我国环境监测与预警信息化系统

我国环境监测与预警信息化系统
环境监测与预警信息化系统是以我国污染源自动监控系统框架为基础，该系统是一个对污染治理全过程进行实时监控、分析与预警的系统，是有效促进污染源自动监控系统深入发展、提升环保信息化管理水平的数据集成解决方案。

环境监测与预警信息化系统以实时数据库为基础平台，利用现代高科技电子网络技术，在自然力或人类活动作用于环境时，对环境变化进行监测、分析和评价，确定环境动态变化趋势及变化速度并做出预测与报警，提出相应的应急方案和防治对策。

环境监测与预警信息化系统从预警的高度对数据及使用提出了新的要求，推动污染源自动监控系统的深化发展。

一、环境监测与预警信息化系统产生背景
为了加强对污染源的监控，国家环境保护总局于2005 年颁布《污染源自动监控管理办法》，规定“列入污染源自动监控计划的排污单位，应当按照规定的时限建设、安装自动监控设备及其配套设施，配合自动监控系统的联网”，从而实现对污染源的在线自动监控。

这标志着污染源自动监控系统的建设在全国范围内展开。

经中国行业咨询网（)资料调查，目前已有种类繁多的污染源自动监控系统在投入应用，原理是通过各种采集方式、传输手段把企业环保治理结果数据保存到关系型数据库中，然后动态显示数据，并生成统计分析报表。

关系型数据库的存贮容量和实时处理能力是有限的，决定了采集频率不可能很高，也就只能提供结果数据，难以满足环保主管部门的要求。

这就为实时数据库及建立在实时数据库基础上的环境监测与预警信息化系统提供了良好的发展空间。

二、环境监测与预警信息化系统构成
环境监测与预警信息化系统主要由三部分构成：基于实时数据库系统的数据中心、环境在线监测与预警应用软件、现场设备及其他硬件。

1、基于实时数据库系统的数据中心
基于实时数据库系统的数据中心是指以统一的方式对环保部门办公资料、企业资料、末端采集数据、工况采集数据等进行数据存储，并提供多样的接口给各个应用平台数据，让各系统数据做到一源一档。

经中国行业咨询网（)调查资料显示，，未来我国环保系统将建成四大中心，分别为：1 个国家中心、5 个区域督查中心、32个省级中心和333个地市中心，形成“国家－省－市”三级污染源监控网络，实现污染源管理的现场执法。

全国污染源自动监控网络中，国家、省级、
地市级之间联网的物理通道建立在各级环保部门信息中心（机房）之间，各级环保部门信息机构的网络节点（数据中心）与本级污染源自动监控中心保持数据同步。

基于实时数据库系统的数据中心由以下部分构成：
（1）、污染源端
污染源排放口安装的自动监控设备是整个自动监控系统的前端设备与系统建设的前提，是数据的来源。

（2）、监控中心
污染源监控中心（简称“监控中心”）建立在各级环保部门，通过通信传输线路与污染源自动监控设备连接，实现对污染源主要污染物排放情况的在线、连续监测并对污染治理设施运行情况实时监控。

（3）、联网技术路线
污染源数据可分为三种类型：
污染源数据的三种类型
资料来源：中国行业咨询网（)
以上三类数据中，基础数据和历史数据由于对时效性要求不强，可以在规定时限内，通过网络方式报送，关系数据库储存；而自动监控设备采集的实时数据需要通过构筑的监控网络实时传输，由于具有大容量的数据采集和储存要求，为实时数据库型污染源自动监控系统的应用提供了可能。

（4）、联网方式
考虑到环保系统分级“块块”管理的体制，整个污染源自动监控数据按照“数据直传、分级管理”的方式报送：企业端的自动监控数据直接接入全国污染源自动监控网络，日常直接监管重点污染源的监控中心（主要是地市级监控中心）和上级（省级、国家级）监控中心均通过监控网络对排污现场实施自动监控。

