污染源在线自动监控系统在铜山区的建设应用与管理毕业论文.doc

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1、 毕业论文污染源在线自动监控系统在铜山区的建设应用与管理 专业名称：环境监测与治理技术班 级：环测09-3班学 制：三 年学 号： 学历层次： 指导教师： 评 阅 人：论文（设计）提交日期： 2012年6月15日论文（设计）答辩日期： 2012年6月 19日江苏建筑职业技术学院二一二年六月十五日 毕业设计成绩评定书 专业、班级 环境监测与治理技术09-3 姓名 日期 2012.6.15 1、设计题目 污染源在线自动监控系统在铜山区的建设应用与管理 2、设计指导教师（签名） 3、设计评阅人（签名） 评阅日期 4、评定意见及成绩 年 月 日摘要污染源自动监控系统的应用是环境执法、科学管理的重要手段

2、。污染源自动监控系统的建设和管理依托环境监测、自动控制、计算机、电子、通信等多个领域的技术，是一项复杂的系统工程。污染源自动监控系统可分为数据收集子系统和信息综合子系统。数据收集子系统是污染治理设施的组成部分，包括在污染源现场安装的污染物排放监控监测仪器（COD、TOC、PH等水污染物在线监测分析仪，二氧化硫、烟尘等气污染物在线监测分析仪）、流量（速）计、污染治理设施运行记录仪和数据采集传输仪（用于数据的存储、加密，数据包转发、接受以及报警、反控）等自动监控仪器。环保自动监控系统的应用于各企业内废水废气的监测，使环保部门更为便捷的了解各企业监测因子的排放数据，提高环境监察机构的效率，有目的的去

3、监察。提高了环境科学管理科学化、信息化水平。关键词：在线监控；系统应用；监测分析仪；AbstractSource of pollution automatic monitoring system of environmental law enforcement, is the important means of scientific management. Source of pollution automatic monitoring system construction and management based on environmental monitoring, automati

4、c control, computer, electronics, communication and other fields of technology, is a complicated system engineering. Source of pollution automatic monitoring system can be divided into data collection subsystem and information integrated system. Data collection system is the part of pollution contro

5、l facilities, including in the pollution sources on-site installation of pollutant discharge monitoring instrument ( COD, TOC, PH and other water pollutants on-line monitoring analyzer, sulfur dioxide, smoke and other air pollutants on-line monitoring analyzer ), flow ( rate ), pollution treatment f

6、acility operation recorder and data acquisition transmission device ( used for data storage, encryption, data packet forwarding, receiving and alarm, expert ), automatic monitoring instrument. Environmental automatic monitoring system applied in the enterprise waste gas monitoring, so that environme

7、ntal protection departments more convenient to understand the enterprise monitoring factor emissions data, improve the efficiency of environmental monitoring mechanism, can have the goal to monitor. Improve the environmental science and scientific management, informatization level.Key words: On-line

8、 monitoring；System application；monitoring analyzer；目录1 概述11.1 污染源自动监控系统的概述11.2 建设目标11.3 建设原则12 污染源在线自动监控系统的建设及应用32.1 硬件建设32.1.1 建设原则42.1.2 环保监控系统功能32.2 监控中心有关概念52.2.1 环境62.2.2 硬件服务器62.2.3 平台软件72.2.4 应用软件72.2.5 建设要求72.3 环保自动监控系统的应用现状82.3.1 铜山区的应用83 污染源自动监控系统的管理143.1 污染源自动监控系统的管理模式143.1.1 自行管理143.1.2

9、代运维公司管理144 总结与展望194.1 论文总结194.2 研究展望19参考文献20致 谢211 概述1.1 污染源自动监控系统的概述污染源在线自动监控系统是监控水污染物中COD、TOC、NH3-N、总磷以及部分重金属，大气污染物中的SO2、NOx、烟尘等主要污染因子，并且能通过视频监视污染源现场情况。初步调查，全国重点污染源自动监控现状为全国31个省、新疆生产建设兵团、333个地市级已建成各级监控中心167个，投入建设资金3.4亿元，年运行经费3800多万元；监控点源建设投入13.6亿元，年运行经费1.66亿元；共监控各类排污企业9198家，监控水排放口总数7557个，气排放口总数441

