CN116050924B - 一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的方法及系统。一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的方法，包括：获取并验证燃料购买量、计算燃料消耗量、计算废气理论排放量、获取废气数据，计算废气实际排放量、判定。本发明通过计算火电厂废气理论排放量，获取废气数据，计算废气实际排放量，并计算废气理论排放量和废气实际排放量的差值的绝对值，判断差值的绝对值是否超过阈值，从而判断火电厂是否存在偷排废气的行为，通过此方式使火电厂无法通过私设排放口排放废气来逃避监管部门的监管。
Description
技术领域
本发明属于环境监控技术领域，具体涉及一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的方法及系统。
背景技术
火电行业是废气重点排污行业之一，废气中的烟尘、二氧化硫和氮氧化物含量都比较高，是造成大气污染的重要原因之一，当前，我国越来越重视环保工作，火电厂也在全面实施超低排放工作，但处理废气需要比较大的花费，一些火电厂为了省下这笔花费，常会选择偷排废气，所以有必要对火电厂的废气排放工作进行监测，现有的环保监控系统常选择在火电厂的排放口安装废气排放监测设备采集污染物数据，对火电厂的废气排放进行监测，但是当火电厂私设排放口时，该排放口的废气排放将无法被监测到，从而使火电厂的偷排废气行为无法被监管到。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的方法及系统。
一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的方法，包括如下步骤：
S1：获取并验证燃料购买量
获取火电厂过去一个计划周期内的燃料购买量，并进行验证；
S2：计算燃料消耗量
获取火电厂过去一个计划周期内的发电量，计算过去一个计划周期内的燃料购买量和发电量之比，记为发电煤耗比I，获取火电厂当月的发电量，将发电煤耗比I和火电厂当月的发电量相乘，得到当月的燃料消耗量A；
S3：计算废气理论排放量
根据当月的燃料消耗量A，计算当月的废气理论排放量Bn；
S4：获取废气数据，计算废气实际排放量
从火电厂安装的废气检测器获取废气数据，根据废气数据，计算当月的废气实际排放量Cn；
S5：判定
计算废气理论排放量Bn和废气实际排放量Cn的差值的绝对值Dn，判断绝对值Dn是否超过阈值，如果绝对值Dn没有超过阈值，判定火电厂正常排放废气，如果绝对值Dn超过阈值，判定火电厂存在偷排废气行为，将存在偷排废气行为的火电厂信息发送给监管部门。
进一步地，所述步骤S1中的获取并验证燃料购买量，包括：
S11：获取火电厂过去一个计划周期内购买燃料的发票扫描件，再从发票扫描件上获取燃料购买量；
S12：获取燃料的卖方与火电厂的交易订单电子文件，再从交易订单电子文件上获取燃料出售量；
S13：将燃料出售量和燃料购买量进行一致性比对，如果燃料出售量和燃料购买量一致，判断燃料购买量真实，保留使用，如果燃料出售量和燃料购买量不一致，判断火电厂存在虚报、瞒报或者造假行为，燃料购买量不能使用，重新获取燃料购买量。
进一步地，所述步骤S4中的废气检测器，包括：
T1：获取修改废气检测器有关废气检测的数据的申请文件，判断数据修改是否合理，合理则通过申请，不合理则不通过申请；
T2：扫描废气检测器内设置的有关废气检测的数据，如果扫描到数据被修改，但未获取到申请文件或获取到的申请文件未通过，则判断火电厂存在篡改数据进行偷排废气的行为。
进一步地，所述步骤S4中的获取废气实际排放量，包括：
S41：获取废气检测器每天的废气数据，废气数据包括废气浓度、废气流量和废气排放时间；
S42：排除废气浓度超标的数据，当废气检测器数量超过三个时，将每个废气检测器的废气数据以废气排放时间为横轴，废气浓度和流量的乘积为纵轴，绘制出多个拟合曲线Pn，比对多个拟合曲线Pn之间的偏离距离，去除超过一个偏离单位的拟合曲线Pn，将剩余拟合曲线Pn的数据进行平均，得到校验曲线P，和校验曲线P不超过一个偏离单位的拟合曲线Pn的废气数据校验通过，进行采用，超过一个偏离单位的拟合曲线Pn的废气数据校验不通过，不采用，并将该拟合曲线Pn相应的废气检测器进行标记和上报维修检测；
