試論提升環(huán)境空氣自動監(jiān)測管理技術(shù)

卞 莉

（江蘇省蘇力環(huán)境科技有限責(zé)任公司，南京 210000）

近些年來，雖然我國的社會經(jīng)濟得到了長足的發(fā)展，但我國的生態(tài)環(huán)境也被破壞得很嚴(yán)重，并逐漸成為一個社會性問題。為了從根本上改變這種以犧牲環(huán)境來促進經(jīng)濟發(fā)展的模式，社會上下都要投入環(huán)境保護建設(shè)。同時，空氣質(zhì)量已經(jīng)成為衡量環(huán)境質(zhì)量的一個重要指標(biāo)與參考依據(jù)。目前，雖然部分城市已經(jīng)構(gòu)建了環(huán)境空氣監(jiān)測系統(tǒng)，但是有些監(jiān)測儀器由于長時間運作會出現(xiàn)漂移現(xiàn)象，從而影響監(jiān)測的穩(wěn)定性。為了確保系統(tǒng)可以進行日常的自動監(jiān)控，提高其監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，人們就要全面提升環(huán)境空氣自動監(jiān)測管理技術(shù)水平。

當(dāng)下，我國環(huán)境監(jiān)測方面存在較多問題，隨著環(huán)境空氣自動監(jiān)測行業(yè)的快速發(fā)展，其逐漸暴露出了很多方面的不足。一是監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)體系和質(zhì)控體系不健全、不完善。我國大部分地區(qū)未建立統(tǒng)一的臭氧自動監(jiān)測比對體系，檢測來源的樣品質(zhì)量更是良莠不齊，個別站點檢測的樣品質(zhì)量值存在一定偏差。二是缺乏完善的監(jiān)測儀器檢測體系，對儀器適用性的認(rèn)識不全面，也沒有系統(tǒng)檢測管理辦法以及規(guī)范的檢測技術(shù)，同時，不同區(qū)域的比對測試能力不全。三是運維機構(gòu)缺乏有效的監(jiān)管，一些運維機構(gòu)內(nèi)部的技術(shù)裝備不夠先進，專業(yè)人才較為缺乏，加上社會運維機構(gòu)的監(jiān)管辦法和處罰手段存在不足之處，這造就了行業(yè)內(nèi)存在的不規(guī)范和不完整性。四是環(huán)境檢測質(zhì)量管理體系需要更新和完善。

1 環(huán)境空氣自動監(jiān)測中存在的問題

1.1 自動站點硬件有待完善

目前，雖然我國大部分的站點都安裝了監(jiān)控系統(tǒng)，但并沒有實現(xiàn)全天無間斷的監(jiān)測。另外，有部分設(shè)備的技術(shù)參數(shù)被人私自修改與調(diào)整，再加上一些不可預(yù)知的人為因素，就會導(dǎo)致儀器出現(xiàn)問題。另外，相關(guān)工作人員不能對設(shè)備故障進行及時、有效的處理以及設(shè)備自身的缺陷與管理技術(shù)水平低下都會導(dǎo)致環(huán)境空氣自動監(jiān)測工作無法順利進行。

1.2 數(shù)據(jù)審核過程中存在問題

由于審核的數(shù)據(jù)量加大，因此人工審核就會出現(xiàn)審核遺漏與審核錯誤等問題。目前，數(shù)據(jù)審核軟件偏重于對造成設(shè)備故障的數(shù)據(jù)進行審核，而并沒有重視智能審核軟件的開發(fā)與應(yīng)用，從而導(dǎo)致審核數(shù)據(jù)的結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性與科學(xué)性，無法為日后的環(huán)境空氣自動監(jiān)測工作提供有價值的參考。

1.3 管理水平與管理能力較低

首先，需要提高管理人員的綜合素質(zhì)水平。作為一名環(huán)境空氣監(jiān)測管理人員，不但要熟悉各種監(jiān)測設(shè)備，而且要及時檢查出各種違法行為。但是，很多監(jiān)測站本身就缺少管理人員，也找不出精干的力量管理自動站點，所以管理效率十分低下。其次，技術(shù)規(guī)范需要明確[1]?，F(xiàn)在，國家雖然發(fā)布了一些技術(shù)規(guī)定和質(zhì)量控制要求，卻沒有對具體的操作要求和標(biāo)準(zhǔn)進行明確規(guī)定。最后，缺乏第三方的有效監(jiān)管。第三方的監(jiān)管在自動站點的維護工作中具有十分重要的作用，它可以有效地減少地方政府人為的干預(yù)，為保證和控制質(zhì)量打下基礎(chǔ)。但在現(xiàn)實生活中，大多數(shù)管理部門對于第三方的管理工作不是很重視，并且有部分自動站點運維結(jié)構(gòu)都沒有達到相關(guān)的資質(zhì)要求，這樣就會降低數(shù)據(jù)的可信度。

2 提高環(huán)境空氣自動監(jiān)測管理技術(shù)的方法

2.1 引進先進技術(shù)，加強自動站安全保障

2.1.1 確保自動站的安全，建立站點安全保障系統(tǒng)

