申请日20200309
公开(公告)日20200619
IPC分类号G06Q10/06; G06Q10/04; G06Q50/26; G06F16/25; G06F16/29; G01D21/02
摘要
本发明涉及一种化工园区废水废气智能管控系统及控制方法，包括环境监控设备，所述环境监控设备用于对园区环境进行监控，并将监控数据上传至监控中心服务器;数据库，所述数据库用于存储所述上传的监控数据;监控中心服务器，所述监控中心服务器用于接收环境监控设备上传的监控数据，并将监控数据存储至数据库;通过对所述监控数据运算分析，对园区环境进行预警报警，实现对园区环境的智能化管控。本发明自动化程度高;集中管控、精确可控，显著提升了化工园区企业废水废气排放的规范性，同时又能够很好的掌握园区的环境质量。
权利要求书
1.一种化工园区废水废气智能管控系统，其特征在于，包括：
环境监控设备，所述环境监控设备用于对园区环境进行监控，并将监控数据上传至监控中心服务器;
数据库，所述数据库用于存储所述上传的监控数据;
监控中心服务器，所述监控中心服务器用于接收环境监控设备上传的监控数据，并将监控数据存储至数据库;通过对所述监控数据运算分析，对园区环境进行预警报警，实现对园区环境的智能化管控。
2.根据权利要求1所述的化工园区废水废气智能管控系统，其特征在于：所述环境监控设备为空气环境监控装置、地表水环境监控装置和污染源监控装置中的任何一种装置，或所述两种装置之间的组合，或所述三种装置，所述环境监控设备设有多个，分布设置于园区的多个地点。
3.根据权利要求2所述的化工园区废水废气智能管控系统，其特征在于：所述数据库包括环境质量数据库和污染源数据库，分别用于存储环境监控数据和污染源数据。
4.根据权利要求2所述的化工园区废水废气智能管控系统，其特征在于：所述空气环境监控装置包括上下风向空气自动站、园区边界站、敏感点微型站，其中，空气自动站用于监测空气SO2、NOX、CO、O3、PM2.5、PM10、HCl参数、气象五参数、挥发性有机物VOCs及细分的特征污染物;边界站用于监测化工园区挥发性有机物VOCs和气象五参数;敏感点微型站用于监测臭气浓度。
5.根据权利要求2所述的化工园区废水废气智能管控系统，其特征在于：所述地表水环境监控装置设置于园区河道的上下游位置，用于监测水中的CODmn、氨氮、总磷、总氮、水质5参数以及VOCs。
6.根据权利要求2所述的化工园区废水废气智能管控系统，其特征在于：所述污染源监控装置由废水监控装置和废气监控装置组成，设置于废水排口和废气排口位置，废水监控装置用于监测CODcr、氨氮、流量、pH值指标，废气监控装置用于监测废气中VOCs及组分监测。
7.根据权利要求1所述的化工园区废水废气智能管控系统，其特征在于：所述监控中心服务器包括以下数据处理模块，实现对园区环境的智能化管控，
园区环境质量模块，采用GIS电子地图显示地表水环境监控装置、空气环境监控装置在园区的监控点位分布，可查询所述监控点的检测指标、实时检测数据、历史数据、数据分析情况;
污染源在线监控模块，采用GIS电子地图显示污染源监控装置在园区的监控点位分布，可查询所述监控点位检测指标、实时检测数据、历史数据、数据分析情况;
预警报警模块，分析污染源监控装置的实时监控数据，当园区企业排放值超标时，进行预警报警;分析地表水环境监控装置、空气环境监控装置的实时监控数据，当园区环境指标数值超标时，进行预警报警。
8.根据权利要求7所述的化工园区废水废气智能管控系统，其特征在于：所述监控中心服务器包括特征污染物名录库模块，所述模块根据园区企业环评、环境监控设备的在线监控数据、园区企业定期监测结果，分析统计出园区企业特征污染物名录、园区特征污染物名录。
9.根据权利要求8所述的化工园区废水废气智能管控系统，其特征在于：所述预警报警模块，当园区环境指标数值超标时，可根据特征污染物名录库、园区企业排放历史数据，推算超标企业，实现溯源。
