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1.現(xiàn)狀
目前環(huán)保監(jiān)控使用的在線監(jiān)測系統(tǒng)，大多是監(jiān)控治污設施的結(jié)果數(shù)據(jù)（如CEMS數(shù)據(jù)和COD數(shù)據(jù)），通過現(xiàn)場各種采集手段，建立傳輸通道，將企業(yè)環(huán)保設施運行結(jié)果直接傳送到環(huán)保部門，利用傳統(tǒng)的手段加以保存和分析。
隨著經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)保建設的需求，這種監(jiān)測結(jié)果的做法需要進一步細化和完善。在國家提出環(huán)保的監(jiān)控從“末端監(jiān)控”向“全過程監(jiān)控”的轉(zhuǎn)變之下，基于設施運行過程監(jiān)控的工況監(jiān)控成為了監(jiān)控的重要手段。由于受到原有監(jiān)控思路的影響，對于工況監(jiān)控還沒有一種切實有效的技術(shù)手段，目前已有的工況監(jiān)控還停留在對原有結(jié)果監(jiān)控簡單的擴充，如繼續(xù)通過安裝采樣設備來增加過程參數(shù)測點，這種方法常常費用高，和末端監(jiān)測基本類似，無法達到理想的效果。
2.系統(tǒng)建設目標
工況在線監(jiān)控系統(tǒng)是通過在治理設施生產(chǎn)控制單元中選取與環(huán)保監(jiān)管相關(guān)的工況過程數(shù)據(jù)，對設施的運行過程和運行結(jié)果進行實時監(jiān)控，實現(xiàn)“末端監(jiān)控”到“全過程監(jiān)控”的轉(zhuǎn)變，系統(tǒng)對脫硫、脫硝設施的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行采集、傳輸、存儲、分析和統(tǒng)計，對脫硫、脫硝系統(tǒng)運行異常進行實時預警、處置和匯總，為總量控制、減排核查、排污費核征和環(huán)境監(jiān)察提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和有效的技術(shù)平臺，實現(xiàn)設施運行的遠程核查和狀況分析。
3.系統(tǒng)整體架構(gòu)
系統(tǒng)整體包含兩個大部分，分別是污染源企業(yè)側(cè)和政府監(jiān)測中心側(cè)，其中：
3.1 污染源企業(yè)側(cè)
在企業(yè)端建立企業(yè)工況在線監(jiān)測及分析系統(tǒng)（紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫），在DCS等控制系統(tǒng)側(cè)放置一臺數(shù)采機，數(shù)采機可根據(jù)企業(yè)工況系統(tǒng)需要監(jiān)視的指標和采集頻率從DCS等控制系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)。為保證系統(tǒng)安全性，在采集機與企業(yè)工況服務器之間通過單向物理隔離網(wǎng)閘進行隔離傳輸，只允許數(shù)采機單向向工況服務器傳輸數(shù)據(jù)，不允許數(shù)據(jù)的回傳。采集機上運行采集DCS系統(tǒng)的接口程序（OPC、UDP等）和過單向物理隔離網(wǎng)閘的接口程序。
紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫作為工況過程數(shù)據(jù)庫，主要存儲工況運行數(shù)據(jù)和工況分析數(shù)據(jù)，利用環(huán)保專網(wǎng)，用環(huán)保212等接口將數(shù)據(jù)上傳至政府環(huán)保監(jiān)測中心。
3.2 政府環(huán)保監(jiān)測中心側(cè)
污染源數(shù)據(jù)有三種類型，包括基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)。
基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)是排污企業(yè)的基本情況信息，包括企業(yè)的名稱、地址、位置、企業(yè)類型、主要污染物等，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在長期內(nèi)基本不變，實時性要求不強。
歷史數(shù)據(jù)包括各監(jiān)控中心收集的一段時期內(nèi)污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)采集、存儲的監(jiān)測污染物數(shù)據(jù)。可按月（季）向上報送。
實時數(shù)據(jù)是污染源自動監(jiān)控設備瞬時采集并經(jīng)監(jiān)控網(wǎng)絡報送至監(jiān)控中心服務器的數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)反映了排污企業(yè)實時排污的情況，對現(xiàn)場執(zhí)法、應急處置有直接作用。
三類數(shù)據(jù)中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)由于對實時要求不強，可以在規(guī)定時限內(nèi)，通過網(wǎng)絡方式報送，關(guān)系數(shù)據(jù)庫儲存；而自動監(jiān)控設備采集的實時數(shù)據(jù)需要通過構(gòu)建的監(jiān)控網(wǎng)絡實時傳輸，由于具有大容量的數(shù)據(jù)采集和儲存要求，使用實時數(shù)據(jù)庫軟件采集和存儲及分析。
基于以上分析，建立中心側(cè)工況服務器（紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫），利用環(huán)保專網(wǎng)采集存儲各地不同污染源企業(yè)傳送的實時數(shù)據(jù)，并利用自帶的DBATL接口、Web Service接口等將數(shù)據(jù)傳送至各種客戶端，供政府相關(guān)領(lǐng)導查看；
