污染源在線自動監(jiān)測質(zhì)量影響因素分析及對策

王碧松 梅文鼎

摘要：污染源自動監(jiān)測設(shè)備正常運(yùn)行時可產(chǎn)生相關(guān)數(shù)據(jù)，作為環(huán)境監(jiān)督管理的參考信息?；诖耍越B興市污染源在線監(jiān)測設(shè)備為例，探討了影響該數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的主要因素，總結(jié)具體問題，提出了滿足工作需求的動態(tài)管控思路以及可采取的技術(shù)措施，從應(yīng)用效果來看，動態(tài)管控系統(tǒng)的可行性較高，能夠提供具有參考價值的污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：污染源在線自動監(jiān)測;設(shè)備數(shù)據(jù);主要因素

中圖分類號：X831

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?文章編號：1674-9944（2020）14-0099-02

1?引言

污染源自動監(jiān)測設(shè)備的工作特點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)對污染源的實(shí)時監(jiān)測，掌握其具體類別以及濃度等方面的情況，以此為依據(jù)，管理人員可從源頭上加強(qiáng)對污染源的控制[1]。污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成要素較多，覆蓋到設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)行全流程，各環(huán)節(jié)都要維持正常狀況，從而保證監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。

2?污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量影響因素

2.1?污染源自動監(jiān)測設(shè)備質(zhì)量差異化明顯

污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成中，監(jiān)測設(shè)備占據(jù)重要地位，主要用于監(jiān)測工作，其對于系統(tǒng)整體工作狀況的影響較為顯著，因此要從污染源自動監(jiān)測設(shè)備入手，保證其運(yùn)行能力，從而提高污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性[2]。但從現(xiàn)階段污染源自動監(jiān)測設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r來看，存在市場準(zhǔn)入門檻低、質(zhì)量層次不齊等問題。《管理辦法》針對污染源自動監(jiān)測設(shè)備作出了相關(guān)規(guī)定，體現(xiàn)在建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)等方面，要求各階段的費(fèi)用應(yīng)由排污企業(yè)自籌。在此機(jī)制下，部分排污企業(yè)出于節(jié)省成本的目的而采購劣質(zhì)設(shè)備，導(dǎo)致得到的污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)與真實(shí)情況相差甚遠(yuǎn)，難以給排污企業(yè)的排污狀況分析工作提供可靠的依據(jù)。

2.2?運(yùn)維公司被動式運(yùn)維

污染源自動監(jiān)測設(shè)備采取的是24 h持續(xù)性運(yùn)行的工作方式，但在惡劣自然環(huán)境、電力供應(yīng)異常等方面的影響下，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障。污染源監(jiān)控站點(diǎn)的分布具有覆蓋面廣、位置分散、數(shù)量多的特點(diǎn)，各站點(diǎn)的工作狀況都存在差異，日常運(yùn)維工作量偏大。對此，多數(shù)地區(qū)都引入了第三方托管模式，挑選符合資質(zhì)要求的運(yùn)維公司，委托其完成污染源監(jiān)控站的運(yùn)維工作。從日常工作狀況來看，運(yùn)維公司的主動性偏弱，過度依賴于事后檢修和定期巡檢的方式，無法以主動的姿態(tài)做好日常工作。事后檢修發(fā)生于設(shè)備故障之后，要深入到現(xiàn)場排查故障，在確定具體情況后再返回取備用零部件，再次進(jìn)入現(xiàn)場展開維修，全程耗時長、效益低下。定期巡檢的優(yōu)勢在于可在日常工作中發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，但不足之處在于缺乏針對性，遺漏故障的問題較為普遍。顯然，此類被動運(yùn)維工作模式存在較強(qiáng)的局限性，例如運(yùn)維盲目、效率低等，且產(chǎn)生的污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)也存在失真的可能[3]。

