CN103257621A - 污染源排放工况的监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污染源排放工况的监测装置，所述监测装置耦接至环境监控中心，该监测装置包括：采集模块、监测处理模块；其中，所述采集模块，与所述监测处理模块相耦接；所述监测处理模块，与所述采集模块和环境监控中心相耦接。本发明解决了目前的监测手段不能实现全程在线监测、采集且不能保证监测数据可靠性的问题。

Description

污染源排放工况的监测装置

技术领域

本发明涉及环境监测领域，特别是涉及一种污染源排放工况的监测装置。

背景技术

环境监测（environmental monitoring），指通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势。

环境监测是通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量的检测，跟踪环境质量的变化，确定环境质量水平，为环境管理、污染治理等工作提供基础和保证。简单地说，了解环境水平，进行环境监测，是开展一切环境工作的前提。

其中，污染源监测是一种环境监测内容，主要用环境监测手段确定污染物的排放来源、排放浓度、污染物种类等，为控制污染源排放和环境影响评价提供依据，同时也是解决污染纠纷的主要依据。

但是，目前针对污染源排放的监测手段不能实现同时对污染产生、污染治理过程、污染排放的数据进行在线监测、采集，而且，通过现有技术手段获得的监测数据可以在监测过程中被修改，难以保证监测数据的准确性和可靠性。

所以，目前的监测手段不能实现全程在线监测、采集且不能保证监测数据可靠性，便成为了亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种污染源排放工况的监测装置，以解决目前的监测手段不能实现全程在线监测、采集且不能保证监测数据可靠性的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种污染源排放工况的监测装置，所述监测装置耦接至环境监控中心，该监测装置包括：采集模块、监测处理模块；其中，

所述采集模块，与所述监测处理模块相耦接，用于实时采集外部环境的污染源排放状况数据，并将数据发送至所述监测处理模块；

所述监测处理模块，与所述采集模块和环境监控中心相耦接，用于接收所述采集模块发送的监测数据，并将该监测数据进行分析处理操作，生成监测结果数据发送至所述环境监控中心。

进一步地，其中，所述采集模块包括至少一个数据采集器，该数据采集器进一步由至少一类采集器与仪表或探测器相连组成。

进一步地，其中，所述采集模块和监测处理模块间设有接线板。

进一步地，其中，所述监测处理模块，进一步包括：预处理单元、数据处理单元、展示单元以及传输单元；其中，

所述预处理单元，与所述采集模块和数据处理单元相耦接，用于接收所述采集模块发送的监测数据，进行模拟/数字的格式转换，将转换后的数据发送至所述数据处理单元；

所述数据处理单元，与所述预处理单元、展示单元以及传输单元相耦接，用于接收所述预处理单元发送的监测数据和设备运行数据进行处理、储存和分析操作，并将得到的数据信息发送至所述传输单元和展示单元；

所述展示单元，与所述数据处理单元相耦接，用于接收所述数据处理单元发送的数据信息进行显示，还用于发出操作指令至所述数据处理单元并接收反馈的结果数据；

所述传输单元，与所述数据处理单元相耦接，用于接收所述数据处理单元发送的数据信息，并将该数据信息传输至所述环境监控中心。

进一步地，其中，所述预处理单元还用于对污染治理设施运行状态与参数进行采集，生成设备运行数据，并将该设备运行数据发送至所述数据处理单元。

进一步地，其中，所述预处理单元通过接线板与所述采集模块连接，所述预处理单元经RS485接口连接至接线板；所述预处理单元通过串口连接至所述数据处理单元。

进一步地，其中，所述数据处理单元还用于与所述展示单元进行交互操作，接收所述展示单元的操作指令，根据该操作指令将对应的结果数据发送至所述展示单元。

进一步地，其中，所述展示单元进一步为平板电脑。

进一步地，其中，所述传输单元进一步为无线路由器。

进一步地，其中，所述存储模块进一步为具有读写存储功能的存储元件。

与现有技术相比，本发明所述的一种污染源排放工况的监测装置，达到了如下效果：

1）本发明所述监测装置实现同时对污染产生、污染治理过程、污染排放的数据进行在线监测、采集，极大提高了污染源排放状况监测工作的便捷性；

2）本发明所述监测装置可以实现污染治理设施运行状态分析、排放数据真实性判定，同时可将监测数据实时传输到主管部门的污染源中心端过程监控系统，有效确保监测数据的准确性和可靠性；3）本发明所述监测装置系统可扩展，为排污收费、总量核定、排污权交易及其他关联部门的应用提供依据。

