充分發揮工況監控作用，助推智慧環保監管建設

鄭聰明

（瑞安市生態環境保護綜合行政執法隊，浙江 瑞安 325200）

0 引言

智慧環保主要是利用環保大數據與物聯網技術，實現對企業生產與污染治理的環境監控，在各處安裝監控設備，監控治污設施的實際運行工況，確保污染得到有效治理。如今，城市生態環境保護公共網絡經過數據整合與處理，已經建立了針對污染源的數據監控平臺，實現了對企業生產環境信息的監管。

1 智慧環保概述與發展前景

縱觀綠色發展理念下的智慧環保監管，憑借物聯網技術，將企業生產設備、污染治理設施同感應器一同嵌入監控物體內，在云計算技術的應用下整合環保領域內的物聯網，實現環保相關業務的高效結合，以動態化的形式提升環保公共服務水平[1]。

隨著我國居民環境保護意識的增強，企業開始利用科學技術推進智慧環保建設，實現互聯網和環保技術的高效融合。2016年1月21日，發展改革委印發《“互聯網+”綠色生態三年行動實施方案》，將全方位展開智慧環保活動提上日程，加大環境監管力度，以締造一個從上至下的系統性產業鏈作為最終目標，并通過不斷革新技術以推動環保事業的發展[2]。

2 工況監控系統的建設意義

為推進生態環境治理體系和治理能力現代化，根據省政府辦公廳《關于建立健全環境污染問題發現機制實施意見》，發布《溫州市環境污染問題發現和處置機制（征求意見稿）》，向社會各界征求意見，提升全市企業生產污染防治水平，需要加強對污染情況的智能化監管，在企業內建設工況監控系統，實現對企業生產和治污設施運行情況的有效監管。工況監控系統需要安裝在企業生產與治污設施的關鍵環節，在排污企業、工業涂裝企業、重污染行業專業園區企業進行系統安裝，遵循涉氣行業優先和排量大企業優先的原則，在2022年完成至少5000家的企業工況監控系統建設，同時將工況監控系統與生態環境部門的智慧環保監管平臺聯網運行。工況監控系統的建設意義如下：①建設工況監控系統，對企業生產設備和治污設施的實際運行狀態進行關聯分析，利用大數據建立智慧環保監管平臺，同步發現設備未開啟或異常情況，一旦發生異?？闪⒓聪蚺盼蹎挝话l布預警，要求企業加強自律管理，監控設備運行全過程，落實綠色生產。②工況監控系統能夠對設備運行全過程的數據進行采集與處理，在大數據技術應用下完成信息核實與報警，及時發現設施運行異常等狀態，提升環保監管的智能化水平。③建設工況監控系統可通過企業智慧環保監管平臺終端查明異常原因，及時上傳現場故障照片與視頻，完成企業設備日常管理和環保監管的高效互動，以便更高效地解決問題。

3 發揮工況監控作用，推進智慧環保監管的有效建議

3.1 搭建環保大數據智慧監管平臺

基于大數據時代背景下，確立統一環保數據監管平臺，整合來自各個企業的環境信息資源，為智慧化環保監管提供數據剖析服務。根據企業工況監控系統運行的實際情況，建立智慧環保數據平臺，同時搭建與工況監控系統相聯系的數據庫，提升數據信息的時效性。

智慧環保平臺建設包含多項內容：①環境監管運營。即環境監管專項行動管理等，針對企業工況監控系統運行期間遇到的污染問題進行有效管理。②監測預警運用。其中包含視頻監控和監測告警等內容，可對廢氣、廢水排放情況進行監控，經過數據智能剖析及時反映工況監控系統的運行狀況。③決策支持運用。即針對短期范圍內的目標進行評估，同時對長期發展目標進行科學規劃，協助工況監控系統建立污染源治理模型和排放清單。④應急響應運營。針對企業生產期間遇到的重大污染問題提出應急措施，經過數據信息圖解和污染源整體剖析，了解問題產生的原因，通過生態環保局相互協調，提升凝聚力，統籌做好污染防治工作，指導企業工況監控系統運行，多方聯動實現資源的優化配置[3]。

