余飛

（中國石油安全環(huán)保技術(shù)研究院）

提升污染源自動(dòng)監(jiān)控?cái)?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(shù)研究院）

為適應(yīng)國家考核要求，各級(jí)環(huán)保部門及相關(guān)單位建設(shè)了污染源在線監(jiān)測(cè)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(shè)的核心內(nèi)容。系統(tǒng)應(yīng)用顯示部分企業(yè)還不能完全達(dá)到污染源自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸有效率75%的國家考核要求，所以對(duì)提升企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)控?cái)?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(duì)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(duì)于在一定程度上提升數(shù)據(jù)傳輸有效率、強(qiáng)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(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；傳輸有效率

0 引 言

為落實(shí)國家環(huán)境保護(hù)與節(jié)能減排的目標(biāo)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(jiǎn)稱“辦法”），辦法明確將“污染源自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸有效率75%”作為年度考核指標(biāo)之一，對(duì)年度考核不通過的，實(shí)行“一票否決”制，所以對(duì)提高污染源自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸有效率方法的分析顯得尤為必要［1］。

1 國家對(duì)污染源自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的考核要求

1.1 考核制度

為了進(jìn)一步落實(shí)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(cè)體系建設(shè)運(yùn)行考核實(shí)施細(xì)則》和《國家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行管理考核實(shí)施細(xì)則》，其中前者是對(duì)總量減排監(jiān)測(cè)體系考核的要求，后者是對(duì)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)考核的要求，即對(duì)污染源自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸有效率的考核。

數(shù)據(jù)傳輸有效率為考核時(shí)段內(nèi)可實(shí)施自動(dòng)監(jiān)控的國家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)（以下簡(jiǎn)稱“可控國控企業(yè)”），將其自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上報(bào)至環(huán)保部污染源自動(dòng)監(jiān)控平臺(tái)，該平臺(tái)對(duì)其數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)有效性兩方面進(jìn)行考核的指標(biāo)，其指標(biāo)計(jì)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(shí)段內(nèi)實(shí)收數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)與應(yīng)收數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)的百分比?？己藬?shù)據(jù)為可控國控企業(yè)自動(dòng)監(jiān)控設(shè)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(shí)數(shù)據(jù)和日數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)有效率為考核時(shí)段內(nèi)實(shí)收有效數(shù)據(jù)組數(shù)量與應(yīng)收數(shù)據(jù)組數(shù)量的百分比?？己说臄?shù)據(jù)組為可控國控企業(yè)自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備直出數(shù)據(jù)中的主要污染物排放實(shí)測(cè)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(shí)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(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸有效率；C為考核時(shí)段內(nèi)全部監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸率；P為考核時(shí)段內(nèi)全部監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)有效率。

數(shù)據(jù)傳輸率

式中，D為考核時(shí)段內(nèi)各數(shù)據(jù)類型實(shí)收數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)之和；E為考核時(shí)段內(nèi)各數(shù)據(jù)類型應(yīng)收數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)之和；F為考核時(shí)段內(nèi)各數(shù)據(jù)類型缺失數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)之和。

廢氣考核項(xiàng)為各個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的實(shí)測(cè)濃度、折算濃度、排放量、流量數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)之和；廢水考核項(xiàng)為各個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的濃度、排放量、流量數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)之和；考核數(shù)據(jù)類型為日、小時(shí)數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)有效率

式中，S為考核時(shí)段內(nèi)實(shí)收有效數(shù)據(jù)組數(shù)量；M為考核時(shí)段內(nèi)應(yīng)收數(shù)據(jù)組數(shù)量。

廢氣考核項(xiàng)為各個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的實(shí)測(cè)濃度、流量、排放量為一個(gè)數(shù)據(jù)組；廢水考核項(xiàng)為各個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的濃度、流量、排放量為一個(gè)數(shù)據(jù)組；考核數(shù)據(jù)類型為小時(shí)數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)修約補(bǔ)遺

由于企業(yè)停產(chǎn)、監(jiān)測(cè)設(shè)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(jì)算，可在上傳憑證的情況下進(jìn)行人工數(shù)據(jù)干預(yù)，主要包括：手工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)修補(bǔ)、人工數(shù)據(jù)修約、技術(shù)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(jì)算，不參與數(shù)據(jù)傳輸率的計(jì)算。

2 污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，隨著國家對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系建設(shè)的加強(qiáng)，各級(jí)環(huán)保部門及相關(guān)單位也做出了相應(yīng)安排與部署，包括組建專業(yè)化監(jiān)測(cè)隊(duì)伍，成立污染源監(jiān)控中心，開發(fā)應(yīng)用污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，形成了在線監(jiān)測(cè)與監(jiān)督性監(jiān)測(cè)相結(jié)合的污染源監(jiān)測(cè)管控模式。特別是在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線傳輸技術(shù)等實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與傳輸，極大的加強(qiáng)了污染源排放管理能力。

