试论提升环境空气自动监测管理技术

卞 莉

（江苏省苏力环境科技有限责任公司，南京 210000）

近些年来，虽然我国的社会经济得到了长足的发展，但我国的生态环境也被破坏得很严重，并逐渐成为一个社会性问题。为了从根本上改变这种以牺牲环境来促进经济发展的模式，社会上下都要投入环境保护建设。同时，空气质量已经成为衡量环境质量的一个重要指标与参考依据。目前，虽然部分城市已经构建了环境空气监测系统，但是有些监测仪器由于长时间运作会出现漂移现象，从而影响监测的稳定性。为了确保系统可以进行日常的自动监控，提高其监测数据的准确性，人们就要全面提升环境空气自动监测管理技术水平。

当下，我国环境监测方面存在较多问题，随着环境空气自动监测行业的快速发展，其逐渐暴露出了很多方面的不足。一是监测标准体系和质控体系不健全、不完善。我国大部分地区未建立统一的臭氧自动监测比对体系，检测来源的样品质量更是良莠不齐，个别站点检测的样品质量值存在一定偏差。二是缺乏完善的监测仪器检测体系，对仪器适用性的认识不全面，也没有系统检测管理办法以及规范的检测技术，同时，不同区域的比对测试能力不全。三是运维机构缺乏有效的监管，一些运维机构内部的技术装备不够先进，专业人才较为缺乏，加上社会运维机构的监管办法和处罚手段存在不足之处，这造就了行业内存在的不规范和不完整性。四是环境检测质量管理体系需要更新和完善。

1 环境空气自动监测中存在的问题

1.1 自动站点硬件有待完善

目前，虽然我国大部分的站点都安装了监控系统，但并没有实现全天无间断的监测。另外，有部分设备的技术参数被人私自修改与调整，再加上一些不可预知的人为因素，就会导致仪器出现问题。另外，相关工作人员不能对设备故障进行及时、有效的处理以及设备自身的缺陷与管理技术水平低下都会导致环境空气自动监测工作无法顺利进行。

1.2 数据审核过程中存在问题

由于审核的数据量加大，因此人工审核就会出现审核遗漏与审核错误等问题。目前，数据审核软件偏重于对造成设备故障的数据进行审核，而并没有重视智能审核软件的开发与应用，从而导致审核数据的结果缺乏准确性与科学性，无法为日后的环境空气自动监测工作提供有价值的参考。

1.3 管理水平与管理能力较低

首先，需要提高管理人员的综合素质水平。作为一名环境空气监测管理人员，不但要熟悉各种监测设备，而且要及时检查出各种违法行为。但是，很多监测站本身就缺少管理人员，也找不出精干的力量管理自动站点，所以管理效率十分低下。其次，技术规范需要明确[1]。现在，国家虽然发布了一些技术规定和质量控制要求，却没有对具体的操作要求和标准进行明确规定。最后，缺乏第三方的有效监管。第三方的监管在自动站点的维护工作中具有十分重要的作用，它可以有效地减少地方政府人为的干预，为保证和控制质量打下基础。但在现实生活中，大多数管理部门对于第三方的管理工作不是很重视，并且有部分自动站点运维结构都没有达到相关的资质要求，这样就会降低数据的可信度。

2 提高环境空气自动监测管理技术的方法

2.1 引进先进技术，加强自动站安全保障

2.1.1 确保自动站的安全，建立站点安全保障系统

为了有效减少人为因素对环境空气自动站的采样工作与监测工作的影响，人们就要将安全保障系统合理地设置在站房内外。在站房外的采样区域，可以在合理的位置安装人体红外线，并配备地面设置压力传感器；在站房内，可以将压力传感器安装在监测设备的周围。上述设备的应用可以在采样区与监测设备的周围形成完整的电子栅栏，电子栅栏与监视系统的结合能够有效地实现监控画面的实时推送。这就有利于值班人员及时防范人为因素对系统监测造成的干扰。

2.1.2 建设自供电设施

建设自供电设施，不仅可以避免供电不足、电压不稳等情况，还可以避免人为断电因素对监测设备的影响，同时可以在已有的供电基础上实现太阳能供电与监测设备自供电。自供电设施的节能功效较高，能够在电力指标的基础上对自身工作进行合理调整，若自供电设施不能满足数据发送的要求，只可以保存数据，也不会造成数据的缺失[2]。

2.1.3 采用多模式网络传输

在一般情况下，环境空气自动监测管理方面的网络传输都会采用多模式传输，以避免单一的远程传输系统造成监测系统中断。因此，在网络传输的过程中，为了确保数据传输的稳定性，最少要同时利用两种不同的网络传输模式来传输数据。目前，我国在数据传输方面使用的是北斗通信，北斗通信的抗干扰因素较强。

2.2 挖掘数据规律，建立智能审核

随着社会经济的发展，我国已经进入了大数据时代下的环境监测阶段。要想在空气自动监测管理的过程中应用大数据，首先就要对环境监测的数据特点进行分析与研究。由于区域的环境空气系统具有一定的稳定性、连续性以及分布性，其具体的环境空气质量会受到地形、气候条件以及污染源热分布等影响，因此在审核环境监测数据的过程中，要利用当地的环境数据来建立科学的智能分析系统，充分挖掘数据间的规律，并进行智能审核，最终得到准确度较高的审核结果。在智能审核的过程中，人们应该做到以下几点。

