总量控制刷卡管理系统工程创新研究

孙晶　吴建伟　张伟

【摘 要】本文结合国内现状调研、课题示范工程实例，对总量控制刷卡管理系统进行分析，阐述了该系统在污染物总量控制、监管中的重要作用。

【关键词】总量；控制；刷卡

0 背景

随着经济发展、环境污染的严峻和监管人员的短缺，对强化污染源的管理，提出了更高的要求；总量控制刷卡管理系统的建设对于环保部门掌握实时排污、企业自身提高污染治理效率发挥了巨大的作用。

总量控制刷卡管理是以刷卡排污为手段，依据排污许可证通过建立“一企一证一卡”的总量控制模式，实现从浓度向浓度、总量双控制转变的点源管理制度。目前，国内实施的主要有河北、浙江、山西、等试点省市。其中：

1）石家庄市对“四个行业——电力、钢铁、水泥、玻璃”实行企业排污总量刷卡控制制度。2014年，完成“四个行业”主要污染物刷卡（IC卡）排污总量监控设备的安装建设。

2）浙江省绍兴市作为全省刷卡排污总量控制系统试点地区，目前已有绍兴独树印染等278家企业建成264套刷卡排污控制系统并投入使用，自2011年以来，全县废水排放总量从76万吨/日降到了50万吨/日。

3）2014年，河北省拿出近3亿元，为287家企业的521台（套）设备安装排污总量监控IC卡，对企业污染物排放浓度、总量进行全方位监控。

由于各地系统建设各有特点，水准、成效也各有高低，部分地区的刷卡系统在数据完整性、准确性等方面存在一些缺点或欠缺，值得我们对比研究、对相关功能进行完善创新。

1 总量控制管理系统的工作原理、构造与功能

1.1 工作原理

刷卡排污总量控制系统通过安装在企业排放管道中的智能流量计获取实时流量数据，同时从现有污染源在线监测系统获取相应监控因子实时监测浓度，计算实时污染物排放量，通过累计得出当日、当月或当年的排放总量。排污企业依据排污许可证的排污指标，由环保部门登载在电子IC卡中，系统按照计算的排放量在IC卡排污指标中逐日扣除，如IC卡中余额不足，刷卡排污系统将发送警告通知直至关闭企业进水管道阀门。

1.2 构成与功能：

总量控制管理系统由排污总量IC卡智能控制设备、总量监控及IC卡管理系统两大部分组成。现场设备通过网络将现场的排污数据传输到监控中心，通过中心系统完成对企业排污量的实时监控，总量减排分析等；

2 工程实例介绍

本次课题主要内容为开发泰州市主要污染物总量控制刷卡管理系统平台，平台包括废水和废气总量控制管理两大部分。

2.1 总量控制刷卡管理系统平台建设

该平台主要包括以下系统建设：

1）排污许可证管理子系统：主要包括排污许可证基本信息的录入、申请、审批、发证、换证、注销、年审、证书管理等业务。

2）刷卡排污管理子系统：该子系统具有IC卡管理、排放计划管理，刷卡排污结算，电动阀门控制，实时数据监控等功能。

3）总量管理子系统：对总量进行管理，包括总量的目标值及分配、控制范围及控制项目。

4）减排管理子系统：实现全市排污总量的平衡与分配并制定各排污单位总量减排任务。

5）监测数据质控与审核子系统：对传输到平台的数据进行有效性检查与审核，包括对异常数据的自动剔除、补缺、人工审核等。

6）地理信息系统：将排污企业尤其是废气排放企业的相关数据与地理位置相结合，并可自由选择矢量、影像等展示方式，实现数据的可视化。

7）工况监控子系统：采集排污企业污染治理设施（工艺）运行参数及污染物产生过程参数，建立其与污染源排放数据的相关关系。

2.2 企业现场端建设

本文选取课题示范工程中2家试点企业进行分别介绍。

1）XX沥青有限公司

该公司主要经营燃料油、沥青，本次安装一套废水排放总量控制设备，包括现场改造，安装管道式电磁流量计和电动阀门，安装并调试废水排放IC卡总量控制设备。

（1）企业排污现状：企业主要废水污染物流入巴歇尔槽，经计量后，排入积水井排放到环境水体。

（2）现场改造

①对企业挖掘并安装管道，将部分明渠式排污改造为管道式排污。

②在企业中控室安装动态管控总量仪，企业负责人在每月初持IC卡在动态管控总量仪上刷卡，录入当月核定的排放量，进行正常排污。

③在企业总排污口安装电动阀门与电磁流量计，安装视频监控系统相关设备。

（3）设备清单：主要有动态管控总量仪、电动蝶阀、电磁流量计、网络摄像机等。

2）XX能源有限公司

该公司主要安装一套废气排放总量控制设备，包括接入污染治理设施主要工况参数，安装并调试废气排放IC卡总量控制设备。

（1）企业排污现状：企业主要经营垃圾焚烧发电，现有两台日处理400吨机械炉排焚烧炉，配置一台18兆瓦凝汽式汽轮机组，日焚烧处理垃圾800吨。

（2）现场改造

①在企业中控室安装动态管控总量仪，企业负责人在每月初持IC卡在动态管控总量仪上刷卡，录入当月核定排放量，进行正常排污。

②根据不同的门选择最合适的电子锁，门禁机或读卡器一般安装高度在1.4米左右。最后安装智能门禁控制箱并接通电源。并安装红外感应器和摄像头。

③废气排放量及企业工况数据需通过DCS系统采集获得，因此由企业开放DCS数据访问接口，并提供访问链路。

（3）设备清单：主要有动态管控总量仪、摄像头、红外感应器、智能门禁控制箱等。

3 本次课题示范工程建设的创新点

本次课题示范工程在借鉴国内其它省市建设成果、总结相应缺点和功能的基础上，进行积极完善、研究，在技术功能上进行了大量细致的优化创新，主要体现在：

1）为确保数据准确性，用进水口比对审查废水排放口数据；用物料核算比对设备废气污染物排放数据；

2）为保证数据传输效率，制订专门的传输协议，并采用高效快速二进制数据传输方式；

3）为保证数据完整性，废水数据根据流量计读数自动计算缺失数据，并依据环保部规定的修约规则对污染物排放量进行自动计算，并自动下发到前端设备；

4）建设GIS（地理信息系统），将排放企业信息与地理位置相结合，当排放企业超标或超量排放时，立即在地图上用醒目的闪烁红点迅速定位到该企业，并发送短信到相关负责人；

5）除企业总排放量外，本课题针对各企业排放特征因子COD、二氧化硫等排放量进行控制；建立了手机APP、微信、短信平台。

4 总结

本次课题示范工程在创新方面的研究对总量控制管理工作起到了客观积极的支撑意义，突破了以往企业排污总量“说不清”、“管不住”的难点，促使企业自觉将总量细化分解，落实到每个车间、设备以及管理之中，真正做好总量控制。同时也为实现污染减排、倒逼企业转型升级提供了有效的技术手段。

【参考文献】

[1]幸红.污染物总量控制保障措施研究[J].政法学刊.2004，21（2）：69-71.

[2]马中，Dan Dudek，吴健，张建宇，刘淑琴.论总量控制与排污权交易[J].中国环境科学.2002，22（1）：89-92.

[责任编辑：张涛]