余飛

（中國石油安全環(huán)保技術研究院）

提升污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸有效率的方法探討

余飛

（中國石油安全環(huán)保技術研究院）

為適應國家考核要求，各級環(huán)保部門及相關單位建設了污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)，并將數(shù)據(jù)傳輸有效率的監(jiān)控作為系統(tǒng)建設的核心內(nèi)容。系統(tǒng)應用顯示部分企業(yè)還不能完全達到污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸有效率75%的國家考核要求，所以對提升企業(yè)污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸有效率方法的探討就顯得非常必要。文章通過對其原因的分析，總結(jié)了提高數(shù)據(jù)傳輸有效率的方法，對于在一定程度上提升數(shù)據(jù)傳輸有效率、強化企業(yè)環(huán)境排放監(jiān)管水平，具有一定借鑒與推廣意義。

污染源；自動監(jiān)控數(shù)據(jù)；傳輸有效率

0 引 言

為落實國家環(huán)境保護與節(jié)能減排的目標及要求，國家環(huán)保部下發(fā)了《“十二五”主要污染物總量減排考核辦法》（以下簡稱“辦法”），辦法明確將“污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸有效率75%”作為年度考核指標之一，對年度考核不通過的，實行“一票否決”制，所以對提高污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸有效率方法的分析顯得尤為必要［1］。

1 國家對污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)的考核要求

1.1 考核制度

為了進一步落實辦法的執(zhí)行，國家環(huán)保部制定并下發(fā)了《“十二五”主要污染物總量減排監(jiān)測體系建設運行考核實施細則》和《國家重點監(jiān)控企業(yè)自動監(jiān)控系統(tǒng)建設運行管理考核實施細則》，其中前者是對總量減排監(jiān)測體系考核的要求，后者是對自動監(jiān)控系統(tǒng)考核的要求，即對污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸有效率的考核。

數(shù)據(jù)傳輸有效率為考核時段內(nèi)可實施自動監(jiān)控的國家重點監(jiān)控企業(yè)（以下簡稱“可控國控企業(yè)”），將其自動監(jiān)控數(shù)據(jù)上報至環(huán)保部污染源自動監(jiān)控平臺，該平臺對其數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)有效性兩方面進行考核的指標，其指標計算方法為數(shù)據(jù)傳輸率和數(shù)據(jù)有效率的乘積。

數(shù)據(jù)傳輸率為考核時段內(nèi)實收數(shù)據(jù)個數(shù)與應收數(shù)據(jù)個數(shù)的百分比。考核數(shù)據(jù)為可控國控企業(yè)自動監(jiān)控設備直出數(shù)據(jù)中主要污染物的濃度、流量和排放量數(shù)據(jù)，考核數(shù)據(jù)類型為小時數(shù)據(jù)和日數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)有效率為考核時段內(nèi)實收有效數(shù)據(jù)組數(shù)量與應收數(shù)據(jù)組數(shù)量的百分比。考核的數(shù)據(jù)組為可控國控企業(yè)自動監(jiān)控設備直出數(shù)據(jù)中的主要污染物排放實測濃度、流量、排放量等數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)組，考核數(shù)據(jù)類型為小時數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)組中任一數(shù)據(jù)無效則該數(shù)據(jù)組無效［2］。

1.2 考核規(guī)則

數(shù)據(jù)傳輸有效率

式中，Z為被考核地區(qū)自動監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸有效率；C為考核時段內(nèi)全部監(jiān)控點的數(shù)據(jù)傳輸率；P為考核時段內(nèi)全部監(jiān)控點的數(shù)據(jù)有效率。

數(shù)據(jù)傳輸率

式中，D為考核時段內(nèi)各數(shù)據(jù)類型實收數(shù)據(jù)個數(shù)之和；E為考核時段內(nèi)各數(shù)據(jù)類型應收數(shù)據(jù)個數(shù)之和；F為考核時段內(nèi)各數(shù)據(jù)類型缺失數(shù)據(jù)個數(shù)之和。

廢氣考核項為各個監(jiān)測指標的實測濃度、折算濃度、排放量、流量數(shù)據(jù)個數(shù)之和；廢水考核項為各個監(jiān)測指標的濃度、排放量、流量數(shù)據(jù)個數(shù)之和；考核數(shù)據(jù)類型為日、小時數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)有效率

式中，S為考核時段內(nèi)實收有效數(shù)據(jù)組數(shù)量；M為考核時段內(nèi)應收數(shù)據(jù)組數(shù)量。

廢氣考核項為各個監(jiān)測指標的實測濃度、流量、排放量為一個數(shù)據(jù)組；廢水考核項為各個監(jiān)測指標的濃度、流量、排放量為一個數(shù)據(jù)組；考核數(shù)據(jù)類型為小時數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)修約補遺

