浅谈污染源自动监控动态管控系统

龙源期刊网浅谈污染源自动监控动态管控系统作者：王金雷来源：《绿色科技》2015年第04期摘要：指出了随着环保部门对污染源自动监控数据应用力度不断加大，人们对数据真实性、有效性也愈加重视。正常运行的自动监控设备数据可实时、准确地反映企业的生产情况及产排污情况，但部分企业受经济利益驱使，通过各种手段弄虚作假。污染源自动监控动态管控系统是目前比较有效的解决方法。介绍了总体设计、系统组成及发展趋势。关键词：自动监控;数据真实;动态管控中图分类号：X83文献标识码：A文章编号：1674-9944（2015）04-0239-031引言目前，辽宁省大部分地区都已实现对重点排污单位主要污染物的24小时自动监测，为环境管理和决策提供技术支撑。排污单位要维持达标排放，每天都要投入大量的财力、物力，因此，部分排污单位受经济利益驱使，通过修改设备参数等方式弄虚作假[1]，致使部分自动监控数据不能真实反映实际排污情况。尽管环保部门已加大了查处力度，但仅依靠人工巡查比对的方式，工作量大、效率低，不能从根本上解决问题。为了有效解决修改设备参数等方式的弄虚作假问题，目前比较有效的方法是污染源自动监控动态管控，通过监测数据、工作状态、仪器关键参数三方面同时监测的方式，使监管单位在了解监测数据的同时，能够掌握和控制现场监测设备的运行状况，提高监控数据的质量和传输安全，为排污收费奠定基础，更好地为环境管理和决策提供依据。2总体设计2.1总体架构在现场端，数采仪通过与自动监控设备相连，获取设备的监测数据、设备参数、设备状态、报警信息等数据，通过无线网络上传到环保部门，环保部门接收存储数据，并通过软件平台对数据进行自动智能审核，同时向站点监测设备发送反控控制指令，包括更改设备参数、更改设备工作状态等，这些控制指令被数采仪接收，然后传送到设备。整个系统以数采仪作为枢纽，通过数采仪与监测设备的通信、数采仪与环保部门上层软件的通信，实现环保端与现场监测设备之间的通讯。2.2逻辑架构龙源期刊网在现场端，数采仪与监测设备之间实现互联，数采仪采集监测设备的各类数据经数据加密后上传到环保部门。加密后的数据在环保部门的软件平台经过了以下几个过程。（1）底层系统通过实时通讯模块，接收各监测点数采仪上传数据，经过数据解密模块将上传数据解密，解密后的数据存入内存实时数据库;（2）数据在内存数据库后，经过初步的整理，一方面转存到关系数据库，另一方面将实时数据直接供监控系统使用。（3）通过数据审核系统对关系数据库的数据进行自动审核，审核后的数据单独存放。（4）在线监控系统通过扩充，增加监测设备参数、状态监控，设备报警、反向控制功能，通过实时数据库等系统对监测设备发出控制指令[2]。3系统组成3.1监控中心软件污染源自动监控动态管控系统可实现对自动监控设备运行状态、工作参数和监测数据的“三同时”监控，并对异常状态和参数进行报警、远程反控和抓拍取证，该系统的具体功能如下。3.1.1数据监控系统兼容了“污染源自动监测监控系统”模式，保留每一个站点的污染源监测指标，实时数据、历史数据均可查询，并增加实测值监测。3.1.2监测设备参数监控可以直接看到处于异常的参数详情，还能查看此站点有哪些设备参数，他们各自的情况，当前值、正常范围、最近一次的修改记录等。3.1.3上传的内容系统能实时监控废气污染源自动监测设备测量量程、曲线斜率、速度场系数;废水污染源自动监控设备COD修正因子、COD测量偏移量、氨氮修正因子、氨氮测量间隔等影响自动监测数据准确性的工作参数，并自动保存参数修改日志。3.1.4上传的方式龙源期刊网设备参数可定时上传、变化上传和手动召唤上传，时间间隔应能灵活设置，系统应能自动保存历史记录。三种上传方式具体描述如下。（1）定时上传。监测设备的参数定时自动上传，上传频次可根据需要灵活设置，例如可1min上传1次，也可1h上传1次。（2）变化上传。当参数发生改变时立即上传，当设备参数发生改变时立即上传（即：以上一个状态为基准，第二次与第一次不同时立即上传）。