污染源自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備動(dòng)態(tài)管控系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用

付 春

（煙臺(tái)市環(huán)境監(jiān)控中心，山東 煙臺(tái) 264010）

生態(tài)環(huán)境破壞、環(huán)境污染問題已經(jīng)成為了我們國家重點(diǎn)關(guān)注的問題。其中最為主要的污染源就是國內(nèi)諸多工廠的污染物排放，工業(yè)廢棄物如果不經(jīng)過合理處置就隨意進(jìn)行排放，將會(huì)導(dǎo)致水源、土壤、空氣等自然環(huán)境因素急劇惡化。為了監(jiān)督工廠污染物排放等問題，國家環(huán)保部門就大力推廣污染源自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備的應(yīng)用，利用其監(jiān)測管控各地區(qū)高污染行業(yè)的污染物排放問題，督促各行各業(yè)加強(qiáng)對污染物防治問題改進(jìn)，保證污染治理設(shè)備運(yùn)行，以此來有效保護(hù)環(huán)境[1]。

1 動(dòng)態(tài)管控技術(shù)的相關(guān)概念和產(chǎn)生背景

污染源自動(dòng)監(jiān)控已經(jīng)開展了數(shù)十年，相關(guān)的工作建設(shè)也已取得了不錯(cuò)成效，尤其表現(xiàn)在近年來環(huán)境污染問題得到了很大改善，這也依靠了法律政策和技術(shù)監(jiān)管的雙重保障。自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備在環(huán)境管理和環(huán)境污染執(zhí)法中發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用（如圖1所示），已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到工廠排污監(jiān)測、應(yīng)急處置、污染總量減排等內(nèi)容當(dāng)中，其中在線監(jiān)測數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)監(jiān)管也成為了環(huán)保任務(wù)的重要內(nèi)容。國家各層級(jí)環(huán)境監(jiān)管部門雖然采取了多種措施，但也很難在根本上防止問題的發(fā)生，數(shù)據(jù)造假的問題也是屢禁不止。作為工業(yè)大省的山東省因此開展了“防止數(shù)據(jù)造假、提高數(shù)據(jù)質(zhì)量”的污染源自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備動(dòng)態(tài)化管控系統(tǒng)的工作研究[2]。

動(dòng)態(tài)化管控技術(shù)，從本質(zhì)上來說是一種新型的技術(shù)措施。而其技術(shù)基礎(chǔ)是在原來的污染源自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備上進(jìn)行更進(jìn)一步的完善，通過優(yōu)化其中的核心數(shù)據(jù)監(jiān)測技術(shù)對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、工作參數(shù)三個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)式、動(dòng)態(tài)化的監(jiān)控，同時(shí)規(guī)范自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備、研發(fā)動(dòng)態(tài)管控設(shè)備、開發(fā)動(dòng)態(tài)管控平臺(tái)這三個(gè)環(huán)節(jié)來加以實(shí)現(xiàn)，以此來遏制數(shù)據(jù)造假的途徑，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

2 動(dòng)態(tài)化管控技術(shù)的實(shí)施手段

2.1 動(dòng)態(tài)管控系統(tǒng)的主要功能和應(yīng)用

第一，對于工作參數(shù)的監(jiān)控。監(jiān)控平臺(tái)收集數(shù)據(jù)采集儀所上報(bào)的監(jiān)測設(shè)備信息，保存相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)，并且可以提供實(shí)時(shí)查看和記錄查詢的功能。

第二，對于運(yùn)行狀況的監(jiān)控。監(jiān)控平臺(tái)在日常運(yùn)行中會(huì)接受來自數(shù)據(jù)采集儀所上報(bào)的監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也會(huì)顯示出當(dāng)前所監(jiān)控的站點(diǎn)實(shí)時(shí)狀態(tài)，并保存當(dāng)前狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù)，可作為技術(shù)人員實(shí)時(shí)查看、判斷的數(shù)據(jù)參數(shù)是否異常的依據(jù)。

第三，對于監(jiān)測數(shù)據(jù)的監(jiān)控。監(jiān)控平臺(tái)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測企業(yè)所排放的空氣顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、氧含量等數(shù)據(jù)，并判斷其不同時(shí)間段內(nèi)的數(shù)值變化情況，針對其中超標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并且可以保存數(shù)據(jù)的分鐘值和小時(shí)值，供監(jiān)管人員詳細(xì)判斷監(jiān)管[1]；監(jiān)控平臺(tái)首先會(huì)錄入各個(gè)監(jiān)測站點(diǎn)內(nèi)各個(gè)參數(shù)的基本信息狀況，并且將每個(gè)站點(diǎn)上報(bào)的信息參數(shù)來進(jìn)行分析判斷，辨別其中是否有惡意篡改信息參數(shù)的情況，如果一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，平臺(tái)就會(huì)發(fā)出警報(bào)，引起監(jiān)管人員注意。

