CN115860477A - 一种基于电力数据的污染物实时排放监测方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电力数据的污染物实时排放监测方法和系统，该方法包括如下步骤：通过历史数据将企业用电数据与环境污染物的排放量进行关联，建立企业排污设备用电量与污染物排放关系模型；其中，所述企业为排放污染物的钢铁行业污染源企业；采集企业的排污设备用电量，实时计算环境污染物的浓度，当环境污染物的浓度大于设定的阈值时，对相关企业进行预警。
Description
技术领域
本发明涉及能源互联网技术领域，特别涉及一种基于电力数据的污染物实时排放监测方法和系统。
背景技术
从“坚决”到“深入”，意味着污染防治触及的矛盾问题层次更深、领域更广，要求也更高。为持续深入推进环境污染防治，要坚持精准治污、科学治污、依法治污，持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战；加强污染物协同控制，基本消除重污染天气；全面实行排污许可制，健全现代环境治理体系。可见，党和国家对污染治理问题的重视程度越来越强，而基于排污许可证制度开展污染防治的前提是及时、有效监测污染物排放总量，实时监测企业污染物排放总量，并根据污染物排放总量变化情况精准施策。
污染物排放总量监控仪是排污许可证制度的重要硬件组成部分，可采集污染源在线监测及过程参数，计算污染物实时排放总量数据，并可将污染物排放数据向政府部门及排污企业提供数据展示、超标报警等功能。
现有技术中的污染物排放总量仪一般安装污染物数据采集器实现污染物数据的采集，但露天环境条件下，污染物数据采集器很难有效监测到准确数值；且人为因素对采集数据的质量及准确性有较大影响。
现有技术中的污染物排放总量仪因需适配所有行业、工序污染物总量监测，因此采用适用范围较广的模型算法，模型适用范围变广的同时也会降低监测精度要求。
现有技术中的污染物排放总量仪数据安全性在数据传输时安全性、隐私性、完整性得不到保证，存在数据泄漏、数据传输时丢包的风险，对污染物排放监控造成不利影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于电力数据的污染物实时排放监测方法和系统，有效监测污染物排放总量，实时监测企业污染物排放总量，并根据污染物排放总量变化情况精准施策。
为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于电力数据的污染物实时排放监测方法，其特点是，包括如下步骤：
通过历史数据将企业用电数据与环境污染物的排放量进行关联，建立企业排污设备用电量与污染物排放关系模型；其中，所述企业为排放污染物的钢铁行业污染源企业；
采集企业的排污设备用电量，实时计算环境污染物的浓度，当环境污染物的浓度大于设定的阈值时，对相关企业进行预警。
通过历史数据将企业用电数据与环境污染物的排放量进行关联的步骤之前还包括：
选取污染企业工序中的有组织排放节点和无组织排放节点；
确定有组织排放节点和无组织排放节点中污染物的来源。
所述的当环境污染物的浓度大于设定的阈值时，对相关企业进行预警包括：
当监测的污染物浓度或实时总量连续3个小时达到95％的预设限制时，对相关企业进行风险预警。
一种基于电力数据的污染物实时排放监测系统，包括：
预处理模块、采集模块、分析处理模块和预警处理模块；
预处理模块，用于通过历史数据将企业用电数据与环境污染物的排放量进行关联，建立企业排污设备用电量与污染物排放关系模型；
采集模块，用于采集当前企业的排污设备的用电量；
分析处理模块，用于根据当前企业的排污设备的用电量并基于用电量与污染物排放关系模型，实时计算环境污染物的浓度；
预警处理模块，用于当环境污染物的浓度大于设定的阈值时，对相关企业进行预警。
所述的采集模块包括：电表，其用于记录排污设备的用电量；数采仪，其与电表相连，用于采集各个电表的电量并无线传输至分析处理模块。
还包括一展示模块，其用于展示排污许可总量控制污染物指标的实时总量以及年度核定排放量；和/或，展示排污许可总量控制污染物指标的实时浓度以及浓度限值。
