試論提升環境空氣自動監測管理技術

卞 莉

（江蘇省蘇力環境科技有限責任公司，南京 210000）

近些年來，雖然我國的社會經濟得到了長足的發展，但我國的生態環境也被破壞得很嚴重，并逐漸成為一個社會性問題。為了從根本上改變這種以犧牲環境來促進經濟發展的模式，社會上下都要投入環境保護建設。同時，空氣質量已經成為衡量環境質量的一個重要指標與參考依據。目前，雖然部分城市已經構建了環境空氣監測系統，但是有些監測儀器由于長時間運作會出現漂移現象，從而影響監測的穩定性。為了確保系統可以進行日常的自動監控，提高其監測數據的準確性，人們就要全面提升環境空氣自動監測管理技術水平。

當下，我國環境監測方面存在較多問題，隨著環境空氣自動監測行業的快速發展，其逐漸暴露出了很多方面的不足。一是監測標準體系和質控體系不健全、不完善。我國大部分地區未建立統一的臭氧自動監測比對體系，檢測來源的樣品質量更是良莠不齊，個別站點檢測的樣品質量值存在一定偏差。二是缺乏完善的監測儀器檢測體系，對儀器適用性的認識不全面，也沒有系統檢測管理辦法以及規范的檢測技術，同時，不同區域的比對測試能力不全。三是運維機構缺乏有效的監管，一些運維機構內部的技術裝備不夠先進，專業人才較為缺乏，加上社會運維機構的監管辦法和處罰手段存在不足之處，這造就了行業內存在的不規范和不完整性。四是環境檢測質量管理體系需要更新和完善。

1 環境空氣自動監測中存在的問題

1.1 自動站點硬件有待完善

目前，雖然我國大部分的站點都安裝了監控系統，但并沒有實現全天無間斷的監測。另外，有部分設備的技術參數被人私自修改與調整，再加上一些不可預知的人為因素，就會導致儀器出現問題。另外，相關工作人員不能對設備故障進行及時、有效的處理以及設備自身的缺陷與管理技術水平低下都會導致環境空氣自動監測工作無法順利進行。

1.2 數據審核過程中存在問題

由于審核的數據量加大，因此人工審核就會出現審核遺漏與審核錯誤等問題。目前，數據審核軟件偏重于對造成設備故障的數據進行審核，而并沒有重視智能審核軟件的開發與應用，從而導致審核數據的結果缺乏準確性與科學性，無法為日后的環境空氣自動監測工作提供有價值的參考。

1.3 管理水平與管理能力較低

首先，需要提高管理人員的綜合素質水平。作為一名環境空氣監測管理人員，不但要熟悉各種監測設備，而且要及時檢查出各種違法行為。但是，很多監測站本身就缺少管理人員，也找不出精干的力量管理自動站點，所以管理效率十分低下。其次，技術規范需要明確[1]。現在，國家雖然發布了一些技術規定和質量控制要求，卻沒有對具體的操作要求和標準進行明確規定。最后，缺乏第三方的有效監管。第三方的監管在自動站點的維護工作中具有十分重要的作用，它可以有效地減少地方政府人為的干預，為保證和控制質量打下基礎。但在現實生活中，大多數管理部門對于第三方的管理工作不是很重視，并且有部分自動站點運維結構都沒有達到相關的資質要求，這樣就會降低數據的可信度。

2 提高環境空氣自動監測管理技術的方法

2.1 引進先進技術，加強自動站安全保障

2.1.1 確保自動站的安全，建立站點安全保障系統

為了有效減少人為因素對環境空氣自動站的采樣工作與監測工作的影響，人們就要將安全保障系統合理地設置在站房內外。在站房外的采樣區域，可以在合理的位置安裝人體紅外線，并配備地面設置壓力傳感器；在站房內，可以將壓力傳感器安裝在監測設備的周圍。上述設備的應用可以在采樣區與監測設備的周圍形成完整的電子柵欄，電子柵欄與監視系統的結合能夠有效地實現監控畫面的實時推送。這就有利于值班人員及時防范人為因素對系統監測造成的干擾。

2.1.2 建設自供電設施

建設自供電設施，不僅可以避免供電不足、電壓不穩等情況，還可以避免人為斷電因素對監測設備的影響，同時可以在已有的供電基礎上實現太陽能供電與監測設備自供電。自供電設施的節能功效較高，能夠在電力指標的基礎上對自身工作進行合理調整，若自供電設施不能滿足數據發送的要求，只可以保存數據，也不會造成數據的缺失[2]。

2.1.3 采用多模式網絡傳輸

在一般情況下，環境空氣自動監測管理方面的網絡傳輸都會采用多模式傳輸，以避免單一的遠程傳輸系統造成監測系統中斷。因此，在網絡傳輸的過程中，為了確保數據傳輸的穩定性，最少要同時利用兩種不同的網絡傳輸模式來傳輸數據。目前，我國在數據傳輸方面使用的是北斗通信，北斗通信的抗干擾因素較強。

2.2 挖掘數據規律，建立智能審核

隨著社會經濟的發展，我國已經進入了大數據時代下的環境監測階段。要想在空氣自動監測管理的過程中應用大數據，首先就要對環境監測的數據特點進行分析與研究。由于區域的環境空氣系統具有一定的穩定性、連續性以及分布性，其具體的環境空氣質量會受到地形、氣候條件以及污染源熱分布等影響，因此在審核環境監測數據的過程中，要利用當地的環境數據來建立科學的智能分析系統，充分挖掘數據間的規律，并進行智能審核，最終得到準確度較高的審核結果。在智能審核的過程中，人們應該做到以下幾點。