S43：当废气检测器数量在三个及以下时，将废气检测器的过去一个校验周期内每天的废气数据以废气排放时间为横轴，废气浓度和流量的乘积为纵轴，绘制出多个拟合曲线Kn，比对多个拟合曲线Kn之间的偏离距离，去除超过一个偏离单位的拟合曲线Kn，将剩余拟合曲线Kn的数据进行平均，得到校验曲线K，废气检测器的废气浓度和流量的乘积与校验曲线K的距离超过一个偏离单位的废气检测器的数据校验未通过，不采用，并将相应的废气检测器进行标记和上报维修检测，不超过一个偏离单位的废气检测器的数据校验通过，进行采用；
S44：将标记的废气检测器的废气浓度和流量乘积用校验曲线P或者校验曲线K上相应的数据进行替换；
S45：将废气检测器的废气浓度和流量的乘积和废气排放时间相乘，计算废气检测器每天的废气排放量，并在月底进行统计，得到当月的废气实际排放量。
进一步地，所述步骤S11中使用图像文字识别技术从发票扫描件上获取燃料购买量。
进一步地，所述步骤T1中申请文件是文本信息，包括需要修改的废气检测器的数据、修改理由和证明文件。
一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的系统，包括：
信息获取模块，用于获取燃料购买量、发电量、燃料出售量、废气检测器的废气数据和修改废气检测器有关废气检测的数据的申请文件；
信息验证模块，用于验证燃料购买量和燃料出售量是否一致和判断申请文件是否合理；
信息计算模块，用于计算火电厂的每月的燃料消耗量A，每月的废气理论排放量Bn和每月的废气实际排放量Cn，以及每月的废气理论排放量Bn和每月的废气实际排放量Cn的差值的绝对值Dn；
数据扫描模块，用于扫描废气检测器内有关废气检测的数据是否被修改；
信息判定模块，用于判断Bn和Cn之间的差值的绝对值Dn是否超过阈值，和判断火电厂是否私自篡改废气检测器有关废气检测的数据，从而判定火电厂是否存在偷排废气行为；
信息传输模块，用于将存在偷排废气行为的火电厂信息发送给监管部门。
进一步地，还包括：
数据校验模块，用于校验废气检测器检测的废气数据，数据校验模块包括：
选择单元，用于根据废气检测器的数量选择绘制校验曲线P或者校验曲线K；
校验单元，用于对废气检测器检测到的废气数据进行校验，去除校验未通过的废气数据，保留校验通过的废气数据；
替换单元，用于替换校验未通过的废气数据。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
1、本发明通过计算火电厂废气理论排放量，获取废气数据，计算废气实际排放量，并计算废气理论排放量和废气实际排放量的差值的绝对值，判断差值的绝对值是否超过阈值，从而判断火电厂是否存在偷排废气的行为，通过此方式使火电厂无法通过私设排放口排放废气来逃避监管部门的监管。
2、本发明通过扫描废气检测器有关废气检测的数据，防止火电厂通过篡改废气检测器有关废气检测的数据来偷排废气，达到了更好地监管火电厂偷排偷放的效果。
3、本发明通过对废气检测器检测到的废气数据进行校验，并对错误的数据进行替换，避免因为废气检测器故障使检测到的废气数据出错，保证最后计算出的废气实际排放量的正确性。
附图说明
图1为本发明实施例2中一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请部分实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请的各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
实施例1
本发明实施例1提供一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的方法，包括如下步骤：
S1：获取并验证燃料购买量
系统获取火电厂上传的过去一个计划周期内购买燃料的发票扫描件，再利用图像文字识别技术从发票扫描件上获取燃料购买量，系统获取燃料的卖方上传的与火电厂的交易订单电子文件，再从交易订单电子文件上获取燃料出售量，系统将燃料出售量和燃料购买量进行一致性比对，如果燃料出售量和燃料购买量一致，判断燃料购买量真实，保留使用，如果燃料出售量和燃料购买量不一致，判断火电厂存在虚报、瞒报或者造假行为，燃料购买量不能使用，重新获取燃料购买量。
