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污染源在线监测数据深度分析与行业转型浅析
发表时间:2025-02-10     阅读次数:     字体:【

随着污染源在线监测行业由增量市场转变为存量市场,市场环境及环保政策的变化,让快速发展的在线监测行业内卷加剧,低价竞争、数据造假等问题频出,在线监测从业单位在躺不平卷不赢的境地中迷茫。面对行业发展的迷茫,本文从污染源在线监测数据深度分析出发,分析探讨在线监测行业转型的方向与思考。以下内容仅供参考。

现状与挑战

在全球环境问题日益严峻的当下,污染源在线监测行业肩负着守护生态环境的重任,成为了环境保护领域的关键力量。近年来,随着环保意识的不断提高和政策法规的日益严格,污染源在线监测行业取得了显著的发展。

从市场规模来看,该行业呈现出蓬勃发展的态势。相关数据显示,2019 年中国环境监测行业市场规模为 833 亿元,到 2021 年,这一数字已攀升至 1035 亿元,同比增长 12.51% 。其中,污染源在线监测作为环境监测的重要组成部分,市场规模也在持续扩大。在废气污染源在线监测领域,根据中国环境保护产业协会数据统计,2016 年至 2020 年,我国烟气监测设备销售数量保持持续增长,从 2016 年的 15,061 / 套增加至 2020 年的 33,063 / 套,复合增长率为 21.72%。在市场需求增长的同时,行业内的企业数量也在不断增加。以环境水质在线监测行业为例,2004 年我国相关企业仅有 30 家,到 2009 年就增加到 100 家,增幅达到 233%。然而,在行业快速发展的背后,也面临着诸多严峻的挑战。

数据准确性问题一直是污染源在线监测行业的痛点

设备稳定性也是一个亟待解决的问题。当前,我国污染源在线监测设备品牌较多,多为设备集成,不同品牌质量参差不齐,分析仪器及核心件国产化水平较低,普遍采用进口分析仪器或核心检测器件,国内组装和集成,在线监测厂家未掌握核心技术。在利益的驱动下,还存在国内仿造国外,国内小企业仿造大企业的情况,这使得设备的稳定性和可靠性难以保证。一些设备在运行过程中频繁出现故障,需要经常维修和更换零部件,不仅增加了运维成本,也影响了监测工作的连续性和稳定性。

行业还面临着运营模式不完善、第三方运营管理制度不健全规范、责任不明确等问题。

国家虽大力推进在线监测第三方运营,但少数个别地区对重点监控企业实行补助的第三方运营,大部分仍采用排污单位出资委托第三方运营,第三方运营的管理考核制度未健全,发生在线监测问题或者事故时,排污单位和第三方运营单位相互推诿。部分地方采用设备厂家提供设备及运维,其造价手段及方式较为隐蔽,且设备厂家多以销售设备为目的,不利于第三方运营的管理。

面对这些挑战,污染源在线监测行业迫切需要寻求新的发展路径,以实现行业的转型升级。而数据深度分析技术的出现,为行业的发展带来了新的契机。它能够对海量的监测数据进行深入挖掘和分析,从而发现数据背后隐藏的规律和趋势,为解决行业面临的问题提供有力的支持,助力行业实现从传统监测向智能化、精准化监测的转变。

在线监测数据深度分析要点

1.在线监测数据多要素分析

污染源在线监测数据与众多因素之间存在着千丝万缕的联系,这些因素相互影响、相互制约,共同决定了监测数据的准确性、可靠性以及其在环境监管和行业发展中的价值,影响在线监测数据的要素主要有以下几个方面。

1.1监测数据与设备方法密切相关。不同的监测设备和技术方法,其测量原理、精度、稳定性等存在差异,直接影响着监测数据的质量。以常见的烟气排放连续监测系统(CEMS)为例,目前国内在脱硫 SO?/NO 监测中应用最为广泛、最为成熟的是非分散红外吸收法。但在实际使用过程中,CEMS 系统的气密性及水分对监测数据影响极大。如某热电厂在使用 CEMS 系统监测烟气排放时,由于采样管电伴热热电阻故障,导致采样管线伴热不良,烟气中的水分冷凝,使得原烟气 SO?瞬间增大一倍或几倍,脱硫效率大幅波动 。经检查发现,该故障是由于采样管电伴热热电阻的阻值偏低,部分管线温度较低,伴热不工作,从而干扰了测量参数。更换采样管后,故障现象消失,监测数据恢复正常。这充分说明了设备的正常运行和合理的技术方法对于获取准确监测数据的重要性。

