趙永輝 馮繼鋒 李玉

摘要：為加強環(huán)境監(jiān)管力度，實現(xiàn)對排污單位污染治理設施的精準監(jiān)管，河南省在全省涉氣排污單位建設了污染治理設施用電監(jiān)管系統(tǒng)。文章介紹了污染治理設施用電監(jiān)管系統(tǒng)的架構、技術要求和功能，對現(xiàn)場點位布設、設備安裝、數(shù)據(jù)通信、平臺功能等關鍵技術要求進行了重點研究，以期為排污單位污染治理設施用電監(jiān)管工作提供借鑒。

關鍵詞：用電監(jiān)管;應急管控

中圖分類號：X928.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）11-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.104

Research on electricity supervision system of pollution treatment facilities of disposal units

Zhao Yonghui，F(xiàn)eng Jifeng，Li Yu

（Henan Environmental Monitoring Center，Zhengzhou Henan 450046，China）

Abstract：In order to strengthen the environmental supervision and realize the precise supervision of pollution control facilities of pollutant discharge units，Henan Province has built the power consumption supervision system of pollution control facilities in the pollutant discharging units.This paper introduces the structure，technical requirements and functions of the power consumption supervision system of pollution control facilities，and focuses on the key technical requirements of monitoring point setting，equipment installation，data communication，platform functions，which will provide reference for the power consumption supervision of pollution control facilities in the pollutant discharging units.

Key words：Power consumption supervision;Emergency management and control

排污單位環(huán)境監(jiān)管是打好污染防治攻堅戰(zhàn)、改善生態(tài)環(huán)境質量的基礎工作。但排污單位環(huán)境監(jiān)管工作面臨著諸多困難和挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在：一是中小企業(yè)數(shù)量眾多，基層環(huán)境執(zhí)法力量不足，全面進行人工執(zhí)法的難度大;二是行業(yè)眾多，每個行業(yè)工藝錯綜復雜，環(huán)境執(zhí)法人員精準發(fā)現(xiàn)所有問題的難度較大;三是有組織排放、排放量達到一定標準的企業(yè)已安裝自動監(jiān)控設施，但安裝自動監(jiān)控設施的企業(yè)數(shù)量較少，絕大多數(shù)中小企業(yè)缺少智能化監(jiān)管手段，存在監(jiān)管盲區(qū);四是對企業(yè)生產(chǎn)設施、治污設備運行情況缺少有效監(jiān)管手段;五是重污染天氣應急或錯峰生產(chǎn)期間，對企業(yè)執(zhí)行情況缺乏有效的評估手段。

為解決上述困難和挑戰(zhàn)，國內(nèi)各省市積極探索開展排污單位污染治理設施用電監(jiān)管，通過智能化的監(jiān)管手段提升環(huán)境監(jiān)管能力和執(zhí)法水平?！毒┙蚣郊爸苓叺貐^(qū)2019-2020年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案》指出，要大力推廣電力數(shù)據(jù)的應用，提升執(zhí)法能力和效率，實現(xiàn)科技執(zhí)法、精準執(zhí)法。為加強環(huán)境監(jiān)管力度，提高環(huán)境執(zhí)法水平，實現(xiàn)對排污單位污染治理設施的精準監(jiān)管，保障大氣污染防治和重污染天氣應急管控工作，2019年8月份河南省開展了全省涉氣排污單位實施污染治理設施用電監(jiān)管建設工作。截至2019年底，共在16 000余家排污單位建設了用電監(jiān)管系統(tǒng)。用電監(jiān)管數(shù)據(jù)在重污染天氣應急管控工作中得到深入應用，通過統(tǒng)計分析用電監(jiān)管數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)排污單位生產(chǎn)線停產(chǎn)不到位、污染治理設施不正常運行等問題，為環(huán)境污染防治攻堅戰(zhàn)提供助力，取得了良好成效。

1 用電監(jiān)管系統(tǒng)架構

排污單位用電監(jiān)管是在排污單位生產(chǎn)設施和污染防治設施上安裝用電信息采集設備，對排污單位生產(chǎn)設施、污染防治設施的用電量、負荷、異常用電等情況進行實時動態(tài)監(jiān)測，將采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集傳輸裝置上傳至生態(tài)環(huán)境部門的監(jiān)管平臺。

1.1 現(xiàn)場端監(jiān)測系統(tǒng)

現(xiàn)場端監(jiān)測系統(tǒng)安裝在排污單位現(xiàn)場，包括用電參數(shù)監(jiān)測設備和數(shù)據(jù)采集傳輸設備。

