌補漏洞，整治各類涉嫌造假的軟件和硬件設備，如數據模擬軟件、信號發射器等。對于監測設備還要加裝設置權限安全管理模塊和日志明細記錄；第二，針對自動監測設備，要重點優化對于關鍵參數和運行狀態的輸出功能，最好可以支持遠程的反向控制。比如在輸出設備中，參數需要包括截距、斜率、煙道截面積等數據的修正[2]；還有對于設備運行狀態的分析，包括當前的運行狀況、故障、報警信息的傳輸等（如圖2所示）。

2.3 強化動態監控平臺

動態化的監控平臺主要作用是對于監測設備的工作參數、運行狀況、信息數據三個方面的同時監管，再利用智能化報警引擎對此三類數據信息進行監督，分析其中的異常站點、判斷造假行為，來抓取不良企業造假的數據和行為。

同時監控平臺也會通過短信、警鈴、語音等報警方式來對監管部門進行提醒，相關人員可以以此為依據快速對現場進行調查。報警分析作為動態化管控平臺的核心要點技術，主要由參數獲取、報警規則庫、報警分析處理三個方面的內容組成，也是監管人員務必重視的環節。

此外，在獲得原始監測數據的基礎上，需要增加對自動監測設備的關鍵運行狀態和工作參數的監督。對于不同品牌的自動監測設備，要先了解其運行原理，獲取該設備的關鍵運行參數和狀況，并上傳到監控平臺進行分析匯總。比如對煙氣監測設備的關鍵參數收集分析，標定校準濃度、系數；量程的上下限；零點校準系數、濃度；流速斜率；溫度濕度；消解溫度、時間等關鍵參數[2]。

2.4 新形勢下動態監控系統的優化建議

針對當前市場中設備、系統、平臺都較為復雜的問題，可以建立一個完善統一化的數據共享渠道，來解決當前多套監控系統并行的問題，通過整合監督資源來完善自動監控系統與其他業務系統之間的彈性化融合。根據當前的形勢，相關部門需要加快實施污染源自動化監控系統的改進，優化動態管控系統的作用，搭建起一個可以集合數據匯總、分析、統計等功能于一體的監管模塊。順應科技形勢，積極引入大數據，通過整合全國上下的環保信息資源，可為國內的環保工作提供數據支持，也可以為跨區域部門之間的資源共享和協作提供幫助，促進各地區之間的良好互通，營造一個齊抓共管的良好局面。

3 結論

污染源自動監測設備動態化管控是轉變環保監管體系的重要基礎，是有效提升國內自然環境監管信息化管理水平的重要途徑。針對當前的社會發展形勢，相關部門仍舊需要大力發展自動化監測設備的技術水平和信息平臺，不斷擴展影響范圍，強化監控的準確度、有效性，這樣才能不斷推動我國的環境保護工作，才能落實可持續發展的政策理念。