附图说明

图1是本发明实施例所述的一种污染源排放工况的监测装置的结构框图；

图2是采用本发明所述污染源排放工况的监测装置的具体实施结构框图。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

如图1所示，为本发明所述污染源排放工况的监测装置，所述监测装置耦接至环境监控中心，该监测装置包括：采集模块10、监测处理模块20；其中，

所述采集模块10，与所述监测处理模块20相耦接，用于实时采集外部环境的污染源排放状况数据，并将数据发送至所述监测处理模块20。

在具体实施例中，所述采集模块10可以包括至少一个数据采集器，该数据采集器可以是至少一类采集器与各类仪表或探测器相连组成，用于采集流量、CODcr（chemical oxygen demand，化学耗氧量）、ph（hydrogen ion concentration，氢离子浓度指数）、水质参数、燃煤量等排污口污染数据，还用于采集污泥泵、鼓风机、烟气挡板等排污设备的状态信息。

所述监测处理模块20，与所述采集模块10和环境监控中心相耦接，用于接收所述采集模块10发送的监测数据，并根据该监测数据进行分析处理操作，生成监测结果数据发送至所述环境监控中心。

进一步地，如图2所示，所述监测处理模块20包括：预处理单元201、数据处理单元202、展示单元203以及传输单元204；其中，

所述预处理单元201，与所述采集模块10和数据处理单元202相耦接，用于接收所述采集模块10发送的监测数据，进行模拟/数字的格式转换，将转换后的数据发送至所述数据处理单元202；

另外，所述预处理单元201还用于对污染治理设施运行状态与参数进行采集，生成设备运行数据，并将该设备运行数据发送至所述数据处理单元202。

在具体实施例中，所述预处理单元201通过接线板与所述采集模块10连接，所述预处理单元201经RS485接口连接至接线板；所述预处理单元201通过串口连接至所述数据处理单元202。

所述数据处理单元202，与所述预处理单元201、展示单元203以及传输单元204相耦接，用于接收所述预处理单元201发送的监测数据和设备运行数据进行处理、储存、分析等操作，并将处理后的结果数据发送至所述传输单元204和展示单元203；

另外，所述数据处理单元202还用于与所述展示单元进行交互操作，接收所述展示单元203的操作指令，根据该操作指令将对应的结果数据发送至所述展示单元203。

在具体实施例中，所述数据处理单元202可以由PCB板（Printed CircuitBoard，印制电路板）构成，该PCB板上可以设有CPU、存储器、网口、USB接口或可扩展I/O接口，在此对上述结构不进行限定。

所述展示单元203，与所述数据处理单元202相耦接，用于接收所述数据处理单元202发送的结果数据进行显示，还用于发出操作指令至所述数据处理单元202并接收反馈的结果数据。

在具体实施例中，所述展示单元203可以但不限于是平板电脑，实现工艺流程展示、逻辑异常报警、数据查询、运转率统计、统计分析等功能的操作。

所述传输单元204，与所述数据处理单元202相耦接，用于接收所述数据处理单元202发送的数据信息，并将该数据信息传输至所述环境监控中心。

在具体实施例中，所述传输单元204可以但不限于是无线路由器，通过无线传输的方式将结果数据传输至所述环境监控中心，这里不作具体限定。

下面为采用本发明所述污染源排放工况的监测装置的具体实施例。

所述采集模块10可以包含多个数据采集器，该数据采集器可以是采集器与各类仪表或探测器相连，用于采集流量、CODcr、ph、水质参数和燃煤量等排污口污染数据，还用于采集污泥泵、鼓风机和烟气挡板等排污设备的状态信息，所述采集模块10经RS485接口连接至接线板；

所述预处理单元201经RS485接口连接至接线板；

所述数据处理单元202可以由PCB板（Printed Circuit Board，印制电路板）构成，该PCB板上可以设有CPU、存储器、网口、USB接口、可扩展I/O接口；所述数据处理单元202以串口连接的方式分别与所述预处理单元201和展示单元203连接，并以网口连接方式与所述传输单元204连接；

