2009年初,江苏盐城水污染事件成了人们关注的焦点,由于化工公司偷排污水,该市水厂受污染,市区发生大范围断水,20万居民的生活受到影响。盐城水污染作为严重危害公共安全的重大突发事件,与奶业中的三聚氰胺事件一样,给我们敲响了生活安全的警钟。目前由于城市化、工业化的快速发展,水体污染严重,大气污染加剧,环境污染事件频出,环境的安全防范措施变得越来越重要。环境保护需要良好的安防应用方案,需要依靠科技,建立装备先进、标准规范、手段多样、运转高效的节能减排监测体系,为环境安全保驾护航。
政府重视,环保安防呼之欲出
根据中国环境监测总站发布的《中国环境状况公报》显示,我国的七大水系总体为中度污染,其中海河水系总体上重度污染,53.1%的水被严重污染;全国被检测的500个城市(县)中,超过半数的城市出现酸雨,中国的环境形势不容乐观。为有效节能减排,实现十一五规划,到2010年单位GDP能源消耗降低20%,主要污染物削减10%的约束性目标,国家出台一系列政策措施,其中:2005年国家正式颁布了《污染源自动监控管理办法》,加强污染源监管;2007年国务院发布节能减排综合性工作方案,明确要求对全国所有的重点污染源和重点治污设施都要安装自动在线监测设备。此外,《水污染防治法》、《环境保护法》对污染源监控提出了不同的要求。除了政策支持,国家对环保的投资力度每年不断增加,其中2008年财政部下达中央财政主要污染物减排专项资金项目就达21亿元;2008年,国家用于扩大内需的4万亿投资计划中,有2100亿元将用于节能减排和生态保护工程。从中央政府的工作部署来看,2009年加强节能减排和生态环保工作不会松懈,其中环境污染源的监测监控被摆在重要位置。
环境污染源监测主要是对涉污企业,如污水处理厂、造纸厂、印染厂、洗矿企业、化工企业、冶金行业等的排污情况进行监测。据统计全国有1.8万个污染大户,这些企业都被纳入国家重点监控范围。在节能减排的重压下,各地环保部门“各显神通”,投入大量财力,掀起节能减排大改造,建设重点污染源自动监控系统的热潮。相关的统计显示,2008年全国31个省(区、市)共建成240个污染源监控中心,对7810家企业实施了污染源自动监控,在5496个废水排放口,3825个废气排放口安装了污染源自动监控设备。其中山西省拿出10多亿元加强污染源自动监控系统等监管能力建设;浙江省投资6.5亿,历时3年半建设自动监测监控系统;安徽投入4亿元用于节能减排;河南投资6.7亿打造环保电子眼,建立一整套环境自动监控系统。目前,除了一些地级市和县级城市由于资金、企业规模等原因动静不大外,全国各地都在紧锣密鼓建设在线监控系统。
视频监控虽然不是环保的主要业务,但作为辅助的可视化工具,对污染源的管理作用不可小觑。然而,这并不表示全国的污染源监测工作已经可以高枕无忧。在2008年全国污染减排工作会议上,环境保护部副部长张力军指出:当前全国有近一半的省级环保部门污染源在线监控系统没有建成,1000多家电厂脱硫设施虽然安装了在线监控装置,但与环保部门进行联网监控的还不到30%。不少企业在线监控设施严重滞后,即使安装了,监测数据普遍不准确。
如此看来,目前环境监测任务仍很严峻,而且2009年是实现“十一五”节能减排约束性目标的决定性一年,另外,随着国家扩大内需、加快节能减排和生态环境保护工程建设等政策的出台,都将加快环保工作的开展,这对服务于环保领域的视频监控厂家也提出了全新的挑战。
环保安防的具体应用
监控相助,实现可视化管理
环境监测是保护环境的基础性工作之一,早在1997年全国部分城市开始开展污染源监测,当时主要以污染源自动在线监测系统为基本构架,在污染源企业安装一些监测仪器,监测污染物指数是否达标。从目前看,其应用分为两个层次:
