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石化企業污染監測系統的數字化論文

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摘 要:隨着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,對石化產品的污染的有效監測已經成爲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污染監測系統的數字化進行分析。

石化企業污染監測系統的數字化論文

關鍵詞:石化企業;污染檢測;數字化

近年來,一系列的惡性石油泄漏事件震驚了全球,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泄露,進而導致污染,其生產過程中的排放物也可能超標導致污染,隨着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,對石化產品的污染的有效監測已經成爲了現代石化企業的重要責任與管理目標。

石化企業的污染監測,工作面大,影響因子多,且多爲突發性事件,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。近年來隨着數字化與資訊化監測技術與設備的不斷成熟,其與石化企業污染監測的結合日益密切,關於石化企業污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

透過建設污染源自動監控系統,可以實現如下目標。

①實現對污染源污染物排放情況的即時監測,加強環境監管能力。

③實現污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,爲實施污染物排放總量控制提供數據支援。

④開發污染源自動監控數據服務接口,爲公衆舉報、污染事故處理、環境應急提供數據支援。

2、建設內容

污染源自動監控系統主要用於實現全天候自動監控污染源企業污染物排放情況及污染處理設施執行情況 (包括污染源 自動監控及污染源報警),實現污染源遠程監測、現場數據採集、自動判斷是否超標、超標報警等。系統透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,把污染源的資訊展現在電子地圖中,實現即時、直觀、動態、可視化的環境監控。比如,、可以在污染事故發生後,根據污染源的地理位置、所在流域、污染物的`排放去向等環保資訊,結合污染源自動監控數據,利用空間拓撲分析,快速次污染事故的主要污染源。包括現場數據採集儀器、數據傳輸適配器、數據傳協調環保部門、石化企業、現場數據採集儀器供應商、鏈路服務商、自動監控系統軟件開發商,甚至第三方運營商的關係。只有透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。

規範標準體系數據綜合應用系統維護運營體系數據接收系統數據傳輸網絡數據傳輸適配器現場數據採集儀器  表一:石化企業污染數字化監測體系結構示意表

3、數字化設備的採用

3.1 現場數據採集儀

現場數據採集儀器是指在污染源現場安裝的用於監測污染物排放的儀器 (如傳感器、流量儀、探頭等)、流量 (速)計、污染治理設施執行記錄儀等。其中,現場數據採集儀能夠採集污染源污染物數據濃度;流量 (速)計能夠連續不斷地記錄污染物流量;污染治理設施執行記錄儀則能實時監控石化企業污染治理設施的開關情況。

常用的現場端數據採集儀器有污染治理設施執行記錄儀、流量計、化學需氧量 COD 在線分析儀、總有機碳 TOC 分析儀、pH 計等。

3.2 數據傳輸網絡

這裏指的數據傳輸網絡包括兩個方面的內容:一是指透過現場端與污染源監控中心端的傳輸網絡把現場採集的數據經由適配器傳輸到中心端來;二是污染源監控中心端把採集到的數據經由合適的網絡傳輸給其他相關部門或上級環保部門。前者用來提供數據傳輸鏈路的網絡主要有公共電話網(PSTN)微波網絡、GSM/GPRS/CDMA 網絡、WiMax 網絡、寬帶網絡、3G 網絡等。後者是用來實現污染源監控數據多點轉發、數據加工應用的數據交換網絡。

3.3 數據接收系統

數據接收系統參照《污染源在線自動監控 (監測)系統數據傳輸標準》,將數採儀發出的通信協議進行解析,實現高效、高性能的污染源自動監控數據的接收處理。爲了保證數據的準確性,可以利用數據接收系統進行數據的多點轉發,即根據使用需要,把接收的第一手數據轉發給其他應用單位。這樣可以避免透過數據交換產生的數據虛假問題。數據多點轉發在於控制機制,實現技術較爲簡單,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

污染源自動監控系統數據應用是指根據應用需求開發各類業程序,利用這些程序實現對所採集監測數據的綜合應用。其中,最常見的應用功能有超標報警、數據審覈、查詢、統計。

4.1 超標報警

超標報警是在污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、實時排污超標、污染治理設施關閉、掉線、流量計關閉、污染因子監測設備關閉等情況,系統均按照設定規則,透過不同的手段進行報警提醒。

4.2 數據審覈

數據審覈包括三個方面的內容:一是數據補採,即系統監控程序發現有漏採數據後,自動完成漏採數據的補充;二是自動甄別,指系統監控程序監測到異常數據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;三是提供數據的流程審覈,即對特殊需要的業務數據可以設定審覈流程實現數據的網絡化自動審覈。

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、排放口污染物、污染治理設施、數據採集儀、監測設備等資訊的查詢;實現規定時限內污染源污染物排放監控數據的查詢。

4.4 統計

系統需要提供高效的數據統計功能。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:後者如污染物排放同比分析、污染物按類型 (流域、行業、地區等)統計分析、污染物按排放量統計分析、污染物排放趨勢分析、污染物排放趨勢對比、總量控制統計等。

石化企業的污染監測數字化技術目前進入了高速發展期,視頻監控和圖像智能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污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 石油污染監測理論與技術 .[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] 數字化污染監測方法與設備,.北京:中國重工出版社,2007年