一、甘肅灌南大氣污染工況用電監(jiān)控系統(tǒng) 項目背景

近年來，隨著環(huán)境治理力度的不斷加大，各工業(yè)企業(yè)基本都安裝了治污設施，但由于環(huán)保部門人員有限，不少企業(yè)又總想降低生產(chǎn)成本，因此這些治污設備的開啟和運轉(zhuǎn)，很難監(jiān)管到位。

為管控企業(yè)污染物排放，從源頭上進行監(jiān)管，滄州市生態(tài)環(huán)境局借鑒山東省的經(jīng)驗，在河北省籌建了分表計電智能管控系統(tǒng)，對全縣涉氣企業(yè)安裝了電量監(jiān)控設施，通過實實在在的“用電量”，分析企業(yè)治污設備運行狀態(tài)以及生產(chǎn)作業(yè)行為，意義上做到對企業(yè)進行“可視化、數(shù)字化、精細化”管理。

“有的放矢”從人防到技防

滄州市生態(tài)環(huán)境局滄縣分局監(jiān)測中心負責人說，分表計電智能監(jiān)控系統(tǒng)的應用，大大提高了工作效率和監(jiān)管度。“從前，我們的人員經(jīng)常要在深夜開展檢查行動，往往耗費了大量的人力物力也抓不到企業(yè)偷排的證據(jù)。現(xiàn)在好了，這套系統(tǒng)等于給治污設備安上了‘電子眼’，實現(xiàn)了從人防到技防的轉(zhuǎn)變。”

負責人表示，每年10月份到第二年3月份，都是大氣污染治理的時段，這套用電監(jiān)控系統(tǒng)還可以為企業(yè)秋冬季錯峰生產(chǎn)以及重污染天氣應急響應，提供可靠依據(jù)。“比如按照規(guī)定，企業(yè)只能開兩條生產(chǎn)線，或者每天只允許生產(chǎn)6小時。如果對方不按規(guī)定生產(chǎn)，實時監(jiān)控平臺也會報警。”負責人說，一旦企業(yè)出現(xiàn)違規(guī)生產(chǎn)或排放不達標的情況，環(huán)保部門將采取告知、警告以及處罰等方式，及時依法依規(guī)進行處理。

2、環(huán)保監(jiān)察的難點

是環(huán)保部門實施統(tǒng)一監(jiān)督、強化的主要途徑之一，這也是打贏三大保衛(wèi)戰(zhàn)主要的保障手段，但是環(huán)保監(jiān)察在實施過程中面臨不少難點。

1）環(huán)保設備運行的監(jiān)管

2）環(huán)保監(jiān)察效率有待提高

3）環(huán)保意識有待提高

二、甘肅灌南大氣污染工況用電監(jiān)控系統(tǒng) 解決方案

環(huán)保用電監(jiān)管云平臺依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（2G/4G/NB-IOT/LORA等）、電力參數(shù)傳感技術(shù)，實時采集企業(yè)總用電、工藝生產(chǎn)設備用電、環(huán)保治理設備用電等數(shù)據(jù)，通過設備運行停車分析、對比生產(chǎn)用電和環(huán)保設備用電分析、越限分析、停/限產(chǎn)分析、工藝關(guān)聯(lián)分析等，及時發(fā)現(xiàn)環(huán)保治理設備未開啟、空轉(zhuǎn)、減速、降頻以及異常關(guān)閉等未正常工作的情況；同時，通過數(shù)據(jù)分析，還可以實時監(jiān)控限產(chǎn)和停產(chǎn)整治企業(yè)運行狀態(tài)，實現(xiàn)在線聯(lián)防聯(lián)控。

1）環(huán)保用電數(shù)據(jù)采集

環(huán)保用電監(jiān)管平臺通過2G/4G/NB-IOT/LORA等網(wǎng)絡技術(shù)采集企業(yè)生產(chǎn)用電、環(huán)保設備用電數(shù)據(jù)，并通過曲線圖、柱狀圖、報表等方式直觀顯示企業(yè)用電、產(chǎn)污設施用電和治污設備用電情況。其中用電和功率曲線中包含設置的設備啟停閥值，企業(yè)整體用電中顯示企業(yè)停產(chǎn)的閾值。根據(jù)設置的啟停閾值，判斷生產(chǎn)時間和治污設施運行時間是否吻合，與停產(chǎn)限產(chǎn)計劃是否有時間沖突。