第一类:单纯的数据监测。即在污染源排污处架设环境检测设备,采集监测排污口二氧化硫、化学需氧量、粉尘等污染物排放量数据信息,以GPRS等无线为主为传输方式,将监测结果发送到信息中心服务器。该方法只反馈采集的相关数据,无法看到前端排污口及治理设备的真实情况,缺乏直观的图像。
第二类:视频监控和报警联动的整合。即在排污现场安装摄像机,采集排放口和污水处理设施的视频信号,并传送到监控主机上,监控主机将这些信号和数据通过通信网络传输到环保局监控中心。该应用有可监控企业污染设备有无正常运转,有无偷排现象,实时监测数据等优点,在实际运用中发挥重大作用。视频监控在环保中的应用其特点是视觉延伸,可以直观的了解到排污点的真实状况,鼠标一点,排污口的图像即映入眼帘,同时采集设备得到的数据在图像上叠加显示,并结合前端报警提供丰富的报警联动功能。目前多数城市都处于从第一类应用到第二类应用的转变过程中。
视频监控技术在污染源监控方面的应用目标是建设一个重点污染源在线监控系统和污染源信息管理系统。根据其监测的特点和要求,目前应用于环保领域的安防系统主要有视频监控系统和报警联动系统。
视频监控系统:视频监控系统主要是完成排污口图像、声音以及报警信息的采集、传输、存储及显示。该系统由前端摄像部分、信号传输部分、图像处理和控制部分、显示和记录部分等组成,是用得最多的安防系统之一。环保部门对视频监控系统的规划,是将其安装在固定的环保点、排污处,对排污点进行实时视频监控,实时监督涉污企业排污点的废水、废气、废渣以及周围环境的颜色、浑浊度、漂浮物状况,以及监控环境监测设备的运行情况。
报警联动系统:该系统是用于当发生排污超标、检测设施非正常等事故时,现场适配器自动识别事故类型,并及时向环境部门发送报警信息,使环境部门能够以最快的速度及时对企业的违规行为进行纠正、制止。报警系统组成形式可以是有线系统或无线系统,有线系统又有多线制、总线制或网络型,报警形式可以是就地或就地+联网。在环境监控系统中,当遇到特殊情况,系统将自动触发相应的联动操作。
环境特殊,设备选择、安装需重视
污染源监控点环境特殊,排污口的酸碱性、腐蚀性强,因此对产品的选择颇有讲究,产品选择应当考虑到能否防雷、防酸、抗震、防潮等,以便适应野外的环境。另外,对前端的设备,一般有几点要求,一是稳定性,因为前端点位比较散,也比较偏僻,设备的稳定性如果做得不好,对整个项目的运行、后期维护都有很大的影响;二是夜视功能,普通摄像机在夜间存在盲点,或者是处于瘫痪状态,其监控图像模糊,效果比较差,而污染源监控需要24小时不间断工作,因此激光夜视系统、红外夜视摄像机比较适合环保夜间监控;三是防护功能,因为环境的特殊,前端设备应具有防水、防腐蚀等性能。
量身定制,工程施工特点
目前,每个省的污染源实际情况不一,污染源监控系统的建设没有统一的套路,各地只是在国家环保部的指导下,由各省环保局规划建设。所以,污染源监控是一种定制化的需求,要根据环保部门监测量的需要来定接口,而现在各个企业端设备比较复杂,采用的通讯协议都不同,这给安装施工带来极大挑战。目前,污染源监控系统工程的特点主要有:一是缺乏网络支撑。原因是一些需要监控的污染源企业大多位置偏僻,通信条件差。二是布线施工复杂。由于排污口离企业比较远,加上系统涉及视频、数据、控制等信息,面临大量而复杂的布线施工。
此外,在施工的时候污染源监控系统需要遵循安防工程建设规范和环境监测系统建设相关规定。目前,该系统的建设遵循的标准包括自动化设备施工验收标准、安防设备施工验收标准以及通信传输设备的施工验收。
环保安防的发展趋势