為了有效減少人為因素對環(huán)境空氣自動站的采樣工作與監(jiān)測工作的影響，人們就要將安全保障系統(tǒng)合理地設(shè)置在站房內(nèi)外。在站房外的采樣區(qū)域，可以在合理的位置安裝人體紅外線，并配備地面設(shè)置壓力傳感器；在站房內(nèi)，可以將壓力傳感器安裝在監(jiān)測設(shè)備的周圍。上述設(shè)備的應(yīng)用可以在采樣區(qū)與監(jiān)測設(shè)備的周圍形成完整的電子?xùn)艡?，電子?xùn)艡谂c監(jiān)視系統(tǒng)的結(jié)合能夠有效地實現(xiàn)監(jiān)控畫面的實時推送。這就有利于值班人員及時防范人為因素對系統(tǒng)監(jiān)測造成的干擾。

2.1.2 建設(shè)自供電設(shè)施

建設(shè)自供電設(shè)施，不僅可以避免供電不足、電壓不穩(wěn)等情況，還可以避免人為斷電因素對監(jiān)測設(shè)備的影響，同時可以在已有的供電基礎(chǔ)上實現(xiàn)太陽能供電與監(jiān)測設(shè)備自供電。自供電設(shè)施的節(jié)能功效較高，能夠在電力指標(biāo)的基礎(chǔ)上對自身工作進行合理調(diào)整，若自供電設(shè)施不能滿足數(shù)據(jù)發(fā)送的要求，只可以保存數(shù)據(jù)，也不會造成數(shù)據(jù)的缺失[2]。

2.1.3 采用多模式網(wǎng)絡(luò)傳輸

在一般情況下，環(huán)境空氣自動監(jiān)測管理方面的網(wǎng)絡(luò)傳輸都會采用多模式傳輸，以避免單一的遠程傳輸系統(tǒng)造成監(jiān)測系統(tǒng)中斷。因此，在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中，為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，最少要同時利用兩種不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸模式來傳輸數(shù)據(jù)。目前，我國在數(shù)據(jù)傳輸方面使用的是北斗通信，北斗通信的抗干擾因素較強。

2.2 挖掘數(shù)據(jù)規(guī)律，建立智能審核

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國已經(jīng)進入了大數(shù)據(jù)時代下的環(huán)境監(jiān)測階段。要想在空氣自動監(jiān)測管理的過程中應(yīng)用大數(shù)據(jù)，首先就要對環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)特點進行分析與研究。由于區(qū)域的環(huán)境空氣系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定性、連續(xù)性以及分布性，其具體的環(huán)境空氣質(zhì)量會受到地形、氣候條件以及污染源熱分布等影響，因此在審核環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的過程中，要利用當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境數(shù)據(jù)來建立科學(xué)的智能分析系統(tǒng)，充分挖掘數(shù)據(jù)間的規(guī)律，并進行智能審核，最終得到準(zhǔn)確度較高的審核結(jié)果。在智能審核的過程中，人們應(yīng)該做到以下幾點。

2.2.1 自動剔除可預(yù)知異常數(shù)據(jù)

由于自動監(jiān)測儀器設(shè)備在日常的重啟、校準(zhǔn)、停電以及維護的各個環(huán)節(jié)中會經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常的情況，預(yù)設(shè)相關(guān)條件能夠輔助系統(tǒng)進行自動剔除。

2.2.2 若出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常的現(xiàn)象就要及時反應(yīng)

通過對獲取到的數(shù)據(jù)進行分析，人們可以準(zhǔn)確地預(yù)設(shè)出異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的根本原因。在數(shù)據(jù)異常的情況下，系統(tǒng)就可以把預(yù)設(shè)原因、圖形以及提醒方式立刻傳送給相關(guān)工作人員，這不僅可以讓工作人員簡單明了地掌握數(shù)據(jù)異常的原因，也有助于及時解決故障。如果出現(xiàn)連續(xù)3個以上相同的PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)，就代表要對紙袋進行檢查，若PM2.5與PM10出現(xiàn)倒掛情況就要立刻維修加熱系統(tǒng)。

2.2.3 合理挖掘與應(yīng)用氣象因素

天氣系統(tǒng)能夠在一定程度上影響到監(jiān)測數(shù)據(jù)的正確性，因此有必要將氣象因素引入審核智能化系統(tǒng)的建設(shè)過程中。例如，在靜穩(wěn)天氣下，系統(tǒng)控制的臨近監(jiān)測站點，PM2.5數(shù)據(jù)十分相近；在風(fēng)速比較小的情況下，城市下風(fēng)向監(jiān)測點的污染情況會加重；在風(fēng)速比較大的情況下，同一監(jiān)測站點的PM10可能會上升，PM2.5可能會下降[3]。因此，氣象條件的記錄有利于提高異常檢測數(shù)據(jù)的判斷準(zhǔn)確率，并促進人們及時做出正確處理。