隨著環(huán)保部門在線監(jiān)測(cè)能力的加強(qiáng)，各企業(yè)也越來越重視在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)，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(cè)系統(tǒng)運(yùn)行管理辦法，對(duì)各單位、部門的職責(zé)進(jìn)行了定義，對(duì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行、數(shù)據(jù)管理等進(jìn)行了要求，明確了對(duì)相關(guān)企業(yè)、人員的監(jiān)督與考核。為貫徹落實(shí)好公司污染源在線監(jiān)測(cè)相關(guān)制度與要求，公司污染源監(jiān)控中心根據(jù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行管理需要，編制了污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行管理考核細(xì)則，從人員、經(jīng)費(fèi)、規(guī)章制度、在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的安裝與管理、在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理等多個(gè)方面進(jìn)行了量化指標(biāo)考核，通過對(duì)該細(xì)則的執(zhí)行，強(qiáng)化了各企業(yè)在線監(jiān)測(cè)能力的建設(shè)，保障了公司順利通過環(huán)保部對(duì)污染源在線監(jiān)測(cè)的年度考核任務(wù)。截至2014年，公司共計(jì)完成了包括廢水、廢氣249個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備與數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備的安裝與聯(lián)網(wǎng)工作，基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(cè)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(yùn)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(cè)系統(tǒng)通過一段時(shí)間的運(yùn)行，強(qiáng)化了企業(yè)對(duì)污染源排放的現(xiàn)場(chǎng)管理能力，有效地支撐了污染源監(jiān)控中心遠(yuǎn)程開展相關(guān)監(jiān)督與監(jiān)控工作，快速的輔助了總部領(lǐng)導(dǎo)的環(huán)境管理決策。但通過系統(tǒng)的應(yīng)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(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸有效率還難以達(dá)到75%的考核標(biāo)準(zhǔn)，通過對(duì)自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分析，自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸有效率偏低主要存在以下幾個(gè)方面的問題。

3.1 傳輸率偏低的原因

傳輸率是實(shí)收數(shù)據(jù)與應(yīng)收數(shù)據(jù)的比值。應(yīng)收數(shù)據(jù)是指按照考核要求的所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)之和，應(yīng)收數(shù)據(jù)的數(shù)量是相關(guān)固定的。實(shí)收數(shù)據(jù)是中心平臺(tái)實(shí)際收到的數(shù)據(jù)之和，主要與監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目種類、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性等指標(biāo)相關(guān)。傳輸率偏低主要原因有以下幾點(diǎn)。

未按國家要求對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)

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

國家考核二氧化硫、氮氧化物、化學(xué)需氧量、氨氮共四項(xiàng)指標(biāo)，部分企業(yè)排放口沒有按照國家要求對(duì)這四項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，

未按照國家要求的在線監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)

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

數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備未能穩(wěn)定的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸

各數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備部署在現(xiàn)場(chǎng)采用有線或者無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，由于傳輸信號(hào)的穩(wěn)定性、設(shè)備不能支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳、無法進(jìn)行遠(yuǎn)程控制等原因?qū)е虏糠直O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的缺失。

3.2 有效率偏低的原因

有效率是實(shí)收有效數(shù)據(jù)組與應(yīng)收數(shù)據(jù)組的比值。應(yīng)收數(shù)據(jù)組是指按照考核要求的所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的實(shí)測(cè)濃度、流量、排放量等數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)組之和，應(yīng)收數(shù)據(jù)組的數(shù)量是相關(guān)固定的。實(shí)收有效數(shù)據(jù)組是中心平臺(tái)實(shí)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(diǎn)。

模型與建模是科學(xué)發(fā)展的重要元素，也是科學(xué)學(xué)習(xí)中不可或缺的認(rèn)知與能力。模型認(rèn)知即指基于模型的認(rèn)知，包含兩個(gè)基本層次：①基于科學(xué)模型的認(rèn)知，即感受模型素材，識(shí)別組成要素及要素間的關(guān)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(yù)測(cè)性質(zhì)與變化等功能；②建構(gòu)認(rèn)知模型，在認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立認(rèn)知模型，為解決復(fù)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(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)該幫助學(xué)生樹立模型意識(shí)、體會(huì)模型價(jià)值，以建模活動(dòng)為載體提高學(xué)生的模型認(rèn)知能力，提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

實(shí)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(gè)數(shù)據(jù)組為無效數(shù)據(jù)組，不能參與有效率的計(jì)算。

