数据库技术
D a ta b a se T e ch n o lo g y
电子技术与软件工程
宫文哲
(奉庄市生态环境质量服务中心山东省参庄市277000 )
摘要:本文构建“天地车人一体化”移动源污染排放综合管控平台,利用机动车尾气遥感监测、环保检验监督、柴油车的远程在线 监控、对用车大户的管理及油气回收管理、管理非道路移动机械等手段,通过大数据分析及数据的深度处理,对移动源进行全天候、全方 位实时监控及管理,以期对强化大气污染综合防治提供有效的技术支撑
关键词:天地车人一体化;移动源;管控平台
根据生态环境部发布的《中国移动源环境管理年报(2020)》,移动源造成的污染己成为我国大中城市空气污染的重要来源,是造 成细颗粒物、光化学烟雾污染的重要原因,移动源污染防治的紧迫 性曰益凸显。m我国己连续多年成为世界新车产销第-大国,以机 动车为代表的移动源污染排放是造成大气污染的重要原因之一。121打赢蓝天保E战,机动车污染防治是•个重要战场。机动车尾气是 空气污染的主要来源之一,其含有大量的有害物质,包括氮氧化物 (N O)、•氧化碳(C O>、碳氢化合物(H C>、可吸入颗粒物(P M K n、细颗粒物(P M2.5)等。另外,因非道路移动机械广泛应用于农业、工业、住建、水务、矿业、林业等行业领域,作为非道路移动源,其排放的主要污染物一氧化碳(C O)、氮氣化物(N O)、颗粒物等对 空气质量的影响也不是容忽视的。
因此,为了能在蓝天保卫战中取得胜利,建立完善的对机动车 和非道路移动机械排气的污染防治监管体系,加强对移动源排气污 染防治的管控就显得尤为重要。推进“天地车人一体化”移动源监 控体系的建设和应用,在落实国务院20丨8年《打臝蓝天保卫战三 年行动计划》要求和强化污染综合防治方面,都能起到举足轻重的 作用。
1移动源排放管控系统现状
目前在全国以省为单位逐步建立机动乍叱气遥感监测系统,实 现了机动车排放遥感监测数据“省-市-K”•:级联H,系统能够自动收集道路机动车遥感监测数据,并能够进行数据查询、预警、统计分析等。此外,各地登记在册机动车环保检验机构在逐年增加。
然而,随着机动车及非道路移动机械设备保有量的增加、检验 机构的逐年增加及机动车排放新国标的实施,同时现有系统仅仅掌 握机动车遥感检测数据,并没有将车辆年检数据及非道路移动机械 数据接入同•个系统,对管理决策的指导性+足。|;|因此,现有系 统不能适应当前机动车排放管理的需求。
2移动源排放管控系统建设目标
移动源污染排放综合管控平台监管污染物排放是•种结合在线 监测、大数据及智能算法等各种技术方法的综合监管体系,其简便、快速的监测方法与传统的检验手段相比有l i大的优势。通过系统建 设,快速识别超标移动源,通过限行、检查维修(丨/M)、治理和 强制报废等措施,高排放车辆将逐步减少,使机动车排气污染量明 显减少,环境效益十分明显。另外,通过管控,实现“错峰运输、企业用车监管、低排区管理”等方案建议,改善大气质量。
3系统网络总体架构
移动源综合管控平台
好蠕信獻tMUKIB体系
图1
北京市老旧机动车淘汰更新管理信息系统
构建“大地车人一体化”监管体系。“天”即完善遥感监测;“地”即坏保检验监督管理、构建智能防作弊体系;“车”即远程 实时在线监控、丨H道路移动机械管控、I/M联网监控、建立一车一档;“人”即路检路查、加油站监督抽查、环保检测机构执法。将以上 数据融合,通过大数据分析建立多源实时排放管控平台。
系统丨叫络按照五层三体系的功能架构,包括数据来源层、网络 传输层、榣础支撑层、数据支撑层、业务应用层及环境标准规范体 系、环境f/i息安全保障体系环境信息运维保障系统。如图1所示。4平台主要建设功能模块
4. 1遥感监测
车辆丨遥感监测的优势是相对年检路检两种常见的机动车尾 气解决现象出现的,可以实现车辆不停乍并快速的检测尾气。采用 光谱学测t技术原理,对机动车排气污染物中的各污染物组分进行实时测量。
遥感监测系统在技术路线上,采用的是组件化技术和基于三层 应用架构樓型,以B/S方式实现。通过数据共享与交换平台实现内 部系统之间以及々外部系统的数据交换,吋及时、稳定、可靠地实 现数据的交换。&个应用终端用客户端浏览器的方式,根据不同的 权限可进行数ffi的畜询、增加等操作。系统的总体架构采用J2E E
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多层体系结构进行设计,分为应用层、支撑层、数据库、应用服务 器、0S和硬件等资源构成,并依据相关的标准法规进行建设。中心数据库包括:车辆数据库、违规数据库、黑名单数据库、监测信 息库、车型数据库、图像数据库、机动车轨迹和流量数据库和基础 信息库等内容。
依托机动车尾气遥测技术和先进的计算机网络技术,实时检测 行驶中机动车排气污染物,并通过网络进行传输与汇总,结合机动 车尾气监管数据库系统,实现机动车尾气污染的监测管理、控制和 分析决策等功能。
4. 2环保检验监督管理