3.2 建設工況監控系統

3.2.1 技術要求

關于工況監控系統建設的技術要求，主要體現在以下兩個部分：①現場端采集設備。設備安裝主要包含開關信號檢測、電流檢測、溫度檢測、電表以及pH等智能設備的安裝與檢測。要求電流互感器的安裝與應用符合《電流互感器》（GB 1208—2006）的技術要求，并獲取認證報告。此外，電壓與電流等測量數據的誤差必須控制在2%以內，數據采集設備必須滿足一體化設計要求。采集設備需要安裝在安全的地方，該區域不能存在任何安全隱患，現場端設備的安裝需達到防腐防潮等要求，應用無線自組網通信技術，信息傳輸距離保持在300 m以內，并在編碼糾錯與自動調頻技術的應用下，將數據傳輸誤碼率控制在10-5以內，確保企業生產現場通信的穩定。②數據采集傳輸設備。保證設備外殼耐腐蝕性能，密封效果良好，可達到工況監控系統運行要求，在變電柜中安裝數據采集傳輸設備，并在“三防”技術要求之下確保各部分按鍵和開關的靈活可靠。根據相應規范安裝數據采集儀，要求智能數據采集設備具有自發光清晰顯示功能，采集儀可以直接從設備運行工況和電氣設備中采集數據，并在5G通信方式下與主站系統完成數據的交互。要求設備數據采集成功率必須超過95%，并在現場生產要求下應用安全供電模式。如果工況監控系統或者設備出現異常狀況，儀表可主動向數據采集儀提交故障數據，發揮采集儀的數據斷點續傳功能，保證數據傳遞的有效性。

3.2.2 功能要求

企業工況監控系統的功能要求主要體現在現場端監控系統與管理端監控系統兩個部分：①現場端監控系統的功能要求。該系統主要提供數據來源、現場數據查詢、數據傳輸等服務，要求即使企業處于停電故障狀態也不能造成歷史數據的丟失，支持對數據的備份還原，采用U盤或者存儲卡的形式定期導出數據，以便工況監控系統終端能夠及時查看數據?，F場端監控系統需要與管理端系統采用《污染物在線監控（監測）系統數據傳輸標準》（HJ 212—2017）協議，設備開機之后即可自動運行，重啟之后可以自動恢復運行狀態，記錄具體故障時間，以便完成故障排查與處理。②管理端監控系統的功能要求。要求系統可以對企業生產現場的監測設備進行管理，如排污設備信息、設備聯系人信息采集，確定排污單位位置，顯示污染治理工藝布置圖與設備運行曲線圖，明確設施啟停聯動關系和安全閾值等。系統內的數據處理模塊設計需要按照現場端采集設備傳遞的數據，經過電流、溫度以及pH等數據的分析，了解當前生產設備和污染治理設備的運行狀態，得出設備故障結論。系統可以實時保存各個污染監控點上傳的數據，可對數據進行統計，導出數據報表，查找排污單位。

3.2.3 設備安裝與調試

安裝工況監控系統之前，需要做好以下設備的安裝與調試工作。

（1）加強現場勘察，對排污單位的生產設施與排污設施運行情況進行充分了解，依據相關要求展開企業信息采集、治污工段環保體檢、監控點位布設，科學編制關于工況監控系統的建設方案，確保勘察點位同現場實際情況一致。監測點位的選擇主要包含生產設施、治污用電、治污設施等，確保污染治理設施監測工作的全方位覆蓋。同時，還需要完成工況監控系統預裝信息的備案工作，將企業生產與污染治理工藝、流程圖上報審核，等待生態環境分局審核通過。

（2）工況監控系統的安裝與調試。調試期間需要第三方單位依據工況監控系統現場勘察表完成安裝與調試工作，并要求工作人員必須具備專業操作資質，加強設備管理，謹防意外事故發生。

（3）工況監控系統的信號采集和傳輸。數據采集需要應用無線通信的傳輸方式，在電氣儀表內平均每5 min采集一次數據，一旦電氣參數檢測儀發生故障或者異常情況，就會主動報送數據信息。

3.2.4 系統運行管理

工況監控系統安裝并調試完成后，需要與溫州市智慧環保監管平臺及時聯網，經過168 h的穩定運行之后，要求施工單位提供工況監控系統驗收申請書、設備檢測合格證、系統建設方案、信息采集與傳輸測試樣例以及工況監控系統試運行報告。隨后，可對工況監控系統進行現場檢查，查看設備實際性能和系統安裝的規范性，對監控點布設、現場設備運維情況進行檢查，及時發現異常情況，并上傳現場照片。檢查完成后需要對設備進行現場測試，測試內容如下：調整污染源生產或治理設施的功率符合參數，觀察管理平臺數據傳輸是否準確，或者是否有時延情況；結合企業生產現狀對設施進行停電或上電實驗，加強其他監測點的測試分析。

