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摘 要：本文阐述了在当前国内环境形势及经济发展的趋势下，IC卡排污总量监控系统推广的必要性，并详细介绍了IC卡排污总量监控系统的构成及功能。
关键词：IC卡；排污总量；工况判定；总量核算；视频监控
受产业布局和能源结构不合理、城镇化水平较低等客观因素影响，我省环境形势严峻，特别是改善大气环境质量成为当前环保重中之重的工作。因此必须从源头治理、根本上解决，必须要加大改革力度，从工作体制和机制上进行创新，运用价格手段和市场方式来体现环境的有偿、有限、有价，形成优化环境资源市场配置机制，倒逼企业加快污染减排和结构调整，促进工业转型升级，改善生态环境。“IC卡排污总量监控系统”的推广应用，将对企业污染治理设施物料投加、投运率、处理效率、排放浓度、排放总量进行科学核查核实，完成刷卡任务。对企业许可排放量、已排放量、储存排放量进行全方位、全天候的过程监控，根据企业许可排放量限值实行预警预告。对排放总量超过刷卡总量指标的，采取技术措施进行报警，通知各级环保管理部门加大环境执法力度或依规实行排污权交易、租赁和加征超量排污费。“IC卡排污总量监控系统”是实现污染物排放总量控制的有效手段，也是实施排污许可证制度和开展排污权交易的重要技术支撑。通过系统的建设还可以巩固污染物减排工作成效、及时掌握不同污染物排放情况，为科学落实和制定下一步减排工作任务、有效监管排污行为提供决策依据和管理手段。同时，通过刷卡排污总量监控系统的建设与运行，进一步强化企业对环境资源有偿使用的认识，促进企业改进生产工艺，控制排放总量，实现总量减排和转型升级。
1 IC卡排污总量监控系统实现的功能
1）实现总量控制。以发放的排污许可证数据为基础，依托污染源在线监测系统的监测数据，根据环保部门制定的计算公式计算企业排污总量。依靠企业端总量控制器与数据采集传输器，对污染物排放量进行监控，在污染物排放量达到分配额度时，实施总量预警、报警等措施。2）实现定额分配。通过对污染源在线监测和流量数据的分析，了解企业的实际排放情况，在企业排污许可到期换证时对其允许排放量进行重新核定分配。3）实现定向监管。通过对不同时段、不同季节、不同企业的排污情况作定量的分析，了解污染源的排放特征，为环境监察提供技术支撑。4）实现智能控污。应用IC技术，使得排污收费更公正、便捷，实现排污收费控制。在发现企业非正常排放时，监控系统可实现即时报警，远程实时采集数据，做到监督和控制相结合。5）实现强化执法。通过此系统，采取技术措施进行预警报警，当企业超标排放时监控系统通知环境执法部门对企业采取相应措施，从而进一步强化环保部门对违法排污企业的行政执法手段。
2 系统组成
IC卡排污总量监控系统由三大部分组成：1）数据采集传输单元。2）IC卡总量控制单元。3）信号接入单元。
数据采集传输单元将采集到污染物参数、环境治理设施工况参数汇总、存储和处理后，按照相关的协议标准和要求通过以太网传输到IC卡总量控制单元。IC卡总量控制单元完成本地存储、显示、计算，并通过有线网络传输到各市环保部门中转服务器上，再通过市到省环保专网传输到省中心监控管理平台。IC卡总量控制单元由工控机、刷卡控制设备、网络交换机、打印设备、摄像头、网络硬盘录像机、光纤收发器、专用机柜等部分组成。
第一部分总量运算参数监控和集中管理设备。包括工控机、PLC、显示器、键盘、鼠标、RS232串口卡，千兆网卡以及控制软件。工控机是IC卡总量控制单元的核心设备。其作用是总量运算、参数监控以及集中管理。工控机通过网络与IC卡采集传输单元交换数据，采集各种污染物浓度参数和各种工况参数；在工控机上运行有相关的控制软件，对采集到的数据进行计算和存储，产生相关的报表和图表曲线以及判断被监控设备是否正常运行的工况核定信息，供管理人员在本地查询比较；并将其中有关数据上传到上级平台；工控机与IC读卡器通过串口相连，支持IC卡进行读写卡、充值操作，刷卡排污，现场充值。第二部分为刷卡控制设备IC读卡器。刷卡控制设备含IC读卡器，嵌入式电脑以及控制加密算法。