充分发挥工况监控作用，助推智慧环保监管建设

郑聪明

（瑞安市生态环境保护综合行政执法队，浙江 瑞安 325200）

0 引言

智慧环保主要是利用环保大数据与物联网技术，实现对企业生产与污染治理的环境监控，在各处安装监控设备，监控治污设施的实际运行工况，确保污染得到有效治理。如今，城市生态环境保护公共网络经过数据整合与处理，已经建立了针对污染源的数据监控平台，实现了对企业生产环境信息的监管。

1 智慧环保概述与发展前景

纵观绿色发展理念下的智慧环保监管，凭借物联网技术，将企业生产设备、污染治理设施同感应器一同嵌入监控物体内，在云计算技术的应用下整合环保领域内的物联网，实现环保相关业务的高效结合，以动态化的形式提升环保公共服务水平[1]。

随着我国居民环境保护意识的增强，企业开始利用科学技术推进智慧环保建设，实现互联网和环保技术的高效融合。2016年1月21日，发展改革委印发《“互联网+”绿色生态三年行动实施方案》，将全方位展开智慧环保活动提上日程，加大环境监管力度，以缔造一个从上至下的系统性产业链作为最终目标，并通过不断革新技术以推动环保事业的发展[2]。

2 工况监控系统的建设意义

为推进生态环境治理体系和治理能力现代化，根据省政府办公厅《关于建立健全环境污染问题发现机制实施意见》，发布《温州市环境污染问题发现和处置机制（征求意见稿）》，向社会各界征求意见，提升全市企业生产污染防治水平，需要加强对污染情况的智能化监管，在企业内建设工况监控系统，实现对企业生产和治污设施运行情况的有效监管。工况监控系统需要安装在企业生产与治污设施的关键环节，在排污企业、工业涂装企业、重污染行业专业园区企业进行系统安装，遵循涉气行业优先和排量大企业优先的原则，在2022年完成至少5000家的企业工况监控系统建设，同时将工况监控系统与生态环境部门的智慧环保监管平台联网运行。工况监控系统的建设意义如下：①建设工况监控系统，对企业生产设备和治污设施的实际运行状态进行关联分析，利用大数据建立智慧环保监管平台，同步发现设备未开启或异常情况，一旦发生异常可立即向排污单位发布预警，要求企业加强自律管理，监控设备运行全过程，落实绿色生产。②工况监控系统能够对设备运行全过程的数据进行采集与处理，在大数据技术应用下完成信息核实与报警，及时发现设施运行异常等状态，提升环保监管的智能化水平。③建设工况监控系统可通过企业智慧环保监管平台终端查明异常原因，及时上传现场故障照片与视频，完成企业设备日常管理和环保监管的高效互动，以便更高效地解决问题。

3 发挥工况监控作用，推进智慧环保监管的有效建议

3.1 搭建环保大数据智慧监管平台

基于大数据时代背景下，确立统一环保数据监管平台，整合来自各个企业的环境信息资源，为智慧化环保监管提供数据剖析服务。根据企业工况监控系统运行的实际情况，建立智慧环保数据平台，同时搭建与工况监控系统相联系的数据库，提升数据信息的时效性。

智慧环保平台建设包含多项内容：①环境监管运营。即环境监管专项行动管理等，针对企业工况监控系统运行期间遇到的污染问题进行有效管理。②监测预警运用。其中包含视频监控和监测告警等内容，可对废气、废水排放情况进行监控，经过数据智能剖析及时反映工况监控系统的运行状况。③决策支持运用。即针对短期范围内的目标进行评估，同时对长期发展目标进行科学规划，协助工况监控系统建立污染源治理模型和排放清单。④应急响应运营。针对企业生产期间遇到的重大污染问题提出应急措施，经过数据信息图解和污染源整体剖析，了解问题产生的原因，通过生态环保局相互协调，提升凝聚力，统筹做好污染防治工作，指导企业工况监控系统运行，多方联动实现资源的优化配置[3]。