安裝了分表計電智能監(jiān)控系統(tǒng)的企業(yè)，均清晰地在分布圖上顯示，運轉(zhuǎn)正常的企業(yè)呈現(xiàn)綠色，出現(xiàn)問題的企業(yè)則顯示為紅色。通過平臺實時采集上來的治污設備用電參數(shù)，并結(jié)合排污點的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，能準確發(fā)現(xiàn)企業(yè)是否存在治污設備未按規(guī)定開啟或是低效運行等情況。涉及橡膠、印刷、鑄造等重污染行業(yè)，實現(xiàn)了對企業(yè)的監(jiān)管。

2）環(huán)保設備異常運行實時報警

通過關(guān)聯(lián)分析、超限分析、啟停時間分析，及時發(fā)現(xiàn)環(huán)保治理設備未開啟、異常關(guān)閉及減速、空轉(zhuǎn)、降頻等異常情況，同時通過數(shù)據(jù)分析還可以實時監(jiān)控限產(chǎn)和停產(chǎn)整治企業(yè)運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常情況通過APP推送或者短信發(fā)出報警信號。

3）提高環(huán)保監(jiān)察效率

環(huán)保用電平臺依托數(shù)字技術(shù)，能達到人力所不及的及時性和連續(xù)性，可以為環(huán)保門節(jié)省大量人力資源，提高監(jiān)察效率。

4）企業(yè)環(huán)保設備運行報告

環(huán)保監(jiān)管平臺自動生成企業(yè)環(huán)保設備運行診斷報告，配合環(huán)保門分析設備環(huán)保設備運行情況，以便更準確。

1、系統(tǒng)架構(gòu)

2、現(xiàn)場采集硬件部分

分體式穿刺免布線配置方案（1.5~600A）單個廠區(qū)20個點硬件配置：

2.1 現(xiàn)場采集終端

AEW100環(huán)保分表計電監(jiān)控終端采用穿刺取電方式，現(xiàn)場無需斷電、無需布線、標準導軌安裝，也可直接卡在互感器上，節(jié)約成本的同時大限度的保障生產(chǎn)活動的運行。

AEW100環(huán)保分表計電監(jiān)控終端檢測范圍：電流0-600A直接接入或二次互感接入；電壓3*220/380V。可監(jiān)測：三相電流、電壓、有功/無功功率、有功/無功電能、頻率、功率因數(shù)、諧波畸變率、需量等。

2.2 無線網(wǎng)關(guān)

系統(tǒng)產(chǎn)品具有物聯(lián)網(wǎng)NB-IOT、2G、4G等無線傳輸方式，終端監(jiān)測模塊具有LORA（470MHz）、RS485、紅外通訊傳輸方式。上行DTU支持4G網(wǎng)絡上傳云端服務器（全網(wǎng)通模塊，環(huán)保212協(xié)議及其他定制協(xié)議），下行l(wèi)ora（470MHz，200m）和現(xiàn)場采集終端通訊。

本產(chǎn)品主要用于環(huán)保工況監(jiān)測，從環(huán)保設備監(jiān)控發(fā)展到企業(yè)整個生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控，采集污染設備排放數(shù)據(jù)與污染治理設備數(shù)據(jù)，控制企業(yè)設備合理利用，是鞏固現(xiàn)有污染源自動監(jiān)控建設成果手段。并通過采集企業(yè)總用電與生產(chǎn)設備及環(huán)保治理設備用電數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)工況異常。

3、關(guān)于安裝

3.1 安裝點位的選取應包含以下關(guān)鍵設施：

（1）全部污染治理設施

（2）與污染治理設施直接關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)設施

（3）參與停限產(chǎn)的生產(chǎn)設施

（4）能夠反映總體用電情況的總進線

3.2 前端監(jiān)測設備安裝在能夠代表生產(chǎn)設施、污染治理設施實際運行情況的關(guān)鍵裝置設備上。

4、數(shù)據(jù)傳輸

4.1 前端設備與監(jiān)控平臺之間的傳輸必須符合《污染物在線監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)傳輸標準》（HJ212-2017）或其他定制協(xié)議。同時必須確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，確保數(shù)據(jù)實時、不間斷傳輸。