（1）用電參數(shù)監(jiān)測設備。用電參數(shù)采集設備根據(jù)排污單位生產(chǎn)工藝和排污狀況，對反映生產(chǎn)設施、污染治理設施運行狀態(tài)的電氣參數(shù)（電流、電壓、功率、功率因數(shù)、電量、電能質量等）進行監(jiān)測?，F(xiàn)場端用電監(jiān)管設備還應能采集停上電、電流電壓回路異常等事件及上報。（2）數(shù)據(jù)采集傳輸儀。數(shù)據(jù)采集傳輸儀采集、存儲用電參數(shù)監(jiān)測設備的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸至中心端監(jiān)管平臺。

1.2 中心端監(jiān)管平臺

中心端監(jiān)管平臺部署在省、市生態(tài)環(huán)境部門，實現(xiàn)排污單位用電監(jiān)管檔案信息的備案管理，集中接入排污單位現(xiàn)場端監(jiān)測系統(tǒng)上傳的生產(chǎn)設施、污染治理設施用電監(jiān)管數(shù)據(jù)（負荷、電量等），提供排污單位生產(chǎn)設施、污染治理設施用電情況的實時監(jiān)控、查詢統(tǒng)計、匯總分析、異常告警等功能。

2 現(xiàn)場端監(jiān)測系統(tǒng)技術要求

2.1 現(xiàn)場端設備

現(xiàn)場端設備包括用電參數(shù)監(jiān)測設備、數(shù)據(jù)采集傳輸儀以及電流互感器等其他輔助設備。

2.1.1 用電參數(shù)監(jiān)測設備

應采用一體化、小型化設計，外殼應耐腐蝕、密封性能良好。當排污單位主要用電設施產(chǎn)生異常、故障、越限報警等事件信息時，用電監(jiān)測設備應主動向數(shù)據(jù)采集儀報送數(shù)據(jù)。

2.1.2 數(shù)據(jù)采集傳輸儀

（1）因現(xiàn)場環(huán)境復雜惡劣，為確?，F(xiàn)場工況安全及設備通訊穩(wěn)定可靠，用電參數(shù)監(jiān)測設備和數(shù)據(jù)采集傳輸儀之間通訊須優(yōu)先采用無線自組網(wǎng)通信技術，以避免對現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境的影響和破壞。（2）數(shù)據(jù)傳輸應符合HJ 212《污染物在線監(jiān)測（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》要求。（3）數(shù)據(jù)采集傳輸儀存儲單元應具備斷電保護功能，斷電后所存儲數(shù)據(jù)不丟失，可通過磁盤、U 盤、存儲卡或專用軟件導出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集傳輸儀應能存儲1年以上數(shù)據(jù)。

2.1.3 電流互感器

電流互感器的額定二次電流應與被監(jiān)測生產(chǎn)、治污設備的參比電流相匹配，滿足最大電流不小于參比電流4倍的要求。

2.2 用電監(jiān)管點位布設

用電監(jiān)管點位選取是否準確、布設是否全面直接關系到用電監(jiān)管成效。用電監(jiān)管點位布設應全面準確，覆蓋排污單位總用電、主要產(chǎn)污設施和污染治理設施。

2.3 設備安裝

（1）安裝之前要依據(jù)監(jiān)測點位布設原則和布設要求，認真勘察排污單位現(xiàn)場，詳細調查排污單位信息，合理布設監(jiān)測點位，編制用電監(jiān)管方案。（2）盡可能免停電安裝調試，避免對安全生產(chǎn)和環(huán)境造成影響，安裝調試人員必須有相關的操作資質，滿足電力施工相關要求。（3）用電監(jiān)測設備應盡可能安裝在配電柜、動力柜中，以減少排污單位建設成本。（4）現(xiàn)場應能為數(shù)據(jù)采集傳輸儀提供可靠的不間斷電力負荷，確保上下行數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，同時應具備防盜和防止人為破壞的設施。（5）應嚴格按照電氣安裝操作規(guī)程，排線合理固定。

2.4 數(shù)據(jù)準確性核實

用電監(jiān)測設備安裝后應對用電監(jiān)管數(shù)據(jù)準確性進行比對測試，可通過以下方法核實用電監(jiān)管數(shù)據(jù)的準確性：（1）調取電力部門的用電量數(shù)據(jù)，與用電監(jiān)測設備監(jiān)測的排污單位總用電量進行比對。（2）查看排污單位配電柜中用電監(jiān)管點位的電流表、功率表、多功能表等儀表的顯示數(shù)據(jù)，與用電監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)進行比對，瞬時功率誤差不得超過5%。（3）使用鉗形電流表測量用電監(jiān)管點位的電流，與用電監(jiān)管平臺上的電流數(shù)據(jù)并進行比對。（4）現(xiàn)場核實用電監(jiān)管點位額定功率，上傳到用電監(jiān)管平臺的功率數(shù)據(jù)不能超過該額定功率數(shù)值。（5）必要時調整排污單位生產(chǎn)設施或治理設施功率負荷，觀察用電監(jiān)管平臺功率數(shù)據(jù)變化，核實功率數(shù)據(jù)傳輸時延、變化是否一致。