所述的预警处理模块设有一无线报警单元，用于推送预警信息和报警信息。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
(1)面向钢铁行业实现精准污染物监测。通过对钢铁行业典型工序开展基于电力大数据的污染物实时排放监测，实现了钢铁行业特定情景下污染物监测的精准计量，解决了全行业单一监测方法下精度低的问题。
(2)电力大数据质量高。电力数据涉及能源安全问题，因此数据质量高、完整度高、实时性高，使用电力大数据监测钢铁行业典型工序污染物排放，可保证污染物监测数据的质量、时效，助力污染治理精准施策。同时可实现露天场景下污染物监测，解决了传统污染物采集装置露天采集不准确的问题。
(3)数据传输安全性高。通过总量仪通信架构创新设计，解决了数据传输过程中的丢包、泄漏等问题，防止因设备故障导致数据不同步的发生，有效提高了数据的安全性。
(4)功能更加多样。本发明结合污染物排放许可证，基于人工智能技术，可实现污染排放超标预警，使企业提前做好污染治理工作。
附图说明
图1为本发明一种基于电力数据的污染物实时排放监测方法的流程图；
图2为本发明一种基于电力数据的污染物实时排放监测系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1所示，一种基于电力数据的污染物实时排放监测方法，包括如下步骤：
S1，通过历史数据将企业用电数据与环境污染物的排放量进行关联，建立企业排污设备用电量与污染物排放关系模型；其中，所述企业为排放污染物的钢铁行业污染源企业；
上述的步骤S1还包括：进行技术方案调研和产品原型调研，结合项目实际背景、存在痛点、现状问题进行分析，以便找到项目的根本问题所在。
S2，采集企业的排污设备用电量，实时计算环境污染物的浓度，当环境污染物的浓度大于设定的阈值时，对相关企业进行预警。
所述步骤S1的通过历史数据将企业用电数据与环境污染物的排放量进行关联之前还包括：
选取污染企业工序中的有组织排放节点和无组织排放节点；
确定有组织排放节点和无组织排放节点中污染物的来源。
所述的当环境污染物的浓度大于设定的阈值时，对相关企业进行预警包括：
当监测的污染物浓度或实时总量连续3个小时达到95％的预设限制时，对相关企业进行风险预警。
如图2所示，一种基于电力数据的污染物实时排放监测系统100，包括：预处理模块、采集模块、分析处理模块和预警处理模块；
预处理模块，用于通过历史数据将企业用电数据与环境污染物的排放量进行关联，建立企业排污设备用电量与污染物排放关系模型；采集模块，用于采集当前企业的排污设备的用电量；分析处理模块，用于根据当前企业的排污设备的用电量并基于用电量与污染物排放关系模型，实时计算环境污染物的浓度；预警处理模块，用于当环境污染物的浓度大于设定的阈值时，对相关企业进行预警。
所述的采集模块包括：电表，其用于记录排污设备的用电量；数采仪，其与电表相连，用于采集各个电表的电量并无线传输至分析处理模块。
所述的监测系统还包括一展示模块，其用于展示排污许可总量控制污染物指标的实时总量以及年度核定排放量；和/或，展示排污许可总量控制污染物指标的实时浓度以及浓度限值；具体地，展示以下两类数据：分钟、分时、分日和分月展示排污许可证总量控制污染物指标的实时总量以及年度核定排放量；分钟、分时、分日和分月展示排污许可证总量控制污染物指标的实时浓度以及浓度限值。
所述的预警处理模块设有一无线报警单元，用于推送预警信息和报警信息。
具体地，通过特定选取规则选取典型工序，通过电表记录排污设备用电量，通过数采仪采集各设备用电量并无线传输至总量仪上，基于用电数据进行污染物排放计算。总量仪可将污染物数据推送至生态环境局平台，并将报警信息、预警信息发送至企业管理人员，推送内容、推送人员等参数均可设置，并且采用多级控制权限，不同权限人员配置不同操作控制权限。在访问路径上，企业管理人员在企业内网内通过web管理系统访问实时监控总量仪状态及数据库信息，对总量仪运行状态进行监控。