由于企業(yè)停產(chǎn)、監(jiān)測設備故障、數(shù)采儀故障等因素影響數(shù)據(jù)傳輸有效率的計算，可在上傳憑證的情況下進行人工數(shù)據(jù)干預，主要包括：手工監(jiān)測數(shù)據(jù)修補、人工數(shù)據(jù)修約、技術規(guī)則修約。修約數(shù)據(jù)作為有效數(shù)據(jù)參與數(shù)據(jù)有效率的計算，不參與數(shù)據(jù)傳輸率的計算。

2 污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)建設及應用現(xiàn)狀

近年來，隨著國家對環(huán)境監(jiān)測體系建設的加強，各級環(huán)保部門及相關單位也做出了相應安排與部署，包括組建專業(yè)化監(jiān)測隊伍，成立污染源監(jiān)控中心，開發(fā)應用污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)，形成了在線監(jiān)測與監(jiān)督性監(jiān)測相結(jié)合的污染源監(jiān)測管控模式。特別是在線監(jiān)測領域，利用先進的信息技術手段包括物聯(lián)網(wǎng)技術、無線傳輸技術等實現(xiàn)了對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時采集與傳輸，極大的加強了污染源排放管理能力。

隨著環(huán)保部門在線監(jiān)測能力的加強，各企業(yè)也越來越重視在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設，并采取了系列措施，以某大型石油石化公司為例，去年公司正式下發(fā)污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運行管理辦法，對各單位、部門的職責進行了定義，對在線監(jiān)測設備運行、數(shù)據(jù)管理等進行了要求，明確了對相關企業(yè)、人員的監(jiān)督與考核。為貫徹落實好公司污染源在線監(jiān)測相關制度與要求，公司污染源監(jiān)控中心根據(jù)在線監(jiān)測系統(tǒng)運行管理需要，編制了污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運行管理考核細則，從人員、經(jīng)費、規(guī)章制度、在線監(jiān)測設備的安裝與管理、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)管理等多個方面進行了量化指標考核，通過對該細則的執(zhí)行，強化了各企業(yè)在線監(jiān)測能力的建設，保障了公司順利通過環(huán)保部對污染源在線監(jiān)測的年度考核任務。截至2014年，公司共計完成了包括廢水、廢氣249個監(jiān)測點的在線監(jiān)測設備與數(shù)據(jù)采集傳輸設備的安裝與聯(lián)網(wǎng)工作，基本實現(xiàn)了對公司所有國控口及考核基數(shù)范圍內(nèi)的排污口在線監(jiān)測的全覆蓋，并按照國家環(huán)保部考核通知的要求將數(shù)據(jù)傳輸有效率納入到系統(tǒng)運行考核范疇［3］。

3 數(shù)據(jù)傳輸有效率偏低的原因

污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)通過一段時間的運行，強化了企業(yè)對污染源排放的現(xiàn)場管理能力，有效地支撐了污染源監(jiān)控中心遠程開展相關監(jiān)督與監(jiān)控工作，快速的輔助了總部領導的環(huán)境管理決策。但通過系統(tǒng)的應用，也反映了部分單位的污染源排放情況與國家的要求還存在差距，自動監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸有效率還難以達到75%的考核標準，通過對自動監(jiān)控數(shù)據(jù)的分析，自動監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸有效率偏低主要存在以下幾個方面的問題。

3.1 傳輸率偏低的原因

傳輸率是實收數(shù)據(jù)與應收數(shù)據(jù)的比值。應收數(shù)據(jù)是指按照考核要求的所有監(jiān)測點及監(jiān)測項目的數(shù)據(jù)之和，應收數(shù)據(jù)的數(shù)量是相關固定的。實收數(shù)據(jù)是中心平臺實際收到的數(shù)據(jù)之和，主要與監(jiān)測點的數(shù)量、監(jiān)測項目種類、數(shù)據(jù)監(jiān)測標準、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性等指標相關。傳輸率偏低主要原因有以下幾點。

未按國家要求對監(jiān)測點進行監(jiān)測

部分企業(yè)污染源排放口存在設備設施陳舊老化、現(xiàn)場需要整改，暫時不具備安裝條件而未能按國家要求安裝在線監(jiān)測設備、數(shù)據(jù)采集傳輸設備等情況。