在车辆年检过程中对汽车尾气进行达标检测,是目前对在用车 尾气排放进行控制的重要常规手段。通过建设环保检验监督信息系 统,完善监测过程中数据的监督模块,可以确保环保检验机构按照 国家标准要求开展机动车排放检验。
在信息系统中,进一步加强监督管理系统建设。录入随机抽查 及专项检查信息,包括检测站点规范建设、设备运行和档案管理专 项检查、年度综合考核检查,对所有机构进行全覆盖检查的信息。发现各类问题及时通报,线上提报整改报告以关闭问题。通过强有 力的执法检查力度,震慑不按规定检验、弄虚作假等违法行为,确保机动车环保检验公平、公正开展。
对在用车、新车数据进行在线档案管理,系统地对机动车档案、排放检验、监督检查等数据进行分析,设置超标报警及异常报警功 能,推送违规数据并进行报警。通过系统分析,定期对机构检验情 况进行通报,通报机构存在问题及下一步工作要求,督促引导检验 机构依法、依规运营,确保机动车环保检验数据真实有效。
4. 3柴油车远程在线监控
柴油车远程在线监控系统可以从车辆上的O B D (O n-b o a r d Diagnostics)装置读取车辆位置,尿素液位的变化趋势及S C R下 N O X的变化趋势,以及车辆的基础信息、通过该系统可以对柴油 车进行实时监控,可及时发现故障车辆及行驶里程、及时督促整改、有效减少排放污染,避免冒黑烟车辆上路行驶等,同时可以摸排出 主要物流通道,监管低排区限行等。在此基础上,同步对数据加工 处理(例如按厂家及车型进行数据分析、车辆所加油品分析)等挖 掘工作,实现重型柴油车运行工况分析和污染排放情况分析,及时 为宏观经济决策及环境管理提供可靠的科学依据。
4. 4非道路移动机械管理
非道路移动机械具有的特点是:流动性强、工作周期短、工作 时间和场所无规律可循、使用范围广且尾气排放严重超标等。由于 部分非道路移动机械自身设备老旧或采用了劣质的油品,就会对环 境造成较为严重的污染。
通过安装精准定位系统,实时进行非道路移动机械位置信息、排放情况的采集及上传,实现对非道路移动机械的有效管控。各非 道路移动机械数据与综合管控平台,满足各级监管部门的管理需求。对非道路移动机械逐一排查登记,建立健全各行业非道路移动机械 的台账,按时按要求对管理区域内的非道路移动机械,包括挖掘机、推土机、装载机等进行汇总,建立完善动态的管理台账系统。敦促企业加快淘汰高排放、老旧的非道路施工机械,更换达标机械或者 使用清洁能源的新车型,加强全区非道路施工机械的监管力度。
4. 5用车大户管理
“一户一档”清单管理:车辆清单、车辆基本信息、车辆检测 相关信息数据,建立用车大户详细车辆使用档案。
数据耦合分析:通过环检、遥测及路检超标数据耦合分析,建 设“追车溯企”模式,对超标次数多、数量大、比例偏高的用车大 户进行排名,制定预警、约谈等相关机制。
将用车大户管控与企业信用挂钩,指导企业绿用车。
4.6油气回收管理
按照《关于进一步加强加油站油气回收治理工作的通知》,全 面推进建成区加油站实施三级油气回收治理,督促高速公路、国道 及省道沿线加油站销售符合标准的车用尿素。141
为保证油气回收治理效果,对加油站油气回收设备的安装、运行情况安装自动监控设备并与综合管控平台进行联网,在线监测 的数据包括气液比、液阻、密闭性、油气排放浓度等指标,监控加 油站油气回收系统运行及车用尿素供应情况,对异常数据进行报 警。油气回收在线监控系统可以实时动态监控加油站状况,弥补了 人为检测的不足,提高监管效率,督促企业单位加强油气回收装置 的维护保养,确保油气回收装置正常使用,有效控制了油气产生的 V O C s排放。
5结语
“天地车人一体化”移动源污染排放综合管控平台,实现移动 源多源数据综合管理业务化,为移动源尾气污染排放管控提供精准 数据集。该平台建设,实现对移动源的一体化无缝监控,监测数据 全整合让环保管理更精准,溯源精准分析让政府监管更科学;对移 动源排污起到最大程度的监管作用,从而为环境执法和决策提供直 接可靠的依据,促进区域大气环境质量改善,为短期重污染应急、长期达标治理规划提供重要的支撑。
参考文献
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态环境部,2020.
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[3] 周倒峻,俞美香,丁剑.江苏省机动车“天地车人”一体化监
控系统建设研究[J].环境监控与预警,2020, 12 (1): 56-62.
[4] 卞吉玮,刘娟,黄伟民.加油站在线监控模块在油气回收设施
长效管理中的应用[J].环境监测管理与技术,2018, 30 (2): 68-
71.
作者简介
宫文哲( 1970-),男,山东省海阳市人。高级工程师,工程硕士。研究方向为生态环境。
(1983-),男,山东省奉庄市人。工程学士,助理工程师。研究方向为环境科学研究。
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