2.2.1 自动剔除可预知异常数据

由于自动监测仪器设备在日常的重启、校准、停电以及维护的各个环节中会经常出现数据异常的情况，预设相关条件能够辅助系统进行自动剔除。

2.2.2 若出现数据异常的现象就要及时反应

通过对获取到的数据进行分析，人们可以准确地预设出异常数据出现的根本原因。在数据异常的情况下，系统就可以把预设原因、图形以及提醒方式立刻传送给相关工作人员，这不仅可以让工作人员简单明了地掌握数据异常的原因，也有助于及时解决故障。如果出现连续3个以上相同的PM2.5监测数据，就代表要对纸袋进行检查，若PM2.5与PM10出现倒挂情况就要立刻维修加热系统。

2.2.3 合理挖掘与应用气象因素

天气系统能够在一定程度上影响到监测数据的正确性，因此有必要将气象因素引入审核智能化系统的建设过程中。例如，在静稳天气下，系统控制的临近监测站点，PM2.5数据十分相近；在风速比较小的情况下，城市下风向监测点的污染情况会加重；在风速比较大的情况下，同一监测站点的PM10可能会上升，PM2.5可能会下降[3]。因此，气象条件的记录有利于提高异常检测数据的判断准确率，并促进人们及时做出正确处理。

2.2.4 合理利用相关性对异常数据进行判别

根据整个区域内不同监测站点的同一监测因子之间、同一监测站点不同监测时间以及监测因子之间的相关性进行分析，同时，人们可以根据当地的地形特征以及污染源来整合环境空气监测数据的相关性。在审核期间出现关联特性变化与离群数据时，就要再次分析与判断异常数据。

2.3 加强第三方运维的监管力度

因为目前环境空气自动检测站已经全面普及第三方运维，人们在运行管理时更要全面加强第三方运维的监管力度，制定严格的监管标准以及数据监测机制，从而使第三方运维机构和企业能够根据相关标准进行环境空气自动监测站的运行和维护。第三方运维管理模式应该为环境空气自动检测管理技术提供有效的维护技术，全面架设第三方运维管理的组织机构以及人员配置，确保运维力量的充足可靠；第三方运维企业的仪器设备应该进行日常校准以及易损件的定期更换，并将其间产生的相关费用全部纳入运营经费测算；运营人员每天应该设置好至少四次的远程监控时间，确保每周开展一次现场巡检工作，从而确保空气自动检测站点的设备能够有效投入使用。

2.4 检测站点的运行维护

自动检测站点是环境空气自动监测管理技术的重要组成部分，也是为人们提供环境质量分析数据基础的重要设施，所以其运行和维护对于环境空气自动监测管理技术来说非常重要。我国目前自动站点以第三方托管运维的形式为主，委托第三方的运维公司进行空气自动检测站点的日常维护，通过相关质量监督制度和抽查管理制度等方式对第三方运维情况进行集中管控，从而使第三方运维公司明确职责，做好自动检测站点的日常运行维护和数据采集工作，并按照相关国家技术标准建立空气检测实验室，使自动检测站点能够高效平稳地运行。

2.5 明确各级部门职责，规范管理要求

2.5.1 环境监测人员应各司其职，各负其责

在环境空气自动监测的管理过程中，相关人员要做到各司其职，各负其责。从设备的采样到监测报告的上报，环境空气监测数据的管理要实施全程、各环节的管理，其间要对第三方运维公司以及县、市、省、国家级各级环境管理部门的职责进行明确，以充分调动各级环境管理部门对环境空气自动站管理的积极性。

2.5.2 规范与健全管理程序

要想从根本上提高环境空气自动监测管理技术水平，首先就要对管理程序进行规范，根据环境污染的情况来制定空气自动站的巡检规程以及质量管理技术规范，并要在规范中明确提出巡检的次数内容以及校准时间的频率，从而促使环境空气自动监测的维护工作、质量控制与管理工作进一步程序化与业务化。

2.5.3 加强对工作人员的培训

为了进一步提高管理水平，首先就要加大对第三方运维单位以及各级环境监测管理部门工作人员的培训力度。其内部要严格实施资质管理制度，提高内部岗位的准入门槛，并要求应聘人员持证上岗。同时，相关机构要定期组织工作人员进行统一的学习与培训，以此来提高工作人员的业务能力与综合素养。

3 结语

环境空气自动监测管理是环境监测的重要内容，同时也是我国现阶段环境空气质量管理体系的重要组成部分。因此，人们要对环境空气质量监测系统各个环节出现的问题进行深入分析，并通过研发和引入先进的环境空气自动监测管理技术，提升自动站安全保障水平。同时，要挖掘数据规律，建立智能审核系统，明确各级部门职责，规范管理要求，从而有效提高环境空气自动监测管理水平，确保自动监测系统可以正常、稳定运行，准确反映环境空气质量状况，最终为政府制定污染防治措施提供有价值的参考数据。