信息化在石化企業污染源管理中的應用

＊王 剛

（中石化股份天津分公司 天津 300270）

實施污染源管控是石化企業日常環保工作的重中之重，一旦出現管控不到位，存在極大的環境污染風險。如何將管控效果最大化，風險降至最低，一直是企業不斷探索研究的課題。在當今數字化迅猛發展的形勢下，信息化手段正在被廣泛應用到企業環保管理工作中，通過在環保系統中設立管控一體化平臺，對于保證企業環保工作的效率具有較好的效果[1]。近些年，企業逐漸配置了污染源在線監測設備和視頻監視設備，基本實現對污染源排放狀態進行24小時全過程、全方位動態監控。將大量的監控數據和業務信息，進一步加工應用，對提升污染源監控范圍和管理效率尤為必要。

1.環保信息化的概況

環保信息化是通過先進技術的應用，對環保信息實行收集、整理、傳輸、存儲、分析和處理，從而改進環保工作質量的重要方法。其對于環保工作的科學化、智能化、數字化有著良好的推動作用，同時也是確保環保決策制定合理性、準確性的保障[2]。

實施環保信息化可達到以下目的：以信息化建設為手段，將環保業務與信息化相融合，突出制度流程化、流程信息化[3]，形成全面感知、預防為主、科學決策的環保信息化管理模式。通過對大量實時數據、影像資料和業務信息進行統計分析、結果評估，特別是對排放異常等突發狀況的報警提醒，為實施污染源管控一體化提供決策支持。同時，各應用系統融合、不同數據集中共享，減少了數據查閱獲知的中間環節，提升了管理效率，并保障全員對環保管理的知情權、監督權和參與權。

2.石化企業污染源管理范圍

（1）石化企業污染源分布。石化企業面臨的環境污染按照環境要素概括分為大氣污染、水污染、噪聲污染和土壤污染等。大氣污染的污染源主要集中在加熱爐和鍋爐煙氣、工藝尾氣、廢氣治理設施排氣等有組織排放源以及設備與管線組件泄漏、儲罐呼吸有機液體裝載作業排氣和污水集輸系統逸散等無組織排放源。

水污染源主要集中在工業廢水排放源。工業廢水包括工藝廢水（含油廢水、含硫含氨酸性水、含鹽污水、含鹽廢水等）、污染雨水、生活污水、循環冷卻水排污水、化學之水排污水等[4]。

噪聲污染源主要集中在機泵設備振動、固體物料通過管線壓力傳輸以及吹掃、放空等產生的機械噪聲。

造成土壤污染的主要原因是發生地下管線滲漏、固廢包裝容器破損、設備物料泄漏以及清凈雨水受污染等情況導致污染物進入土壤，難以徹底消除，對土壤組成和結構造成破壞。

（2）企業環境風險管控需求。由于石化企業工藝復雜、高溫高壓、易燃易爆、涉及有毒有害物質的生產特點，環境風險常態化存在，風險管控需要常抓不懈，且強調事先預防、動態布控。在強化污染源有效監管的工作中，企業有實行全天候、全方位、提前預知、指導應急等方面的迫切需求，從而實現準確布局、快速獲知、處置及時的管控目的。

信息化建設為企業環保工作提供了現代化的管理手段，是數據整合和應用的創新，使得環保信息的覆蓋面、及時性、有效性、準確性有了新的保障手段[5]。污染自動監控技術的應用，彌補了人工監測頻次有限、時效滯后不足，也為信息化建設打下了根基。

（3）污染源在線監測配置內容。企業污染源在線監測一般在以下方面配置在線監測和視頻監視設備：

①廢氣排放方面：鍋爐煙氣和催化裝置、煙氣配置的二氧化硫、氮氧化物、顆粒物濃度監測，脫硝氨逃逸監測和排煙溫度、氣量監測；加熱爐排氣筒配置氮氧化物濃度監測；工藝廢氣、VOCs治理設施配置非甲烷總烴監測；用于無組織泄漏監測的硫化氫和可燃氣報警儀。②廢水排放方面：裝置排水和污水處理場出水配置COD、石油類、氨氮、總氮、總磷濃度監測和pH、流量監測。③環境監測方面：廠界環境大氣監測、清凈雨水監測、廠界噪聲監測、生產區域VOCs網格化監測等。④視頻監視方面：對煙囪、排氣筒、火炬、污水外排口排放狀態，以及危廢庫內外、事故水池周邊情形，通過視頻探頭進行監視。

