楊文玉，牟桂芹

(中國石化青島安全工程研究院，山東青島 266071)

隨著新環(huán)保法的執(zhí)行，企業(yè)面臨的環(huán)保管理的壓力越來越大[1]，企業(yè)環(huán)保管理已從力度上的加強向粒度上的加深進行轉(zhuǎn)變，亟需用信息化手段提升企業(yè)的環(huán)保管理水平[2]。但是目前企業(yè)環(huán)保管理信息化處于起步階段，各類環(huán)保系統(tǒng)建設(shè)又缺少統(tǒng)一的設(shè)計標準，導致企業(yè)各環(huán)保信息系統(tǒng)中的環(huán)保數(shù)據(jù)來源廣且數(shù)據(jù)共享復雜，環(huán)保數(shù)據(jù)挖掘利用的難度大[3,4]。為此，建立一個基于環(huán)保管理的適用范圍廣、可擴展性強、集成便捷、統(tǒng)一標準的工廠模型[5-7]，將環(huán)保信息平臺建立在工廠模型之上，將有效地保證各類環(huán)保數(shù)據(jù)來源的準確性，并為數(shù)據(jù)核算口徑一致打下堅實的基礎(chǔ)。目前中國石化已完成環(huán)境保護信息系統(tǒng)的試點應(yīng)用，該系統(tǒng)正是建立在本文研究的環(huán)保管理工廠模型之上，達到了預期的應(yīng)用效果。

1 環(huán)保管理工廠模型簡介

一種基于環(huán)保管理的工廠模型，包括：組織模型、區(qū)域模型和節(jié)點模型。組織模型是依據(jù)企業(yè)管理需求，對工廠建立自上而下的多層級環(huán)保管理組織機構(gòu)；區(qū)域模型包含企業(yè)現(xiàn)有污染源(包括生產(chǎn)裝置、污染治理設(shè)施、裝卸臺、罐區(qū)、倉庫等)和虛擬污染排放區(qū)，并將各區(qū)域映射到具體的組織模型上；節(jié)點模型是依據(jù)企業(yè)廢水、廢氣、固廢、噪聲排放點建立標準的排放點模型，并將各排放點映射到區(qū)域模型上。

圖1 基于環(huán)保管理的工廠模型建模流程示意

圖2 直管區(qū)和匯集點建模指導示意

2 具體實施方法及步驟

依據(jù)企業(yè)管理需求，建立自上而下的多層級環(huán)保管理組織機構(gòu)，建立組織模型、區(qū)域模型和節(jié)點模型，并將各區(qū)域映射到在具體的組織模型上，再將各排放點映射到區(qū)域模型上，從而最終建立基于環(huán)保管理的工廠模型。

2.1 確定工廠邊界

首先確定工廠的邊界，然后再在工廠邊界內(nèi)，研究并建立三個層級的環(huán)保工廠模型。

2.2 建立組織模型

根據(jù)各企業(yè)環(huán)保組織架構(gòu)，建立各級組織機構(gòu)，為各區(qū)域模型的映射和后續(xù)環(huán)保數(shù)據(jù)的核算提供組織基礎(chǔ)。以組織機構(gòu)的機構(gòu)編碼、機構(gòu)名稱、機構(gòu)簡稱、級數(shù)、上級機構(gòu)等信息建立組織模型。

2.3 建立區(qū)域模型

在一個工廠的邊界范圍內(nèi)，將工廠劃分成若干區(qū)域。環(huán)保管理中將各類對環(huán)境產(chǎn)生影響的區(qū)域都稱為污染源。因此，污染源是整個環(huán)保工廠模型中最為重要的模型。所有污染源都要在一個主表里統(tǒng)一注冊，通過主表的約束，來保證每一個污染源是唯一的，涵蓋所有污染源的公共屬性。同時對特殊污染源可建立擴展表，以滿足其個性化描述的需求。

其中污染源為在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生污染物一類對象，污染監(jiān)控以污染源為基本對象，每個污染源的歸屬地為生產(chǎn)裝置、輔助生產(chǎn)裝置(罐區(qū)、裝卸臺等)及污染治理設(shè)施。以污染源的污染源編碼、污染源名稱、污染源別名、所屬生產(chǎn)設(shè)施編碼、所屬生產(chǎn)設(shè)施、虛擬標志、所屬組織等信息建立區(qū)域模型；直管區(qū)是基于部分排放點存在無法映射到一個具體的生產(chǎn)裝置的情況而衍生出的特殊區(qū)域，通過污染源中的虛擬標志屬性來區(qū)分直管區(qū)。