读卡器负责把IC充入卡内的总量排放量读入控制器内。供排污企业消费使用。IC读卡器支持各种IC卡，包括接触式和非接触式。第三部分为网络通讯设备。包括网络交换机，路由器。网络通讯设备负责建立IC卡总量控制单元与其他设备的信息通道。IC卡总量控制单元与采集传输单元通过局域网连接。第四部分为传输加密设备。包括VPN设备，以及以嵌入式电脑组成的加密设备。IC卡总量控制单元与上级平台通过互联网VPN方式相连。保证传输的可靠性和安全性。第五部分为打印设备。包括一台激光打印机。以及配套的耗材等。第六部分为视频监控设备。包括网络高清摄像机，作用是对监控现場情况进行视频监控。第七部分为光纤收发设备。包括光纤收发机、光纤收发器机架以及光纤熔接盒。如果网络传输距离较远需通过光纤传输。第八部分为网络硬盘录像机。对现场拍摄的视频信号进行录像，并将视频文件存储在本地的硬盘录像机内供相关人员调用查看。第九部分为机柜。包括UPS电源、开关电源、机柜、接线端子排等。
3 系统的先进性、科学性和安全性
系统设计依据科学的指导思想，采用物联网的设计理念，利用传感技术、电子技术、通讯技术、电子计算机技术、视频监控技术，系统集成技术等科学技术方法，选用先进的仪器仪表和检测设备。使系统设计达到国内领先的水平。被检测设备都是企业的主要生产设备，因此检测系统对治理设施的接入要完全保证不影响原来设备的正常运行。接入点要可靠安全。IC检测信息涉及到企业排污权使用，要保证总量数据的有效性，和网络信息传递的安全性。 因此采用网络传输VPN技术，既保证了传输速度，又保证了传输安全。另外，IC卡总量控制单元和数据采集传输器须对操作及管理人员设置登录密码。对接近IC卡总量控制单元的人员实施视频侦测，录像监控。保证数据安全可靠的采集和传输。
4 结论
IC卡排污总量监控系统的大面积推广使用是国内环境形势及经济发展的必然趋势。IC卡排污总量监控系统可实现数据采集与上传、总量计算、总量监测、工况监测、工况判定、权限控制、运维管理、总量控制、数据存储、IC卡管理、打印报表、视频监控、告警等功能。对企业自身工艺改进、环保管理实施、排污总量控制、运维管理均具有突破性的提升作用。
关键词：IC卡；排污总量；工况判定；总量核算；视频监控
受产业布局和能源结构不合理、城镇化水平较低等客观因素影响，我省环境形势严峻，特别是改善大气环境质量成为当前环保重中之重的工作。因此必须从源头治理、根本上解决，必须要加大改革力度，从工作体制和机制上进行创新，运用价格手段和市场方式来体现环境的有偿、有限、有价，形成优化环境资源市场配置机制，倒逼企业加快污染减排和结构调整，促进工业转型升级，改善生态环境。“IC卡排污总量监控系统”的推广应用，将对企业污染治理设施物料投加、投运率、处理效率、排放浓度、排放总量进行科学核查核实，完成刷卡任务。对企业许可排放量、已排放量、储存排放量进行全方位、全天候的过程监控，根据企业许可排放量限值实行预警预告。对排放总量超过刷卡总量指标的，采取技术措施进行报警，通知各级环保管理部门加大环境执法力度或依规实行排污权交易、租赁和加征超量排污费。“IC卡排污总量监控系统”是实现污染物排放总量控制的有效手段，也是实施排污许可证制度和开展排污权交易的重要技术支撑。通过系统的建设还可以巩固污染物减排工作成效、及时掌握不同污染物排放情况，为科学落实和制定下一步减排工作任务、有效监管排污行为提供决策依据和管理手段。同时，通过刷卡排污总量监控系统的建设与运行，进一步强化企业对环境资源有偿使用的认识，促进企业改进生产工艺，控制排放总量，实现总量减排和转型升级。
1 IC卡排污总量监控系统实现的功能