1.2人员培训对监测数据也有着不可忽视的影响。缺乏专业知识和技能的操作人员在进行监测设备的操作、维护以及数据采集和处理时,容易出现各种失误,进而导致监测数据的误差。在一些小型企业中,由于操作人员没有经过系统的培训,对监测设备的操作规范不熟悉,在更换监测设备的耗材时,未能正确安装,导致设备出现漏气现象,使得监测数据中的氧含量异常升高,进而影响了对污染物排放浓度的准确计算。因此,加强对操作人员的培训,提高其专业素质和技能水平,是确保监测数据准确性的关键环节。

1.3物资/耗材质量对监测数据产生的影响。监测设备所使用的试剂、标准气体、过滤器等物资和耗材的质量优劣,直接关系到监测数据的可靠性。若使用了质量不合格的试剂或标准气体,其浓度不准确,就会导致监测数据出现偏差。某环境监测站在对水质进行监测时,使用了一批质量不合格的化学试剂,在分析水样中的重金属含量时,得出的监测数据与实际值偏差较大。经调查发现,是试剂中的杂质含量过高,影响了化学反应的进行,从而导致监测结果不准确。所以,选择优质的物资和耗材,并严格把控其质量,是保证监测数据可靠的重要前提。

1.4排污单位及管理部门的管理水平对监测数据的质量和应用也起着关键作用。管理水平较高的排污单位,能够建立完善的环境管理制度,加强对监测设备的日常维护和管理,确保监测数据的真实性和准确性。同时,管理部门有效的监管和指导,也能够促使排污单位重视监测数据,规范其环境行为。反之,若排污单位管理混乱,对监测数据弄虚作假,或者管理部门监管不力,就会导致监测数据失去其应有的价值,无法为环境决策提供可靠的依据。据报道,某企业为了逃避环保监管,故意篡改监测数据,将超标排放的数据修改为达标数据。这种行为不仅严重破坏了环境监测的公正性和权威性,也对生态环境造成了极大的危害。后来,管理部门通过加强监管,利用大数据分析等技术手段,发现了该企业的违法行为,并依法进行了严厉的处罚。

2.在线监测数据深度分析

在污染源在线监测行业中,数据深度分析犹如一把精准的手术刀,能够深入剖析监测数据背后隐藏的信息,为行业的发展提供全方位的支持和指导。

2.1在线监测数据深度分析优化运维管理。

基于数据分析定制化现场巡检、运维操作内容,是提高监测设备运行效率和数据准确性的重要手段。通过对监测数据的实时分析和历史数据的挖掘,可以了解监测设备的运行状况和潜在故障风险,从而有针对性地制定巡检计划和运维方案。某污水处理厂利用数据分析技术,对水质在线监测设备的运行数据进行分析,发现某台设备在特定时间段内的测量数据波动较大,且出现了一些异常值。通过进一步分析,判断可能是设备的传感器出现了故障。于是,运维人员根据分析结果,及时对该设备进行了重点巡检和维护,更换了故障传感器,避免了设备故障对监测数据的影响,确保了监测数据的准确性和连续性。

2.2在线监测数据深度分析促进企业生产/治理调控。

通过将自动监测数据与企业生产 / 治理数据进行关联分析,可以深入了解企业的生产过程和污染治理情况,为企业的生产决策和环境管理提供有力支持。某化工企业将污染源在线监测数据与企业的生产工艺数据相结合,分析发现当生产过程中的某个反应温度过高时,会导致污染物排放浓度升高。基于这一分析结果,企业及时调整了生产工艺参数,降低了反应温度,不仅减少了污染物的排放,还提高了生产效率和产品质量。

2.3在线监测数据深度分析助力安全生产。

在安全工作预警方面,数据深度分析同样具有不可替代的作用。通过对自动监测数据及运维数据的实时监测和分析,可以及时发现潜在的安全隐患,提前发出预警信息,为企业采取相应的安全措施提供宝贵的时间。某钢铁企业利用大数据技术,对其废气污染源在线监测数据和设备运维数据进行综合分析,建立了安全预警模型。当监测数据出现异常波动,且超过预警阈值时,系统会自动发出预警信息,提醒企业及时检查设备运行状况,排查安全隐患。一次,该系统及时发现了某台废气处理设备的压力异常升高,可能导致设备爆炸的安全隐患。企业接到预警后,迅速采取了紧急措施,对设备进行了停机检修,避免了一场可能发生的安全事故。