10、0个。 在已监控的国家重点监控企业中，废水企业2909个，有废水排放口3477个，在1518个废水排放口安装了COD监控仪器。其中，正常运行的1149个，与环保部门联网的912个，占安装的排放口数的60.1%；废气企业3212个，废气排放口6131个，在1077个废气排放口安装了SO2自动监控仪器，其中正常运行的752个能正常运行，能与环保部门联网的542个，占安装SO2自动监控设备的排放口数的50.3%。 为加大污染物减排工作的力度，需在各级环境监察部门建立本辖区污染源监控中心。作为本辖区污染源自动监控系统的核心平台，具备实时监控、数据接收、汇总分析、传送污染源自动监控有关数据的能力。 1.

11、2 建设目标确保徐州市铜山区环保部门建立起符合国家统一要求，功能完备的污染源监控中心。最终形成省-市-区三级监控网络，使省可以通过监控网络具备直接掌握重点监控的排污企业污染物排放情况的能力。1.3 建设原则先进性原则：采用较为先进的技术指标，确保在一定时间内不落后。 实用性原则：紧密结合全国环保实际，针对环保工作特点，确保系统使用简便，功能完备。可扩展性原则：具较强的可扩展性，支持与12369投诉受理中心、应急指挥中心等的进一步整合、集成和其他业务拓展应用。安全可靠原则：具备较高的安全保密性、可靠稳定性。 分级分类原则：体现出国家-省-市三级立体监控网络的思想和设计。灵活建设原则：突出表达不同

12、级别监控中心的配置与区别。 2 污染源在线自动监控系统的建设及应用2.1 硬件建设硬件建设就是指建立在各级环保部门的污染源监控中心。污染源监控中心（简称监控中心）建立在各级环保部门，通过通信传输线路与污染源自动监控设备连接，实现对污染源主要污染物排放情况的在线、连续检测并对污染治理设施运行情况实时监控。2.1.1 建设原则分级分类指导原则：体现出省-市-区三级立体监控网络的思想和设计，根据国家、省级、地市级不同的业务特点和业务量分别考虑，对地市级也按照不同的环境管理需要惊醒了分级处理。灵活建设可扩展性原则：突出表达不同级别监控中心的配置与区别。先进性实用性原则：采用较为先进的技术指标，确保在一

13、定时间内不落后。紧密结合全国环保实际，针对环保工作特点，确保系统使用简便，功能完备。安全可靠原则：应符合国家相关规定和国家、行业标准要求，具备较高的安全保密性，强化存储备份，确保可靠稳定运行。2.1.2 环保监控系统功能能够对污染源污染物排放情况实时监控。系统可以做到全天候24小时处于实时在线监控状态，污染源现场的数据每2min实时传送到所辖环保局监控中心，监控中心可以同时浏览多个污染源的实时自动监控数据，通过数字和曲线的方式看到多站点对单个指标，多站点对多指标。历史数据由数采仪每天定时主动上报， 一般设置为每10分钟、每小时、每天上报一次，历史数据包括10分钟、小时、日数据。能自动采集数据、

14、自动传输数据、自动处理及自动分析数据，实现数字化环境管理。具有报警系统，能接收现场设备报警信息。具备接警后立即处理掉快速响应能力。能够实现本地环境应急指挥提供基础数据。能够为科学核定排污量提供依据，为实现污染物减排服务。图1 铜山区环保自动监控系统平台2.2 监控中心有关概念下面是监控中心的网络拓扑图： 国控重点污染源端 国控重点污染源排放口安装的自动监控设备是整个自动监控系统的前端设备与系统建设的前提，是数据的来源。 监控中心 污染源监控中心（简称监控中心）建立在各级环保部门，通过通信传输线路与污染源自动监控设备连接，实现对污染源主要污染物排放情况的在线、连续监测并对污染治理设施运行情况实时