未對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行修約

由于設(shè)備故障、開展比對(duì)監(jiān)測(cè)等原因?qū)е碌漠惓?shù)據(jù)，未進(jìn)行人工修約，導(dǎo)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(jì)算。

未對(duì)缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)遺

由于裝置停產(chǎn)、設(shè)備故障等原因?qū)е碌臄?shù)據(jù)缺失，未進(jìn)行人工補(bǔ)遺、技術(shù)規(guī)則補(bǔ)遺等，導(dǎo)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(jì)算。

通過對(duì)自動(dòng)監(jiān)控?cái)?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(cè)設(shè)備配置、網(wǎng)絡(luò)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(yù)對(duì)數(shù)據(jù)的審核、修約補(bǔ)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(dòng)數(shù)據(jù)傳輸有效率偏低的原因后，針對(duì)提高數(shù)據(jù)傳輸有效率的方法，從技術(shù)和管理兩個(gè)方面總結(jié)主要包括以下幾點(diǎn)。

按要求對(duì)考核范圍內(nèi)的污染源排放口實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)全覆蓋

按照國家要求對(duì)考核范圍內(nèi)的污染源排放口安裝在線監(jiān)測(cè)與數(shù)采儀設(shè)備，對(duì)暫時(shí)不具備安裝條件的排放口進(jìn)行限期整改、對(duì)整改不了的排放口進(jìn)行關(guān)停并向環(huán)保部部門申請(qǐng)不納入考核，保障對(duì)所有考核范圍內(nèi)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)的全覆蓋。

嚴(yán)格遵循國標(biāo)212協(xié)議進(jìn)行在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集與傳輸

國標(biāo)212協(xié)議即HJ／T212—2005《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》，是數(shù)采儀設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)污染源排放的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、分鐘數(shù)據(jù)、小時(shí)數(shù)據(jù)和日數(shù)據(jù)進(jìn)行采集傳輸。廢氣的在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)要實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化硫、氮氧化物的實(shí)測(cè)濃度、折算濃度、流量、排放量進(jìn)行采集與傳輸，廢水的在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)要實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)需氧量、氨氮進(jìn)行實(shí)測(cè)濃度、流量、排放量進(jìn)行采集與傳輸。根據(jù)企業(yè)管理需要，還可對(duì)煙塵、氧含量等監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行傳輸［5］。

多種途徑有效開展設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作

為保障監(jiān)測(cè)設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，開展定期的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)是非常必要的。由于各監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布全國各地，尤其是部分企業(yè)處于偏遠(yuǎn)山區(qū)，交通非常不便，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作異常困難。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)是一種有效的解決方法，包括通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)采儀設(shè)備的程序更新、遠(yuǎn)程重啟、參數(shù)配置、數(shù)據(jù)掉線報(bào)警、重發(fā)等技術(shù)，方便了設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)工作。

企業(yè)要強(qiáng)化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性管理

按照國家自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的管理要求，因設(shè)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(jìn)行人工修補(bǔ)，因此企業(yè)要按照國家要求，開展好針對(duì)各種異常情況的申報(bào)備案審批工作，加強(qiáng)對(duì)無效數(shù)據(jù)的人工干預(yù)，以保證數(shù)據(jù)的有效性［6］。

監(jiān)督管理部門要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的核查

監(jiān)督管理部門要制定相關(guān)制度規(guī)范，定期組織開展現(xiàn)場(chǎng)核查工作，加強(qiáng)各企業(yè)對(duì)污染源在線監(jiān)控工作的重視程度。通過對(duì)自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行定期核查，保障數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性，保障現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)行，保障數(shù)據(jù)傳輸有效率的達(dá)標(biāo)。

5 結(jié)束語

通過系統(tǒng)的應(yīng)用也反映出一些問題，主要包括監(jiān)測(cè)范圍覆蓋情況、監(jiān)測(cè)傳輸設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)情況、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量情況等。隨著國家環(huán)保相關(guān)政策、制度的出臺(tái)，對(duì)環(huán)境管理的要求越來越嚴(yán)，企業(yè)在國家對(duì)污染源自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸有效率的考核指標(biāo)上還不能完全滿足考核要求，還有適當(dāng)?shù)母纳婆c提升空間。

通過對(duì)提高污染源自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸有效率方法的研究與應(yīng)用，企業(yè)在該項(xiàng)考核指標(biāo)的達(dá)標(biāo)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(dá)到95%以上，完全能滿足國家75%的考核標(biāo)準(zhǔn)。提高污染源自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸有效率是持續(xù)的過程，要常抓不懈，各級(jí)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。

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（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(xué)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(shù)研究院HSE信息中心從事安全、環(huán)保信息化建設(shè)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