所述展示单元203可以是平板电脑，实现工艺流程展示、逻辑异常报警、数据查询、运转率统计、统计分析等功能的展示；

所述传输单元204具体为2.5G无线路由器，采用GPRS（General PacketRadio Service，通用分组无线服务技术）方式传输。

在对污染源排放状态进行监控时，所述环境监控中心可从所述采集模块10获取进出口污染数据，如变频电机、鼓风机、加药泵等状态信息，避免从第三方软件中获取数据，以确保状态数据真实。而且，根据具体现场的治理设施的工艺流程，启用适合的报警关联模型，当治理设施的运行状况满足报警关联模型时，所述监测装置会自动报警，并将报警信息上传至环境监控中心，使执法人员及时了解现场的报警情况，具体报警内容包括：对系统的运行情况、市电供电情况和无线通讯等状态进行标注；对模型分析、超标报警、系统停运和逻辑异常等涉及工艺处理方面情况进行标注；对异常情况进行声音提示。

在实际应用中具体可以实现如下情况的监测：

能耗监测：通过所述采集模块10对排污企业耗电量进行采集，将数据传输至所述数据处理单元202，该处理单元以实际能耗与设计能耗进行比对，形成能耗校正系数，通过校正系数的趋势分析来判断排污企业运转状况，污水处理量与能耗为正比关系，若实际运行中出现处理量增加但能耗降低的情况，则所述展示单元203进行“逻辑异常报警”。

污泥监测：进一步包括污泥产量监测、污泥泵运转监测、加药量监测；其中，

污泥产量监测：通过所述采集模块10采集实际污泥产量数据，传送至所述数据处理单元202将该实际污泥产量数据与设计污泥产量数据进行比对，形成污泥产量比数据，通过污泥产量比数据趋势分析来判断污水处理厂运转状况；

污泥泵运转监测：通过所述采集模块10采集实际污泥回流比数据，传送至所述数据处理单元202将该实际污泥回流比数据与设计污泥回流比数据进行比对来判断污水处理厂运转状况与出水水质状况；

加药量监测：通过所述采集模块10采集加药比数据传送至所述数据处理单元202，该处理单元将根据加药比数据趋势的分析判断外排污泥是否得到处理，从而达到监控外排污泥是否进行二次污染。

过程流量监测，通过所述采集模块10对进口流量、提升泵流量、配水井流量、出口流量监控，获得监测数据发送至所述数据处理单元202形成四者趋势比对图，通过对图形“吻合度”的判断，对偷排进行状态预警，同时对进口流量与设计流量的比对，掌握该污水处理厂的负荷率。

鼓风量监测，通过所述采集模块10对鼓风机房中鼓风机运转与参数的监控，获得监测数据发送至所述数据处理单元202统计出鼓风机运转率、计算出鼓风机电度、计算出鼓风量，实际的鼓风量与设计鼓风量进行比对趋势图用来判断输出水质状况。

水质监测，通过所述采集模块10对进口水质、生化池水质参数、出口水质的监控，获得监测数据发送至所述数据处理单元202判断是否有超标排放现象，计算COD/氨氮的去除率与COD/氨氮减排量，对污水处理厂超标进行状态预警，同时判断出口水质状况。

煤—气监测，通过所述采集模块10监测机组的发电量、燃煤量、出入口烟气流量并发送至所述数据处理单元202生成趋势图，通过各个参量的数据来分析判断电厂脱硫系统运转情况。

挡板监测，通过所述采集模块10对机组的旁路烟气挡板、原烟气挡板及净烟气挡板的状态，旁路烟道流量、净烟道烟气流量、烟囱入口处流量，进行监测。

煤气加药量监测，通过所述采集模块10监测吸收塔的电流状态、加药量、FGD入口烟气流量、FGD入口烟气SO2含量、脱硫塔内PH值，获得监测数据发送至所述数据处理单元202生成趋势图，用来判断烟气污染物排放情况。

烟气监测，通过所述采集模块10对烟气进口污染物参数、烟气出口污染物参数进行监控，获得监测数据发送至所述数据处理单元202判断是否有超标排放现象，对电厂脱硫系统超标进行状态预警。

在以上几类监测基础上，选择其中的若干类，根据几者的权重关系，分别建立具有针对性的综合监测，环境监控中心可通过设置各个基础逻辑分析模型的置信度，来判断排污企业是否存在偷排，以及水质和烟气排放中污染物超标的现象。

