信息化在石化企業(yè)污染源管理中的應(yīng)用

＊王 剛

（中石化股份天津分公司 天津 300270）

實(shí)施污染源管控是石化企業(yè)日常環(huán)保工作的重中之重，一旦出現(xiàn)管控不到位，存在極大的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。如何將管控效果最大化，風(fēng)險(xiǎn)降至最低，一直是企業(yè)不斷探索研究的課題。在當(dāng)今數(shù)字化迅猛發(fā)展的形勢(shì)下，信息化手段正在被廣泛應(yīng)用到企業(yè)環(huán)保管理工作中，通過在環(huán)保系統(tǒng)中設(shè)立管控一體化平臺(tái)，對(duì)于保證企業(yè)環(huán)保工作的效率具有較好的效果[1]。近些年，企業(yè)逐漸配置了污染源在線監(jiān)測(cè)設(shè)備和視頻監(jiān)視設(shè)備，基本實(shí)現(xiàn)對(duì)污染源排放狀態(tài)進(jìn)行24小時(shí)全過程、全方位動(dòng)態(tài)監(jiān)控。將大量的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和業(yè)務(wù)信息，進(jìn)一步加工應(yīng)用，對(duì)提升污染源監(jiān)控范圍和管理效率尤為必要。

1.環(huán)保信息化的概況

環(huán)保信息化是通過先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)環(huán)保信息實(shí)行收集、整理、傳輸、存儲(chǔ)、分析和處理，從而改進(jìn)環(huán)保工作質(zhì)量的重要方法。其對(duì)于環(huán)保工作的科學(xué)化、智能化、數(shù)字化有著良好的推動(dòng)作用，同時(shí)也是確保環(huán)保決策制定合理性、準(zhǔn)確性的保障[2]。

實(shí)施環(huán)保信息化可達(dá)到以下目的：以信息化建設(shè)為手段，將環(huán)保業(yè)務(wù)與信息化相融合，突出制度流程化、流程信息化[3]，形成全面感知、預(yù)防為主、科學(xué)決策的環(huán)保信息化管理模式。通過對(duì)大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、影像資料和業(yè)務(wù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、結(jié)果評(píng)估，特別是對(duì)排放異常等突發(fā)狀況的報(bào)警提醒，為實(shí)施污染源管控一體化提供決策支持。同時(shí)，各應(yīng)用系統(tǒng)融合、不同數(shù)據(jù)集中共享，減少了數(shù)據(jù)查閱獲知的中間環(huán)節(jié)，提升了管理效率，并保障全員對(duì)環(huán)保管理的知情權(quán)、監(jiān)督權(quán)和參與權(quán)。

2.石化企業(yè)污染源管理范圍

（1）石化企業(yè)污染源分布。石化企業(yè)面臨的環(huán)境污染按照環(huán)境要素概括分為大氣污染、水污染、噪聲污染和土壤污染等。大氣污染的污染源主要集中在加熱爐和鍋爐煙氣、工藝尾氣、廢氣治理設(shè)施排氣等有組織排放源以及設(shè)備與管線組件泄漏、儲(chǔ)罐呼吸有機(jī)液體裝載作業(yè)排氣和污水集輸系統(tǒng)逸散等無組織排放源。

水污染源主要集中在工業(yè)廢水排放源。工業(yè)廢水包括工藝廢水（含油廢水、含硫含氨酸性水、含鹽污水、含鹽廢水等）、污染雨水、生活污水、循環(huán)冷卻水排污水、化學(xué)之水排污水等[4]。

噪聲污染源主要集中在機(jī)泵設(shè)備振動(dòng)、固體物料通過管線壓力傳輸以及吹掃、放空等產(chǎn)生的機(jī)械噪聲。

造成土壤污染的主要原因是發(fā)生地下管線滲漏、固廢包裝容器破損、設(shè)備物料泄漏以及清凈雨水受污染等情況導(dǎo)致污染物進(jìn)入土壤，難以徹底消除，對(duì)土壤組成和結(jié)構(gòu)造成破壞。

（2）企業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控需求。由于石化企業(yè)工藝復(fù)雜、高溫高壓、易燃易爆、涉及有毒有害物質(zhì)的生產(chǎn)特點(diǎn)，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)常態(tài)化存在，風(fēng)險(xiǎn)管控需要常抓不懈，且強(qiáng)調(diào)事先預(yù)防、動(dòng)態(tài)布控。在強(qiáng)化污染源有效監(jiān)管的工作中，企業(yè)有實(shí)行全天候、全方位、提前預(yù)知、指導(dǎo)應(yīng)急等方面的迫切需求，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確布局、快速獲知、處置及時(shí)的管控目的。