3 中心端監(jiān)管平臺技術要求

3.1 數(shù)據(jù)通信與存儲要求

截至2019年底，河南省中心端監(jiān)管平臺共接入16 000余家用電監(jiān)管排污單位。預計未來接入的排污單位約3～4萬家，每小時預計接入用電監(jiān)管數(shù)據(jù)上百萬條，對中心端監(jiān)管平臺的數(shù)據(jù)通信、存儲、查詢、統(tǒng)計的性能、功能等技術要求極高，因此需要采用高并發(fā)采集處理技術和分布式數(shù)據(jù)庫技術滿足性能功能要求。

3.2 業(yè)務功能要求

中心端監(jiān)管平臺建設要為環(huán)境監(jiān)管服務和支撐，實現(xiàn)的主要業(yè)務功能包括用電信息實時監(jiān)控、污染治理設施運行狀況預警、大氣污染管控用電監(jiān)管、數(shù)據(jù)質量分析等。

3.2.1 排污單位用電信息監(jiān)控

實現(xiàn)排污單位生產(chǎn)設施、污染治理設施用電情況的實時監(jiān)控，圖形化展示監(jiān)管實時數(shù)據(jù)和實時變化曲線，集中展示排污單位用電檔案信息。

3.2.2 污染治理設施運行狀況預警

可通過對用電監(jiān)管數(shù)據(jù)的連續(xù)學習、分析，智能化判斷排污單位生產(chǎn)設施、污染治理設施正常的負荷啟停閾值，為用電監(jiān)管運行狀況預警提供數(shù)據(jù)支撐。

3.2.3 用電情況統(tǒng)計

對各排污單位運行用電監(jiān)管設備數(shù)量、離線用電監(jiān)管設備數(shù)量、數(shù)據(jù)采集率等進行統(tǒng)計;按城市、行業(yè)等對用電量、用電負荷進行匯總統(tǒng)計，展示各城市、行業(yè)用電量、用電負荷的變化趨勢;對排污單位用電量進行統(tǒng)計匯總，提供各排污單位每日用電量報表。

3.2.4 數(shù)據(jù)質量分析

通過分析用電監(jiān)管數(shù)據(jù)和檔案來發(fā)現(xiàn)點位布設不全面、數(shù)據(jù)質量不高、檔案信息不完整等建設質量和數(shù)據(jù)質量問題，有助于各地建設質量的整改提高。

3.2.5 大氣污染管控用電監(jiān)管

在重污染天氣應急管控期間，通過用電監(jiān)管數(shù)據(jù)，對排污單位應急管控措施落實情況進行分析評估，對于生產(chǎn)線停限產(chǎn)不到位、污染治理設施不正常運行等應急管控措施不落實的問題進行通報，為應急管控工作提供數(shù)據(jù)支撐。

3.2.6 用電監(jiān)管信息備案

排污單位在安裝用電監(jiān)管設備時，通過用電監(jiān)管信息備案模塊對排污單位用電監(jiān)管信息進行備案登記。包括企業(yè)基本信息、數(shù)據(jù)采集傳輸儀信息、生產(chǎn)設施信息、治污設施信息內(nèi)容。

3.2.7 聯(lián)網(wǎng)審核

承建單位完成排污單位用電監(jiān)管設備安裝和試運行后，通過平臺提交排污單位的項目建設方案、試運行報告、項目驗收記錄進行聯(lián)網(wǎng)審核申請。生態(tài)環(huán)境部門在核查排污單位用電監(jiān)管點位布設、設備安裝情況和用電監(jiān)管數(shù)據(jù)質量情況后，通過或置回聯(lián)網(wǎng)審核申請。審核置回時需填寫審核置回的原因，以方便承建單位有針對性地整改問題。

4 結論

排污單位用電監(jiān)管是創(chuàng)新環(huán)境監(jiān)管方式的重要舉措，是環(huán)境監(jiān)管能力建設的進一步深化和提升。排污單位用電監(jiān)管通過“可視化、數(shù)字化、精細化”的智能監(jiān)管模式，加強了對排污單位的遠程智能化監(jiān)管，提升了環(huán)境執(zhí)法監(jiān)管效率，能有效解決執(zhí)法監(jiān)管力量不足、自動監(jiān)控安裝范圍不夠、污染治理設施監(jiān)管不到位的問題，實現(xiàn)排污單位監(jiān)管從人防到技防、從結果監(jiān)控到“過程+結果”監(jiān)控、從隨機執(zhí)法到精準執(zhí)法的轉變，對于提升環(huán)境監(jiān)管的信息化、智能化水平，保障重污染天氣應急管控，改善空氣環(huán)境質量具有重要意義。

參考文獻

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收稿日期：2020-08-17

作者簡介：趙永輝（1974-），男，漢族，學士，高級工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控、環(huán)境信息化。