2、环境在线监测与预警应用系统
环境在线监测与预警应用系统由环境信息测取、环境监测数据评价与预测预警、环境质量信息分发等三个核心技术流程，对应环境信息观测模块、评价预警模块、信息服务模块。

（1）、环境信息监测模块
在“环境信息观测模块”中，“3S”技术应用于大区域环境质量监测，分析技术向实验室连续自动化和现场快速分析技术方向发展，分析仪器采用计算机控制操作程序以提高准确度和分析水平，网络技术、现代通讯技术、海量信息存储技术承担着监测数据的采集、传输、存储任务。

（2）、评价预警模块
在“评价与预测预警模块”中，数据库、数据仓库技术、GIS 技术、信息整合与挖掘技术、模型模拟技术支撑着环境信息的加工、评价、预测预警。

（3）、信息服务模块
在“信息服务系统”中，快速及时的信息发布与共享将完全依赖于现代网络发布与WEBGIS 技术、信息共享技术、系统集成技术、安全技术、触摸屏及视频技术、流媒体等技术来实现。

3、现场端平台
现场端平台通过自动监控设备采集和发送数据，即在污染源现场安装的用于监控、监测污染物排放的仪器、流量（速）计、污染治理设施运行记录仪和数据采集传输仪等仪器、仪表采集末端和工况数据，采集到的数据通过专网、3G 网络等通信方式传输到监控数据中心，同时在企业现场还保存了一份原始数据，用来核查数据和数据补发。

现场端利用实时数据库高度实时性、大容量、支持流程工业过程分析的特点，
结合环保专业知识，对污染源企业环保设施运行情况进行智能过程分析。

包括：（1）通过OPC 等接口从DCS、辅控、脱硫系统采集真实全面的现场工况数据；
（2）实时存储到现场工况数据库；
（3）实时汇总到区（全国）工况数据中心；
再结合环保专业验证知识，对企业环保治理设施的运行状态能够自动进行智能分析。

同时，现场端平台能对现场工况进行实时自动报警，用户在远程可以通过客户端实时监测。

系统支持复杂的规则判断，并且用户可以自由增加、修改分析规则。

系统采用了分布式发布，具有高度可扩展性，可以支持全省（区）、全国同时监测。

三、、环境监测与预警信息化系统的运行机理
现阶段，我国污染源自动监控基本上采用的是末端监测，即在污染源处安装污染监测仪器，并将其数据传送至当地环保主管部门。

这种末端监控的弊端主要体现在：在线监测设备安装姿态易变动、采样管线连接易变动、测试信号线易变动、在线监测设备设定参数易变更、在线监测设备中软件易变更等因此，建设功能完备、技术先进的污染源自动监控系统，进一步提高全国污染源管理的科学化、规范化和自动化水平，是当前污染源监控工作迫切需要解决的问题。

环境监测与预警信息化系统分为监控中心与工况（企业）端，监控中心主要是收集环保数据供各级环保部门使用，进行决策；工况端是采集监控企业的工况数据，并将数据上传。

环境监测与预警信息化系统工况端在原末端监控的基础上，深入到污染治理设施运行的本身。

系统通过采集企业控制系统中相关代表性的实时数据，实现了从主要生产环节到污染治理设施运行、污染物排放等情况的全过程监控。

通过各类数据之间的关联性印证相关逻辑关系，提高了数据的真实性与准确性，对环保部门全面了解企业生产、治污、排污情况，及时发现环境违法问题起到了积极的推动作用。

排污单位可以根据该系统发现的问题及时调整运行相关参数，保证污染防治设施正常运行，污染物稳定达标排放。

四、环境监测与预警信息化系统的作用
环境监测与预警信息化系统改变了目前只对企业的污染物排放浓度、排放量进行在线监控的方式，实现了从末端监控向全过程监控的转变，提高了数据的真实性和准确性，使污染源监控数据更具科学性和公信性，为提升环境监管水平提供了技术支持，对及时发现环境违法问题，加强环境监督执法的力度起到了积极的推动作用。