直排偷排置信度监测，根据耗分析模型、污泥分析模型、过程流量模型、鼓风量模型、煤-气分析模型、烟气模型、挡板模型这几类基础逻辑分析模型的权重关系，最终计算出漏排置信度，对漏排进行预警。

水质排放置信度监测，根据能耗分析模型、污泥分析模型、鼓风量分析模型、水质分析模型这四类基础逻辑分析模型的权重关系，最终计算出排放水质置性度，对超标进行预警。

烟气排放置信度监测，根据能耗分析模型、加药量分析模型、煤-气分析模型、烟气分析模型这四类基础逻辑分析模型的权重关系，最终计算出排放烟气污染物含量置性度，对超标进行预警。

与现有技术相比，本发明所述的一种污染源排放工况的监测装置，达到了如下效果：

1）本发明所述监测装置实现同时对污染产生、污染治理过程、污染排放的数据进行在线监测、采集，极大提高了污染源排放状况监测工作的便捷性；

2）本发明所述监测装置可以实现污染治理设施运行状态分析、排放数据真实性判定，同时可将监测数据实时传输到主管部门的污染源中心端过程监控系统，有效确保监测数据的准确性和可靠性；

3）本发明所述监测装置系统可扩展，为排污收费、总量核定、排污权交易及其他关联部门的应用提供依据。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种污染源排放工况的监测装置，所述监测装置耦接至环境监控中心，该监测装置包括：采集模块、监测处理模块；其中，

所述采集模块，与所述监测处理模块相耦接，用于实时采集外部环境的污染源排放状况数据，并将数据发送至所述监测处理模块；

所述监测处理模块，与所述采集模块和环境监控中心相耦接，用于接收所述采集模块发送的监测数据，并将该监测数据进行分析处理操作，生成监测结果数据发送至所述环境监控中心。

2.如权利要求1所述的污染源排放工况的监测装置，其特征在于，所述采集模块包括至少一个数据采集器，该数据采集器进一步由至少一类采集器与仪表或探测器相连组成。

3.如权利要求1所述的污染源排放工况的监测装置，其特征在于，所述采集模块和监测处理模块间设有接线板。

4.如权利要求1所述的污染源排放工况的监测装置，其特征在于，所述监测处理模块，进一步包括：预处理单元、数据处理单元、展示单元以及传输单元；其中，

所述预处理单元，与所述采集模块和数据处理单元相耦接，用于接收所述采集模块发送的监测数据，进行模拟/数字的格式转换，将转换后的数据发送至所述数据处理单元；

所述数据处理单元，与所述预处理单元、展示单元以及传输单元相耦接，用于接收所述预处理单元发送的监测数据和设备运行数据进行处理、储存和分析操作，并将得到的数据信息发送至所述传输单元和展示单元；

所述展示单元，与所述数据处理单元相耦接，用于接收所述数据处理单元发送的数据信息进行显示，还用于发出操作指令至所述数据处理单元并接收反馈的结果数据；

所述传输单元，与所述数据处理单元相耦接，用于接收所述数据处理单元发送的数据信息，并将该数据信息传输至所述环境监控中心。

5.如权利要求4所述的污染源排放工况的监测装置，其特征在于，所述预处理单元还用于对污染治理设施运行状态与参数进行采集，生成设备运行数据，并将该设备运行数据发送至所述数据处理单元。

6.如权利要求4或5中任一所述的污染源排放工况的监测装置，其特征在于，所述预处理单元通过接线板与所述采集模块连接，所述预处理单元经RS485接口连接至接线板；所述预处理单元通过串口连接至所述数据处理单元。

7.如权利要求1所述的污染源排放工况的监测装置，其特征在于，所述数据处理单元还用于与所述展示单元进行交互操作，接收所述展示单元的操作指令，根据该操作指令将对应的结果数据发送至所述展示单元。

8.如权利要求7所述的污染源排放工况的监测装置，其特征在于，所述展示单元进一步为平板电脑。

9.如权利要求1所述的污染源排放工况的监测装置，其特征在于，所述传输单元进一步为无线路由器。

10.如权利要求1所述的污染源排放工况的监测装置，其特征在于，所述存储模块进一步为具有读写存储功能的存储元件。

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