浅谈网络技术在环境督查工作中的应用

孙小涛

0 引言

网络技术是将分布在互联网中的计算机、大型数据库、传感器等节点资源融合为有机的整体，实现资源的全面共享和有机协作的一种新技术。自90 年代中期，随着网络技术的不断发展普及，当今的网络技术已不再那么高深莫测，而是逐渐普及到各个领域。

当代网络技术的应用随处可见，“双十一”购物狂欢节是利用平面网络交易平台实现的电子商务；各行各业的自动化办公系统是利用垂直的网络权限管理，实现快捷的办公服务。当代社会，网络已经给我们生活带来了巨大的改变，即便是当前的环境保护工作，也能看到网络技术的身影。各电厂所安装的CEMS（烟气自动监控系统），污水处理厂的在线监测系统，都是利用网络技术实现监测数据的实时传递，从而达到监控污染物达标排放的目的。

2015 年1 月1 日起，号称史上最严的新环保法开始实施。国务院也就加强环境保护及环境监管执法等相关工作作出了重要指示。面对日益恶化的环境形势，日趋严峻的环保态势，如何将网络技术更深、更广地应用到环境保护及环境督查工作中，使当前的环境保护工作更加高效便捷，已然成为环保工作者深思的问题。

1 网络平台的搭建

面对新形势下的环境保护工作，要想将网络技术更为广泛地应用到环境保护及环境督查工作中，首先要搭建一个网络平台，以此来实现监控数据的传输及管理工作。根据煤企环保工作的需要，网络平台既需要完成同一层平台数据的交换，又需要完成上下层网络数据的管理工作，采用垂直的网络拓扑结构较为合适。

根据管理权限，整个系统主体网络由三级构成。第一级是设立在集团公司环保主管部门的中心处理器及配套网络设施；第二级是分布在各本部直属排污单位、各二级子公司的分级网络设施；第三级是分布在各二级子公司下属单位的三级网络设施（见图1）。

图1 网络拓扑结构

由各类传感器构成了最基层的污染物排放监测平台。其分布在各个污染物排放出口，用来获取排口污染物相关参数指标。通过搭建的网络，传感器采集到的数据可以直接传递到所在网络的初级处理系统，经过处理器的整理汇总、上传，最终汇集到中心处理器。这样，各排污企业排放污染物的具体指标数据就会直观显示在集团公司环保部门的信息显示平台上，对各排污单位污染物排放情况形成有效的监管。

2 网络技术在大气污染防治工作中的应用

关于大气污染防治工作，煤企主要存在的问题是各生产单位用于供热采暖的燃煤锅炉及各电厂燃煤发电所产生的烟尘、SO2、NOX等污染物。

2.1 电厂大气污染防治实现环境督查工作网络化

各大电厂都具有完备的环保系统，通过脱硫系统、脱硝系统及除尘器规范化运作达到对排放烟气污染物的控制。各系统均由精准的电子化设备控制。同时，烟囱位置也安装了在线监测系统，排放物的相关指数也都通过数据平台实时呈报上级及属地环保部门。

2.2 普通燃煤锅炉大气污染网络下的督查

对于各生产单位供热锅炉排放物的督查主要依赖现场检查，观测锅炉脱硫除尘系统加碱加水情况。锅炉脱硫除尘水箱中水不足则无法达到降尘目的，加碱不足则无法完成脱硫，以此来判别其脱硫除尘器是否正常运作，污染物是否达标排放。但现阶段，大型煤炭企业各生产单位相对分散，而环保督查人员数量有限，不可能做到对集团下辖所有锅炉烟气污染物排放情况实时的了解。

引入传感器技术，通过传感器的测定就可实现对锅炉脱硫除尘器运行情况的远程监控。如现在广泛使用的水浴式脱硫除尘器（见图2），可在水箱上部、下部分别安设红外传感器。水箱中的浮球随液面升降，水箱液面较高，浮球就会触动安设在水箱上方的传感器，监测平台显示液面过高预警，提示操作人员停止补水；反之，浮球会触动安设在水箱底部的传感器，监测平台显示液面过低预警，提示操作人员及时补水。安设于浮球下方的pH 值测定仪用于测定水箱中碱液的pH 值，当值低于7 时，触发预警信号，提示操作人员及时加碱。所有pH 值、水箱中液面的变化信息形成的数据，会通过搭建的网络同步传输到相应的处理系统，并显示到监测平台上，方便直观了解脱硫除尘器的运行状况。

图2 脱硫除尘器监控系统示意

3 网络技术在水污染防治工作中的应用

煤企涉及到的水污染防治主要集中在各生产单位产生的矿井水、工业污水和生活污水。各生产单位根据产生污水水量的大小，建立了不同处理能力的矿井水、工业污水净化设施，而生活污水处理则主要依赖分布建立的几个生活污水处理厂。污水厂监督管理的网络化、信息化进程依赖于先进的在线监测系统。分别将测定水质仪器安设在污水厂进水口、出水口处，测定两处水样的COD、氨氮等相关指标。将进出水水样各项指标进行对比，判定污水处理设施的运行状况。通过将出水水样各项参数与国家相对排放标准比对，判定该厂所处理污水主要污染物排放指标是否达标。分布于进出水口的水质测定仪器，将当前水质的各项数值、流量等信息通过网络传递到各级处理器，并以数值的形式显示到各级监控平台，完成对污水处理设施的在线监测。

4 网络技术在固体废弃物防治工作中的应用

当前煤炭企业涉及到的大宗固体废弃物为煤矸石及电厂燃煤所产生的粉煤灰。现阶段主要的治理手段是分层治理，黄土覆盖，种植植被，恢复生态。各生产单位处置矸石也都有自己固定的处置场地。对矸石等固体废弃物的督查可依赖视频监控手段来完成。

考虑到矸石等固体废弃物处置场地存在使用年限及不同地理环境的影响，网络监控手段宜搭建无线网络，完成视频信号的传输，以实时视频数据进行监督（见图3）。依托生产单位的有线网络，设立无线网络中心基站；在处置场地周围，设立若干临时网络接收节点并安设视频监控装置，记录各处置场地的运行管理情况。同时依托所搭建的有线、无线网络实现视频信号的快速传递，通过各分处理器及中心处理器将完整的视频信号同步呈现在各级监控平台上，完成对矸石等固体废弃物处置场地的有效监管。

图3 矸石等固体废弃物处置场地无线网络结构示意

除此之外，网络技术还可广泛应用到环境保护及环境督查的日常工作中，如在信息化办公系统，环境排污费网上核算、征收，突发环境事件的应急预警，环境污染举报的网络平台等多个方面发挥重要作用。

5 当前所面临的问题

虽然将网络技术广泛地应用到当前的环境督查工作中，在一定程度上便捷了我们的工作，提高了工作效率，但在实现环境督查工作的网络化进程中依旧面临许多问题。

第一，网络平台搭建需要大量新设备和基础设施的投入；第二，网络平台后期的维护也需要较大的维护成本；第三，部分单位现已安设相关网络监测设备，整个系统建立融合面临多种设备、多种系统兼容性的问题；第四，和所有网络一样，网络技术在环境督查工作中的应用同样涉及到网络安全的诸多问题。

进入21 世纪后，以网络技术为代表的信息技术有力地推进着社会生产力的变革和发展。新的环境形势也对新时期下的环境督查工作提出了新的要求。网络技术的快速发展和广泛使用必将有力推动环境保护及环境督查工作。实现环境督查工作自动化、信息化、现代化，不仅为环境保护事业带来一场新的变革，同时也为大同煤矿集团公司环境督查工作打开了新的局面。