3.污染源監控系統的建設

（1）設計思路。將已在不同系統中的數據信息，以及以固廢管理和環保設施管理為重點的業務結果信息進行匯總、提煉和統計分析，在一張圖上采用不同風格標注監測點位，在不同信息化模塊動態展示不同狀態，形成環保信息化管控工具。建設原則如下：

①依托環保信息系統，圍繞環保管理對污染源實時監控的需求進行設計，系統和業務融合，注重管理和執行效果[6]。

②提高系統集成化程度，各系統之間鏈接順暢，數據信息唯一，展示數據可穿透、可溯源。

③功能簡潔、操作簡便，人工錄入數據量低。

（2）系統構成。基于二維地理信息系統，集成視頻、在線監測及LIMS系統中人工數據，將從環保信息系統采集的企業重點環保管理業務結果信息在一張圖上展示，可分模塊查詢，也支持移動端使用。通過地圖上監控點顏色變化和短信推送，提示管理人員出現了異常狀況，立即應對，規避可能出現的環保違法風險。對應污染源管控需求，整個系統又分成排放實時監控、污（雨）水管網智能管控和危險廢物智能管控三個模塊系統，通過菜單選項進行切換使用。各模塊系統構成和功能如下：

①排放實時監控系統。將廢水、廢氣、環境大氣、清凈雨水等監測點的地理信息，已配置的在線監測設備數據和人工監測數據，廠界噪聲、土壤地下水的人工監測數據以及火炬、煙囪、污水外排口等重點監控部位的視頻影像在系統上集中展現。通過電腦或手機，可隨意調取查看污染源排放的實時數據、歷史數據曲線。對比排放標準和預警值，各監測點達標、超標預警、超標以及停排的狀態通過監測點圖標的顏色變化動態顯現出來。

系統設置了三類報警提醒功能：數據超標預警，將排放標準限值的90%、80%和70%設置為企業內部三級預警的臨界值，不同級別的預警狀態預示著預警信息接收方不同、預警措施也不同；數據狀態報警，數據連續上升5次或2h內出現零值數據狀況；傳輸狀態報警，數據傳輸中斷或恒值狀態。出現上述報警情況時，系統界面上異常點位顯示報警顏色并高亮閃爍提醒，同時報警短信推送，實現對異常狀況的快速獲取、快速反應。

②污（雨）水管網智能管控系統。圍繞企業廠區的各股污水、雨水主干管網，利用管線勘查技術手段，獲取管線材質、管徑、架空（埋深）、流向等基礎靜態信息，并將管線水質、流量的在線數據和人工監測數據等動態信息和排放口視頻影像信息，一并集中在一張圖上展現、數字化管理，指導基層人員開展污（雨）水排放的源頭控制，實現污染管控關口前移。

系統設置了報警和應急分析功能：在雨水管網敞口處和污水池等重點監管部位，引入監控點周邊可燃氣體和H2S報警儀的報警信號，以此及時獲知揮發性物質泄漏進入雨水系統、污水池密封不嚴異味逸散等異常狀況；在出現管網泄漏、水體污染等突發狀況時，通過管線爆管分析模塊，可對狀況點快速定位，同時定位上下游最近的可控閥門，并預判關閥效果和可能的影響范圍，自動匹配應急預案，為現場實施應急處置提供技術支持。