S2：计算燃料消耗量
系统获取火电厂过去一个计划周期内的发电量，计算过去一个计划周期内的燃料购买量和发电量之比，记为发电煤耗比I，获取火电厂当月的发电量，将发电煤耗比I和火电厂当月的发电量相乘，得到当月的燃料消耗量A。
S3：获取废气数据，计算废气实际排放量
根据当月的燃料消耗量A，火电厂使用的生产设备的工况数据和废气处理设备的工况数据以及相应的计算公式，分别计算当月的烟尘、二氧化硫和氮氧化物理论排放量B1、B2和B3。
烟尘理论排放量B1计算公式：
αfh为锅炉烟气带出的飞灰份额，即每燃烧1Kg燃料进入尾部的灰量和每燃烧1Kg燃料产生的灰渣总量的比值，Aar为燃煤收到的基灰分，q4为机械未完全燃烧热损失，Qnet,ar为燃煤收到基低位发热量，μ为除尘装置的除尘效率。
二氧化硫理论排放量B2计算公式：
q4为机械未完全燃烧热损失，为除尘装置的脱硫效率，/>为烟气脱硫装置的脱硫效率，St,ar为燃煤中含硫量，γ燃煤中硫燃烧后氧化成二氧化硫的份额。
氮氧化物理论排放量B3计算公式：
B3＝1.63×A×(N×β+0.000938)
N为燃料中的含氮量，β为燃料中氮的转化率。
S4：获取废气数据，计算废气实际排放量
系统从火电厂安装的废气检测器获取废气检测器每天的废气数据，废气数据包括废气浓度、废气流量和废气排放时间，排除废气浓度超标的数据，当废气检测器数量超过三个时，将每个废气检测器的废气数据以废气排放时间为横轴，废气浓度和流量的乘积为纵轴，绘制出多个拟合曲线Pn，比对多个拟合曲线Pn之间的偏离距离，去除超过一个偏离单位的拟合曲线Pn，将剩余拟合曲线Pn的数据进行平均，得到校验曲线P，和校验曲线P不超过一个偏离单位的拟合曲线Pn的废气数据校验通过，进行采用，超过一个偏离单位的拟合曲线Pn的废气数据校验不通过，不采用，并将该拟合曲线Pn相应的废气检测器进行标记和上报维修检测；当废气检测器数量在三个及以下时，将废气检测器的过去一个校验周期内每天的废气数据以废气排放时间为横轴，废气浓度和流量的乘积为纵轴，绘制出多个拟合曲线Kn，比对多个拟合曲线Kn之间的偏离距离，去除超过一个偏离单位的拟合曲线Kn，将剩余拟合曲线Kn的数据进行平均，得到校验曲线K，废气检测器的废气浓度和流量的乘积与校验曲线K的距离超过一个偏离单位的废气检测器的数据校验未通过，不采用，并将相应的废气检测器进行标记和上报维修检测，不超过一个偏离单位的废气检测器的数据校验通过，进行采用，将标记的废气检测器的废气浓度和流量乘积用校验曲线P或者校验曲线K上相应的数据进行替换，通过校验废气检测器检测的废气数据，替换校验未通过的数据，能够保证最后计算出的废气实际排放量的正确性，将废气检测器的相应的废气浓度和流量的乘积和废气排放时间相乘，计算废气检测器每天的烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放量，并在月底进行统计，得到当月的烟尘、二氧化硫和氮氧化物实际排放量C1、C2和C3。
其中，对于废气检测器，火电厂需要修改废气检测器有关废气检测的数据时，先上传相应的申请文件，申请文件是文本信息，包括需要修改的废气检测器的数据、修改理由和证明文件，系统获取到申请文件，判断数据修改是否合理，合理则通过申请，不合理则不通过申请，系统扫描废气检测器内设置的有关废气检测的数据，如果扫描到数据被修改，但未获取到申请文件或获取到的申请文件未通过，则判断火电厂存在篡改数据进行偷排废气的行为，通过扫描废气检测器有关废气检测的数据，使火电厂无法通过篡改废气检测器有关废气检测的数据来进行偷排废气。
S5：判定
系统根据公式Dn＝∣Bn-Cn∣分别计算烟尘、二氧化硫和氮氧化物理论排放量和烟尘、二氧化硫和氮氧化物实际排放量的差值的绝对值Dn，判断绝对值Dn是否超过阈值，如果绝对值Dn没有超过阈值，判定火电厂正常排放废气，如果绝对值Dn超过阈值，判定火电厂存在偷排废气行为，将存在偷排废气行为的火电厂信息发送给监管部门，通过此方式使火电厂无法通过私设排放口偷排废气来逃避监管部门的监管。
实施例2
如图1所示，本发明实施例2提供一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的系统，包括：
