摘要：在燃煤电厂运行当中，做好环境的监测是一项重点工作内容。对此，即需要通过科学系统的设计实现目标。在本文中，将就燃煤电厂环境自动监测系统的设计与实现进行一定的研究。
关键词：燃煤电厂环境；自动监测系统；设计；实现；
1 引言
保护环境是现阶段我国企业运行当中的重点任务与目标，在燃煤电厂运行当中，其不可避免的会排放出较多环境污染物，为了能够对这部分排放物的环保性进行更好的控制，即需要能够做好自动监测系统的建设，以此为基础上开展全过程监管。
2 系统设计
2.1 技术路线
在本系统当中，以多层体系结构进行设计，主要使用XML、C++以及web技术进行开发。数据库方面，对关系型以及实时数据库进行应用。其中，实时数据库的作用即是对电厂不同工艺过程点的数据进行存储，对精确、清晰的操作画面进行提供，帮助用户对当前以及以往生产情况的浏览。关系型数据库方面，则是对均值以及历史数据的存储，以此对分析、辅助决策以及统计等功能进行实现。
2.2 总体架构
在该系统当中，其从架构方面分为以下几个层级：第一，采集层。该层级处于电厂段，主要功能即是采集、存储系统运行工况，并实现其重发以及转发处理；第二，网络。该层级处于区域环境监控中心同电厂端之间，主要组成内容为网络通信模块，主要功能即是对工况数据进行发送；第三，数据层。该层级处于环境监控中心，由分析数据库以及工况数据库两部分组成，主要任务即是统一存储工况数据；第四，应用层。该层级处于区域环境监控中心，为用户对一系列功能模块进行提供，包括有统计、环保执法、工况实时监控以及总量核算等内容。
3 电厂端系统设计
在电厂端位置，具有工况现场采集系统的安装，其一项重点任务即是对电厂的工况数据进行采集，并在获取数据后将其实现对监控中心的转发，其主要组成部分有单向物理隔离网闸、数据采集单元、网络设备以及通讯服务器等。其中，数据采集单元的作用即是采集系统工况数据，对本地存储管理以及处理进行实现，对嵌入式设计方式进行应用，具有对应的开关量接口以及可扩展模拟量接口。在实际运行中，系统即通过以太网口向单项隔离网闸实现电厂生产网络FGD以及DCS等系统的接入，通过主流数据采集协议的应用对生产工况数据进行获得，并通过开关量、模拟量接口从传感器位置对设备设施的关键参数进行采集，保证数据的真实性。通信服务器方面，则负责监控中心平台的通讯以及现场工况管理，即在获取工况数据之后实现对监控中心平台的转发，其主要功能如下图所示：
图1
4 监控中心应用系统
在该系统中，其由通信服务器、应用服务器以及数据库服务器等组成，其主要功能有：
4.1 实时工况监控
在该部分中，其通过工艺流程图方式监控电厂机组的治污控制系统、生产控制系统以及污染源在线监控系统的运行情况，每隔10s进行一次过程数据的刷新，且能够对参数任意时间段的变化趋势情况进行查询与统计，且能够根据实际工作需求做好多个监测参数组合的分析与对比。
4.2 数据关联分析
在该部分中，即是在定义分析模型的基础上综合分析电厂工况，以此对治污设施以及发电机组的运行情况进行判断，把握监测数据的可靠性，对发电机组实际生产、监测系统以及治污设施可能存在的异常问题进行及时的发现与处理。其中，工况验证分析即是过程数据库当中的数据进行分析验证处理，其主要内容有以下几方面：第一，数据关联分析。在工况治理设施实际运行当中，不同工况参数间具有着相互关联的关系。在此过程中，如果其中某个工况数据发生变化，同其具有关联的数据也将随之发生变化，如烟气温度分析以及流量分析等；第二，数据超限分析。即是对工况参数进行超限分析，以此为基础对工况运行的正常与否进行判断，检测是否存在数值超标问题。具体来说，在对脱硝、脱硫系统关键参数进行分析的基础上对相关参数的正常数值范围进行确定，对超限表达式进行建立，通过分析引擎的使用做好记录分析。根据分析结果判定目标设施的运行状况，且能够判断可能存在的设备故障问题；第三，一致性判断。即是对污染源自动监控系统的监测数据进行关联处理，通过数据误差分析方式的应用评估系统获取数据的真实性。
4.3 工况报警
在该内容中，即是在工况数据内部逻辑关系的基础上对报警规则进行定义。此时，系统则将根据对应的规则实现报警信息的产生，并通过报警值守系统以及短信平台的应用向各级管理部门实现对报警信息的发送，以此在对问题及时发现的基础上尽快解决处理。
即对于经过采集获得的排污、过程以及状态数据进行综合性的查询，以此为监测数据查询根据监测参数、工业处理流程以及时间段实现多种查询需求的满足。对于经过查询获得的信息，即能够根据实际需求选择以图形或者表格的方式显示，并将其导出至EXCEL格式。
4.5 运行情况管理
第一，运行情况统计。在该内容中，即在同重点污染源管理系统相关信息相结合的基础上不同发电机组中监测设备、生产设备以及治污设施的实际运行情况进行统计。根据值班管理系统，系统则能够对上报的检修、故障以及停运机组进行排除；第二，上传情况统计。在该内容中，即是根据监测获得的状态、排污以及过程数据上传频率情况对不同电厂数据的实际上传情况进行统计，以此对在线监测系统的数据采集情况进行把握；第三，工况核定。该内容即是以人为的方式核定治污设施的投、停运情况，为后续总量核定工作的开展实现精确数据的提供。只有在保证核定准确性之后，则能够精确的统计治污设施相关数据；第四，工况数据审核。在该项工作中，即是确认工况数据的有效性。在实际处理中，系统则将自动核定监测参数的关联规则以及上下限，对于在规则检查当中发现的问题以及超出上下限制的数据，则需要给出对应的提示，以此使工作人员在把握问题的基础上能够对其进行重点核对与处理，并确认相关监测数据的有效性。
5 结束语
科学的自动电厂环境自动监测系统设计与应用将直接关系到电厂运行的环保水平，在未来工作中，需要联系实际生产特点进一步做好该系统的优化改进，通过其作用的发挥保障电厂的绿色环保运行。
参考文献
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[2]杨威.烟气在线监测系统（CEMS）在环境管理中的应用研究[D].大连理工大学2013
[3]常虹.烟气排放连续监测系统的分析与改进[D].华北电力大学2011
论文作者:金信地,李波
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/26
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