信息化建設(shè)為企業(yè)環(huán)保工作提供了現(xiàn)代化的管理手段，是數(shù)據(jù)整合和應(yīng)用的創(chuàng)新，使得環(huán)保信息的覆蓋面、及時(shí)性、有效性、準(zhǔn)確性有了新的保障手段[5]。污染自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，彌補(bǔ)了人工監(jiān)測(cè)頻次有限、時(shí)效滯后不足，也為信息化建設(shè)打下了根基。

（3）污染源在線監(jiān)測(cè)配置內(nèi)容。企業(yè)污染源在線監(jiān)測(cè)一般在以下方面配置在線監(jiān)測(cè)和視頻監(jiān)視設(shè)備：

①?gòu)U氣排放方面：鍋爐煙氣和催化裝置、煙氣配置的二氧化硫、氮氧化物、顆粒物濃度監(jiān)測(cè)，脫硝氨逃逸監(jiān)測(cè)和排煙溫度、氣量監(jiān)測(cè)；加熱爐排氣筒配置氮氧化物濃度監(jiān)測(cè)；工藝廢氣、VOCs治理設(shè)施配置非甲烷總烴監(jiān)測(cè)；用于無組織泄漏監(jiān)測(cè)的硫化氫和可燃?xì)鈭?bào)警儀。②廢水排放方面：裝置排水和污水處理場(chǎng)出水配置COD、石油類、氨氮、總氮、總磷濃度監(jiān)測(cè)和pH、流量監(jiān)測(cè)。③環(huán)境監(jiān)測(cè)方面：廠界環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)、清凈雨水監(jiān)測(cè)、廠界噪聲監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)區(qū)域VOCs網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)等。④視頻監(jiān)視方面：對(duì)煙囪、排氣筒、火炬、污水外排口排放狀態(tài)，以及危廢庫內(nèi)外、事故水池周邊情形，通過視頻探頭進(jìn)行監(jiān)視。

3.污染源監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)

（1）設(shè)計(jì)思路。將已在不同系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息，以及以固廢管理和環(huán)保設(shè)施管理為重點(diǎn)的業(yè)務(wù)結(jié)果信息進(jìn)行匯總、提煉和統(tǒng)計(jì)分析，在一張圖上采用不同風(fēng)格標(biāo)注監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，在不同信息化模塊動(dòng)態(tài)展示不同狀態(tài)，形成環(huán)保信息化管控工具。建設(shè)原則如下：

①依托環(huán)保信息系統(tǒng)，圍繞環(huán)保管理對(duì)污染源實(shí)時(shí)監(jiān)控的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)和業(yè)務(wù)融合，注重管理和執(zhí)行效果[6]。

②提高系統(tǒng)集成化程度，各系統(tǒng)之間鏈接順暢，數(shù)據(jù)信息唯一，展示數(shù)據(jù)可穿透、可溯源。

③功能簡(jiǎn)潔、操作簡(jiǎn)便，人工錄入數(shù)據(jù)量低。

（2）系統(tǒng)構(gòu)成。基于二維地理信息系統(tǒng)，集成視頻、在線監(jiān)測(cè)及LIMS系統(tǒng)中人工數(shù)據(jù)，將從環(huán)保信息系統(tǒng)采集的企業(yè)重點(diǎn)環(huán)保管理業(yè)務(wù)結(jié)果信息在一張圖上展示，可分模塊查詢，也支持移動(dòng)端使用。通過地圖上監(jiān)控點(diǎn)顏色變化和短信推送，提示管理人員出現(xiàn)了異常狀況，立即應(yīng)對(duì)，規(guī)避可能出現(xiàn)的環(huán)保違法風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)應(yīng)污染源管控需求，整個(gè)系統(tǒng)又分成排放實(shí)時(shí)監(jiān)控、污（雨）水管網(wǎng)智能管控和危險(xiǎn)廢物智能管控三個(gè)模塊系統(tǒng)，通過菜單選項(xiàng)進(jìn)行切換使用。各模塊系統(tǒng)構(gòu)成和功能如下：

①排放實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。將廢水、廢氣、環(huán)境大氣、清凈雨水等監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地理信息，已配置的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)和人工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，廠界噪聲、土壤地下水的人工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及火炬、煙囪、污水外排口等重點(diǎn)監(jiān)控部位的視頻影像在系統(tǒng)上集中展現(xiàn)。通過電腦或手機(jī)，可隨意調(diào)取查看污染源排放的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)曲線。對(duì)比排放標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)警值，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)達(dá)標(biāo)、超標(biāo)預(yù)警、超標(biāo)以及停排的狀態(tài)通過監(jiān)測(cè)點(diǎn)圖標(biāo)的顏色變化動(dòng)態(tài)顯現(xiàn)出來。