15、监控。 联网技术路线 1污染源数据可分为三种类型： 1)基础性数据。是排污企业的基本情况信息，包括企业的名称、地址、位置、企业类型、生产的主要污染物、生产能力等，基础数据在长期内基本不变，时效性要求不强。 2)历史数据。历史数据包括各监控中心收集的一段时期内污染源自动监控系统采集、存储的监测污染物数据。可按月（季）向上报送。 3)实时数据。实时数据是污染源自动监控设备瞬时采集并经监控网络报送至监控中心服务器的数据。这类数据反映了排污企业实时排污的情况，对现场执法、应急处置有直接作用。 以上三类数据中，基础数据和历史数据由于对时效性要求不强，可以在规定时限内，通过网络方式报送；而自动监控设备采集

16、的实时数据需要通过构筑的监控网络实时传输。 2.2.1 环境机房：建立符合国家标准的机房（恒温、恒湿、防尘、防雷、防静电、防水、气体消防、布局合理等） 工作区：在监控中心设置工作区，安放客户端PC机，便于日常监控值班人员开展工作。视频及音响系统：视频大屏幕；有功放和混音系统，可同时接入有线和无线麦克风。会商区：在监控中心设置会商间，便于开展会议讨论。2.2.2 硬件服务器采用安全可靠的高档PC服务器，建有容灾备份系统，在两年之内基本满足需要。网络：可以选用三级的交换机，即核心交换机、骨干交换机、一般交换机、做到100M到桌面，骨干交换机可选用千兆带宽。硬件防火墙：有条件的可以提高并发连接数、网

17、络吞吐量和支持网络接口的数量来增强安全性。 存储：有条件的可采用SAN，当选用磁盘阵列时，考虑适当的RAID设置备份：有条件的可以采用磁带库，也可采用磁带机，做好灾难备份，以便于快速恢复电源：一定要有UPS（不间断电源），具体的延迟时间根据具体负载情况决定，但是不能低于一个小时。2.2.3 平台软件操作系统：服务器操作系统建议使用Windows 2003 Server。数据库：建议使用微软的数据库管理软件SQL SERVER 2005。地理信息系统：根据目前的情况，建议选用ArcIms、ArcSde。2.2.4 应用软件污染源监控基础数据库系统：建立统一格式的国控重点企业（污染源）基本信息、生

18、产工艺、污染治理设施、排污状况、排污数据等数据库，加入实时监控数据，形成动态的、全国联网的污染源排污情况台帐，在统一采集的基础上，统一核定排污数据，为减排考核服务。污染源自动监控系统：主要功能为按照总局的标准规范(数据传输协议和数据交换标准规范)，实现所有排污口的实时监控数据传输到各级监控中心，使污染源自动监控系统直接起到监控、报警、处置的作用，同时保证实时监控数据按总局的格式记入污染源数据库。2.2.5 建设要求建设监控中心前必须对建设规模进行认真的测算，保证满足业务的需求，避免资源的浪费。影响规模的主要因素有：现场监控点的数量、系统访问的人数、存储的数据量。各地在建设时需要综合考虑当地业务

19、开展的实际情况（包括人员、场地、资金等），合理确定建设规模。根据上述分类指导的原则，污染源自动监控的应用可分为三类五个层次： 第一类、国家级：包括总局，5个督查中心。 第二类、省级（含自治区、直辖市、新疆生产建设兵团）环保部门。 第三类、地市级环保部门，又可分为三个等级： A、计划单列市与各省会城市 B、环保重点城市C、其他地市级城市 考虑监控中心的长期应用，监控的范围应包括国家级、省级和地市的重点工业污染源。2.3 环保自动监控系统的应用现状2.3.1 铜山区的应用2011年铜山区在线监控企业32家，共有45个监控点，其中废气监控企业14家（26个监控点），废水监控企业18家（19个监控点）

20、。2011年铜山区安装视频监控企业共21家，共有79个点，其中废水监控企业11家（22个将空点），废气监控企业10家（12个监控点），5座桥梁（29个监控点），局监控16个监控点。 铜山区环保自动监控系统在正常运行的情况下，平台页面显示如下图：图2 实时数据（工业废水）上图为工业废水实时监测数据，图中表示该企业没有该监测因子设备。一般情况下，每10分钟上传一次实时数据。系统正常运行时，所有企业数据都是实时上传的，没有什么异常情况。当企业监测因子出现超标时，页面显示：图3 实时数据（工业废水）当监控系统平台页面上出现红色数据，如上图“江苏欣欣集团”化学需氧量 133.00 mg/l 。表示该企业