信息获取模块，用于获取燃料购买量、发电量、燃料出售量、废气检测器的废气数据和修改废气检测器有关废气检测的数据的申请文件；
信息验证模块，用于验证燃料购买量和燃料出售量是否一致，和用于判断申请文件是否合理；
信息计算模块，用于计算火电厂的每月的燃料消耗量A，每月的废气理论排放量Bn和每月的废气实际排放量Cn，以及每月的废气理论排放量Bn和每月的废气实际排放量Cn的差值的绝对值Dn；
数据扫描模块，用于扫描废气检测器内有关废气检测的数据是否被修改；
信息判定模块，用于判断Bn和Cn之间的差值的绝对值Dn是否超过阈值，和判断火电厂是否私自篡改废气检测器有关废气检测的数据，从而判定火电厂是否存在偷排废气行为；
信息传输模块，用于将存在偷排废气行为的火电厂信息发送给监管部门；
数据校验模块，用于校验废气检测器检测的废气数据，数据校验模块包括：
选择单元，用于根据废气检测器的数量选择绘制校验曲线P或者校验曲线K；
校验单元，用于对废气检测器检测到的废气数据进行校验，去除校验未通过的废气数据，保留校验通过的废气数据；
替换单元，用于替换校验未通过的废气数据。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。本说明书中未作详细描述的部分属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (6)
1.一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：获取并验证燃料购买量
获取火电厂过去一个计划周期内的燃料购买量，并进行验证；
S2：计算燃料消耗量
获取火电厂过去一个计划周期内的发电量，计算过去一个计划周期内的燃料购买量和发电量之比，记为发电煤耗比I，获取火电厂当月的发电量，将发电煤耗比I和火电厂当月的发电量相乘，得到当月的燃料消耗量A；
S3：计算废气理论排放量
根据当月的燃料消耗量A，计算当月的废气理论排放量Bn；
S4：获取废气数据，计算废气实际排放量
从火电厂安装的废气检测器获取废气数据，根据废气数据，计算当月的废气实际排放量Cn；
S5：判定
计算废气理论排放量Bn和废气实际排放量Cn的差值的绝对值Dn，判断绝对值Dn是否超过阈值，如果绝对值Dn没有超过阈值，判定火电厂正常排放废气，如果绝对值Dn超过阈值，判定火电厂存在偷排废气行为，将存在偷排废气行为的火电厂信息发送给监管部门；
对于S4中的获取废气数据，计算废气实际排放量，包括：
S41：获取废气检测器每天的废气数据，废气数据包括废气浓度、废气流量和废气排放时间；
S42：排除废气浓度超标的数据，当废气检测器数量超过三个时，将每个废气检测器的废气数据以废气排放时间为横轴，废气浓度和流量的乘积为纵轴，绘制出多个拟合曲线Pn，比对多个拟合曲线Pn之间的偏离距离，去除超过一个偏离单位的拟合曲线Pn，将剩余拟合曲线Pn的数据进行平均，得到校验曲线P，和校验曲线P不超过一个偏离单位的拟合曲线Pn的废气数据校验通过，进行采用，超过一个偏离单位的拟合曲线Pn的废气数据校验不通过，不采用，并将该拟合曲线Pn相应的废气检测器进行标记和上报维修检测；
S43：当废气检测器数量在三个及以下时，将废气检测器的过去一个校验周期内每天的废气数据以废气排放时间为横轴，废气浓度和流量的乘积为纵轴，绘制出多个拟合曲线Kn，比对多个拟合曲线Kn之间的偏离距离，去除超过一个偏离单位的拟合曲线Kn，将剩余拟合曲线Kn的数据进行平均，得到校验曲线K，废气检测器的废气浓度和流量的乘积与校验曲线K的距离超过一个偏离单位的废气检测器的数据校验未通过，不采用，并将相应的废气检测器进行标记和上报维修检测，不超过一个偏离单位的废气检测器的数据校验通过，进行采用；
S44：将标记的废气检测器的废气浓度和流量乘积用校验曲线P或者校验曲线K上相应的数据进行替换；
S45：将废气检测器的废气浓度和流量的乘积和废气排放时间相乘，计算废气检测器每天的废气排放量，并在月底进行统计，得到当月的废气实际排放量。
2.如权利要求1所述的一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的方法，其特征在于，对于S1中的获取并验证燃料购买量，包括：
