淺談網(wǎng)絡技術(shù)在環(huán)境督查工作中的應用

孫小濤

0 引言

網(wǎng)絡技術(shù)是將分布在互聯(lián)網(wǎng)中的計算機、大型數(shù)據(jù)庫、傳感器等節(jié)點資源融合為有機的整體，實現(xiàn)資源的全面共享和有機協(xié)作的一種新技術(shù)。自90 年代中期，隨著網(wǎng)絡技術(shù)的不斷發(fā)展普及，當今的網(wǎng)絡技術(shù)已不再那么高深莫測，而是逐漸普及到各個領(lǐng)域。

當代網(wǎng)絡技術(shù)的應用隨處可見，“雙十一”購物狂歡節(jié)是利用平面網(wǎng)絡交易平臺實現(xiàn)的電子商務；各行各業(yè)的自動化辦公系統(tǒng)是利用垂直的網(wǎng)絡權(quán)限管理，實現(xiàn)快捷的辦公服務。當代社會，網(wǎng)絡已經(jīng)給我們生活帶來了巨大的改變，即便是當前的環(huán)境保護工作，也能看到網(wǎng)絡技術(shù)的身影。各電廠所安裝的CEMS（煙氣自動監(jiān)控系統(tǒng)），污水處理廠的在線監(jiān)測系統(tǒng)，都是利用網(wǎng)絡技術(shù)實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時傳遞，從而達到監(jiān)控污染物達標排放的目的。

2015 年1 月1 日起，號稱史上最嚴的新環(huán)保法開始實施。國務院也就加強環(huán)境保護及環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法等相關(guān)工作作出了重要指示。面對日益惡化的環(huán)境形勢，日趨嚴峻的環(huán)保態(tài)勢，如何將網(wǎng)絡技術(shù)更深、更廣地應用到環(huán)境保護及環(huán)境督查工作中，使當前的環(huán)境保護工作更加高效便捷，已然成為環(huán)保工作者深思的問題。

1 網(wǎng)絡平臺的搭建

面對新形勢下的環(huán)境保護工作，要想將網(wǎng)絡技術(shù)更為廣泛地應用到環(huán)境保護及環(huán)境督查工作中，首先要搭建一個網(wǎng)絡平臺，以此來實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸及管理工作。根據(jù)煤企環(huán)保工作的需要，網(wǎng)絡平臺既需要完成同一層平臺數(shù)據(jù)的交換，又需要完成上下層網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的管理工作，采用垂直的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)較為合適。

根據(jù)管理權(quán)限，整個系統(tǒng)主體網(wǎng)絡由三級構(gòu)成。第一級是設立在集團公司環(huán)保主管部門的中心處理器及配套網(wǎng)絡設施；第二級是分布在各本部直屬排污單位、各二級子公司的分級網(wǎng)絡設施；第三級是分布在各二級子公司下屬單位的三級網(wǎng)絡設施（見圖1）。

圖1 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)

由各類傳感器構(gòu)成了最基層的污染物排放監(jiān)測平臺。其分布在各個污染物排放出口，用來獲取排口污染物相關(guān)參數(shù)指標。通過搭建的網(wǎng)絡，傳感器采集到的數(shù)據(jù)可以直接傳遞到所在網(wǎng)絡的初級處理系統(tǒng)，經(jīng)過處理器的整理匯總、上傳，最終匯集到中心處理器。這樣，各排污企業(yè)排放污染物的具體指標數(shù)據(jù)就會直觀顯示在集團公司環(huán)保部門的信息顯示平臺上，對各排污單位污染物排放情況形成有效的監(jiān)管。

2 網(wǎng)絡技術(shù)在大氣污染防治工作中的應用

關(guān)于大氣污染防治工作，煤企主要存在的問題是各生產(chǎn)單位用于供熱采暖的燃煤鍋爐及各電廠燃煤發(fā)電所產(chǎn)生的煙塵、SO2、NOX等污染物。

2.1 電廠大氣污染防治實現(xiàn)環(huán)境督查工作網(wǎng)絡化

各大電廠都具有完備的環(huán)保系統(tǒng)，通過脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)及除塵器規(guī)范化運作達到對排放煙氣污染物的控制。各系統(tǒng)均由精準的電子化設備控制。同時，煙囪位置也安裝了在線監(jiān)測系統(tǒng)，排放物的相關(guān)指數(shù)也都通過數(shù)據(jù)平臺實時呈報上級及屬地環(huán)保部門。

2.2 普通燃煤鍋爐大氣污染網(wǎng)絡下的督查

對于各生產(chǎn)單位供熱鍋爐排放物的督查主要依賴現(xiàn)場檢查，觀測鍋爐脫硫除塵系統(tǒng)加堿加水情況。鍋爐脫硫除塵水箱中水不足則無法達到降塵目的，加堿不足則無法完成脫硫，以此來判別其脫硫除塵器是否正常運作，污染物是否達標排放。但現(xiàn)階段，大型煤炭企業(yè)各生產(chǎn)單位相對分散，而環(huán)保督查人員數(shù)量有限，不可能做到對集團下轄所有鍋爐煙氣污染物排放情況實時的了解。