10.根据权利要求8所述的化工园区废水废气智能管控系统，其特征在于：所述预警报警模块设有高斯烟羽大气污染扩散模型，基于高斯烟羽大气污染扩散模型可对园区环境进行分析预测，所述扩散模型基于特征污染物、园区企业历史超标记录、风速风向数据，通过比重法进行分析预测。
11.根据权利要求7所述的化工园区废水废气智能管控系统，其特征在于：所述监控中心服务器包括应急联动模块，发生园区环境应急事件情况下，可通过调取应急专家库、应急事件处理库和应急联系库数据，提供应急处理策略。
12.根据权利要求7所述的化工园区废水废气智能管控系统，其特征在于：所述污染源在线监控模块可查询监控点的废水、废气处理设备的运行情况;相应地，废水、废气处理设备上设有运行监控装置，所述运行监控装置通过网络将运行工况数据上传至监控中心服务器。
13.一种权利要求1至12任何一项所述化工园区废水废气智能管控系统的控制方法，其特征在于：分布于园区各监控点的环境监控设备对园区环境进行在线监控，并将监控数据通过网络实时上传至监控中心服务器，监控中心服务器根据监控数据进行运算分析，对园区环境进行预警报警。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：当园区环境指标数值超标时，推算超标企业;通过无人机对推算的超标企业复测，再结合园区气象数据，最终确定超标排放企业，实现溯源。
说明书
化工园区废水废气智能管控系统及控制方法
技术领域
本发明涉及一种化工园区废水废气智能管控系统及控制方法。
背景技术
化工园区主要以石油化工产业为基础，同时服务于石油化工为主的一些精细化工产业。化工园区的开发、建设和管理存在资源和能源消耗增加、三废产量增加、环境监管不力等多面因素，不仅导致环境污染负荷增加，而且加重了生态环境破坏程度在地区生态环境造成了严重的影响。
现有技术中，虽然部分化工园区采取了一定园区环境管控措施，比如在园区企业排口安装废水、废气在线监控系统来限制企业超标排放，同时采用人工排查或者远程数据查询的方式进行管理，一定程度上管控企业污染源排放的规范性，但还不能够对园区环境的全面智能化管控。
发明内容
本发明的发明目的在于提供化工园区废水废气智能管控系统及控制方法，能够实现园区环境的全面智能化管控。
基于同一发明构思，本发明具有两个独立的技术方案：
1、一种化工园区废水废气智能管控系统，其特征在于，包括：
环境监控设备，所述环境监控设备用于对园区环境进行监控，并将监控数据上传至监控中心服务器;
数据库，所述数据库用于存储所述上传的监控数据;
监控中心服务器，所述监控中心服务器用于接收环境监控设备上传的监控数据，并将监控数据存储至数据库;通过对所述监控数据运算分析，对园区环境进行预警报警，实现对园区环境的智能化管控。
进一步地，所述环境监控设备为空气环境监控装置、地表水环境监控装置和污染源监控装置中的任何一种装置，或所述两种装置之间的组合，或所述三种装置，所述环境监控设备设有多个，分布设置于园区的多个地点。
进一步地，所述数据库包括环境质量数据库和污染源数据库，分别用于存储环境监控数据和污染源数据。
进一步地，所述空气环境监控装置包括上下风向空气自动站、园区边界站、敏感点微型站，其中，空气自动站用于监测空气SO2、NOX、CO、O3、PM2.5、PM10、HCl参数、气象五参数、挥发性有机物VOCs及细分的特征污染物;边界站用于监测化工园区挥发性有机物VOCs和气象五参数;敏感点微型站用于监测臭气浓度。
进一步地，所述地表水环境监控装置设置于园区河道的上下游位置，用于监测水中的CODmn、氨氮、总磷、总氮、水质5参数以及VOCs。
进一步地，所述污染源监控装置由废水监控装置和废气监控装置组成，设置于废水排口和废气排口位置，废水监控装置用于监测CODcr、氨氮、流量、pH值指标，废气监控装置用于监测废气中VOCs及组分监测。
进一步地，所述监控中心服务器包括以下数据处理模块，实现对园区环境的智能化管控，
园区环境质量模块，采用GIS电子地图显示地表水环境监控装置、空气环境监控装置在园区的监控点位分布，可查询所述监控点的检测指标、实时检测数据、历史数据、数据分析情况;