第四，反控功能。反控功能的作用是保證監(jiān)管人員可以利用監(jiān)控平臺(tái)對現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。監(jiān)控平臺(tái)對于數(shù)據(jù)采集儀的反控指令主要包括對歷史數(shù)據(jù)、歷史設(shè)備運(yùn)行狀況、歷史報(bào)警的調(diào)看以及修改相關(guān)的配置參數(shù)。

2.2 規(guī)范自動(dòng)監(jiān)測手段

若想切斷監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)造假的途徑，確保監(jiān)測到的原始數(shù)據(jù)不會(huì)受到人為擾亂，就需要完善相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。從設(shè)備的技術(shù)性能、參數(shù)輸出、連接方式等因素上加強(qiáng)技術(shù)防控。具體的措施如下：第一，需要從技術(shù)性能方面來彌補(bǔ)漏洞，整治各類涉嫌造假的軟件和硬件設(shè)備，如數(shù)據(jù)模擬軟件、信號(hào)發(fā)射器等。對于監(jiān)測設(shè)備還要加裝設(shè)置權(quán)限安全管理模塊和日志明細(xì)記錄；第二，針對自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備，要重點(diǎn)優(yōu)化對于關(guān)鍵參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)的輸出功能，最好可以支持遠(yuǎn)程的反向控制。比如在輸出設(shè)備中，參數(shù)需要包括截距、斜率、煙道截面積等數(shù)據(jù)的修正[2]；還有對于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的分析，包括當(dāng)前的運(yùn)行狀況、故障、報(bào)警信息的傳輸?shù)龋ㄈ鐖D2所示）。

2.3 強(qiáng)化動(dòng)態(tài)監(jiān)控平臺(tái)

動(dòng)態(tài)化的監(jiān)控平臺(tái)主要作用是對于監(jiān)測設(shè)備的工作參數(shù)、運(yùn)行狀況、信息數(shù)據(jù)三個(gè)方面的同時(shí)監(jiān)管，再利用智能化報(bào)警引擎對此三類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行監(jiān)督，分析其中的異常站點(diǎn)、判斷造假行為，來抓取不良企業(yè)造假的數(shù)據(jù)和行為。

同時(shí)監(jiān)控平臺(tái)也會(huì)通過短信、警鈴、語音等報(bào)警方式來對監(jiān)管部門進(jìn)行提醒，相關(guān)人員可以以此為依據(jù)快速對現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查。報(bào)警分析作為動(dòng)態(tài)化管控平臺(tái)的核心要點(diǎn)技術(shù)，主要由參數(shù)獲取、報(bào)警規(guī)則庫、報(bào)警分析處理三個(gè)方面的內(nèi)容組成，也是監(jiān)管人員務(wù)必重視的環(huán)節(jié)。

此外，在獲得原始監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，需要增加對自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備的關(guān)鍵運(yùn)行狀態(tài)和工作參數(shù)的監(jiān)督。對于不同品牌的自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備，要先了解其運(yùn)行原理，獲取該設(shè)備的關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)和狀況，并上傳到監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行分析匯總。比如對煙氣監(jiān)測設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)收集分析，標(biāo)定校準(zhǔn)濃度、系數(shù)；量程的上下限；零點(diǎn)校準(zhǔn)系數(shù)、濃度；流速斜率；溫度濕度；消解溫度、時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)[2]。

2.4 新形勢下動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化建議

針對當(dāng)前市場中設(shè)備、系統(tǒng)、平臺(tái)都較為復(fù)雜的問題，可以建立一個(gè)完善統(tǒng)一化的數(shù)據(jù)共享渠道，來解決當(dāng)前多套監(jiān)控系統(tǒng)并行的問題，通過整合監(jiān)督資源來完善自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的彈性化融合。根據(jù)當(dāng)前的形勢，相關(guān)部門需要加快實(shí)施污染源自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的改進(jìn)，優(yōu)化動(dòng)態(tài)管控系統(tǒng)的作用，搭建起一個(gè)可以集合數(shù)據(jù)匯總、分析、統(tǒng)計(jì)等功能于一體的監(jiān)管模塊。順應(yīng)科技形勢，積極引入大數(shù)據(jù)，通過整合全國上下的環(huán)保信息資源，可為國內(nèi)的環(huán)保工作提供數(shù)據(jù)支持，也可以為跨區(qū)域部門之間的資源共享和協(xié)作提供幫助，促進(jìn)各地區(qū)之間的良好互通，營造一個(gè)齊抓共管的良好局面。

3 結(jié)論

污染源自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備動(dòng)態(tài)化管控是轉(zhuǎn)變環(huán)保監(jiān)管體系的重要基礎(chǔ)，是有效提升國內(nèi)自然環(huán)境監(jiān)管信息化管理水平的重要途徑。針對當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展形勢，相關(guān)部門仍舊需要大力發(fā)展自動(dòng)化監(jiān)測設(shè)備的技術(shù)水平和信息平臺(tái)，不斷擴(kuò)展影響范圍，強(qiáng)化監(jiān)控的準(zhǔn)確度、有效性，這樣才能不斷推動(dòng)我國的環(huán)境保護(hù)工作，才能落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的政策理念。