石化企業汙染監測系統的數字化論文

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摘 要:隨著全球石油緊缺的不斷加劇以及公民對生態要求的不斷提升,對石化產品的汙染的有效監測已經成為了現代石化企業的重要責任與管理目標。數字化與資訊化技術憑藉其高效精準的監測效果和自動化的操作模式,在提升監測效果的同時也降低了成本,逐步受到了石化企業的高度重視,本文就將對石化企業汙染監測系統的數字化進行分析。

石化企業汙染監測系統的數字化論文

關鍵詞:石化企業;汙染檢測;數字化

近年來,一系列的惡性石油洩漏事件震驚了全球,在帶來石油資源極大浪費的同時,也對周圍的生態環境造成了嚴重的破壞。在現代石化企業中,從開採到運輸,再到後期的提煉加工,有大量的環節和因素可能導致石油及石油產品的洩露,進而導致汙染,其生產過程中的排放物也可能超標導致汙染,隨著全球石油緊缺的不斷加劇以及公民對生態要求的不斷提升,對石化產品的汙染的有效監測已經成為了現代石化企業的重要責任與管理目標。

石化企業的汙染監測,工作面大,影響因子多,且多為突發性事件,傳統的管理模式不僅需要耗費大量的人力物力,且監測效果並不理想,在部分極端情況下還可能導致監測人員受到傷害,而數字化與資訊化技術憑藉其高效精準的監測效果和自動化的操作模式,在提升監測效果的同時也降低了成本,逐步受到了石化企業的高度重視。近年來隨著數字化與資訊化監測技術與裝置的不斷成熟,其與石化企業汙染監測的結合日益密切,關於石化企業汙染監測系統的數字化與資訊化,可以從以下幾個方面進行分析。

1、建設目標

通過建設汙染源自動監控系統,可以實現如下目標。

①實現對汙染源汙染物排放情況的即時監測,加強環境監管能力。

③實現汙染物排放超標的實時報警,增強環境應急響應能力。

③提高環境科學管理水平,為實施汙染物排放總量控制提供資料支援。

④開發汙染源自動監控資料服務介面,為公眾舉報、汙染事故處理、環境應急提供資料支援。

2、建設內容

汙染源自動監控系統主要用於實現全天候自動監控汙染源企業汙染物排放情況及汙染處理設施執行情況 (包括汙染源 自動監控及汙染源報警),實現汙染源遠端監測、現場資料採集、自動判斷是否超標、超標報警等。系統通過與地理資訊模組的結合,將監控系統中與空間因素相關的資訊以電子地圖的形式表現出來,把汙染源的資訊展現在電子地圖中,實現即時、直觀、動態、視覺化的環境監控。比如,、可以在汙染事故發生後,根據汙染源的地理位置、所在流域、汙染物的`排放去向等環保資訊,結合汙染源自動監控資料,利用空間拓撲分析,快速次汙染事故的主要汙染源。包括現場資料採集儀器、資料傳輸介面卡、資料傳協調環保部門、石化企業、現場資料採集儀器供應商、鏈路服務商、自動監控系統軟體開發商,甚至第三方運營商的關係。只有通過參與各方有效組織、統籌設計、分步實施,才能建立安裝、維護、運營一體化的綜合平臺,保證系統持續、穩定的執行。系統結構見表一。

規範標準體系資料綜合應用系統維護運營體系資料接收系統資料傳輸網路資料傳輸介面卡現場資料採集儀器  表一:石化企業汙染數字化監測體系結構示意表

3、數字化裝置的採用

3.1 現場資料採集儀

現場資料採集儀器是指在汙染源現場安裝的用於監測汙染物排放的儀器 (如感測器、流量儀、探頭等)、流量 (速)計、汙染治理設施執行記錄儀等。其中,現場資料採集儀能夠採集汙染源汙染物資料濃度;流量 (速)計能夠連續不斷地記錄汙染物流量;汙染治理設施執行記錄儀則能實時監控石化企業汙染治理設施的開關情況。

常用的現場端資料採集儀器有汙染治理設施執行記錄儀、流量計、化學需氧量 COD 線上分析儀、總有機碳 TOC 分析儀、pH 計等。

3.2 資料傳輸網路

這裡指的資料傳輸網路包括兩個方面的內容:一是指通過現場端與汙染源監控中心端的傳輸網路把現場採集的資料經由介面卡傳輸到中心端來;二是汙染源監控中心端把採集到的資料經由合適的網路傳輸給其他相關部門或上級環保部門。前者用來提供資料傳輸鏈路的網路主要有公共電話網(PSTN)微波網路、GSM/GPRS/CDMA 網路、WiMax 網路、寬頻網路、3G 網路等。後者是用來實現汙染源監控資料多點轉發、資料加工應用的資料交換網路。

3.3 資料接收系統

資料接收系統參照《汙染源線上自動監控 (監測)系統資料傳輸標準》,將數採儀發出的通訊協議進行解析,實現高效、高效能的汙染源自動監控資料的接收處理。為了保證資料的準確性,可以利用資料接收系統進行資料的多點轉發,即根據使用需要,把接收的第一手資料轉發給其他應用單位。這樣可以避免通過資料交換產生的資料虛假問題。資料多點轉發在於控制機制,實現技術較為簡單,可採用私有轉發協議實現,也可採用公用轉發協議實現 (如XML、Web Service技術)。

4、主要功能

汙染源自動監控系統資料應用是指根據應用需求開發各類業程式,利用這些程式實現對所採集監測資料的綜合應用。其中,最常見的應用功能有超標報警、資料稽核、查詢、統計。

4.1 超標報警

超標報警是在汙染物排放超出預先設定值時,系統進行報警的功能模組。如果出現實時流量超標、實時排汙超標、汙染治理設施關閉、掉線、流量計關閉、汙染因子監測裝置關閉等情況,系統均按照設定規則,通過不同的手段進行報警提醒。

4.2 資料稽核

資料稽核包括三個方面的內容:一是資料補採,即系統監控程式發現有漏採資料後,自動完成漏採資料的補充;二是自動甄別,指系統監控程式監測到異常資料後可以進行自動比對,對由於系統原因導致的錯誤,提供報警、提醒或自動修復功能;三是提供資料的流程稽核,即對特殊需要的業務資料可以設定稽核流程實現資料的網路化自動稽核。

4.3 查詢

查詢功能是應用系統的基本功能,在此主要用來實現企業基本概況、排放口、排放口汙染物、汙染治理設施、資料採集儀、監測裝置等資訊的查詢;實現規定時限內汙染源汙染物排放監控資料的查詢。

4.4 統計

系統需要提供高效的資料統計功能。統計結果常以表格、圖形或分析報告的形式加以表現。前者如柱形圖、條形圖、折線圖、餅圖:後者如汙染物排放同比分析、汙染物按型別 (流域、行業、地區等)統計分析、汙染物按排放量統計分析、汙染物排放趨勢分析、汙染物排放趨勢對比、總量控制統計等。

石化企業的汙染監測數字化技術目前進入了高速發展期,視訊監控和影象智慧識別等技術都已逐步投產,這給我們企業自我監測提供了很好的技術平臺,只要我們在總結既有經驗的基礎上大膽借鑑與創新,相信我國石化企業的數字化汙染監測水平一定可以邁上更高的發展平臺。

參考文獻:

[1] 黃遠震 石油汙染監測理論與技術 .[M] 哈爾濱工程大學出版社,2007年

[2] 高分子材料改變地球.北京:北京師範大學出版社,2008年

[3] 數字化汙染監測方法與裝置,.北京:中國重工出版社,2007年