2.2.1 自動剔除可預知異常數據

由于自動監測儀器設備在日常的重啟、校準、停電以及維護的各個環節中會經常出現數據異常的情況，預設相關條件能夠輔助系統進行自動剔除。

2.2.2 若出現數據異常的現象就要及時反應

通過對獲取到的數據進行分析，人們可以準確地預設出異常數據出現的根本原因。在數據異常的情況下，系統就可以把預設原因、圖形以及提醒方式立刻傳送給相關工作人員，這不僅可以讓工作人員簡單明了地掌握數據異常的原因，也有助于及時解決故障。如果出現連續3個以上相同的PM2.5監測數據，就代表要對紙袋進行檢查，若PM2.5與PM10出現倒掛情況就要立刻維修加熱系統。

2.2.3 合理挖掘與應用氣象因素

天氣系統能夠在一定程度上影響到監測數據的正確性，因此有必要將氣象因素引入審核智能化系統的建設過程中。例如，在靜穩天氣下，系統控制的臨近監測站點，PM2.5數據十分相近；在風速比較小的情況下，城市下風向監測點的污染情況會加重；在風速比較大的情況下，同一監測站點的PM10可能會上升，PM2.5可能會下降[3]。因此，氣象條件的記錄有利于提高異常檢測數據的判斷準確率，并促進人們及時做出正確處理。

2.2.4 合理利用相關性對異常數據進行判別

根據整個區域內不同監測站點的同一監測因子之間、同一監測站點不同監測時間以及監測因子之間的相關性進行分析，同時，人們可以根據當地的地形特征以及污染源來整合環境空氣監測數據的相關性。在審核期間出現關聯特性變化與離群數據時，就要再次分析與判斷異常數據。

2.3 加強第三方運維的監管力度

因為目前環境空氣自動檢測站已經全面普及第三方運維，人們在運行管理時更要全面加強第三方運維的監管力度，制定嚴格的監管標準以及數據監測機制，從而使第三方運維機構和企業能夠根據相關標準進行環境空氣自動監測站的運行和維護。第三方運維管理模式應該為環境空氣自動檢測管理技術提供有效的維護技術，全面架設第三方運維管理的組織機構以及人員配置，確保運維力量的充足可靠；第三方運維企業的儀器設備應該進行日常校準以及易損件的定期更換，并將其間產生的相關費用全部納入運營經費測算；運營人員每天應該設置好至少四次的遠程監控時間，確保每周開展一次現場巡檢工作，從而確保空氣自動檢測站點的設備能夠有效投入使用。

2.4 檢測站點的運行維護

自動檢測站點是環境空氣自動監測管理技術的重要組成部分，也是為人們提供環境質量分析數據基礎的重要設施，所以其運行和維護對于環境空氣自動監測管理技術來說非常重要。我國目前自動站點以第三方托管運維的形式為主，委托第三方的運維公司進行空氣自動檢測站點的日常維護，通過相關質量監督制度和抽查管理制度等方式對第三方運維情況進行集中管控，從而使第三方運維公司明確職責，做好自動檢測站點的日常運行維護和數據采集工作，并按照相關國家技術標準建立空氣檢測實驗室，使自動檢測站點能夠高效平穩地運行。

2.5 明確各級部門職責，規范管理要求

2.5.1 環境監測人員應各司其職，各負其責

在環境空氣自動監測的管理過程中，相關人員要做到各司其職，各負其責。從設備的采樣到監測報告的上報，環境空氣監測數據的管理要實施全程、各環節的管理，其間要對第三方運維公司以及縣、市、省、國家級各級環境管理部門的職責進行明確，以充分調動各級環境管理部門對環境空氣自動站管理的積極性。

2.5.2 規范與健全管理程序

要想從根本上提高環境空氣自動監測管理技術水平，首先就要對管理程序進行規范，根據環境污染的情況來制定空氣自動站的巡檢規程以及質量管理技術規范，并要在規范中明確提出巡檢的次數內容以及校準時間的頻率，從而促使環境空氣自動監測的維護工作、質量控制與管理工作進一步程序化與業務化。

2.5.3 加強對工作人員的培訓

為了進一步提高管理水平，首先就要加大對第三方運維單位以及各級環境監測管理部門工作人員的培訓力度。其內部要嚴格實施資質管理制度，提高內部崗位的準入門檻，并要求應聘人員持證上崗。同時，相關機構要定期組織工作人員進行統一的學習與培訓，以此來提高工作人員的業務能力與綜合素養。

3 結語

環境空氣自動監測管理是環境監測的重要內容，同時也是我國現階段環境空氣質量管理體系的重要組成部分。因此，人們要對環境空氣質量監測系統各個環節出現的問題進行深入分析，并通過研發和引入先進的環境空氣自動監測管理技術，提升自動站安全保障水平。同時，要挖掘數據規律，建立智能審核系統，明確各級部門職責，規范管理要求，從而有效提高環境空氣自動監測管理水平，確保自動監測系統可以正常、穩定運行，準確反映環境空氣質量狀況，最終為政府制定污染防治措施提供有價值的參考數據。