21、化学需氧量数据超标，这时候作为监控人员的我应及时给企业环保人员联系，说明我们系统平台上监控到你们企业化学需氧量数据超标情况，让企业环保人员及时去查看处理出现的异常情况。数采仪设备故障，页面上会出现如下图情况：图4 实时数据（工业废气）该图为工业废气实时监测数据，监控点所监控的数据有流量、烟尘、二氧化硫、氮氧化物、含氧量、温度、压力等。监控人员要熟悉每个废气企业的排放量，大约控制在多少左右。如果某个时间它的流量忽大忽小，这时候我们应该打电话给企业询问情况。如“徐州华润电力有限公司#3、#4排口，含氧量较高，且流量很小，这种情况应该是#3、#4排口处于停产状态。根据上图显示，我们可以明显看出该图上

22、所有企业实时数据都停在6月5日0：:37左右，这就说明所有企业的数采仪有问题，而不是单独的某个企业出现问题了。在这种情况下，我们应及时和监控中心领导汇报说明该情况，所有企业数据都停止上传数据。征求监控中心领导的意见，我们需及时打电话通知数采仪厂家该故障情况，由厂家先通过远程监视查看现场设备造成这一情况原因，如解决不了，他们会在第一时间派专业维护人员前去维修。在工作中我们要创新工作思路，改进工作方法，提高工作能力。作为监控人员，我们的工作计划是：（一）充分发挥在线监控的作用，体现监控的价值。及时为申报核算科、监察大中队、监测站、信访和应急中心等部门提供监控信息和监控数据。（二） 制作监控数据周、

23、月和年报表，报送给有关领导和科室；每月计算企业设备故障率报送监控中心领导；对监控到的异常情况制作在线监控异常情况汇报单，汇报给分管领导和有关科室。（三）做好污染源自动监控系统的日常管理工作，确保监控系统正常运行。自动监控系统稳定运行率达98%，自动监控仪器稳定运行率达90%，数据有效传输率达95%。工作中我们主要联系的是环境监察大队人员，只要发现企业超标问题，就负责通知监察大队人员，由他们去突查、实施一些处罚措施。监察机构主要负责以下工作：（一）参与制定工作计划，并组织实施； （二）核实自动监控设备的选用、安装、使用是否符合要求； （三）对自动监控系统的建设、运行和维护等进行监督检查； （五）

24、核定自动监控数据，并向同级环境保护部门和上级环境监察机构等联网报送； （六）对不按照规定建立或者擅自拆除、闲置、关闭及不正常使用自动监控系统的的排污单位提出依法处罚的意见。也就是说，根据监控中心提供给监察机构的企业的历史数据记录（超标或排放污水），监察机构会对企业做出相应的处罚。 企业现场端由企业环保人员负责管理自己的现场设备情况，负责提供自动监控设备运行的现场条件，如独立规范的仪器房、系统接地、冷暖空调、安全稳定的电源、便利的供水设施等。如出现数据不上传问题应该及时解决（重启数采仪或因设备故障问题需维修等）。下面是企业现场端的监测仪器的实时数据图5 淮海中联水泥有限公司#1监测因子数据该图为

25、淮海中联水泥有限公司现场的实时监测数据，这是废气监测仪器。它所监测的项目包括二氧化硫、氮氧化物、烟尘浓度、烟气流速、含氧量、烟气静压、烟气速度这七项指标。它是由监测仪完成SO2、NOX、颗粒浓度测量，经过设备接口传至现场工控机，完成数据采集、处理、存储。图6 铜山区龙亭污水处理厂氨氮监测仪器上图是铜山区龙亭污水处理厂的氨氮监测设备，它的测试原理是往水样中加入碱性缓冲液，加热到一定的温度，吹气一定的时间将其中的氨氮洗脱出，由一种特定的酸液吸收，然后加碱液中和，加一定量的显色剂，检测吸光度。计算出氨氮浓度。3 污染源自动监控系统的管理3.1 污染源自动监控系统的管理模式一、管理模式。(一)不需要代

