污染源自动监测设备动态管控系统技术及应用

付 春

（烟台市环境监控中心，山东 烟台 264010）

生态环境破坏、环境污染问题已经成为了我们国家重点关注的问题。其中最为主要的污染源就是国内诸多工厂的污染物排放，工业废弃物如果不经过合理处置就随意进行排放，将会导致水源、土壤、空气等自然环境因素急剧恶化。为了监督工厂污染物排放等问题，国家环保部门就大力推广污染源自动监测设备的应用，利用其监测管控各地区高污染行业的污染物排放问题，督促各行各业加强对污染物防治问题改进，保证污染治理设备运行，以此来有效保护环境[1]。

1 动态管控技术的相关概念和产生背景

污染源自动监控已经开展了数十年，相关的工作建设也已取得了不错成效，尤其表现在近年来环境污染问题得到了很大改善，这也依靠了法律政策和技术监管的双重保障。自动监测设备在环境管理和环境污染执法中发挥了相当重要的作用（如图1所示），已经被广泛地应用到工厂排污监测、应急处置、污染总量减排等内容当中，其中在线监测数据和实时监管也成为了环保任务的重要内容。国家各层级环境监管部门虽然采取了多种措施，但也很难在根本上防止问题的发生，数据造假的问题也是屡禁不止。作为工业大省的山东省因此开展了“防止数据造假、提高数据质量”的污染源自动监测设备动态化管控系统的工作研究[2]。

动态化管控技术，从本质上来说是一种新型的技术措施。而其技术基础是在原来的污染源自动监测设备上进行更进一步的完善，通过优化其中的核心数据监测技术对设备的运行状态、监测数据、工作参数三个方面进行重点式、动态化的监控，同时规范自动监测设备、研发动态管控设备、开发动态管控平台这三个环节来加以实现，以此来遏制数据造假的途径，保证监测数据的真实性。

2 动态化管控技术的实施手段

2.1 动态管控系统的主要功能和应用

第一，对于工作参数的监控。监控平台收集数据采集仪所上报的监测设备信息，保存相关的历史数据，并且可以提供实时查看和记录查询的功能。

第二，对于运行状况的监控。监控平台在日常运行中会接受来自数据采集仪所上报的监测设备当前的运行状态，同时也会显示出当前所监控的站点实时状态，并保存当前状态的历史数据，可作为技术人员实时查看、判断的数据参数是否异常的依据。

第三，对于监测数据的监控。监控平台可以实时监测企业所排放的空气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氧含量等数据，并判断其不同时间段内的数值变化情况，针对其中超标的数据进行标识，并且可以保存数据的分钟值和小时值，供监管人员详细判断监管[1]；监控平台首先会录入各个监测站点内各个参数的基本信息状况，并且将每个站点上报的信息参数来进行分析判断，辨别其中是否有恶意篡改信息参数的情况，如果一旦发现数据异常，平台就会发出警报，引起监管人员注意。

第四，反控功能。反控功能的作用是保证监管人员可以利用监控平台对现场的设备进行远程操控。监控平台对于数据采集仪的反控指令主要包括对历史数据、历史设备运行状况、历史报警的调看以及修改相关的配置参数。

2.2 规范自动监测手段

若想切断监测设备数据分析环节造假的途径，确保监测到的原始数据不会受到人为扰乱，就需要完善相关的技术标准。从设备的技术性能、参数输出、连接方式等因素上加强技术防控。具体的措施如下：第一，需要从技术性能方面来弥补漏洞，整治各类涉嫌造假的软件和硬件设备，如数据模拟软件、信号发射器等。对于监测设备还要加装设置权限安全管理模块和日志明细记录；第二，针对自动监测设备，要重点优化对于关键参数和运行状态的输出功能，最好可以支持远程的反向控制。比如在输出设备中，参数需要包括截距、斜率、烟道截面积等数据的修正[2]；还有对于设备运行状态的分析，包括当前的运行状况、故障、报警信息的传输等（如图2所示）。

2.3 强化动态监控平台

动态化的监控平台主要作用是对于监测设备的工作参数、运行状况、信息数据三个方面的同时监管，再利用智能化报警引擎对此三类数据信息进行监督，分析其中的异常站点、判断造假行为，来抓取不良企业造假的数据和行为。

同时监控平台也会通过短信、警铃、语音等报警方式来对监管部门进行提醒，相关人员可以以此为依据快速对现场进行调查。报警分析作为动态化管控平台的核心要点技术，主要由参数获取、报警规则库、报警分析处理三个方面的内容组成，也是监管人员务必重视的环节。

此外，在获得原始监测数据的基础上，需要增加对自动监测设备的关键运行状态和工作参数的监督。对于不同品牌的自动监测设备，要先了解其运行原理，获取该设备的关键运行参数和状况，并上传到监控平台进行分析汇总。比如对烟气监测设备的关键参数收集分析，标定校准浓度、系数；量程的上下限；零点校准系数、浓度；流速斜率；温度湿度；消解温度、时间等关键参数[2]。

2.4 新形势下动态监控系统的优化建议

针对当前市场中设备、系统、平台都较为复杂的问题，可以建立一个完善统一化的数据共享渠道，来解决当前多套监控系统并行的问题，通过整合监督资源来完善自动监控系统与其他业务系统之间的弹性化融合。根据当前的形势，相关部门需要加快实施污染源自动化监控系统的改进，优化动态管控系统的作用，搭建起一个可以集合数据汇总、分析、统计等功能于一体的监管模块。顺应科技形势，积极引入大数据，通过整合全国上下的环保信息资源，可为国内的环保工作提供数据支持，也可以为跨区域部门之间的资源共享和协作提供帮助，促进各地区之间的良好互通，营造一个齐抓共管的良好局面。

3 结论

污染源自动监测设备动态化管控是转变环保监管体系的重要基础，是有效提升国内自然环境监管信息化管理水平的重要途径。针对当前的社会发展形势，相关部门仍旧需要大力发展自动化监测设备的技术水平和信息平台，不断扩展影响范围，强化监控的准确度、有效性，这样才能不断推动我国的环境保护工作，才能落实可持续发展的政策理念。