网络化与智能化
当前,由于网络技术的进步,网络环境已经比较成熟,具备了进行视频传输和视频通信的要求,数字化、网络化已成为一种发展趋势。随着环境信息化建设的推进,环境统计、环境质量监测、污染源监测、排污费征收等工作将逐步联网,实现网络化。未来的环保监控将向数字化、网络化、智能化发展,通过加深对前端智能化投入及平台综合管理应用,实现视音频、报警、监测数据传输、平台综合管理解决。环保安防应用系统将来会融入更多先进的技术,包括智能分析、手机监控以及更精确的报警联动等。
系统整合与集成
网络化带来的可扩展性、开放性,为系统的集成和整合提供了便利。环保监控系统的整合主要是指将视频监控系统与环境监测系统的联动,这是大家很关注的一点。以前很多环保监测与视频监控都是分开的,现在将两个系统融合在一起,即可以保证监测的客观性和准确性,同时还能保护客户的现有系统资源,不造成浪费,系统集成将是发展的一个方向。环保安防的技术应用中,要注意如何实现数据检测子系统与视频监控子系统之间的整合,如数据与视频的关联、数据与视频的叠加等。目前环保监测正处于单纯的数据监测向数据与视频整合监控的过渡阶段,接下来一定是整合应用大量普及的趋势。
另外,以前各种环保业务系统如综合业务系统、接入管理系统等都存在,但各系统之间缺乏关联,使得很多工作重复,怎样把这些系统有机的整合在一起是非常关键的一步。目前,在建的项目都朝这方面努力,建设一个由污染源数据采集管理系统、远程实时指挥调度系统、电子地图GIS管理系统、自动预警管理系统、智能视频分析系统、监控存储管理系统、平台管理系统等组成的综合环境管理平台成为发展的方向,未来系统的整合与集成将进一步深化。
市场前景广阔
目前,安防技术应用于环保领域主要集中于企业污染源的监控,随着环保意识的提高和安防技术的日渐成熟,安防技术会逐渐渗透到环保行业的各个领域,由较窄领域监测向全方位领域监测的方向发展。
当前,国家提出环境污染防治与生态环境保护并重的方针,要加强生态环境保护,必须对我国的生态环境进行监测,包括对自然保护区、荒漠、草原、森林、海洋和农业生态环境进行监测。随着政策的推进,环保安防的需求也会逐步扩大。
从目前的应用情况看,自然保护区和森林防火领域的安防应用已经崭露头角。为保持自然生态平衡及保护稀有动植物,各地区都纷纷建立起自然保护区,并在保护区建立视频监控系统。如2007年云南省建立野生动植物、自然保护区和湿地资源监测监管体系,设立427处监控点,监测野生动植物和自然保护区;石家庄定下生态市建设目标,两年内建成两个自然保护区;2008年山东黄河三角洲国家级自然保护区数字化湿地监控工程顺利开通。此外森林火险形势的严峻也促使森林视频监控系统的兴起,目前,国内许多省市林业部门正开始建立基于无线远程视频监控的森林防火监控系统。展望未来环保安防的应用,未来,自然保护区、森林防火、防沙林,以及一些高辐射无人管理区,安防技术会得到很大程度的应用。
结语
环保、节能减排等政策的实施,推动了环保安防技术的发展,安防技术已经成为环保监测的重要组成部分,也是环保部门必备的信息支持系统。目前各地都在建设环境监测系统,过程中也存在一些问题,如监控点分散太多,有的企业虽然安装了在线监控,但没有与环保部门联网,数据无法实现共享,起不到威慑和监管的作用,实现联网升级任重道远,不容忽视。环境保护是我国的一项基本国策,环境保护的好坏直接影响经济的发展,影响百姓的生活质量,随着科技的发展,安防技术在环保中的应用不断扩大与深化,必将成为污染源的杀手锏,成为守护我们家园的利器。
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