S11：获取火电厂过去一个计划周期内购买燃料的发票扫描件，再从发票扫描件上获取燃料购买量；
S12：获取燃料的卖方与火电厂的交易订单电子文件，再从交易订单电子文件上获取燃料出售量；
S13：将燃料出售量和燃料购买量进行一致性比对，如果燃料出售量和燃料购买量一致，判断燃料购买量真实，保留使用，如果燃料出售量和燃料购买量不一致，判断火电厂存在虚报、瞒报或者造假行为，燃料购买量不能使用，重新获取燃料购买量。
3.如权利要求1所述的一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的方法，其特征在于，对于S4中的废气检测器，包括：
T1：获取修改废气检测器有关废气检测的数据的申请文件，判断数据修改是否合理，合理则通过申请，不合理则不通过申请；
T2：扫描废气检测器内设置的有关废气检测的数据，如果扫描到数据被修改，但未获取到申请文件或获取到的申请文件未通过，则判断火电厂存在篡改数据进行偷排废气的行为。
4.如权利要求2所述的一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的方法，其特征在于，所述步骤S11中使用图像文字识别技术从发票扫描件上获取燃料购买量。
5.如权利要求3所述的一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的方法，其特征在于，所述步骤T1中申请文件是文本信息，包括需要修改的废气检测器的数据、修改理由和证明文件。
6.一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的系统，所述系统应用于上述权利要求1-5任一项所述的一种用于监管火电行业污染物偷排偷放的方法，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于获取燃料购买量、发电量、燃料出售量、废气检测器的废气数据和修改废气检测器有关废气检测的数据的申请文件；
信息验证模块，用于验证燃料购买量和燃料出售量是否一致和判断申请文件是否合理；
信息计算模块，用于计算火电厂的每月的燃料消耗量A，每月的废气理论排放量Bn和每月的废气实际排放量Cn，以及每月的废气理论排放量Bn和每月的废气实际排放量Cn的差值的绝对值Dn；
数据扫描模块，用于扫描废气检测器内有关废气检测的数据是否被修改；
信息判定模块，用于判断Bn和Cn之间的差值的绝对值Dn是否超过阈值，和判断火电厂是否私自篡改废气检测器有关废气检测的数据，从而判定火电厂是否存在偷排废气行为；
信息传输模块，用于将存在偷排废气行为的火电厂信息发送给监管部门；
还包括数据校验模块：
数据校验模块，用于校验废气检测器检测的废气数据，数据校验模块包括：
选择单元，用于根据废气检测器的数量选择绘制校验曲线P或者校验曲线K；
校验单元，用于对废气检测器检测到的废气数据进行校验，去除校验未通过的废气数据，保留校验通过的废气数据；
替换单元，用于替换校验未通过的废气数据。
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| CN105157756A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-16 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 一种污染源防偷排控制方法及装置 |
| CN109784772A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-05-21 | 国网吉林省电力有限公司延边供电公司 | 电采暖方式对电网效益影响的评估方法及终端设备 |
| CN113550835A (zh) * | 2020-04-24 | 2021-10-26 | 北京福田康明斯发动机有限公司 | 污染物排放控制方法、系统和存储介质及行车电脑、车辆 |
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2023
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