3.2 建设工况监控系统

3.2.1 技术要求

关于工况监控系统建设的技术要求，主要体现在以下两个部分：①现场端采集设备。设备安装主要包含开关信号检测、电流检测、温度检测、电表以及pH等智能设备的安装与检测。要求电流互感器的安装与应用符合《电流互感器》（GB 1208—2006）的技术要求，并获取认证报告。此外，电压与电流等测量数据的误差必须控制在2%以内，数据采集设备必须满足一体化设计要求。采集设备需要安装在安全的地方，该区域不能存在任何安全隐患，现场端设备的安装需达到防腐防潮等要求，应用无线自组网通信技术，信息传输距离保持在300 m以内，并在编码纠错与自动调频技术的应用下，将数据传输误码率控制在10-5以内，确保企业生产现场通信的稳定。②数据采集传输设备。保证设备外壳耐腐蚀性能，密封效果良好，可达到工况监控系统运行要求，在变电柜中安装数据采集传输设备，并在“三防”技术要求之下确保各部分按键和开关的灵活可靠。根据相应规范安装数据采集仪，要求智能数据采集设备具有自发光清晰显示功能，采集仪可以直接从设备运行工况和电气设备中采集数据，并在5G通信方式下与主站系统完成数据的交互。要求设备数据采集成功率必须超过95%，并在现场生产要求下应用安全供电模式。如果工况监控系统或者设备出现异常状况，仪表可主动向数据采集仪提交故障数据，发挥采集仪的数据断点续传功能，保证数据传递的有效性。

3.2.2 功能要求

企业工况监控系统的功能要求主要体现在现场端监控系统与管理端监控系统两个部分：①现场端监控系统的功能要求。该系统主要提供数据来源、现场数据查询、数据传输等服务，要求即使企业处于停电故障状态也不能造成历史数据的丢失，支持对数据的备份还原，采用U盘或者存储卡的形式定期导出数据，以便工况监控系统终端能够及时查看数据。现场端监控系统需要与管理端系统采用《污染物在线监控（监测）系统数据传输标准》（HJ 212—2017）协议，设备开机之后即可自动运行，重启之后可以自动恢复运行状态，记录具体故障时间，以便完成故障排查与处理。②管理端监控系统的功能要求。要求系统可以对企业生产现场的监测设备进行管理，如排污设备信息、设备联系人信息采集，确定排污单位位置，显示污染治理工艺布置图与设备运行曲线图，明确设施启停联动关系和安全阈值等。系统内的数据处理模块设计需要按照现场端采集设备传递的数据，经过电流、温度以及pH等数据的分析，了解当前生产设备和污染治理设备的运行状态，得出设备故障结论。系统可以实时保存各个污染监控点上传的数据，可对数据进行统计，导出数据报表，查找排污单位。

3.2.3 设备安装与调试

安装工况监控系统之前，需要做好以下设备的安装与调试工作。

（1）加强现场勘察，对排污单位的生产设施与排污设施运行情况进行充分了解，依据相关要求展开企业信息采集、治污工段环保体检、监控点位布设，科学编制关于工况监控系统的建设方案，确保勘察点位同现场实际情况一致。监测点位的选择主要包含生产设施、治污用电、治污设施等，确保污染治理设施监测工作的全方位覆盖。同时，还需要完成工况监控系统预装信息的备案工作，将企业生产与污染治理工艺、流程图上报审核，等待生态环境分局审核通过。

（2）工况监控系统的安装与调试。调试期间需要第三方单位依据工况监控系统现场勘察表完成安装与调试工作，并要求工作人员必须具备专业操作资质，加强设备管理，谨防意外事故发生。

（3）工况监控系统的信号采集和传输。数据采集需要应用无线通信的传输方式，在电气仪表内平均每5 min采集一次数据，一旦电气参数检测仪发生故障或者异常情况，就会主动报送数据信息。

3.2.4 系统运行管理

工况监控系统安装并调试完成后，需要与温州市智慧环保监管平台及时联网，经过168 h的稳定运行之后，要求施工单位提供工况监控系统验收申请书、设备检测合格证、系统建设方案、信息采集与传输测试样例以及工况监控系统试运行报告。随后，可对工况监控系统进行现场检查，查看设备实际性能和系统安装的规范性，对监控点布设、现场设备运维情况进行检查，及时发现异常情况，并上传现场照片。检查完成后需要对设备进行现场测试，测试内容如下：调整污染源生产或治理设施的功率符合参数，观察管理平台数据传输是否准确，或者是否有时延情况；结合企业生产现状对设施进行停电或上电实验，加强其他监测点的测试分析。