系統(tǒng)設(shè)置了三類報(bào)警提醒功能：數(shù)據(jù)超標(biāo)預(yù)警，將排放標(biāo)準(zhǔn)限值的90%、80%和70%設(shè)置為企業(yè)內(nèi)部三級(jí)預(yù)警的臨界值，不同級(jí)別的預(yù)警狀態(tài)預(yù)示著預(yù)警信息接收方不同、預(yù)警措施也不同；數(shù)據(jù)狀態(tài)報(bào)警，數(shù)據(jù)連續(xù)上升5次或2h內(nèi)出現(xiàn)零值數(shù)據(jù)狀況；傳輸狀態(tài)報(bào)警，數(shù)據(jù)傳輸中斷或恒值狀態(tài)。出現(xiàn)上述報(bào)警情況時(shí)，系統(tǒng)界面上異常點(diǎn)位顯示報(bào)警顏色并高亮閃爍提醒，同時(shí)報(bào)警短信推送，實(shí)現(xiàn)對(duì)異常狀況的快速獲取、快速反應(yīng)。

②污（雨）水管網(wǎng)智能管控系統(tǒng)。圍繞企業(yè)廠區(qū)的各股污水、雨水主干管網(wǎng)，利用管線勘查技術(shù)手段，獲取管線材質(zhì)、管徑、架空（埋深）、流向等基礎(chǔ)靜態(tài)信息，并將管線水質(zhì)、流量的在線數(shù)據(jù)和人工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等動(dòng)態(tài)信息和排放口視頻影像信息，一并集中在一張圖上展現(xiàn)、數(shù)字化管理，指導(dǎo)基層人員開展污（雨）水排放的源頭控制，實(shí)現(xiàn)污染管控關(guān)口前移。

系統(tǒng)設(shè)置了報(bào)警和應(yīng)急分析功能：在雨水管網(wǎng)敞口處和污水池等重點(diǎn)監(jiān)管部位，引入監(jiān)控點(diǎn)周邊可燃?xì)怏w和H2S報(bào)警儀的報(bào)警信號(hào)，以此及時(shí)獲知揮發(fā)性物質(zhì)泄漏進(jìn)入雨水系統(tǒng)、污水池密封不嚴(yán)異味逸散等異常狀況；在出現(xiàn)管網(wǎng)泄漏、水體污染等突發(fā)狀況時(shí)，通過管線爆管分析模塊，可對(duì)狀況點(diǎn)快速定位，同時(shí)定位上下游最近的可控閥門，并預(yù)判關(guān)閥效果和可能的影響范圍，自動(dòng)匹配應(yīng)急預(yù)案，為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施應(yīng)急處置提供技術(shù)支持。

③危險(xiǎn)廢物智能管控系統(tǒng)。通過智能手持終端，現(xiàn)場(chǎng)采集裝置危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生信息，按照入庫暫存、內(nèi)部利用和直接外委三種處置方式，線上提交處置申請(qǐng)和審核確認(rèn)。利用電子秤、二維碼打印機(jī)，進(jìn)行稱重和二維碼制作，創(chuàng)建企業(yè)內(nèi)部危險(xiǎn)廢物“一廢一碼”，將固廢產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移、貯存和處置等關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)融入二維碼標(biāo)簽，生成危險(xiǎn)廢物全生命周期電子臺(tái)賬，做到追蹤精準(zhǔn)溯源，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生、入庫稱重、掃碼出庫、轉(zhuǎn)移、臺(tái)帳生成、數(shù)據(jù)上報(bào)等業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化；設(shè)置危廢內(nèi)部轉(zhuǎn)運(yùn)車輛和外委出廠車輛信息登記和資質(zhì)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)對(duì)使用車輛的規(guī)范管理和危廢出廠后的延伸管理。

系統(tǒng)設(shè)置了危險(xiǎn)廢物貯存設(shè)施五類智能報(bào)警：危廢儲(chǔ)存量超過設(shè)計(jì)庫容的80%報(bào)警、錯(cuò)誤混存報(bào)警、存放時(shí)長(zhǎng)超期報(bào)警、包裝物泄漏報(bào)警和室內(nèi)溫升報(bào)警。各類報(bào)警狀態(tài)在圖上分不同顏色顯現(xiàn)，并短信推送。同時(shí)，根據(jù)報(bào)警狀態(tài)，定期對(duì)危廢庫進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)動(dòng)態(tài)評(píng)估。

4.應(yīng)用效果

污染源監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，將大量分散的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)高效集成應(yīng)用起來，成為環(huán)保管理人員“最強(qiáng)大腦”，大大促進(jìn)了環(huán)保管理的精準(zhǔn)實(shí)施。