3?污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量技術(shù)保證措施

3.1?形成統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范

首先，提高污染源自動監(jiān)測設(shè)備的工作能力，有效修復(fù)漏洞、消除隱患，并為之配套二級操作管理權(quán)限等高度可用性的功能，形成對監(jiān)測數(shù)據(jù)的強(qiáng)有力保護(hù)機(jī)制，以免人為修改數(shù)據(jù)[4]。其次，優(yōu)化連接方式，配置RS232/RS485接口，在其作用下使污染源自動監(jiān)測設(shè)備穩(wěn)定連接至動態(tài)管控設(shè)備，并控制好污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)的輸出形式，必須是原始數(shù)據(jù);嚴(yán)格約束污染源自動監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸途徑，不可與任何非相關(guān)信號連接，對于以DCS為代表的相關(guān)數(shù)據(jù)信號，其產(chǎn)生的途徑必須是數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備統(tǒng)一提供，此舉的作用在于保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實(shí)性，即未經(jīng)過任何處理的原始數(shù)據(jù)。最后，要豐富污染源自動監(jiān)測設(shè)備的功能，使其可高效完成運(yùn)行狀態(tài)和工作參數(shù)的輸出工作。具體而言，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息應(yīng)體現(xiàn)在測量、校準(zhǔn)、維護(hù)等方面;設(shè)備工作參數(shù)則指的是量程、截距、檢測試件、標(biāo)樣濃度等方面。

3.2?創(chuàng)建運(yùn)行狀態(tài)信息上報機(jī)制

排污企業(yè)需要將某個時間段內(nèi)的污染源自動監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)及時上報，覆蓋到運(yùn)行狀態(tài)、故障類型及持續(xù)時間等方面。對此，需要形成高效的上報機(jī)制，以便順利上報運(yùn)行狀態(tài)信息?？紤]到信息內(nèi)容豐富的特點(diǎn)，需將其劃分為生產(chǎn)、治污設(shè)施、廢氣儀器3類，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步劃分為12個小類，并協(xié)調(diào)好上報時間段，若超出上報期限該部分信息則被視為無效。

上報信息在得到審核處理后將進(jìn)入關(guān)聯(lián)分析環(huán)節(jié)，即評價上報信息的真實(shí)與否，若與上傳的監(jiān)測信息具有一致性，則無異議;若存在差異，則斷定排污企業(yè)存在虛假上報行為，此時將自動觸發(fā)系統(tǒng)，使其及時發(fā)出報警提示。因此，在采取關(guān)聯(lián)分析的機(jī)制后，可起到甄別虛假上報信息的作用，保證了自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性[5]。

3.3?創(chuàng)建報警規(guī)則和報警處理流程

引入現(xiàn)階段主流的大數(shù)據(jù)技術(shù)，將其作為驅(qū)動因素，創(chuàng)建污染源監(jiān)測報警規(guī)則，在其支持下得出定性和定量的結(jié)論[6]。具體而言，定性結(jié)論考慮的是報警信息的類別，以此為依據(jù)給出結(jié)論;對于定量結(jié)論，則充分考慮到各項可能對檢測項目造成不利影響的數(shù)據(jù)時段，在此基礎(chǔ)上給出相關(guān)結(jié)論。通過此方式，可提供三級報警信息，用于反映數(shù)據(jù)作假可疑度，其中一級為80%以上，二級為60%～80%，對于上述兩種情況，環(huán)保主管部門必須深入現(xiàn)場展開地毯式排查，明確參數(shù)情況，給出正確的判斷。還存在三級報警信息，此時系統(tǒng)將發(fā)送指令，在其調(diào)度下使運(yùn)營單位做好維護(hù)工作[7]。在落實(shí)報警規(guī)則后能夠保證處理結(jié)果的可靠性，將其準(zhǔn)確標(biāo)記至污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)上，以便分析污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)是否具有真實(shí)性;此外，系統(tǒng)還能夠及時捕捉作假信息，將其統(tǒng)一存儲，以便給后續(xù)的處罰工作提供依據(jù)[8]。

4?實(shí)例分析

紹興市生態(tài)環(huán)境局上虞分局大氣環(huán)境監(jiān)測項目中，高度提倡“打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”的工作理念，面向紹興市的污染狀況展開全方位監(jiān)測。項目投資712萬元，配置了現(xiàn)階段主流的監(jiān)測設(shè)備，以便獲得污染源的相關(guān)信息。但在該項目監(jiān)測過程中，有時會遇到監(jiān)測數(shù)據(jù)異常的情況，從而影響監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。具體來說，自動監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常的有以下幾種：