完成以上操作后，可开展工况监控系统的运行管理。一方面，做好工况监控系统的日常巡检与维护，要求第三方单位调动相应的资源做好系统运维管理工作，每月至少进行一次数据采集与传输设备的巡检和维护，以便及时发现并解决问题，做到2 h现场处理。另一方面，加强管理端的日常管理，快速响应用户在系统操作中遇到的各种业务和功能问题，对用户操作进行指导，及时处理系统的运行故障及应用问题，为应用评价考核、报表整理等工作提供技术支持，定期对业务数据进行维护，定期检查服务器CPU、内存以及通信信道等系统运行环境；对数据库系统运行的各类程序进行检查，对工况及用电数据做好备份工作，数据至少要保存一年。

3.3 建立数据处理中心

大数据中心的建立需要以环保监管的统一标准规范为前提，将所有业务系统整合起来，融合污染源在线监测、排污口、环境治理检测、污染源普查、企业工况监控系统等数据，打通数据资源在横向与纵向上的流动，建立全市生态环境信息资源目录。大数据处理中心可以为企业工况监控系统提供数据共享服务，通过语音智能识别、图像识别等数据分析技术，加强企业生产的环境质量评价，提升数据利用水平，为企业工况监控系统的建设和环保智慧平台的搭建提供数据支持[4]。

3.4 创建生态环境指挥调度平台

生态环境指挥调度平台的建立旨在实现环境管理的指挥决策。该平台是全市贯彻落实智慧环保的核心，平台服务于智慧环保管理决策，是实现决策模式创新的手段。整个平台需要整合所有业务系统指标数据，综合各项数据资源，同时融合线下专家咨询资源，促进线上线下的联通，依靠语音调度与知识库的帮助，实时监控工况监控系统运行状态，加强企业人员绩效管理，做好企业生产的应急处置，加大城市执法监管力度。与此同时，建立移动监管平台，实现对企业生产和工况监控系统运行的移动监管，为用户提供移动应用APP和微信小程序，发挥移动办公、网络监管、应急指挥等功能，可有效提高智慧环保监管平台的运行效率[5]。

联合生态环境综合指挥调度平台，实现污染排放的有效监管，具体工作要求如下：①针对工况监管系统的运行情况，加强组织领导，生态环境分局负责本区域企业的系统建设与使用工作，落实企业生产工况监控和智慧环保平台的日常运维，督促企业按照规定安装系统，实现系统与智慧环保平台的联网。②严格规范工况监管系统安装，依据污染源监控系统的运行状态，结合企业实际生产现状，可由第三方单位负责工况监管系统的建设和运维。安装前做好现场勘查与分析，核对生产设施和污染治理设施的关系，结合污染治理工艺科学编制工况监管系统建设方案与工作计划，认真填写现场勘查资料，并将相关内容上报给当地生态环境分局进行备案，等待审批和安装。③加强工况监管系统检查指导，针对企业生产概况与污染治理特点，制定工况建设方案，经过生态环境分局的核查，按规定分配数据采集仪的MN码。④提供资金补助，加大资金支持力度，按照相应文件要求制定工况监管系统建设补助细则，明确设备安装和系统运维的实际费用，与第三方单位签订安装和运维合同。⑤加强智慧环保平台的有效管理，搭建智慧环保监管平台，为各企业预留接入端口，在企业安装工况监管系统之后，及时与智慧环保平台联网，保证数据传输效果，安排专业人员负责平台的监管，跟踪企业生产和治污实际情况，及时发现异常，从源头进行控制，防止后续出现污染排放不规范的问题[6]。

4 结语

总而言之，随着国内环保领域大数据技术的发展，智慧环保建设取得了一系列成就。企业生产设施与治污设施的运维管理需要依靠专业的工况监控系统，通过系统的安装与调试，协同智慧环保大数据平台实现对环境影响的有效评估，不断提升环境监测水平。与此同时，建立数据处理中心和业务应用中心，创建生态环境指挥调度平台，实现各企业之间的数据共享和高效联动。