污染治理设施用电监管系统探究

摘要：为加强环境监管力度，实现对排污单位污染治理设施的精准监管，河南省在全省涉气排污单位建设了污染治理设施用电监管系统。文章介绍了污染治理设施用电监管系统的架构、技术要求和功能，对现场点位布设、设备安装、数据通信、平台功能等关键技术要求进行了重点研究，以期为排污单位污染治理设施用电监管工作提供借鉴。

关键词：用电监管；应急管控

排污单位环境监管是打好污染防治攻坚战、改善生态环境质量的基础工作。但排污单位环境监管工作面临着诸多困难和挑战，主要表现在：一是中小企业数量众多，基层环境执法力量不足，全面进行人工执法的难度大；二是行业众多，每个行业工艺错综复杂，环境执法人员精准发现所有问题的难度较大；三是有组织排放、排放量达到一定标准的企业已安装自动监控设施，但安装自动监控设施的企业数量较少，绝大多数中小企业缺少智能化监管手段，存在监管盲区；四是对企业生产设施、治污设备运行情况缺少有效监管手段；五是重污染天气应急或错峰生产期间，对企业执行情况缺乏有效的评估手段。为解决上述困难和挑战，国内各省市积极探索开展排污单位污染治理设施用电监管，通过智能化的监管手段提升环境监管能力和执法水平。《京津冀及周边地区2019-2020年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》指出，要大力推广电力数据的应用，提升执法能力和效率，实现科技执法、精准执法。为加强环境监管力度，提高环境执法水平，实现对排污单位污染治理设施的精准监管，保障大气污染防治和重污染天气应急管控工作，2019年8月份河南省开展了全省涉气排污单位实施污染治理设施用电监管建设工作。截至2019年底，共在16000余家排污单位建设了用电监管系统。用电监管数据在重污染天气应急管控工作中得到深入应用，通过统计分析用电监管数据，发现排污单位生产线停产不到位、污染治理设施不正常运行等问题，为环境污染防治攻坚战提供助力，取得了良好成效。

1用电监管系统架构

排污单位用电监管是在排污单位生产设施和污染防治设施上安装用电信息采集设备，对排污单位生产设施、污染防治设施的用电量、负荷、异常用电等情况进行实时动态监测，将采集的数据通过数据采集传输装置上传至生态环境部门的监管平台。1.1现场端监测系统。现场端监测系统安装在排污单位现场，包括用电参数监测设备和数据采集传输设备。（1）用电参数监测设备。用电参数采集设备根据排污单位生产工艺和排污状况，对反映生产设施、污染治理设施运行状态的电气参数（电流、电压、功率、功率因数、电量、电能质量等）进行监测。现场端用电监管设备还应能采集停上电、电流电压回路异常等事件及上报。（2）数据采集传输仪。数据采集传输仪采集、存储用电参数监测设备的数据，将数据传输至中心端监管平台。1.2中心端监管平台。中心端监管平台部署在省、市生态环境部门，实现排污单位用电监管档案信息的备案管理，集中接入排污单位现场端监测系统上传的生产设施、污染治理设施用电监管数据（负荷、电量等），提供排污单位生产设施、污染治理设施用电情况的实时监控、查询统计、汇总分析、异常告警等功能。

2现场端监测系统技术要求

2.1现场端设备。现场端设备包括用电参数监测设备、数据采集传输仪以及电流互感器等其他辅助设备。2.1.1 用电参数监测设备。应采用一体化、小型化设计，外壳应耐腐蚀、密封性能良好。当排污单位主要用电设施产生异常、故障、越限报警等事件信息时，用电监测设备应主动向数据采集仪报送数据。2.1.2 数据采集传输仪。（1）因现场环境复杂恶劣，为确保现场工况安全及设备通讯稳定可靠，用电参数监测设备和数据采集传输仪之间通讯须优先采用无线自组网通信技术，以避免对现场生产环境的影响和破坏。（2）数据传输应符合HJ212《污染物在线监测（监测）系统数据传输标准》要求。（3）数据采集传输仪存储单元应具备断电保护功能，断电后所存储数据不丢失，可通过磁盘、U盘、存储卡或专用软件导出数据。数据采集传输仪应能存储1年以上数据。2.1.3 电流互感器。电流互感器的额定二次电流应与被监测生产、治污设备的参比电流相匹配，满足最大电流不小于参比电流4倍的要求。2.2用电监管点位布设。用电监管点位选取是否准确、布设是否全面直接关系到用电监管成效。用电监管点位布设应全面准确，覆盖排污单位总用电、主要产污设施和污染治理设施。2.3设备安装。（1）安装之前要依据监测点位布设原则和布设要求，认真勘察排污单位现场，详细调查排污单位信息，合理布设监测点位，编制用电监管方案。（2）尽可能免停电安装调试，避免对安全生产和环境造成影响，安装调试人员必须有相关的操作资质，满足电力施工相关要求。（3）用电监测设备应尽可能安装在配电柜、动力柜中，以减少排污单位建设成本。（4）现场应能为数据采集传输仪提供可靠的不间断电力负荷，确保上下行数据传输稳定，同时应具备防盗和防止人为破坏的设施。（5）应严格按照电气安装操作规程，排线合理固定。2.4数据准确性核实。用电监测设备安装后应对用电监管数据准确性进行比对测试，可通过以下方法核实用电监管数据的准确性：（1）调取电力部门的用电量数据，与用电监测设备监测的排污单位总用电量进行比对。（2）查看排污单位配电柜中用电监管点位的电流表、功率表、多功能表等仪表的显示数据，与用电监管平台数据进行比对，瞬时功率误差不得超过5%。（3）使用钳形电流表测量用电监管点位的电流，与用电监管平台上的电流数据并进行比对。（4）现场核实用电监管点位额定功率，上传到用电监管平台的功率数据不能超过该额定功率数值。（5）必要时调整排污单位生产设施或治理设施功率负荷，观察用电监管平台功率数据变化，核实功率数据传输时延、变化是否一致。