2.4节能评估是在线监测数据深度分析的重要应用领域之一。

通过对自动监测数据及运维数据的分析,可以评估企业的能源消耗情况,找出能源浪费的环节和原因,为企业制定节能措施提供科学依据。某水泥厂通过对能源消耗和污染物排放监测数据的分析,发现其生产过程中的电力消耗在夜间时段明显高于其他时段。进一步调查发现,是由于部分设备在夜间仍处于空转状态,造成了能源的浪费。基于这一分析结果,企业制定了相应的节能措施,调整了设备的运行时间,避免了设备的空转,从而降低了能源消耗,实现了节能减排的目标。

监测数据分析与转型

在污染源在线监测行业,数智化转型已成为不可阻挡的发展潮流,它涵盖了多个关键要素,这些要素相互交织,共同推动着行业向更高水平迈进。

1.装备数字化是数智化转型的基础。通过将先进的传感器、智能芯片等技术融入监测设备,实现监测数据的自动采集、传输和处理,提高数据的准确性和及时性。传统的水质监测设备可能需要人工定期采集水样并进行实验室分析,不仅耗时费力,而且数据的时效性较差。而数字化的水质监测设备可以实时在线监测水中的各种污染物指标,如化学需氧量(COD)、氨氮、总磷等,并通过无线传输技术将数据实时传输到监控中心,实现对水质的 24 小时不间断监测。这样不仅提高了监测效率,还能及时发现水质异常情况,为环境保护和水资源管理提供有力的数据支持。

2.网络物联化是实现数智化转型的关键纽带。借助物联网技术,将分布在不同地区的监测设备连接成一个庞大的网络,实现数据的共享和交互。在一个工业园区内,通过物联网技术将各个企业的废气污染源在线监测设备连接起来,环保部门可以实时获取各个企业的废气排放数据,对整个园区的空气质量进行全面监控。同时,物联网技术还可以实现设备的远程监控和管理,当监测设备出现故障时,系统可以自动发出警报,并通过远程诊断和修复功能,及时解决设备故障,提高设备的运行稳定性和可靠性。

3.管理流程化是数智化转型的重要保障。建立完善的管理流程和制度,规范数据采集、传输、分析和应用等各个环节,确保数智化转型的顺利进行。在数据采集环节,明确规定监测设备的校准周期、维护标准和数据采集频率等,保证采集到的数据准确可靠。在数据传输环节,建立数据传输的加密机制和备份制度,确保数据的安全传输和存储。在数据分析和应用环节,制定统一的数据分析标准和报告模板,为环境管理和决策提供科学依据。

4.质控智能化是提升监测数据质量的核心。利用人工智能、机器学习等技术,对监测数据进行实时质量控制和分析,及时发现数据异常和错误,提高数据的可信度。通过建立数据质量模型,对监测数据进行实时比对和分析,当发现数据异常时,系统可以自动进行预警,并通过数据分析找出异常原因。如在烟气排放监测中,利用人工智能技术对监测数据进行分析,当发现某一时间段内的烟气排放浓度异常升高时,系统可以自动判断是否是由于设备故障、生产工艺变化或其他原因导致的,并及时发出警报,提醒相关人员进行排查和处理。

5.应用智慧化是数智化转型的最终目标。通过对监测数据的深度挖掘和分析,为环境管理、污染治理、政策制定等提供智慧化的决策支持。利用大数据分析技术,对长期积累的监测数据进行分析,找出污染物排放的规律和趋势,为制定更加科学合理的环保政策提供依据。在某地区,通过对多年的空气质量监测数据进行分析,发现某一区域在特定季节和时间段内的颗粒物污染较为严重,经过进一步调查分析,确定了主要污染源是周边的工业企业和机动车尾气排放。基于这一分析结果,当地政府制定了针对性的污染治理措施,加强了对工业企业的监管和机动车尾气排放的控制,有效改善了该区域的空气质量。

相关问题

1.数据安全与隐私保护

在污染源在线监测行业向数智化转型的进程中,数据安全与隐私保护犹如坚固的盾牌,是确保转型平稳推进的重要基石,其重要性不言而喻。

污染源在线监测数据包含着大量的敏感信息,如企业的污染物排放数据、地理位置信息以及相关的生产运营数据等。这些数据一旦泄露,可能会引发一系列严重的后果。对于企业而言,数据泄露可能导致其商业机密曝光,面临法律风险和经济损失,同时也会损害企业的声誉,影响其市场竞争力。从环境监管的角度来看,数据泄露可能会干扰环境决策的科学性和准确性,使得监管部门无法及时、准确地掌握污染源的实际情况,从而延误环境治理的时机,对生态环境造成更大的危害。