引入傳感器技術(shù)，通過傳感器的測定就可實現(xiàn)對鍋爐脫硫除塵器運行情況的遠程監(jiān)控。如現(xiàn)在廣泛使用的水浴式脫硫除塵器（見圖2），可在水箱上部、下部分別安設紅外傳感器。水箱中的浮球隨液面升降，水箱液面較高，浮球就會觸動安設在水箱上方的傳感器，監(jiān)測平臺顯示液面過高預警，提示操作人員停止補水；反之，浮球會觸動安設在水箱底部的傳感器，監(jiān)測平臺顯示液面過低預警，提示操作人員及時補水。安設于浮球下方的pH 值測定儀用于測定水箱中堿液的pH 值，當值低于7 時，觸發(fā)預警信號，提示操作人員及時加堿。所有pH 值、水箱中液面的變化信息形成的數(shù)據(jù)，會通過搭建的網(wǎng)絡同步傳輸?shù)较鄳奶幚硐到y(tǒng)，并顯示到監(jiān)測平臺上，方便直觀了解脫硫除塵器的運行狀況。

圖2 脫硫除塵器監(jiān)控系統(tǒng)示意

3 網(wǎng)絡技術(shù)在水污染防治工作中的應用

煤企涉及到的水污染防治主要集中在各生產(chǎn)單位產(chǎn)生的礦井水、工業(yè)污水和生活污水。各生產(chǎn)單位根據(jù)產(chǎn)生污水水量的大小，建立了不同處理能力的礦井水、工業(yè)污水凈化設施，而生活污水處理則主要依賴分布建立的幾個生活污水處理廠。污水廠監(jiān)督管理的網(wǎng)絡化、信息化進程依賴于先進的在線監(jiān)測系統(tǒng)。分別將測定水質(zhì)儀器安設在污水廠進水口、出水口處，測定兩處水樣的COD、氨氮等相關(guān)指標。將進出水水樣各項指標進行對比，判定污水處理設施的運行狀況。通過將出水水樣各項參數(shù)與國家相對排放標準比對，判定該廠所處理污水主要污染物排放指標是否達標。分布于進出水口的水質(zhì)測定儀器，將當前水質(zhì)的各項數(shù)值、流量等信息通過網(wǎng)絡傳遞到各級處理器，并以數(shù)值的形式顯示到各級監(jiān)控平臺，完成對污水處理設施的在線監(jiān)測。

4 網(wǎng)絡技術(shù)在固體廢棄物防治工作中的應用

當前煤炭企業(yè)涉及到的大宗固體廢棄物為煤矸石及電廠燃煤所產(chǎn)生的粉煤灰?，F(xiàn)階段主要的治理手段是分層治理，黃土覆蓋，種植植被，恢復生態(tài)。各生產(chǎn)單位處置矸石也都有自己固定的處置場地。對矸石等固體廢棄物的督查可依賴視頻監(jiān)控手段來完成。

考慮到矸石等固體廢棄物處置場地存在使用年限及不同地理環(huán)境的影響，網(wǎng)絡監(jiān)控手段宜搭建無線網(wǎng)絡，完成視頻信號的傳輸，以實時視頻數(shù)據(jù)進行監(jiān)督（見圖3）。依托生產(chǎn)單位的有線網(wǎng)絡，設立無線網(wǎng)絡中心基站；在處置場地周圍，設立若干臨時網(wǎng)絡接收節(jié)點并安設視頻監(jiān)控裝置，記錄各處置場地的運行管理情況。同時依托所搭建的有線、無線網(wǎng)絡實現(xiàn)視頻信號的快速傳遞，通過各分處理器及中心處理器將完整的視頻信號同步呈現(xiàn)在各級監(jiān)控平臺上，完成對矸石等固體廢棄物處置場地的有效監(jiān)管。

圖3 矸石等固體廢棄物處置場地無線網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)示意

除此之外，網(wǎng)絡技術(shù)還可廣泛應用到環(huán)境保護及環(huán)境督查的日常工作中，如在信息化辦公系統(tǒng)，環(huán)境排污費網(wǎng)上核算、征收，突發(fā)環(huán)境事件的應急預警，環(huán)境污染舉報的網(wǎng)絡平臺等多個方面發(fā)揮重要作用。

5 當前所面臨的問題

雖然將網(wǎng)絡技術(shù)廣泛地應用到當前的環(huán)境督查工作中，在一定程度上便捷了我們的工作，提高了工作效率，但在實現(xiàn)環(huán)境督查工作的網(wǎng)絡化進程中依舊面臨許多問題。

第一，網(wǎng)絡平臺搭建需要大量新設備和基礎(chǔ)設施的投入；第二，網(wǎng)絡平臺后期的維護也需要較大的維護成本；第三，部分單位現(xiàn)已安設相關(guān)網(wǎng)絡監(jiān)測設備，整個系統(tǒng)建立融合面臨多種設備、多種系統(tǒng)兼容性的問題；第四，和所有網(wǎng)絡一樣，網(wǎng)絡技術(shù)在環(huán)境督查工作中的應用同樣涉及到網(wǎng)絡安全的諸多問題。

進入21 世紀后，以網(wǎng)絡技術(shù)為代表的信息技術(shù)有力地推進著社會生產(chǎn)力的變革和發(fā)展。新的環(huán)境形勢也對新時期下的環(huán)境督查工作提出了新的要求。網(wǎng)絡技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛使用必將有力推動環(huán)境保護及環(huán)境督查工作。實現(xiàn)環(huán)境督查工作自動化、信息化、現(xiàn)代化，不僅為環(huán)境保護事業(yè)帶來一場新的變革，同時也為大同煤礦集團公司環(huán)境督查工作打開了新的局面。