污染源自动监控中异常数据的分析与处置
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摘 要：随着人民群众和环保部门对环境质量的要求和管理力度不断加强，安装污染源自动监控设备的企业也不断增多，数据量也逐渐增加，成效也越来越明显。然而在传输和分析过程中，因受到传输环境及仪器设备运行状态等因素影响，监控数据可能出现偏差。该文针对出现异常数据的情况，结合其检测和判别方法进行深入分析，并在此基础上给出提升准确性的建议和按照相关文件要求对异常数据的处置。
关键词：污染源自动监控;传输过程中;异常数据检测;分析和处置
中图分类号：TP274 文献标志码：A
0 引言
污染源自动监控是使用各类精密仪器，对污染排放情况进行实时监控。这一过程中将综合使用多种环境监测技术及装备、移动通信技术、现代传感技术、自动控制和测量技术以及互联网信息传输技术，以实现对环境指标的客观评价。因其可以客观地衡量排污状况对环境造成的影响和具有连续运行等特点，业已成为监督企业排放行为的“前沿哨兵”，有效提升了对污染物排放的监管力度和效果。
1 异常数据产生原因
1.1 系统误差产生的异常数据
由于数据分析模块和环境指标采集模块所包括设备及传感器自身或受到外界环境变化的影响等原因，都可能对污染源自动监控的评价功能造成影响，使其偏离真实数值，称为系统误差产生的异常数据。由于系统误差具有较强的隐蔽性，在实际监测中难以快速被发现。再加上系统误差本身具有重复性和单向性，在衡量污染源排污指标并进行数据分析和结果的输出时，必定会综合大量的环境指标进行判断，如果异常数据在总体指标中占比过大，很可能会直接影响污染源判别结果的走向。为此，须结合各诱发因素，从硬件设备和监测方式等角度全面分析异常数据的产生原因。象自动监测平台故障、传感器故障、数据传输通信故障和其他突发的设备故障等都会直接导致系统误差的产生，需定期开展功能性核验和校准，尽量避免由系统误差导致的污染源监测准确度下降。
1.2 人为原因造成的异常数据
由于污染源自动监控的结果会对污染企业的经济效益造成影响，在利益的驱使下，也会出现人为造成的异常数据。为了掩盖企业违规进行高污染排放的事实，通过人为方式对环境污染监测数据进行篡改和造假，主要有现场采集时的仪器端人为造假和数据分析处理过程中的人为造假。无论是何种造假行为，不但对环境污染的控制不利，甚至会触犯法律，严重危害正常的环境监管。
2 异常数据的检测
2.1 数据协调性分析
通过污染源自动监控采集到的数据都具有一定的规律性，其变化和演变过程都呈特定的分布趋势。数据协调性分析能够准确衡量污染物和流质状态的各类参数，并提取其中相对稳定的内在逻辑关系。持续且稳定排污的污染源，如果在监测过程中发现某些数据发生了显著变化，这很可能标志着产生了异常数据。通过数据协调性分析的方式，同时对比污染物的指标和末端净化系统的污染处理效果，再结合长期的监测数据进行分析，可检测出异常数据所在。
2.2 工藝参数核定分析
污染源自动监控系统，对污染物浓度测定工艺和技术较为固定。如果系统自身的计算方法经过实践证实具有较高的稳定性，就可以此为依据结合预先设置好的各类污染物检测反应试剂配比，按照既定公式完成各污染指标的计算。而根据计算后得出的各污染物排放浓度综合分析，即可得出污染物监测指标的理论结果。从而通过工艺参数核定分析，将理论数值和实际数值进行比对分析，可检测出异常数据所在。
2.3 根据系统原理分析
正常情况下，污染源自动监控的数据统计应以时间和污染物浓度作为基本参量。当时间呈正态分布时，污染物浓度所表现出的规律性曲线即可回归为工作曲线，用来衡量污染物的整体变化情况。根据物料配比情况，可在此曲线的上下特定范围内设置临界误差范围，从而划定出区分正常数据和异常数据的界限，实现对异常数据的检测。
3 已上传国发自动监控平台中异常数据的处理
《国务院关于印发“十三五”节能减排综合工作方案的通知》中明确要求了污染源自动监控数据有效传输率要达到90%以上。同时根据《国家重点监控企业自动监控系统建设运行管理考核实施细则》中的有关规定，数据出现缺失时，要求对异常数据进行补遗、修约等处理。
3.1 国发自动监控平台中异常数据的定义
企业自动监控设备在未验收、限期整改、排污企业停产和停运、停止排放污染物、设备不正常运行之后以及校零、校标和质控试验期间，产生的数据均可视为异常数据。
3.2 国发自动监控平台中异常数据的具体处理要求
3.2.1 总体处理要求
（1）数据出现缺失，按照《水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范（试行）》和《固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）》有关规定，对缺失数据进行补遗。
（2）对违规行为形成的无效数据，应予剔除。
（3）不正常运行期间，采取手工监测报送的，应将手工监测数据录入作为修约依据。
（4）对现场端流量监测等极度失真的情况，可以按照速度场系数、生产负荷、锅炉性能测试报告及污染源排放过程（工况）相关参数进行校准修约。
3.3.2 数据修约补遗规则
（1）在数据生成10日内，在人工修约补遗界面，进行人工审核数据修补操作;10日内未进行人工修补的，系统将默认为自动监控数据标识，直接参与传输率核算。支持对主要污染物浓度、流量的小时数据进行人工修补，并生成修补后的排放量。修补操作实行实名制，须填写修约人及审核人，应在限期内上传正式文件凭证。
（2）验收后不正常运行，责令限期整改并将手工监测数据（每天不少于4次，间隔不得超过6小时）通过人工修补操作录入平台。
（3）自动监控设备未向平台提供数据或无数值的，须通过人工修补操作对缺失数据进行补充;对无效数据应予剔除，录入手工监测数据及整改情况。对2小时内（含2小时）的异常数据可直接按技术规范修约;对连续2小时以上异常数据，须填写修约人及审核人，并上传正式文件凭证。同一事件造成的数据连续时段异常、缺失等情况，可合并修补处理。
3.3.3 限期上传文件凭证规则
（1）停产（停排）、停运进行人工修补的，须在下月10日前上传正式文件凭证。未按时上传的，将自动恢复原数据标识，重新计算数据传输有效率。
（2）在验收后不正常运行进行人工修补的，须上传限期整改相关文件、手工监测报告等数据来源的正式凭证文件。
4 结语
污染源自动监控设备的合理使用，能够大幅提升环境管理的效率和质量，并为环境治理提供科学性的参考依据。对于实际应用中出现的异常数据，应首先分析产生的原因，彻底杜绝人为造成的虚假数据。然后结合数据协调性、工艺参数核定、根据系统原理等检测出异常数据。已上传国发自动监控平台中异常数据，要按照相关文件要求处理，保证有效传输率，从而更大发挥出污染源自动监控数据在环境管理中的作用。
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