2.2.4 合理利用相關(guān)性對異常數(shù)據(jù)進行判別

根據(jù)整個區(qū)域內(nèi)不同監(jiān)測站點的同一監(jiān)測因子之間、同一監(jiān)測站點不同監(jiān)測時間以及監(jiān)測因子之間的相關(guān)性進行分析，同時，人們可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦翁卣饕约拔廴驹磥碚檄h(huán)境空氣監(jiān)測數(shù)據(jù)的相關(guān)性。在審核期間出現(xiàn)關(guān)聯(lián)特性變化與離群數(shù)據(jù)時，就要再次分析與判斷異常數(shù)據(jù)。

2.3 加強第三方運維的監(jiān)管力度

因為目前環(huán)境空氣自動檢測站已經(jīng)全面普及第三方運維，人們在運行管理時更要全面加強第三方運維的監(jiān)管力度，制定嚴(yán)格的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)以及數(shù)據(jù)監(jiān)測機制，從而使第三方運維機構(gòu)和企業(yè)能夠根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的運行和維護。第三方運維管理模式應(yīng)該為環(huán)境空氣自動檢測管理技術(shù)提供有效的維護技術(shù)，全面架設(shè)第三方運維管理的組織機構(gòu)以及人員配置，確保運維力量的充足可靠；第三方運維企業(yè)的儀器設(shè)備應(yīng)該進行日常校準(zhǔn)以及易損件的定期更換，并將其間產(chǎn)生的相關(guān)費用全部納入運營經(jīng)費測算；運營人員每天應(yīng)該設(shè)置好至少四次的遠程監(jiān)控時間，確保每周開展一次現(xiàn)場巡檢工作，從而確保空氣自動檢測站點的設(shè)備能夠有效投入使用。

2.4 檢測站點的運行維護

自動檢測站點是環(huán)境空氣自動監(jiān)測管理技術(shù)的重要組成部分，也是為人們提供環(huán)境質(zhì)量分析數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的重要設(shè)施，所以其運行和維護對于環(huán)境空氣自動監(jiān)測管理技術(shù)來說非常重要。我國目前自動站點以第三方托管運維的形式為主，委托第三方的運維公司進行空氣自動檢測站點的日常維護，通過相關(guān)質(zhì)量監(jiān)督制度和抽查管理制度等方式對第三方運維情況進行集中管控，從而使第三方運維公司明確職責(zé)，做好自動檢測站點的日常運行維護和數(shù)據(jù)采集工作，并按照相關(guān)國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建立空氣檢測實驗室，使自動檢測站點能夠高效平穩(wěn)地運行。

2.5 明確各級部門職責(zé)，規(guī)范管理要求

2.5.1 環(huán)境監(jiān)測人員應(yīng)各司其職，各負(fù)其責(zé)

在環(huán)境空氣自動監(jiān)測的管理過程中，相關(guān)人員要做到各司其職，各負(fù)其責(zé)。從設(shè)備的采樣到監(jiān)測報告的上報，環(huán)境空氣監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理要實施全程、各環(huán)節(jié)的管理，其間要對第三方運維公司以及縣、市、省、國家級各級環(huán)境管理部門的職責(zé)進行明確，以充分調(diào)動各級環(huán)境管理部門對環(huán)境空氣自動站管理的積極性。

2.5.2 規(guī)范與健全管理程序

要想從根本上提高環(huán)境空氣自動監(jiān)測管理技術(shù)水平，首先就要對管理程序進行規(guī)范，根據(jù)環(huán)境污染的情況來制定空氣自動站的巡檢規(guī)程以及質(zhì)量管理技術(shù)規(guī)范，并要在規(guī)范中明確提出巡檢的次數(shù)內(nèi)容以及校準(zhǔn)時間的頻率，從而促使環(huán)境空氣自動監(jiān)測的維護工作、質(zhì)量控制與管理工作進一步程序化與業(yè)務(wù)化。

2.5.3 加強對工作人員的培訓(xùn)

為了進一步提高管理水平，首先就要加大對第三方運維單位以及各級環(huán)境監(jiān)測管理部門工作人員的培訓(xùn)力度。其內(nèi)部要嚴(yán)格實施資質(zhì)管理制度，提高內(nèi)部崗位的準(zhǔn)入門檻，并要求應(yīng)聘人員持證上崗。同時，相關(guān)機構(gòu)要定期組織工作人員進行統(tǒng)一的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，以此來提高工作人員的業(yè)務(wù)能力與綜合素養(yǎng)。

3 結(jié)語

環(huán)境空氣自動監(jiān)測管理是環(huán)境監(jiān)測的重要內(nèi)容，同時也是我國現(xiàn)階段環(huán)境空氣質(zhì)量管理體系的重要組成部分。因此，人們要對環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題進行深入分析，并通過研發(fā)和引入先進的環(huán)境空氣自動監(jiān)測管理技術(shù)，提升自動站安全保障水平。同時，要挖掘數(shù)據(jù)規(guī)律，建立智能審核系統(tǒng)，明確各級部門職責(zé)，規(guī)范管理要求，從而有效提高環(huán)境空氣自動監(jiān)測管理水平，確保自動監(jiān)測系統(tǒng)可以正常、穩(wěn)定運行，準(zhǔn)確反映環(huán)境空氣質(zhì)量狀況，最終為政府制定污染防治措施提供有價值的參考數(shù)據(jù)。