關鍵字：紫金橋 組態軟件 環保工況 在線監測

一、現狀

目前環保監控使用的在線監測系統，大多是監控治污設施的結果數據（如CEMS數據和COD數據），通過現場各種采集手段，建立傳輸通道，將企業環保設施運行結果直接傳送到環保部門，利用傳統的手段加以保存和分析。

隨著經濟發展和環保建設的需求，這種監測結果的做法需要進一步細化和完善。在國家提出環保的監控從“末端監控”向“全過程監控”的轉變之下，基于設施運行過程監控的工況監控成為了監控的重要手段。由于受到原有監控思路的影響，對于工況監控還沒有一種切實有效的技術手段，目前已有的工況監控還停留在對原有結果監控簡單的擴充，如繼續通過安裝采樣設備來增加過程參數測點，這種方法常常費用高，和末端監測基本類似，無法達到理想的效果。

二、系統建設目標

工況在線監控系統是通過在治理設施生產控制單元中選取與環保監管相關的工況過程數據，對設施的運行過程和運行結果進行實時監控，實現“末端監控”到“全過程監控”的轉變，系統對脫硫、脫硝設施的實時監控數據和運行狀態數據進行采集、傳輸、存儲、分析和統計，對脫硫、脫硝系統運行異常進行實時預警、處置和匯總，為總量控制、減排核查、排污費核征和環境監察提供可靠的數據基礎和有效的技術平臺，實現設施運行的遠程核查和狀況分析。

三、系統整體架構

系統整體包含兩個大部分，分別是污染源企業側和政府監測中心側，其中：

1、污染源企業側

在企業端建立企業工況在線監測及分析系統（紫金橋實時數據庫），在DCS等控制系統側放置一臺數采機，數采機可根據企業工況系統需要監視的指標和采集頻率從DCS等控制系統中采集數據。為保證系統安全性，在采集機與企業工況服務器之間通過單向物理隔離網閘進行隔離傳輸，只允許數采機單向向工況服務器傳輸數據，不允許數據的回傳。采集機上運行采集DCS系統的接口程序（OPC、UDP等）和過單向物理隔離網閘的接口程序。

紫金橋實時數據庫作為工況過程數據庫，主要存儲工況運行數據和工況分析數據，利用環保專網，用環保212等接口將數據上傳至政府環保監測中心。

2、政府環保監測中心側

污染源數據有三種類型，包括基礎性數據、歷史數據、實時數據。

基礎性數據是排污企業的基本情況信息，包括企業的名稱、地址、位置、企業類型、主要污染物等，基礎數據在長期內基本不變，實時性要求不強。

歷史數據包括各監控中心收集的一段時期內污染源自動監控系統采集、存儲的監測污染物數據。可按月（季）向上報送。

實時數據是污染源自動監控設備瞬時采集并經監控網絡報送至監控中心服務器的數據。這類數據反映了排污企業實時排污的情況，對現場執法、應急處置有直接作用。

三類數據中，基礎數據和歷史數據由于對實時要求不強，可以在規定時限內，通過網絡方式報送，關系數據庫儲存；而自動監控設備采集的實時數據需要通過構建的監控網絡實時傳輸，由于具有大容量的數據采集和儲存要求，使用實時數據庫軟件采集和存儲及分析。

基于以上分析，建立中心側工況服務器（紫金橋實時數據庫），利用環保專網采集存儲各地不同污染源企業傳送的實時數據，并利用自帶的DBATL接口、Web Service接口等將數據傳送至各種客戶端，供政府相關領導查看；

同時，基于紫金橋實時數據庫，可對采集的工況數據進行分析和數據統計，主要是對工況數據進行驗證分析，并把分析結果存入工況分析數據庫（關系數據庫）中。另外環保數據中心的關系型數據庫服務器，可用來接收存儲污染源企業信息，如地域分布、環保設施指標參數、及工況統計數據以及總量數據等。

四、系統應用功能

應用功能實現方面，主要是人機界面的功能應用，包括：基礎信息、監控系統、總量系統、交互系統、報表系統等。

1、基礎信息

1）、區域劃分管理

污染源監控企業數量多，分布于城市各個區域。為了便于統計各個區域劃分的污染信息，需要進行區域設置。

地域信息，主要是市級和下屬市級，行政隸屬關系。

2）、區域、企業排放管理

主要功能：地域、企業排放年度排放限制總量、實際排放總量。

3）、企業管理

污染源監控企業的企業信息主要有企業所屬行業類型（電力、化工、鋼鐵、水處理等）、負責人、環保歷史記錄、隸屬區域等。

4）、工藝模版控制

環保設施類型（如石灰石濕法脫硫）配置，管理設置現場采集點及其對應的驗證公式。

5）、企業環保設施配置

配置企業環保設施，每個市下轄數個電廠或污水廠或水泥廠，每個企業（廠）可能裝有脫硫系統或污水處理系統，也可能既有脫硫系統又有污水處理系統。該模塊主要記錄企業環保系統的廢氣排放、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，以及驗收監測內容（廢氣、燃煤硫份分析、廢水和噪聲監測）。

配置企業環保設施的采集點。對采集點進行命名管理、高低限設置、報警設置、通訊狀態設置。

2、監控系統

1）、工況監控

工況監控采用：省級、市級、企業、環保（治污）設施，逐級監控，逐級定位的監控方式。

2）、匯總信息

在省級、市級、企業級，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、發電量、煤耗、SO2的產生量，等等）。

3）、報警系統

報警系統是對工況實時分析結果的反映，實時工況數據在多組工況驗證規則的分析判斷下，會將驗證不正常的數據通過報警系統做實時的反映。

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、脫硫系統參數異常報警等。報警通過信號燈的閃爍區分報警是否為新產生的報警，報警也采用逐級監控的方式，在省級、市級，顯示的是匯總的報警信息，而到企業、設施可以詳細的看到每條報警信息。

4）、工況圖形

工況圖形是實時監控的一個重要部分，它是將工況監控的每個測點的實時過程數據集中展現在治污設施運行原理圖上，更加直觀。

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，是工況監控一個不可缺少的環節，為后續的核定總量提供更加精確的數據。

工況在經過規則的判定分為兩種情況：一種是判斷規則能準確的判斷治污設施的起停，另一種判斷規則在判斷后，還需要對工況參數報警做人為的核準。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據才能精確的統計。工況核定還提供分析手段，可以分析異常工況下各相關曲線的變化趨勢。

3、總量

1）、總量監控

總量監控實際就是對工況系統統計的總量信息按照省級、市級、企業、治污設施進行逐級匯總展示，同時結合排放目標作對比與分析。

2）、總量核定

總量核定是依據設施運行的各種狀態，來分段核定。核定是可以使用各類統計值，也可以手工輸入，所有核定過的值都將記入已核定總量。

3）、交互系統

交互系統提供了企業自主上報設施停運申請，市局單位對設施停運進行批復。

4）、報表系統

報表系統提供環保設施各重要參數的同期數據對比，同類設施之間的數據對比等。主要參數有：綜合脫硫效率、機組總發電量、燃煤用量、SO2產生總量、SO2排放量、廢氣排放量等。并且報表可以從關系庫取得數據，結合實時歷史數據，形成不同樣式的綜合分析報表，讓用戶一覽無余。

五、企業應用效果圖例