國家考核二氧化硫、氮氧化物、化學需氧量、氨氮共四項指標，部分企業(yè)排放口沒有按照國家要求對這四項指標進行監(jiān)測，

未按照國家要求的在線監(jiān)測標準進行監(jiān)測

傳輸率的國家考核是要求考核小時、日數(shù)據(jù)，廢氣的國家考核是要求考核實測濃度、折算濃度、流量、排放量，廢水的國家考核是要求考核實測濃度、流量、排放量，部分企業(yè)存在考核指標監(jiān)測數(shù)據(jù)缺失。

數(shù)據(jù)傳輸設備未能穩(wěn)定的進行數(shù)據(jù)傳輸

各數(shù)據(jù)傳輸設備部署在現(xiàn)場采用有線或者無線方式進行數(shù)據(jù)傳輸，由于傳輸信號的穩(wěn)定性、設備不能支持斷點續(xù)傳、無法進行遠程控制等原因?qū)е虏糠直O(jiān)測數(shù)據(jù)的缺失。

3.2 有效率偏低的原因

有效率是實收有效數(shù)據(jù)組與應收數(shù)據(jù)組的比值。應收數(shù)據(jù)組是指按照考核要求的所有監(jiān)測點及監(jiān)測項目的實測濃度、流量、排放量等數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)組之和，應收數(shù)據(jù)組的數(shù)量是相關固定的。實收有效數(shù)據(jù)組是中心平臺實際收到的有效數(shù)據(jù)組之和，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)組的有效性。有效率偏低的主要原因有以下幾點。

模型與建模是科學發(fā)展的重要元素，也是科學學習中不可或缺的認知與能力。模型認知即指基于模型的認知，包含兩個基本層次：①基于科學模型的認知，即感受模型素材，識別組成要素及要素間的關系，通過模型理解事物及其變化的本質(zhì)特征和規(guī)律，在使用模型過程中完成描述、解釋現(xiàn)象，預測性質(zhì)與變化等功能；②建構認知模型，在認識研究對象的本質(zhì)特征、構成要素及其相互關系的基礎上，建立認知模型，為解決復雜問題提供思考框架，形成解決問題的思路與方法。在生物學教學中，教師應該幫助學生樹立模型意識、體會模型價值，以建?；顒訛檩d體提高學生的模型認知能力，提升學生的學科核心素養(yǎng)。

實收數(shù)據(jù)的不完整

由于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)缺少流量數(shù)據(jù)、折算濃度等原因?qū)е聰?shù)據(jù)組的不完整，整個數(shù)據(jù)組為無效數(shù)據(jù)組，不能參與有效率的計算。

未對異常數(shù)據(jù)進行修約

由于設備故障、開展比對監(jiān)測等原因?qū)е碌漠惓?shù)據(jù)，未進行人工修約，導致大量異常數(shù)據(jù)作為無效數(shù)據(jù)不能參與有效率的計算。

未對缺失數(shù)據(jù)進行補遺

由于裝置停產(chǎn)、設備故障等原因?qū)е碌臄?shù)據(jù)缺失，未進行人工補遺、技術規(guī)則補遺等，導致大量缺失數(shù)據(jù)作為無效數(shù)據(jù)不能參與有效率的計算。

通過對自動監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸有效率的分析總結(jié)，數(shù)據(jù)傳輸率偏低主要是監(jiān)測設備配置、網(wǎng)絡條件等硬件方面的原因，數(shù)據(jù)有效率偏低主要是人工干預對數(shù)據(jù)的審核、修約補遺等軟件方面的原因［4］。

4 提高數(shù)據(jù)傳輸有效率的方法

在初步分析了污染源自動數(shù)據(jù)傳輸有效率偏低的原因后，針對提高數(shù)據(jù)傳輸有效率的方法，從技術和管理兩個方面總結(jié)主要包括以下幾點。

按要求對考核范圍內(nèi)的污染源排放口實現(xiàn)在線監(jiān)測全覆蓋

按照國家要求對考核范圍內(nèi)的污染源排放口安裝在線監(jiān)測與數(shù)采儀設備，對暫時不具備安裝條件的排放口進行限期整改、對整改不了的排放口進行關停并向環(huán)保部部門申請不納入考核，保障對所有考核范圍內(nèi)的監(jiān)測點實現(xiàn)在線監(jiān)測的全覆蓋。