污染源在线监控模块，采用GIS电子地图显示污染源监控装置在园区的监控点位分布，可查询所述监控点位检测指标、实时检测数据、历史数据、数据分析情况;
预警报警模块，分析污染源监控装置的实时监控数据，当园区企业排放值超标时，进行预警报警;分析地表水环境监控装置、空气环境监控装置的实时监控数据，当园区环境指标数值超标时，进行预警报警。
进一步地，所述监控中心服务器包括特征污染物名录库模块，所述模块根据园区企业环评、环境监控设备的在线监控数据、园区企业定期监测结果，分析统计出园区企业特征污染物名录、园区特征污染物名录。
进一步地，所述预警报警模块，当园区环境指标数值超标时，可根据特征污染物名录库、园区企业排放历史数据，推算超标企业，实现溯源。
进一步地，所述预警报警模块设有高斯烟羽大气污染扩散模型，基于高斯烟羽大气污染扩散模型可对园区环境进行分析预测，所述扩散模型基于特征污染物、园区企业历史超标记录、风速风向数据，通过比重法进行分析预测。
进一步地，所述监控中心服务器包括应急联动模块，发生园区环境应急事件情况下，可通过调取应急专家库、应急事件处理库和应急联系库数据，提供应急处理策略。
进一步地，所述污染源在线监控模块可查询监控点的废水、废气处理设备的运行情况;相应地，废水、废气处理设备上设有运行监控装置，所述运行监控装置通过网络将运行工况数据上传至监控中心服务器。
2、一种上述化工园区废水废气智能管控系统的控制方法，其特征在于：分布于园区各监控点的环境监控设备对园区环境进行在线监控，并将监控数据通过网络实时上传至监控中心服务器，监控中心服务器根据监控数据进行运算分析，对园区环境进行预警报警。
进一步地，当园区环境指标数值超标时，推算超标企业;通过无人机对推算的超标企业复测，再结合园区气象数据，最终确定超标排放企业，实现溯源。
本发明具有的有益效果：
本发明分布于园区各监控点的环境监控设备对园区环境进行在线监控，并将监控数据通过网络实时上传至监控中心服务器(智能管控平台)，监控中心服务器根据监控数据通过相应大数据分析、人工智能算法、扩散预测机制进行分析计算，必要时采用无人机进行复测，实现预警报警-追踪溯源-应急联动功能，进而实现园区环境的全面智能化管控，有效地提高了园区工业废水废气排放的合规性，同时配备人工智能算法，极大增加了污染物扩散的预测性，从而显著提高了园区环境管理水平。
本发明监控中心服务器包括预警报警模块，可分析污染源监控装置的实时监控数据，当园区企业排放值超标时，进行预警报警;可分析地表水环境监控装置、空气环境监控装置的实时监控数据，当园区环境指标数值超标时，进行预警报警，并可根据特征污染物名录库、园区企业排放历史数据，推算超标企业，实现溯源。监控中心服务器包括应急联动模块，发生园区环境应急事件情况下，可通过调取应急专家库、应急事件处理库和应急联系库数据，提供应急处理策略。本发明采用设备预警报警-人工智能分析-综合处置-事件完成4步走的模式开展园区环境管理工作，通过建立完善的管理机制，从而使得园区环境管理更加规范。
本发明当园区环境指标数值超标时，预警报警模块可根据特征污染物名录库、园区企业排放历史数据，推算超标企业;然后通过无人机对推算的超标企业复测，再结合园区气象数据，最终确定超标排放企业，实现溯源。本发明通过特征污染物名录库-在线监控系统-人工智能算法-无人机复测-园区气象资料的五位一体综合判定溯源体系，大幅提高了溯源的准确度。
本发明预警报警模块设有高斯烟羽大气污染扩散模型，确认超标排放企业后，基于高斯烟羽大气污染扩散模型可对园区环境进行分析预测，具体基于特征污染物、园区企业历史超标记录、风速风向数据，通过比重法进行分析预测，推算扩散方向和可能影响范围，有效实现对园区环境的全面智能化管控。
综上，本发明自动化程度高;集中管控、精确可控;远程控制功能程度高，可实现溯源分析、扩算分析预测，保证园区大气环境和水环境的稳定。本发明显著提升了化工园区企业废水废气排放的规范性，同时又能够很好的掌握园区的环境质量。（发明人唐敏;涂勇;白永刚;张龙;许映林;姜浩）