4.2 監(jiān)控平臺至少保持三年以上的數(shù)據(jù)存儲。

4.3 保證省、市、縣三級監(jiān)測平臺能夠互聯(lián)互通。

4.4 監(jiān)控平臺具備數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析、報警提醒功能，可以提供治污設施和生產(chǎn)設施的運行狀態(tài)、用電情況、報警情況的日報、月報、年報查詢和下載功能，可以查看報警情況的處理狀態(tài)，便于人性管理。

5、產(chǎn)品特點

5.1 云平臺架構(gòu)

系統(tǒng)將可以通過PC瀏覽器、平板、手jiAPP訪問和在線支付無人值守

5.2 維護方便

系統(tǒng)軟件升級維護不再收到客戶網(wǎng)絡環(huán)境的困擾，云端統(tǒng)一部署，升級方便快速；客戶不需要安裝客戶端。

5.3 無線傳輸

監(jiān)測點使用LORA模塊與網(wǎng)關(guān)互通，網(wǎng)關(guān)采用2G/4G網(wǎng)絡上傳數(shù)據(jù)，整體架構(gòu)*無需布線。

5.4 排污治污設備監(jiān)控

系統(tǒng)對排污和治污設備進行不間斷用電監(jiān)控，判斷啟停時間點；能夠進行排污治污聯(lián)動監(jiān)控。

5.5 異常管理和申報

企業(yè)生產(chǎn)或排污要按計劃進行申報和管理，一旦超出計劃外的任何啟動和停止狀態(tài)，系統(tǒng)就會自動發(fā)出預警，進行手ji短信和APP推送。

5.6 停限產(chǎn)計劃

可以制定停產(chǎn)和限產(chǎn)計劃。在停產(chǎn)限產(chǎn)計劃內(nèi)，對排污和治污設備做有限制的啟停計劃，超出計劃外則報異常

5.7 數(shù)據(jù)，統(tǒng)一第三方接口

對公網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)進行封裝加密，保證通訊線路；提供統(tǒng)一的第三方API或SDK開發(fā)接口。

5.8 大數(shù)據(jù)存儲

所有歷史數(shù)據(jù)都能夠存儲和查詢。數(shù)據(jù)存儲周期大于等于三年。

三、結(jié)束語

分表計電是對生產(chǎn)企業(yè)進行電路改造，安裝智能電表分別采集生產(chǎn)設施和治污設施的關(guān)鍵參數(shù)，在數(shù)據(jù)中心進行顯示與分析，同時接入現(xiàn)有環(huán)保監(jiān)測設備進行數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ茸糇C。通過采集設備運行關(guān)鍵參數(shù)繪制負載曲線，對每個治污設備實施“身份綁定”。在線監(jiān)控數(shù)據(jù)與治污設施電流、電壓、電量等參數(shù)驗證污染治理設施運行水平，通過平臺管理軟件設定合適的報警閾值，為環(huán)境提供實時、的線索。一旦出現(xiàn)異常情況如治污設備不按規(guī)定開啟、治污設備低效運行、企業(yè)擅自偷換監(jiān)控設備等情況，監(jiān)控平臺會*時間觸發(fā)報警，并通過手ji短信、APP等形式推送至人員。

安科瑞治污設施分表計電工作可以作為提升環(huán)境監(jiān)管水平、推進工業(yè)企業(yè)環(huán)保治理的精細化、化、創(chuàng)新性手段，精細化設計分表計電點位，化設計平臺接入?yún)?shù)，為錯峰生產(chǎn)、重污染天氣應急督導把控企業(yè)生產(chǎn)狀態(tài)、把控企業(yè)治污設施運行狀況和運行質(zhì)量提供支撐，解決人員少、監(jiān)管任務重的矛盾，終實現(xiàn)人員遠程操控、。   

今年進入藍天碧水凈土三大保衛(wèi)戰(zhàn)的第二年，環(huán)保治理取得了很好的效果，但是要鞏固和繼續(xù)改善我們的生態(tài)環(huán)境達到發(fā)達的水平還有很長的路要走。環(huán)保監(jiān)察不能搞突擊，要形成機制就必須借助數(shù)字化手段，合理使用網(wǎng)絡技術(shù)和大數(shù)據(jù)平臺實施不間斷的監(jiān)管，提高監(jiān)管效率，為盡早實現(xiàn)藍天碧水凈土三大保衛(wèi)戰(zhàn)的目標貢獻力量。