河北省污染源在线监测综合监控系统的设计研究

靳睿杰　封哲　王晓楠

摘 要：本文设计了一种新型的污染源在线监测综合监控系统，实现对污染源水在线监测的全过程监控，通过建立污染源在线监测综合监控系统，提高了污染源在线监测智能化水平，减少了人力物力的，防止企业利用更改在线监测仪器数据，参数等，为环境执法，提高环境质量等提供可靠保障。

关键词：提高数据质量、污染源在线监测综合监控、监测智能监控

一、背景和意义

随着经济的发展，我省污水排放量越来越大，污染源在排污过程中出现的不确定因素也越来越多，因此在监测监管方面也要加大投入，提供一个有效的实用的先进的监控系统和解决方法，对加强环境监测力度显得极为迫切。目前，我省已经在全省重点污染源企业安装了污水在线监控系统，并建立了相关的监督方案。但是监督只能对仪器的安装、运行、数据、管理等方面监控，而不能对企业排污全过程监督，无法起到有效的监察。在现场，对污染源在线仪器进行检查，只能发现仪器是否运行正常，是否排放超标，并不能保证仪器数据是否准确，只能用手工仪器按照在线监测仪器手工比对方法进行比对。按照现有规范，比对合格，即认定仪器数据准确。但是，随着环境形势日益严重，单纯比对仪器，并不能保证仪器数据长期准确有效。因此，提出对污染源在线监测综合监控系统，就是指企业从生产，污染物处理，到最终排放都有在线仪器进行监控，保证监测数据准确有效，保证在线监控数据的真实、可靠和有效，杜绝企业弄虚作假。

二、污染源在线监测综合监控系统发挥的作用

传统的污染源自动（在线）监测系统只监测污染排放结果，不监测污染治理过程，无法杜绝企业为节省成本、关闭环保治理设施、运用稀释法等作弊手段直接排污以及“偷排暗排”的不法现象，而且只能对污染源进行监测，不能对其进行控制，即使发现超标排污行为，也难以及时采取应对措施。污染源自动监控系统是在传统自动监测系统的基础上，增加对污染源的远程控制功能，同时对排污企业污染治理过程进行监控。系统对全省重点污染排放企业进行24h实时监控，一旦发现企业排污超标，系统第一时间发出警报。企业接到报警后如不能在规定时间内解决超标排污问题，环保部门将按规定对排污违规企业进行处罚。解决了传统污染源自动监测系统“只监不控”和“只监结果，不监过程”的弊病。可以说，污染源在线监测综合监控系统提供了新的管理思路和方法，更有效的实现实时监测监控污染源水体水质状况。

三、技术关键及主要创新点

（一）主要研究内容：

1、通过监控企业的工况，了解企业的负荷，从而推断出企业的排放。企业运行与企业的排放有一定的比例关系，对锅炉的燃烧，电力的消耗，水的使用，污水处理厂污泥的产出量进行统计，通过长时间的数据积累，可以掌握企业的排放。

2、建立污染源在线监测远程监控平台。包括监测数据传输，污染源在线监测设备实时控制，远程对在线监测数据实时校验，实时报警，自动生成报表等重要功能，可以全方位提升监控能力，减少采集、分析、现场人力物力，有效遏制偷排等违法现象。

（二）技术关键：

1、自动监测数据智能化判别。目前的自动监测数据审核是人工对监测数据进行初步筛选，找出其中的可疑数据，根据监测过程中的实际情况，对监测数据进行全面、系统的核查。这是一项浩大且繁琐的工程，而且没有现场实时情况，很难判定异常值是属于污染、仪器故障或是人为干预造成。因此，针对自动监测数据量大而且复杂的特点进行自动分析，保证自动监测数据的有效性是自动管理的重中之重。

2、实现远程实时控制。从面向结果到面向过程，实现全过程监管，随时能判断监测设备运行状态，能自动反馈运行参数。还可以远程进行监测状态巡检，当遇到重大事件时例如某些监测数据严重超标等，启动该功能可以瞬时记录当前站点的所有当前数据，包括监测数据、设备运行参数数据、站点环境监测数据等。该记录下来的数据，可以作为日后分析只用。根据系统内部的监控机制，系统自动定时生成巡检单，巡检单可展现所有被检测环境的当前状态，生成的巡检单可自动交与值班人员进行确认，确认后该巡检单可用于归档审计和统计。

3、自动报警管理。本系统可以在监测各水站水样采集设备的同时，如果设备出现运行不正常的情况可以及时触动报警事件，并且系统还可以及时的跟踪故障处理过程，并将处理过程存入如数据库。故障管理的主要目标就是尽快恢复正常的运作并将事故对业务监测的负面影响减到最小，从而确保可以维持设备可用性的最高水平。

4、预测性维护。目前属于响应式维护，也就是当监测设备发生问题后才采取行动，这也造成设备运行率低，监测数据保障度差。要采用实时的监管系统，通过状态参数预测到可能出现的情况，及时采取措施。

（三）主要创新点：

1、远程质控技术的应用。可以实现对污染源在线监测数据的远程比对，实现智能化判别。

2、实现水样的平行测试、标准样品的平行测试等远程质量管理措施。

3、可以根據标液比对情况实现对仪器本身线性系数的修正，保证仪器数据的准确性。

4、远程进行监测状态巡检，当遇到重大事件时可以瞬时记录当前站点的所有当前数据，包括监测数据、设备运行参数数据、站点环境监测数据等。

5、处理数据的查询以外，系统还可以提供各类监测信息的数据挖掘功能。

四、应用方向

（一）建立与在线监测相匹配的远程质量控制规范。

目前的水质在线监测质量控制要求已经不能适应目前的水质在线监测体系。国家建立水质在线监测的目的没有达到，根本原因是因为无论是企业，还是环境监测部门本身都对水质在线监测数据存在质疑，对在线监测数据准确性没有判别标准。

如果引入远程监管的概念，对在线监测数据做到一数一质控，那么在线监测数据将会发生质的改变。每一个在线监测数据都具备说服力，都能作为追责的依据，那么对在线监测事业的发展也会起到巨大的推进作用。

（二）管理模式的创新。

数据质控是环境监测管理的重要一环，远程质控的建立必将会产生新的管理模式。在即将发布的“水十条”中，污水处理的指标和监管力度都将更加严格，现有的水质在线管理体系难以应对新形势下水环境监测管理需求，无法做到实时、有效监管。

新的管理模式下，首先节省了人力物力的开支，再多的水质在线监测系统也可以轻松管理；其次，对运营公司起到监督考核作用；再次，对现场的设备仪器运营起到考核评价作用；最后还可以作为在线监测设备的评价标准。

（三）社会化规范化公众服务。

随着公众对环境日益重视，环境监测公众化已是必然的发展趋势，如何满足公众对环境信息知情权的需求，如何让公众有效的参与进来是环境监测公众化的主要难题。通过远程监管体系，我们可以开放端口对主流媒体，让公众参与到对企业监测数据的有效性判别中，既可以满足公众的需求，又可以对企业有效监督。

（作者单位：河北省环境监测中心）