2.4 將區(qū)域模型映射到組織模型上

根據(jù)企業(yè)管理要求，結(jié)合組織模型，將所建立的區(qū)域模型按照實際管理情況，映射到具體的組織模型上。

2.5 建立節(jié)點模型

各類區(qū)域模型都有排放點，各排放點管理的對象為污染介質(zhì)和介質(zhì)中的污染物。排放點為將污染源所產(chǎn)生污染物排放給其他污染源或者外環(huán)境的一類對象，每個排放點都歸屬于一個具體的污染源，一個污染源往往存在多個排放點，排放點分為內(nèi)排點和外排點，以排放點的排放點編號、排放點名稱、排放點別名、排放點類型、排放標志、所屬污染源、污染介質(zhì)、排放類型、排放規(guī)律等信息建立節(jié)點模型，同時將各排放點的污染介質(zhì)和污染物信息納入到節(jié)點模型中，以便核算不同排放點污染物產(chǎn)排情況；工藝參數(shù)點為排放點工藝相關(guān)參數(shù)的一類排放點對象，工藝參數(shù)點包括流量、溫度、壓力等工藝參數(shù)，每個工藝參數(shù)點歸屬于一個具體的排放點，以工藝參數(shù)點的工藝點編碼、工藝點名稱、工藝點簡稱、入出口標志、工藝點類型、監(jiān)控級別、計算公式、計量單位、污染物類型、關(guān)聯(lián)排放點等信息擴展節(jié)點模型；分析采樣點為排放點化驗分析相關(guān)參數(shù)的一類排放點對象。分析采樣點包括濃度、分貝等化驗分析參數(shù)，每個分析采樣點歸屬于一個具體的排放點，以分析采樣點的采樣點名稱、關(guān)聯(lián)排放點、分析儀表、分析采樣點類型等信息擴展節(jié)點模型。所有的排放點，都要統(tǒng)一在一個主表里注冊，以便實現(xiàn)排放點數(shù)據(jù)共享。

2.6 將節(jié)點模型映射到區(qū)域模型上

根據(jù)各污染源的實際情況，將建立的排放點，按照實際情況映射到相應(yīng)的污染源上，映射不到具體污染源的排放點，可以映射到直管區(qū)中，最終完成環(huán)保工廠模型的建模。

3 環(huán)保管理工廠模型方法的特點

3.1 首次基于環(huán)保管理提出并建立工廠模型

首次基于環(huán)保管理提出并建立工廠模型，為環(huán)保信息化建設(shè)提供了一個適用范圍廣、可擴展性強、集成便捷的標準化模型，為環(huán)境保護信息平臺建設(shè)提供模型支撐。

3.2 為環(huán)保大數(shù)據(jù)共享及應(yīng)用打下堅實基礎(chǔ)

統(tǒng)一環(huán)保系統(tǒng)設(shè)計標準，可有效保證各類環(huán)保數(shù)據(jù)來源的唯一性、準確性和數(shù)據(jù)口徑的一致性，從源頭上規(guī)范了環(huán)保數(shù)據(jù)，為環(huán)保數(shù)據(jù)融合、共享并充分挖掘利用打下堅實的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

環(huán)保管理工作是一種典型的跨行業(yè)、多類型、數(shù)據(jù)量大的綜合業(yè)務(wù)，環(huán)保大數(shù)據(jù)正在成為企業(yè)重要的資產(chǎn)，由于環(huán)保業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)類型繁多，其數(shù)據(jù)的組織管理的方式、標準、參考體系也各不相同，導致環(huán)保大數(shù)據(jù)的快速集成與綜合應(yīng)用面臨著較大的挑戰(zhàn)。啟動環(huán)保數(shù)據(jù)的標準化工作，開展基于環(huán)保管理的工廠模型建模方法研究，統(tǒng)一規(guī)范數(shù)據(jù)標準，解決數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一造成的數(shù)據(jù)應(yīng)用瓶頸，讓數(shù)據(jù)真正流動起來，最終從根本上實現(xiàn)環(huán)保大數(shù)據(jù)的快速分析與應(yīng)用，對于推進環(huán)保大數(shù)據(jù)的廣泛利用具有重要意義。

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