同時，基于紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫，可對采集的工況數(shù)據(jù)進行分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，主要是對工況數(shù)據(jù)進行驗證分析，并把分析結(jié)果存入工況分析數(shù)據(jù)庫（關(guān)系數(shù)據(jù)庫）中。另外環(huán)保數(shù)據(jù)中心的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫服務器，可用來接收存儲污染源企業(yè)信息，如地域分布、環(huán)保設施指標參數(shù)、及工況統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及總量數(shù)據(jù)等。
4.系統(tǒng)應用功能
應用功能實現(xiàn)方面，主要是人機界面的功能應用，包括：基礎(chǔ)信息、監(jiān)控系統(tǒng)、總量系統(tǒng)、交互系統(tǒng)、報表系統(tǒng)等。
4.1 基礎(chǔ)信息
4.1.1 區(qū)域劃分管理
污染源監(jiān)控企業(yè)數(shù)量多，分布于城市各個區(qū)域。為了便于統(tǒng)計各個區(qū)域劃分的污染信息，需要進行區(qū)域設置。
地域信息，主要是市級和下屬市級，行政隸屬關(guān)系。
4.1.2 區(qū)域、企業(yè)排放管理
主要功能：地域、企業(yè)排放年度排放限制總量、實際排放總量。
4.1.3 企業(yè)管理
污染源監(jiān)控企業(yè)的企業(yè)信息主要有企業(yè)所屬行業(yè)類型（電力、化工、鋼鐵、水處理等）、負責人、環(huán)保歷史記錄、隸屬區(qū)域等。
4.1.4 工藝模版控制
環(huán)保設施類型（如石灰石濕法脫硫）配置，管理設置現(xiàn)場采集點及其對應的驗證公式。
4.1.5 企業(yè)環(huán)保設施配置
配置企業(yè)環(huán)保設施，每個市下轄數(shù)個電廠或污水廠或水泥廠，每個企業(yè)（廠）可能裝有脫硫系統(tǒng)或污水處理系統(tǒng)，也可能既有脫硫系統(tǒng)又有污水處理系統(tǒng)。該模塊主要記錄企業(yè)環(huán)保系統(tǒng)的廢氣排放、脫硫除塵效率、總量控制指標設定值，工藝流程，主要污染源污染物（廢氣、污水、固廢、噪聲）處理和排放流程，以及驗收監(jiān)測內(nèi)容（廢氣、燃煤硫份分析、廢水和噪聲監(jiān)測）。
配置企業(yè)環(huán)保設施的采集點。對采集點進行命名管理、高低限設置、報警設置、通訊狀態(tài)設置。
4.2監(jiān)控系統(tǒng)
4.2.1 工況監(jiān)控
工況監(jiān)控采用：省級、市級、企業(yè)、環(huán)保（治污）設施，逐級監(jiān)控，逐級定位的監(jiān)控方式。
4.2.2 匯總信息
在省級、市級、企業(yè)級，匯總工況的報警、及污染物排放信息。
對于污染治理設施，將細化到污染物的排放及各類指標（如：電廠的脫硫 設施投運率、脫硫效率、發(fā)電量、煤耗、SO2的產(chǎn)生量，等等）。
4.2.3 報警系統(tǒng)
報警系統(tǒng)是對工況實時分析結(jié)果的反映，實時工況數(shù)據(jù)在多組工況驗證規(guī)則的分析判斷下，會將驗證不正常的數(shù)據(jù)通過報警系統(tǒng)做實時的反映。
報警分為：機組停運報警、污染物偷排報警、脫硫設施停運報警、排放超標報警、脫硫設施低負荷運行報警、脫硫系統(tǒng)參數(shù)異常報警等。報警通過信號燈的閃爍區(qū)分報警是否為新產(chǎn)生的報警，報警也采用逐級監(jiān)控的方式，在省級、市級，顯示的是匯總的報警信息，而到企業(yè)、設施可以詳細的看到每條報警信息。
4.2.4 工況圖形
工況圖形是實時監(jiān)控的一個重要部分，它是將工況監(jiān)控的每個測點的實時過程數(shù)據(jù)集中展現(xiàn)在治污設施運行原理圖上，更加直觀。
4.2.5 工況核定
工況核定主要是對治污設施的投運、停運進行判斷的過程，是工況監(jiān)控一個不可缺少的環(huán)節(jié)，為后續(xù)的核定總量提供更加精確的數(shù)據(jù)。
工況在經(jīng)過規(guī)則的判定分為兩種情況：一種是判斷規(guī)則能準確的判斷治污設施的起停，另一種判斷規(guī)則在判斷后，還需要對工況參數(shù)報警做人為的核準。工況核定是一個工具，可以對各種工況作有效和無效性核定，而無論是那種報警在核實真實情況后也都可以重新做修正。在有了準確的核定后，對治污設施的各類數(shù)據(jù)才能精確的統(tǒng)計。工況核定還提供分析手段，可以分析異常工況下各相關(guān)曲線的變化趨勢。
4.3 總量
4.3.1 總量監(jiān)控
總量監(jiān)控實際就是對工況系統(tǒng)統(tǒng)計的總量信息按照省級、市級、企業(yè)、治污設施進行逐級匯總展示，同時結(jié)合排放目標作對比與分析。
4.3.2 總量核定
總量核定是依據(jù)設施運行的各種狀態(tài)，來分段核定。核定是可以使用各類統(tǒng)計值，也可以手工輸入，所有核定過的值都將記入已核定總量。
4.3.3 交互系統(tǒng)
交互系統(tǒng)提供了企業(yè)自主上報設施停運申請，市局單位對設施停運進行批復。
4.3.4 報表系統(tǒng)
報表系統(tǒng)提供環(huán)保設施各重要參數(shù)的同期數(shù)據(jù)對比，同類設施之間的數(shù)據(jù)對比等。主要參數(shù)有：綜合脫硫效率、機組總發(fā)電量、燃煤用量、SO2產(chǎn)生總量、SO2排放量、廢氣排放量等。并且報表可以從關(guān)系庫取得數(shù)據(jù)，結(jié)合實時歷史數(shù)據(jù)，形成不同樣式的綜合分析報表，讓用戶一覽無余。
5.企業(yè)應用效果圖例
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