在数据传输过程中,由于网络环境的复杂性和开放性,数据面临着诸多安全风险。黑客可能会利用网络漏洞,对传输中的数据进行窃取、篡改或拦截。一些不法分子通过网络攻击手段,获取企业的污染源在线监测数据,将正常的排放数据篡改为达标数据,以逃避监管部门的检查。这种行为不仅破坏了数据的真实性和完整性,也严重影响了环境监管的公正性和有效性。此外,数据在存储过程中也存在安全隐患。存储设备的故障、病毒感染以及人为的误操作等,都可能导致数据丢失或损坏。某环境监测部门的数据库服务器因遭受病毒攻击,导致大量的监测数据丢失,使得该地区的环境监测工作陷入了困境,无法及时为环境管理提供有效的数据支持。

为了应对这些风险,加密技术成为了保障数据安全的重要手段。在数据传输过程中,采用先进的加密算法,如 SSL/TLS 加密协议,对数据进行加密处理,确保数据在传输过程中的保密性。只有拥有正确密钥的接收方才能解密数据,从而防止数据被窃取或篡改。在数据存储方面,对敏感数据进行加密存储,如使用 AES 加密算法,将数据转化为密文形式存储在数据库中。即使存储设备被非法获取,攻击者也难以获取到真实的数据内容。

访问控制也是保障数据安全的关键环节。通过建立严格的用户身份认证和授权机制,确保只有经过授权的合法用户才能访问和操作数据。采用多因素认证方式,如密码、指纹识别、短信验证码等,提高用户身份认证的安全性。根据用户的角色和职责,为其分配相应的访问权限,实现最小权限原则。例如,对于普通的监测人员,只赋予其查看监测数据的权限;而对于环境监管部门的管理人员,则赋予其对数据进行分析、处理和决策的权限。同时,加强对用户访问行为的审计和监控,记录用户的登录时间、操作内容等信息,以便及时发现和处理异常的访问行为。

2.技术创新与人才保障

在污染源在线监测行业的数智化转型过程中,技术与人才犹如鸟之双翼、车之两轮,然而,当前行业在这两个关键方面却面临着严峻的挑战。

随着信息技术的飞速发展,污染源在线监测行业所涉及的技术也在不断更新换代。从传统的监测设备到如今的智能化、网络化监测系统,从简单的数据采集到复杂的数据深度分析,技术的变革日新月异。在监测设备方面,新型的传感器技术不断涌现,对监测设备的集成度和稳定性提出了更高的要求。一些新型的水质监测传感器,能够同时监测多种污染物指标,但在实际应用中,由于其集成度高,一旦出现故障,维修难度较大,需要专业的技术人员和先进的维修设备。在数据处理和分析技术方面,大数据、人工智能、机器学习等新兴技术的应用,为污染源在线监测带来了新的机遇,但同时也带来了技术难题。如何有效地将这些新兴技术应用于监测数据的处理和分析,提高数据的分析效率和准确性,是行业面临的一大挑战。在利用机器学习算法对监测数据进行异常检测时,需要大量的高质量数据进行训练,但实际的监测数据往往存在噪声、缺失值等问题,这会影响算法的准确性和可靠性。

人才短缺也是制约污染源在线监测行业数智化转型的重要因素。数智化转型需要既懂环境监测专业知识,又具备信息技术能力的复合型人才。然而,目前行业内这样的人才相对匮乏。一方面,传统的环境监测专业人才对信息技术的掌握程度有限,难以适应数智化转型的需求。他们在面对新型的监测设备和数据处理技术时,可能会感到力不从心,无法充分发挥这些技术的优势。另一方面,信息技术专业人才对环境监测行业的了解不足,在开发和应用相关技术时,可能无法准确把握行业的实际需求,导致技术与业务的脱节。在开发污染源在线监测数据管理系统时,由于开发人员对环境监测业务流程不熟悉,系统的功能设计可能无法满足实际的业务需求,影响了系统的使用效果。

为了应对技术更新换代带来的挑战,企业和相关机构应加强自主研发能力,加大对技术研发的投入,积极开展与高校、科研机构的合作,共同攻克技术难题。建立技术研发中心,吸引优秀的技术人才,专注于污染源在线监测领域的技术创新。鼓励企业与高校开展产学研合作项目,将高校的科研成果转化为实际的生产力,推动行业技术的进步。同时,及时关注行业技术发展动态,引进先进的技术和设备,提升自身的技术水平。