③危險廢物智能管控系統。通過智能手持終端，現場采集裝置危險廢物的產生信息，按照入庫暫存、內部利用和直接外委三種處置方式，線上提交處置申請和審核確認。利用電子秤、二維碼打印機，進行稱重和二維碼制作，創建企業內部危險廢物“一廢一碼”，將固廢產生、轉移、貯存和處置等關鍵信息數據融入二維碼標簽，生成危險廢物全生命周期電子臺賬，做到追蹤精準溯源，實現危險廢物產生、入庫稱重、掃碼出庫、轉移、臺帳生成、數據上報等業務流程自動化；設置危廢內部轉運車輛和外委出廠車輛信息登記和資質驗證，實現對使用車輛的規范管理和危廢出廠后的延伸管理。

系統設置了危險廢物貯存設施五類智能報警：危廢儲存量超過設計庫容的80%報警、錯誤混存報警、存放時長超期報警、包裝物泄漏報警和室內溫升報警。各類報警狀態在圖上分不同顏色顯現，并短信推送。同時，根據報警狀態，定期對危廢庫進行風險等級動態評估。

4.應用效果

污染源監控系統的應用，將大量分散的監測數據高效集成應用起來，成為環保管理人員“最強大腦”，大大促進了環保管理的精準實施。

（1）污染源監管無死角。大數據集成實現了對污染源信息以及相關環保業務的動態信息集中展示、穿透查詢和統計分。利用這些數據信息，管理人員可以針對性開展現場管理，起到了“一圖”在手，全域可控的監控作用。電腦端和手機端的同步在線使用，使監管更加靈活快捷。

（2）風險管控關口前移。與管控系統預報警功能相聯系的是“數據預警—危害分析—向專業反饋信息—指導生產操作調整”的預警應對流程，通過控制臺聲光報警和短信推送，管理人員和操作人員及時獲知異常狀況，按照應急程序進行工藝操作調整，抓住應急處置的“第一時間”，避免環境風險轉變成環境事件。

（3）促進管理效率提升。通過系統建立過程，梳理精簡了環保業務流程，壓縮了中間過程，使各項環保業務流程清晰順暢。“一站式”查看動態環保“大數據”信息，改變了以往數據查詢多系統切換帶來的操作麻煩。高效的數據統計分析功能，使死數據“活起來”，數據用途更廣泛。

（4）助力污染治理精準實施。主要污染物減排中的環境管理能夠幫助相應主體定位主要污染源排放源和其它的減排問題[7]。通過系統對各排污點歷史數據和異常數據的統計分析，可以精準找到污染物排放濃度高、排放量大的生產環節排污點，以及預警頻發的風險點，為減排治理提供工作目標。

5.提升方向

大數據、移動互聯網等新興信息技術的發展，為環保信息化建設提供了新動力。

（1）實施土壤污染源動態監控。企業加大土壤地下水污染狀況監控。每年一到兩次的人工監測存在數據量小、范圍窄的局限性。通過設置地下水在線監測，建立場地網格化監控體系，實施動態管控，填補土壤環境智能監管空白，實現企業水、氣、土污染源管控全覆蓋。

（2）拓展視頻監控范圍和功能。按照管控一體化的需要，視頻監控將擴大到對企業內外雨水排口、水體防控池、污水外排監控池及環境應急物資庫等環保管控區域，做到環保監管無死角。同時，針對夜間、節假日人員巡檢能力不足的隱患，利用視頻監控，對重點區域實行遠程巡視、機器代人巡檢，保證巡檢力度不降低。

（3）推動污染源管理智能化。“智慧環保”是“數字環保”的延伸和拓展，是環保信息化發展的必然趨勢[8]。環保大數據的集成和統計分析為邁向管理智能化打下堅實的基礎，接下來，從強大移動應用、高性能統計評估、模擬計算等技術應用入手，逐步將污染源管控由動態監控向風險預防轉變，使監管更加精準智能。

6.結語

信息化建設是環保工作發展的重要手段和保障措施。在企業面臨環保形勢日益嚴峻的背景下，污染源監控系統的應用，實現了對環保大數據的精細管理和資源共享，極大促進了企業污染物排放的智能監管，使企業污染源管控能力顯著提升。