（3）手动召唤上传。随时手动抽取现场设备的参数，召唤便可上传。3.1.5异常报警系统能对自动监测设备的异常工作参数、异常运行状态及参数的修改进行报警。有哪些站点属于参数异常，哪些站点属于设备故障，哪些站点属于正常，当有异常情况时，会有语音播报，并弹出提示框。提醒值班人员重点关注，现场巡查[3]。3.1.6设备反控监控人员可以在监控中心对现场设备进行远程反向控制、设置参数等操作。对现场设备进行远程反向控制操作如设备的反吹、校准、走零、走标等。系统平台对数采仪的反控指令如对时、召唤历史数据、召唤历史设备运行状态、调取历史报警、调取设备运行日志、修改配置参数等。系统平台对废气污染源监测设备的反控指令如启动设备反吹、启动设备校准、启动设备走零/走标、启动PLC、停止PLC、与监测设备对时和立即上传状态等。系统平台对于废水污染源监测设备的反控功能主要包括启动COD测量、停止COD测量、启动COD清洗、启动COD校正、启动氨氮测量、启动氨氮清洗、启动氨氮校正[4]。设备反控功能主要实现对现场监测设备参数的设置和状态的控制。反控系统总体上由两部分组成：控制中心、监测站点。控制中心需要在现有的环境监测监控平台软件中添加控制模块，每个监测站点由数据采集传输仪和现场监测设备组成（包括烟气分析仪、PLC、COD监测仪、pH计、流量计等智能设备）。系统还可以通过更改与仪器的通讯规约实现对设备的反控，可以对现场监测设备进行远程控制与设置，如校时、立即检测、自动采样频率、标定、调整参数等。远程控制与设置不应低于通讯规约内所包含的功能集。还可以直接在界面上对所选站点设备进行强制采样，通过联网测点定时发送实时数据即采集排放口流量数据和污染物浓度数据。龙源期刊网通过软件实现反控，开发后的软件具有反向控制、调节数采装置及监测设备的功能。监控人员可以在监控中心对现场设备进行远程反向控制、设置参数等操作。反向控制及时、可靠、准确地将控制指令发往被控制终端，同时能对终端的返回指令进行及时的处置，对设备反控成功后的设备状态及时进行处理。3.1.7现场取证系统能通过门禁抓拍对进入监测站房的人员拍照和取证，并能将取证信息上传到中心平台。如果有人修改了仪器参数，使上传的监测数据从超标变成达标，平台端收到报警信息后及时关注此站点，并能调用远程视频取证功能查看是谁进入了站房。3.2现场数采仪根据现场不同品牌监测设备的规格、参数，对数采仪的通讯协议进行改造，使之满足设备参数、工作状态上传和反控的要求。不仅满足用户对现场监测设备进行远程控制与设置（如校时、立即检测、自动采样频率、标定、调整参数等）的要求，而且应能通过手机短信实现对监测设备的反控功能。且数采仪应具备以下要求。（1）具有反控功能，升级后的数采仪能够适应不同监控中心下发的指令，从而对所连接的自动监测设备实现远程控制。（2）必须具有远程维护功能，能够远程升级数采仪内部软件和设置参数。（3）必须具有智能多通信协议自适应转换功能，使系统能够自动适应不同通信协议，不用修改程序就能够保证通信系统在线运行情况下，接入各种设备，以不变的程序应对千差万变的协议，真正做到智能化。4总结及展望通过对污染源自动监控系统实行动态管控，实现了对污染源自动监控数据、参数等信息实时监管的目的，从而实现“点末端监控”向“全过程监控”的转变，最大程度地减少弄虚作假情况的发生，从而提高数据真实性，保证自动监控数据能够有效地反映企业实际生产、减排情况，为环保部门提供有力的技术支持，全过程监控必将成为自动监控管理工作的发展趋势。参考文献：[1]鲍建国.固定污染源自动监控数据质量保证体系研究：以黑龙江省为例[M].北京：中国环境出版社，2013.[2]李颖，邹雪姝.现代通信原理（上册）：信息传输的基本原理[M].北京：清华大学出版社，2007.龙源期刊网[3]张明顺.环境管理[M].武汉：武汉理工大学出版社，2006.[4]刘健.废水污染源在线监控系统理论与实践[M].郑州：黄河水利出版社，2007.