26、运营公司。 环保局监控中心管理监控中心的设备和监控平台，企业各自管理自己的监控设备。 优点：不需要支付代运营费用。 缺点：按照环保部文件要求，建议实行社会化运营。由于管理维护监控设备需要一定的技术，自己管理毕竟技术不专业，会造成设备故障率高，维护、维修不及时。部分单位为了自身利益会弄虚作假，上传虚假数据，失去监控意义。(二)代运营公司仅代运行监控中心的设备和监控平台，企业各自管理自己的监控设备。 优点：能确保监控中心设备和监控平台的正常运行，减少故障率。缺点：需要支付代运营费用。企业各自管理自己的监控设备，部分单位为了自身利益会故意维修不及时或弄虚作假，上传虚假数据，失去监控意义。(三)代运营

27、公司全面代运行环保局和企业的监控设备。优点：能确保环保局监控中心和企业监控设备的正常运行，减少设备故障率，能保证监控数据的准确性，真正发挥监控的作用。便于环保局对企业监控的统筹管理。缺点：需要支付高额的代运营费用。3.1.1 自行管理由企业环保人员自行管理，负责企业现场端的设备运行情况，能确保监控中心设备和监控平台的正常运行，减少故障率。3.1.2 代运维公司管理如下表所示：表1 代运维公司管理内容序号运维服务项目运维服务具体内容运营职责1、 承担委托责任，保证各在线连续自动监测系统监测站的正常运行。对所有在线监测站一一对应建立专人负责制，制定操作及维修规程和日常保养制度，建立日常运行记录和设

28、备台帐，建立相应的质量保证体系，并接受环境保护管理部门的台帐检查。2、 每月（季、年）提供在线运营设备的运营情况月度（季度、年度）报表；陈述各站点和在线连续自动监测系统的运行情况。3、 及时汇报重大事故或仪器严重故障的情况。日常维护1、 每日远程监视远程监视员每日通过网络平台对各终端设备进行远程监视检查，观察设备的运行状况是否正常、分析各设备的监测数据是否正常，分析各设备的报警信息，并填写远程监视检查记录。省控平台主要是监控企业视频和关注省里下达的通知、通报等信息。如有情况，及时汇报监控中心主任。县级平台主要是负责企业的监测数据，发现异常情况（企业监测因子数据超标或没有实时上传数据）应及时汇报

29、领导、同时打电话给企业环保人员负责查看处理。如有企业设备故障：2天还未修理好的，需打异常汇报单2份报送监察大队负责人员，监控中心与监察大队各留一份。5天未修理好的，需打异常汇报单报送分管领导一份。2、定期维护巡检日常巡检应每7d至少进行一次，包括检查项目、被检项目运行状态等内容，每次巡检结果应有记录并归档。日常巡检规程应包含该系统运行状况、工作状况、系统辅助设备运行状况、各主要部件的运行状况、各分析仪的校准工作等必检项目和记录，以及仪器使用说明书中规定的其他检查项目和记录。每次巡检必须填定设备巡检记录。3、维护保养每月对设备进行一次维护保养应检查耗材的污染损耗情况，各易损件的使用情况，管路通畅

30、情况等，必要时进行清洗更换。每次保养情况应有记录并归档。每次进行备件或材料更换时应对更换的备件或材料的品名、规格、数量等进行记录并归档。如更换标准物质还需记录新标准物质的来源、有效期和浓度等信息。每次维护保养必须填定设备保养记录。4、其他预防性维护1）保持机房、实验室、监测用房（监控箱）的清洁，保持设备的清洁，保证监测用房内的温度、湿度满足仪器正常运行的需求。2）对电源控制器、空调等辅助设备要进行经常性检查。3）操作人员在对系统进行日常维护时，作好相关记录。日常校验COD至少每月做一次校验测试，校验用参比方法和COD同时段数据进行比对； CEMS每15天用零气和高浓度标准气体或校准装置校准一次

31、仪器零点和量程，并检查响应时间；每3个月由乙方对设备进行一次对比测试，保证数据准确性。系统检修1、设备维修1）发现运行出现问题或接到运行问题通知，运行维护人员需在2小时内到现场，检查设备问题，判定问题原因并作相应进行处理。2）运营维护人员不能解决现场问题时，迅速通知大片区运营维护维修部部长，请求处理意见，电话指导等方式不能解决问题时，大片区运营维护维修部部长要派维修师到现场维修解决。维修师不能解决的问题，要迅速向公司运营维护维修中心报告，请求支援。3）系统自动监测仪器因设备原因造成中断，停机时间不得超过48小时；4）对于一些容易诊断的故障应在当天解决，对不易诊断和维修的仪器故障，应在48小时内