所述系统以4G RTU网关、MOXA工业级交换机、工控机为主要硬件设备，构建总量仪新型网络传输技术架构。通过采取工控机A,B互相监控及热备份，保证数据安全，在任一机器死机后可以实时监控，并通知管理员重启机器；同时，两个工控机数据互相校准，保证某一机器死机重启后两者数据库仍保持一致。通过无线短信报警模组，实现工控机死机报警、流量状态监控报警、声光报警等功能。在数据传输时，通过私有数据通路网络实现数据的私有化，保证数据传输过程中的通信安全。
上述的推送预警信息为可通过企业短信推送、中央监控室实时声光报警、信息推送等预警方式实现预警；上述报警信息展示为通过屏幕红色预警、喇叭报警。
综上所述，本发明一种基于电力数据的污染物实时排放监测方法和系统，有效监测污染物排放总量，实时监测企业污染物排放总量，并根据污染物排放总量变化情况精准施策。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (7)
1.一种基于电力数据的污染物实时排放监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
通过历史数据将企业用电数据与环境污染物的排放量进行关联，建立企业排污设备用电量与污染物排放关系模型；其中，所述企业为排放污染物的钢铁行业污染源企业；
采集企业的排污设备用电量，实时计算环境污染物的浓度，当环境污染物的浓度大于设定的阈值时，对相关企业进行预警。
2.如权利要求1所述的基于电力数据的污染物实时排放监测方法，其特征在于，通过历史数据将企业用电数据与环境污染物的排放量进行关联的步骤之前还包括：
选取污染企业工序中的有组织排放节点和无组织排放节点；
确定有组织排放节点和无组织排放节点中污染物的来源。
3.如权利要求1所述的基于电力数据的污染物实时排放监测方法，其特征在于，所述的当环境污染物的浓度大于设定的阈值时，对相关企业进行预警包括：
当监测的污染物浓度或实时总量连续3个小时达到95％的预设限制时，对相关企业进行风险预警。
4.一种基于电力数据的污染物实时排放监测系统，其特征在于，包括：
预处理模块、采集模块、分析处理模块和预警处理模块；
预处理模块，用于通过历史数据将企业用电数据与环境污染物的排放量进行关联，建立企业排污设备用电量与污染物排放关系模型；
采集模块，用于采集当前企业的排污设备的用电量；
分析处理模块，用于根据当前企业的排污设备的用电量并基于用电量与污染物排放关系模型，实时计算环境污染物的浓度；
预警处理模块，用于当环境污染物的浓度大于设定的阈值时，对相关企业进行预警。
5.如权利要求4所述的基于电力数据的污染物实时排放监测系统，其特征在于，所述的采集模块包括：电表，其用于记录排污设备的用电量；数采仪，其与电表相连，用于采集各个电表的电量并无线传输至分析处理模块。
6.如权利要求4所述的基于电力数据的污染物实时排放监测系统，其特征在于，还包括一展示模块，其用于展示排污许可总量控制污染物指标的实时总量以及年度核定排放量；和/或，展示排污许可总量控制污染物指标的实时浓度以及浓度限值。
7.如权利要求4所述的基于电力数据的污染物实时排放监测系统，其特征在于，所述的预警处理模块设有一无线报警单元，用于推送预警信息和报警信息。
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Cited By (2)
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| CN117609926A (zh) * | 2024-01-23 | 2024-02-27 | 中科三清科技有限公司 | 基于电力数据的排污机构生产状态确定方法与装置 |
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- 2022-12-09 CN CN202211585448.5A patent/CN115860477A/zh active Pending
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