完成以上操作后，可開展工況監控系統的運行管理。一方面，做好工況監控系統的日常巡檢與維護，要求第三方單位調動相應的資源做好系統運維管理工作，每月至少進行一次數據采集與傳輸設備的巡檢和維護，以便及時發現并解決問題，做到2 h現場處理。另一方面，加強管理端的日常管理，快速響應用戶在系統操作中遇到的各種業務和功能問題，對用戶操作進行指導，及時處理系統的運行故障及應用問題，為應用評價考核、報表整理等工作提供技術支持，定期對業務數據進行維護，定期檢查服務器CPU、內存以及通信信道等系統運行環境；對數據庫系統運行的各類程序進行檢查，對工況及用電數據做好備份工作，數據至少要保存一年。

3.3 建立數據處理中心

大數據中心的建立需要以環保監管的統一標準規范為前提，將所有業務系統整合起來，融合污染源在線監測、排污口、環境治理檢測、污染源普查、企業工況監控系統等數據，打通數據資源在橫向與縱向上的流動，建立全市生態環境信息資源目錄。大數據處理中心可以為企業工況監控系統提供數據共享服務，通過語音智能識別、圖像識別等數據分析技術，加強企業生產的環境質量評價，提升數據利用水平，為企業工況監控系統的建設和環保智慧平臺的搭建提供數據支持[4]。

3.4 創建生態環境指揮調度平臺

生態環境指揮調度平臺的建立旨在實現環境管理的指揮決策。該平臺是全市貫徹落實智慧環保的核心，平臺服務于智慧環保管理決策，是實現決策模式創新的手段。整個平臺需要整合所有業務系統指標數據，綜合各項數據資源，同時融合線下專家咨詢資源，促進線上線下的聯通，依靠語音調度與知識庫的幫助，實時監控工況監控系統運行狀態，加強企業人員績效管理，做好企業生產的應急處置，加大城市執法監管力度。與此同時，建立移動監管平臺，實現對企業生產和工況監控系統運行的移動監管，為用戶提供移動應用APP和微信小程序，發揮移動辦公、網絡監管、應急指揮等功能，可有效提高智慧環保監管平臺的運行效率[5]。

聯合生態環境綜合指揮調度平臺，實現污染排放的有效監管，具體工作要求如下：①針對工況監管系統的運行情況，加強組織領導，生態環境分局負責本區域企業的系統建設與使用工作，落實企業生產工況監控和智慧環保平臺的日常運維，督促企業按照規定安裝系統，實現系統與智慧環保平臺的聯網。②嚴格規范工況監管系統安裝，依據污染源監控系統的運行狀態，結合企業實際生產現狀，可由第三方單位負責工況監管系統的建設和運維。安裝前做好現場勘查與分析，核對生產設施和污染治理設施的關系，結合污染治理工藝科學編制工況監管系統建設方案與工作計劃，認真填寫現場勘查資料，并將相關內容上報給當地生態環境分局進行備案，等待審批和安裝。③加強工況監管系統檢查指導，針對企業生產概況與污染治理特點，制定工況建設方案，經過生態環境分局的核查，按規定分配數據采集儀的MN碼。④提供資金補助，加大資金支持力度，按照相應文件要求制定工況監管系統建設補助細則，明確設備安裝和系統運維的實際費用，與第三方單位簽訂安裝和運維合同。⑤加強智慧環保平臺的有效管理，搭建智慧環保監管平臺，為各企業預留接入端口，在企業安裝工況監管系統之后，及時與智慧環保平臺聯網，保證數據傳輸效果，安排專業人員負責平臺的監管，跟蹤企業生產和治污實際情況，及時發現異常，從源頭進行控制，防止后續出現污染排放不規范的問題[6]。

4 結語

總而言之，隨著國內環保領域大數據技術的發展，智慧環保建設取得了一系列成就。企業生產設施與治污設施的運維管理需要依靠專業的工況監控系統，通過系統的安裝與調試，協同智慧環保大數據平臺實現對環境影響的有效評估，不斷提升環境監測水平。與此同時，建立數據處理中心和業務應用中心，創建生態環境指揮調度平臺，實現各企業之間的數據共享和高效聯動。