32、完成维修，如维修不能按期完成，则用备用的仪器部件替换，修好后，再替换下来。5）若监测仪器进行了维修或更换，在正常使用和运营之前必须对仪器进行一次对比监测和校验。6）设备维修后,需检测和校验检测合格后方可投入运行。7）设备维修后，应填写设备维修记录，仪器校验记录。2、重要部件设备更换1）设备长期使用（已超过设计使用年限），性能严重下降，经常接触不良或多次故障难以修复的可以更新；2）设备的某些重要性能下降，多次调整修复仍不能达到指标的，可以更新；3）设备陈旧，可由其他技术先进的设备代替的，可以更新；4）设备更新前，应对设备现状进行详细调查，提出更新的理由，编制计划报上级审批。5）设备更新后，应组织

33、有关人员进行验收，并有详细的测试整记录，各种资料归档保管。技术档案提出相关设备维护的合理化建议，并在认可后负责实施。实时收集设备的故障告警信息，并上报相关的系统分析员。配合协助系统分析员，对所有收集的故障告警信息进行故障关联、故障定位分析，协助制定故障处理方案。在高级工程师制定的故障处理方案指导下进行所辖设备的故障处理与恢复操作，包括故障备份方案的配置操作（与设备配置管理配合）。故障处理完毕后，对所有故障处理过程备案，并将相关的故障处理结果反馈给故障申报部门或人员。4 总结与展望4.1 论文总结本文对污染源在线自动监控系统的应用进行了综述，从它的建设到运行，从运行到管理，最终到环保监控系统的应

34、用。污染源在线自动监控主要是监控各废水、废弃等企业的监测因子，如COD、氨氮、PH、总磷、总氮、烟尘、二氧化硫、氮氧化物等。包括它们的流量、温度、压力、含氧量等数据。在线自动监控系统的应用的作用分别是预警、监察、监管、应急等方面。总体来看，污染源在线自动监控系统的应用的优点如下：（1）可以24小时实时监测。（2）提高了监察效率。监察大队人员可以根据实时监测情况，有目的的去实行，减少了盲目去企业监察的时间。 （3）可以作为处罚企业的依据缺点：（1）制度还不够完善，（2）需加强制度管理。（3）监控中心数据未体现其充分价值4.2 研究展望随着社会的进步，环保这一方面更被人们重视。目前污染源在线自动监

35、控系统还存在大量的现实因素，在许多方面做的还不够完善，未来研究应向自动监控全面发展。以下几个方面将会是今后研究的重点：（1）发展全面监控。污染源在线自动监控系统目前为止所监控的数据，企业视频还是不能达到更好的需求，发展全面监控是今后研究的方向之一。（2）加强管理。为使污染源在线自动监控系统应用的完善，监控中心与现场企业端都应切实做好设备管理维护，减少设备故障情况。提高实时监测的有效性及准确性。（3）杜绝企业假象。某些企业为了达到环保部的数据传输标准，污染治理标准等，捏造假数据，使传输据达到国家排放标准。对于这类企业应严惩。因此杜绝企业假象是未来发展需攻克的难关。参考文献1污染源监控中心建设规范

36、（暂行） 环函2007 241号2国家环境保护总局令28号3国家环境保护总局文件 环发1999246号致 谢在江苏建筑职业技术学院学习的三年中，授课老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。感谢 老师，在学习和工作方面给了我大量的指导，让我学到了很多知识。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。同时也感谢在工作中不断让我改进的单位的领导，是他让我懂得了工作态度的重要性，世上无难事，只怕有心人。大学的生活是美好的，三年的时间是短暂的，感谢三年来一直陪我走过风风雨雨的姐妹还有舍友们，我们一起学习，一起成长，一起欢笑，谢谢你们！再次感谢所有关心、支持、帮助过我的老师、同学们！ 市政工程学院 环境监测与治理技术 二一二年六月