嚴格遵循國標212協(xié)議進行在線監(jiān)控數(shù)據(jù)的采集與傳輸

國標212協(xié)議即HJ／T212—2005《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》，是數(shù)采儀設備數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?zhí)行標準。各監(jiān)測點要嚴格按照標準要求對污染源排放的實時數(shù)據(jù)、分鐘數(shù)據(jù)、小時數(shù)據(jù)和日數(shù)據(jù)進行采集傳輸。廢氣的在線監(jiān)控數(shù)據(jù)要實現(xiàn)對二氧化硫、氮氧化物的實測濃度、折算濃度、流量、排放量進行采集與傳輸，廢水的在線監(jiān)控數(shù)據(jù)要實現(xiàn)對化學需氧量、氨氮進行實測濃度、流量、排放量進行采集與傳輸。根據(jù)企業(yè)管理需要，還可對煙塵、氧含量等監(jiān)測項目進行傳輸［5］。

多種途徑有效開展設備運行維護工作

為保障監(jiān)測設備的平穩(wěn)運行，開展定期的設備運行維護是非常必要的。由于各監(jiān)測點分布全國各地，尤其是部分企業(yè)處于偏遠山區(qū)，交通非常不便，現(xiàn)場維護工作異常困難。實現(xiàn)遠程維護是一種有效的解決方法，包括通過網(wǎng)絡實現(xiàn)對數(shù)采儀設備的程序更新、遠程重啟、參數(shù)配置、數(shù)據(jù)掉線報警、重發(fā)等技術，方便了設備的運行維護工作。

企業(yè)要強化監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性管理

按照國家自動監(jiān)控數(shù)據(jù)的管理要求，因設備故障、停產(chǎn)等原因?qū)е碌臄?shù)據(jù)缺失、異常等原因需要進行人工修補，因此企業(yè)要按照國家要求，開展好針對各種異常情況的申報備案審批工作，加強對無效數(shù)據(jù)的人工干預，以保證數(shù)據(jù)的有效性［6］。

監(jiān)督管理部門要加強對現(xiàn)場的核查

監(jiān)督管理部門要制定相關制度規(guī)范，定期組織開展現(xiàn)場核查工作，加強各企業(yè)對污染源在線監(jiān)控工作的重視程度。通過對自動監(jiān)控數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)督，對現(xiàn)場設備進行定期核查，保障數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與準確性，保障現(xiàn)場設備的安全平穩(wěn)運行，保障數(shù)據(jù)傳輸有效率的達標。

5 結(jié)束語

通過系統(tǒng)的應用也反映出一些問題，主要包括監(jiān)測范圍覆蓋情況、監(jiān)測傳輸設備運行平穩(wěn)情況、監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量情況等。隨著國家環(huán)保相關政策、制度的出臺，對環(huán)境管理的要求越來越嚴，企業(yè)在國家對污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸有效率的考核指標上還不能完全滿足考核要求，還有適當?shù)母纳婆c提升空間。

通過對提高污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸有效率方法的研究與應用，企業(yè)在該項考核指標的達標情況有較大幅度的提高。數(shù)據(jù)傳輸率由80%提升到95%以上，數(shù)據(jù)有效率由60%提升到80%多，目前各企業(yè)數(shù)據(jù)傳輸有效率都保持在80%以上，部分企業(yè)能達到95%以上，完全能滿足國家75%的考核標準。提高污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸有效率是持續(xù)的過程，要常抓不懈，各級監(jiān)督管理部門、企業(yè)要各司其職形成合力，共同把污染源排放管理工作抓好。

［1］ 趙永輝.污染源自動監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸技術研究［J］.中國科技信息，2012（6）：27-30.

［2］ 裘鳳龍，尹燕民.遠程自動化監(jiān)控在實際生產(chǎn)中的應用［J］.冶金動力，2001（2）：29-31.

［3］ 王淑梅，張芳，欒輝.中國石油污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)簡介［J］.油氣田環(huán)境保護，2013，23（4）：52-54.

［4］ 洪林，武麗.污染源在線監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸率的計算模式［J］.安徽水利水電職業(yè)技術學院學報，2014（6）12-15.

［5］ 王國平.污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)的價值在于應用［J］.環(huán)境監(jiān)測管理與技術，2008（6）：37-39.

［6］ 尹常慶，李曉蕓.污染源自動監(jiān)控設施監(jiān)督管理的探析［J］.環(huán)境監(jiān)控與預警，2009（1）：52-54.

（編輯 李娟）

10.3969／j.issn.1005-3158.2015.01.017

：1005-3158（2015）01-0052-03

2014-07-08）

余飛，2008年畢業(yè)于中國科學院研究生院控制工程專業(yè)，現(xiàn)在中國石油安全環(huán)保技術研究院HSE信息中心從事安全、環(huán)保信息化建設工作。通信地址：北京市昌平區(qū)沙河鎮(zhèn)西沙屯橋西中國石油創(chuàng)新基地A座，102206