3中心端监管平台技术要求

3.1数据通信与存储要求。截至2019年底，河南省中心端监管平台共接入16000余家用电监管排污单位。预计未来接入的排污单位约3~4万家，每小时预计接入用电监管数据上百万条，对中心端监管平台的数据通信、存储、查询、统计的性能、功能等技术要求极高，因此需要采用高并发采集处理技术和分布式数据库技术满足性能功能要求。3.2业务功能要求。中心端监管平台建设要为环境监管服务和支撑，实现的主要业务功能包括用电信息实时监控、污染治理设施运行状况预警、大气污染管控用电监管、数据质量分析等。3.2.1 排污单位用电信息监控。实现排污单位生产设施、污染治理设施用电情况的实时监控，图形化展示监管实时数据和实时变化曲线，集中展示排污单位用电档案信息。3.2.2 污染治理设施运行状况预警。可通过对用电监管数据的连续学习、分析，智能化判断排污单位生产设施、污染治理设施正常的负荷启停阈值，为用电监管运行状况预警提供数据支撑。3.2.3 用电情况统计。对各排污单位运行用电监管设备数量、离线用电监管设备数量、数据采集率等进行统计；按城市、行业等对用电量、用电负荷进行汇总统计，展示各城市、行业用电量、用电负荷的变化趋势；对排污单位用电量进行统计汇总，提供各排污单位每日用电量报表。3.2.4 数据质量分析。通过分析用电监管数据和档案来发现点位布设不全面、数据质量不高、档案信息不完整等建设质量和数据质量问题，有助于各地建设质量的整改提高。3.2.5 大气污染管控用电监管。在重污染天气应急管控期间，通过用电监管数据，对排污单位应急管控措施落实情况进行分析评估，对于生产线停限产不到位、污染治理设施不正常运行等应急管控措施不落实的问题进行通报，为应急管控工作提供数据支撑。3.2.6 用电监管信息备案。排污单位在安装用电监管设备时，通过用电监管信息备案模块对排污单位用电监管信息进行备案登记。包括企业基本信息、数据采集传输仪信息、生产设施信息、治污设施信息内容。3.2.7 联网审核。承建单位完成排污单位用电监管设备安装和试运行后，通过平台提交排污单位的项目建设方案、试运行报告、项目验收记录进行联网审核申请。生态环境部门在核查排污单位用电监管点位布设、设备安装情况和用电监管数据质量情况后，通过或置回联网审核申请。审核置回时需填写审核置回的原因，以方便承建单位有针对性地整改问题。

4结论

排污单位用电监管是创新环境监管方式的重要举措，是环境监管能力建设的进一步深化和提升。排污单位用电监管通过“可视化、数字化、精细化”的智能监管模式，加强了对排污单位的远程智能化监管，提升了环境执法监管效率，能有效解决执法监管力量不足、自动监控安装范围不够、污染治理设施监管不到位的问题，实现排污单位监管从人防到技防、从结果监控到“过程+结果”监控、从随机执法到精准执法的转变，对于提升环境监管的信息化、智能化水平，保障重污染天气应急管控，改善空气环境质量具有重要意义。

参考文献

[1]生态环境部.京津冀及周边地区2019-2020年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案[Z].环大气〔2019〕88号.

[2]河南省生态环境厅.关于开展2019年涉气排污单位污染治理设施用电监管的通知[Z]..豫环明电〔2019〕139号.

[3]河南省污染防治攻坚战领导小组.关于印发河南省2020年大气、水、土壤污染防治实施方案的通知[Z].豫环攻坚办〔2020〕7号.

[4]杨展里.水污染物排放权交易技术方法研究[D].南京:河海大学,2001.

作者:赵永辉 冯继锋 李玉 单位:河南省环境监控中心