1）实现总量控制。以发放的排污许可证数据为基础，依托污染源在线监测系统的监测数据，根据环保部门制定的计算公式计算企业排污总量。依靠企业端总量控制器与数据采集传输器，对污染物排放量进行监控，在污染物排放量达到分配额度时，实施总量预警、报警等措施。2）实现定额分配。通过对污染源在线监测和流量数据的分析，了解企业的实际排放情况，在企业排污许可到期换证时对其允许排放量进行重新核定分配。3）实现定向监管。通过对不同时段、不同季节、不同企业的排污情况作定量的分析，了解污染源的排放特征，为环境监察提供技术支撑。4）实现智能控污。应用IC技术，使得排污收费更公正、便捷，实现排污收费控制。在发现企业非正常排放时，监控系统可实现即时报警，远程实时采集数据，做到监督和控制相结合。5）实现强化执法。通过此系统，采取技术措施进行预警报警，当企业超标排放时监控系统通知环境执法部门对企业采取相应措施，从而进一步强化环保部门对违法排污企业的行政执法手段。
2 系统组成
IC卡排污总量监控系统由三大部分组成：1）数据采集传输单元。2）IC卡总量控制单元。3）信号接入单元。
数据采集传输单元将采集到污染物参数、环境治理设施工况参数汇总、存储和处理后，按照相关的协议标准和要求通过以太网传输到IC卡总量控制单元。IC卡总量控制单元完成本地存储、显示、计算，并通过有线网络传输到各市环保部门中转服务器上，再通过市到省环保专网传输到省中心监控管理平台。IC卡总量控制单元由工控机、刷卡控制设备、网络交换机、打印设备、摄像头、网络硬盘录像机、光纤收发器、专用机柜等部分组成。
第一部分总量运算参数监控和集中管理设备。包括工控机、PLC、显示器、键盘、鼠标、RS232串口卡，千兆网卡以及控制软件。工控机是IC卡总量控制单元的核心设备。其作用是总量运算、参数监控以及集中管理。工控机通过网络与IC卡采集传输单元交换数据，采集各种污染物浓度参数和各种工况参数；在工控机上运行有相关的控制软件，对采集到的数据进行计算和存储，产生相关的报表和图表曲线以及判断被监控设备是否正常运行的工况核定信息，供管理人员在本地查询比较；并将其中有关数据上传到上级平台；工控机与IC读卡器通过串口相连，支持IC卡进行读写卡、充值操作，刷卡排污，现场充值。第二部分为刷卡控制设备IC读卡器。刷卡控制设备含IC读卡器，嵌入式电脑以及控制加密算法。读卡器负责把IC充入卡内的总量排放量读入控制器内。供排污企业消费使用。IC读卡器支持各种IC卡，包括接触式和非接触式。第三部分为网络通讯设备。包括网络交换机，路由器。网络通讯设备负责建立IC卡总量控制单元与其他设备的信息通道。IC卡总量控制单元与采集传输单元通过局域网连接。第四部分为传输加密设备。包括VPN设备，以及以嵌入式电脑组成的加密设备。IC卡总量控制单元与上级平台通过互联网VPN方式相连。保证传输的可靠性和安全性。第五部分为打印设备。包括一台激光打印机。以及配套的耗材等。第六部分为视频监控设备。包括网络高清摄像机，作用是对监控现場情况进行视频监控。第七部分为光纤收发设备。包括光纤收发机、光纤收发器机架以及光纤熔接盒。如果网络传输距离较远需通过光纤传输。第八部分为网络硬盘录像机。对现场拍摄的视频信号进行录像，并将视频文件存储在本地的硬盘录像机内供相关人员调用查看。第九部分为机柜。包括UPS电源、开关电源、机柜、接线端子排等。
3 系统的先进性、科学性和安全性
系统设计依据科学的指导思想，采用物联网的设计理念，利用传感技术、电子技术、通讯技术、电子计算机技术、视频监控技术，系统集成技术等科学技术方法，选用先进的仪器仪表和检测设备。使系统设计达到国内领先的水平。被检测设备都是企业的主要生产设备，因此检测系统对治理设施的接入要完全保证不影响原来设备的正常运行。接入点要可靠安全。IC检测信息涉及到企业排污权使用，要保证总量数据的有效性，和网络信息传递的安全性。 因此采用网络传输VPN技术，既保证了传输速度，又保证了传输安全。另外，IC卡总量控制单元和数据采集传输器须对操作及管理人员设置登录密码。对接近IC卡总量控制单元的人员实施视频侦测，录像监控。保证数据安全可靠的采集和传输。
4 结论
IC卡排污总量监控系统的大面积推广使用是国内环境形势及经济发展的必然趋势。IC卡排污总量监控系统可实现数据采集与上传、总量计算、总量监测、工况监测、工况判定、权限控制、运维管理、总量控制、数据存储、IC卡管理、打印报表、视频监控、告警等功能。对企业自身工艺改进、环保管理实施、排污总量控制、运维管理均具有突破性的提升作用。