（1）污染源監(jiān)管無死角。大數(shù)據(jù)集成實(shí)現(xiàn)了對(duì)污染源信息以及相關(guān)環(huán)保業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)信息集中展示、穿透查詢和統(tǒng)計(jì)分。利用這些數(shù)據(jù)信息，管理人員可以針對(duì)性開展現(xiàn)場(chǎng)管理，起到了“一圖”在手，全域可控的監(jiān)控作用。電腦端和手機(jī)端的同步在線使用，使監(jiān)管更加靈活快捷。

（2）風(fēng)險(xiǎn)管控關(guān)口前移。與管控系統(tǒng)預(yù)報(bào)警功能相聯(lián)系的是“數(shù)據(jù)預(yù)警—危害分析—向?qū)I(yè)反饋信息—指導(dǎo)生產(chǎn)操作調(diào)整”的預(yù)警應(yīng)對(duì)流程，通過控制臺(tái)聲光報(bào)警和短信推送，管理人員和操作人員及時(shí)獲知異常狀況，按照應(yīng)急程序進(jìn)行工藝操作調(diào)整，抓住應(yīng)急處置的“第一時(shí)間”，避免環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)變成環(huán)境事件。

（3）促進(jìn)管理效率提升。通過系統(tǒng)建立過程，梳理精簡(jiǎn)了環(huán)保業(yè)務(wù)流程，壓縮了中間過程，使各項(xiàng)環(huán)保業(yè)務(wù)流程清晰順暢。“一站式”查看動(dòng)態(tài)環(huán)保“大數(shù)據(jù)”信息，改變了以往數(shù)據(jù)查詢多系統(tǒng)切換帶來的操作麻煩。高效的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能，使死數(shù)據(jù)“活起來”，數(shù)據(jù)用途更廣泛。

（4）助力污染治理精準(zhǔn)實(shí)施。主要污染物減排中的環(huán)境管理能夠幫助相應(yīng)主體定位主要污染源排放源和其它的減排問題[7]。通過系統(tǒng)對(duì)各排污點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，可以精準(zhǔn)找到污染物排放濃度高、排放量大的生產(chǎn)環(huán)節(jié)排污點(diǎn)，以及預(yù)警頻發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，為減排治理提供工作目標(biāo)。

5.提升方向

大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術(shù)的發(fā)展，為環(huán)保信息化建設(shè)提供了新動(dòng)力。

（1）實(shí)施土壤污染源動(dòng)態(tài)監(jiān)控。企業(yè)加大土壤地下水污染狀況監(jiān)控。每年一到兩次的人工監(jiān)測(cè)存在數(shù)據(jù)量小、范圍窄的局限性。通過設(shè)置地下水在線監(jiān)測(cè)，建立場(chǎng)地網(wǎng)格化監(jiān)控體系，實(shí)施動(dòng)態(tài)管控，填補(bǔ)土壤環(huán)境智能監(jiān)管空白，實(shí)現(xiàn)企業(yè)水、氣、土污染源管控全覆蓋。

（2）拓展視頻監(jiān)控范圍和功能。按照管控一體化的需要，視頻監(jiān)控將擴(kuò)大到對(duì)企業(yè)內(nèi)外雨水排口、水體防控池、污水外排監(jiān)控池及環(huán)境應(yīng)急物資庫等環(huán)保管控區(qū)域，做到環(huán)保監(jiān)管無死角。同時(shí)，針對(duì)夜間、節(jié)假日人員巡檢能力不足的隱患，利用視頻監(jiān)控，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域?qū)嵭羞h(yuǎn)程巡視、機(jī)器代人巡檢，保證巡檢力度不降低。

（3）推動(dòng)污染源管理智能化。“智慧環(huán)保”是“數(shù)字環(huán)保”的延伸和拓展，是環(huán)保信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)[8]。環(huán)保大數(shù)據(jù)的集成和統(tǒng)計(jì)分析為邁向管理智能化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，接下來，從強(qiáng)大移動(dòng)應(yīng)用、高性能統(tǒng)計(jì)評(píng)估、模擬計(jì)算等技術(shù)應(yīng)用入手，逐步將污染源管控由動(dòng)態(tài)監(jiān)控向風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防轉(zhuǎn)變，使監(jiān)管更加精準(zhǔn)智能。

6.結(jié)語

信息化建設(shè)是環(huán)保工作發(fā)展的重要手段和保障措施。在企業(yè)面臨環(huán)保形勢(shì)日益嚴(yán)峻的背景下，污染源監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)保大數(shù)據(jù)的精細(xì)管理和資源共享，極大促進(jìn)了企業(yè)污染物排放的智能監(jiān)管，使企業(yè)污染源管控能力顯著提升。