4.1?異常數(shù)據(jù)原因分析

（1）測量值出現(xiàn)較低值、0值甚至負(fù)值。這種情況一般為儀器故障所致，例如CO分析儀紅外光源損壞、泵軸卡死等情況，在線數(shù)據(jù)突然降至0點(diǎn)附近，還有可能是顆粒物分析儀流量故障降低導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏低等。對此，運(yùn)維人員應(yīng)該及時趕往現(xiàn)場排查異常原因，并上報當(dāng)?shù)刂鞴懿块T。

（2）測量值異常偏高。經(jīng)分析可能為站點(diǎn)周圍污染源排放導(dǎo)致。對此，一般可先遠(yuǎn)程查看該站點(diǎn)分析儀的電壓、壓力、流量等信號是否正常。排除是否為儀器故障，然后運(yùn)維人員趕到現(xiàn)場對儀器進(jìn)行進(jìn)一步確認(rèn)，并對周邊情況進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，看是否有特殊污染源存在。

（3）除了儀器故障、站點(diǎn)周邊短時污染源、運(yùn)維人員主觀因素等情況導(dǎo)致在線測量數(shù)據(jù)的異常外，有時也會因惡劣天氣（如暴雨、雷電、大風(fēng)）造成數(shù)據(jù)異常。當(dāng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)測量異常時，需要運(yùn)維人員第一時間趕往現(xiàn)場進(jìn)行明確排查，結(jié)合實(shí)際情況，針對異常數(shù)據(jù)分別處理。異常數(shù)據(jù)處理可結(jié)合軟件自動審核和人工審核兩部分，軟件設(shè)置判斷規(guī)則能夠?qū)崿F(xiàn)自動站監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動判斷和處理。

4.2?異常數(shù)據(jù)處理

自動審核規(guī)則的設(shè)定主要根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 193-2005）中的第5條中異常值的取舍以及《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2095-2012）中第6條數(shù)據(jù)統(tǒng)計有效性的相關(guān)規(guī)定。人工審查對軟件自動審核數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行復(fù)核并再次確認(rèn)，確保軟件自動審核數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;通過站點(diǎn)間的趨勢變化、關(guān)聯(lián)參數(shù)同步分析以及儀器參數(shù)分析等方法綜合判斷異常數(shù)據(jù);對審核懷疑的異常數(shù)據(jù)要求運(yùn)維人員現(xiàn)場檢查，根據(jù)實(shí)際情況對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)后判斷數(shù)據(jù)是否異常并在審核平臺提交異常數(shù)據(jù)和原因。

4.3?設(shè)備保養(yǎng)維修

不考慮設(shè)備數(shù)據(jù)缺失的情況包括以下兩種：一是正常維修保養(yǎng)，主要有因設(shè)備微調(diào)或停電而造成數(shù)據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)丟失;二是不可抗拒的外力因素，如設(shè)備被認(rèn)為損毀而造成的數(shù)據(jù)缺失。除上述原因之外，所有檢測設(shè)備要確保正常待機(jī)，24 h不間斷運(yùn)行，每月工作的最低限度為28 d，一年工作的最低限度為245 d。若氣象站監(jiān)測數(shù)據(jù)突然出現(xiàn)異?；驒z測范圍內(nèi)出現(xiàn)污染情況，需在4 h內(nèi)將其信息上報給甲方并安排相關(guān)人員取樣，及時將樣本送至檢測中心，安排專人負(fù)責(zé)設(shè)備的正常運(yùn)行，并記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)。

5?結(jié)論與建議

污染源自動監(jiān)測設(shè)備在現(xiàn)代化的環(huán)保建設(shè)工作中具有重要意義，在實(shí)施時必須以規(guī)范化制度為引導(dǎo)，引入先進(jìn)的技術(shù)，采取高度成熟的管理模式，為日常工作提供充足的經(jīng)費(fèi)支持，以便各項污染源監(jiān)測工作可高效推進(jìn)，有效改善環(huán)境品質(zhì)，走可持續(xù)發(fā)展之路。但在這個過程中，僅僅依靠技術(shù)檢測污染源達(dá)不到源頭治理的目的，還需企業(yè)積極轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，加快開發(fā)新能源企業(yè)的步伐，取代污染嚴(yán)重的重工業(yè)，以還人們生存家園一片藍(lán)天。

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