针对人才短缺的问题,行业应加强人才培养和引进。在人才培养方面,高校和职业院校应优化相关专业的课程设置,增加信息技术、数据分析等方面的课程,培养适应数智化转型需求的复合型人才。企业也应加强内部培训,定期组织员工参加技术培训和业务培训,提高员工的综合素质和技能水平。在人才引进方面,企业应制定优惠政策,吸引外部的信息技术人才和复合型人才加入,为企业的数智化转型注入新的活力。提供具有竞争力的薪酬待遇和良好的职业发展空间,吸引优秀人才的加盟。

行业展望

展望未来,污染源在线监测行业正站在技术创新与行业变革的十字路口,一幅充满无限可能的新蓝图正徐徐展开。在这一蓝图中,技术融合与智能化应用将成为两大核心驱动力,引领行业迈向更高水平的发展阶段,而数据深度分析则将在其中发挥持续且关键的推动作用。

技术融合将成为未来污染源在线监测行业发展的重要趋势。随着物联网、大数据、人工智能、区块链等新兴技术的迅猛发展,它们将与污染源在线监测技术实现深度融合,构建起一个更加智能、高效、精准的监测体系。物联网技术将使监测设备实现全方位的互联互通,不仅能够实时采集海量的监测数据,还能将这些数据快速、准确地传输到数据处理中心。通过在各个污染源现场部署大量的智能传感器,这些传感器可以实时监测污染物的排放浓度、流量等关键指标,并通过物联网将数据传输到云端服务器,实现对污染源的 24 小时不间断监控。大数据技术则为海量监测数据的存储、管理和分析提供了强大的支持,能够从复杂的数据中挖掘出有价值的信息,为环境管理和决策提供科学依据。利用大数据分析技术,可以对长时间序列的监测数据进行分析,找出污染物排放的规律和趋势,预测未来的排放情况,从而提前制定相应的环保措施。人工智能技术将赋予监测系统自主学习和智能决策的能力,实现对监测数据的智能分析和异常预警。通过机器学习算法对大量的监测数据进行训练,使系统能够自动识别正常排放和异常排放情况,当发现异常时,及时发出预警信息,通知相关人员进行处理。区块链技术的应用将为监测数据的安全存储和共享提供保障,确保数据的真实性和不可篡改。

智能化应用也将在未来的污染源在线监测行业中得到更广泛的体现。智能化监测设备将成为市场的主流,这些设备不仅具备更高的监测精度和稳定性,还能实现自动化的校准、维护和故障诊断。一种新型的智能化水质监测设备,能够自动根据水质的变化调整监测参数,确保监测数据的准确性。同时,它还具备自动清洗和校准功能,大大减少了人工维护的工作量。智能分析软件将能够对监测数据进行深度挖掘和分析,提供更加精准的环境评估和预测报告。通过对监测数据的实时分析,软件可以及时发现环境质量的变化趋势,预测可能出现的环境问题,并提出相应的解决方案。智能化的环境管理平台将整合各类监测数据和信息,实现环境管理的数字化、智能化和协同化。在这个平台上,环保部门、企业和公众可以实时共享监测数据,共同参与环境管理和监督,形成全社会共同保护环境的良好氛围。

在这一发展进程中,数据深度分析将始终贯穿其中,成为推动行业转型的持续动力。数据深度分析将为技术融合和智能化应用提供坚实的数据基础和技术支持。通过对监测数据的深度分析,可以不断优化监测设备的性能和监测方法,提高监测数据的质量和准确性。在研发新型监测设备时,利用历史监测数据进行分析,找出当前设备存在的问题和不足,从而有针对性地进行改进和优化。数据深度分析还将为环境管理和决策提供更加科学、精准的依据。通过对监测数据的实时分析和预测,能够及时发现环境问题,制定有效的治理措施,实现环境管理的精细化和科学化。在制定环保政策时,利用数据深度分析的结果,了解不同地区、不同行业的污染排放情况和环境质量状况,从而制定出更加符合实际情况的政策。

污染源在线监测行业的未来充满希望和挑战。通过技术融合与智能化应用的不断推进,以及数据深度分析的持续赋能,行业将实现从传统监测向智能化、精准化监测的全面转型,为守护地球的生态环境、实现人类社会的可持续发展贡献更大的力量。

文章来源于在线发大数据分析


 
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