從數字環(huán)保?邁向智能環(huán)保

從“數字環(huán)保”邁向“智能環(huán)?！苯陙?，物聯網因被認為是繼互聯網之后的又一次技術革命而備受關注，開展物聯網研究和進行物聯網建設已經成為政府和社會的共識。從美國總統奧巴馬的“智慧地球”到國家總理溫家寶的“感知中國”，作為新興高技術產業(yè)重要組成部分的物聯網已成為全球矚目的熱門話題。環(huán)保部作為最早開展物聯網探索和實踐并大力推進的部門之一，在物聯網的探索與應用方面已完成了兩個梯次的推進。“十二五”期間，我國將進行環(huán)保物聯網第三梯次的推進，通過投資、考核和創(chuàng)新，按照物聯網的體系結構，把物聯網最新技術用到環(huán)境在線監(jiān)控中，建立運維體系，實現三級數據貫通。據統計，目前我國已建成343個省市兩級污染源監(jiān)控中心，對1.5萬多家重點污染源實施了自動監(jiān)控。 重慶轄區(qū)主要分布在長江沿線，是環(huán)保的敏感地帶，亟需構建和完善物聯網在環(huán)保領域的應用。重慶環(huán)保物聯網應用示范工程建設旨在綜合考慮重慶市環(huán)保工作面臨的主要問題及物聯網產業(yè)發(fā)展的相關政策，以構筑完善的三峽流域水環(huán)境物聯網監(jiān)控預警和綜合管理體系為突破，實施重慶環(huán)保物聯網“123工程”。環(huán)保物聯網難題的解決之道首先，進行環(huán)保物聯網頂層設計要明確建設理念。目前和今后相當一段時間內環(huán)保物聯網建設和應用應當以服務的理念為出發(fā)點和落腳點，服務對象包括政府的環(huán)境管理、監(jiān)測和研究部門、污染排放及治理企業(yè)、其他社會機構和社會公眾等。其次，現階段環(huán)保物聯網建設和應用必須強調周密的配套設計.前些年環(huán)保部門中相對簡單、易于實現的系統已經初步實現，剩下的全是硬骨頭，并且與方方面面密切聯系，涉及組織建設、制度建設、體制創(chuàng)新等諸多方面，需要對涉及的建設、應用、運維的所有方面進行整體配套設計。第三，要明確環(huán)保物聯網建設和應用的范圍，通盤考慮環(huán)保物聯網應用的服務體系、應用體系、信息資源體系、管理體系、基礎設施，統籌好各部分之間的依賴關系，使其能有效支撐、協同發(fā)揮作用;同時，要把握建設重點、合理規(guī)劃建設策略和實施路徑，確保環(huán)保物聯網建設和應用的效果。最后，要把握好國家和地方的關系，考慮中央、地方的制度體系及其管理的優(yōu)化，做好環(huán)保物聯網建設、應用和運維的財政、行政等體制、機制統籌，并通過把頂層設計上升到決策高度，保證頂層設計的落實。1個平臺，2個體系 重慶的三峽庫區(qū)面臨著較為嚴重的環(huán)保問題。由于三峽庫區(qū)上游流域水環(huán)境安全狀況日益嚴峻，突發(fā)性水污染事件風險概率不斷增加，庫區(qū)流域水污染控制亟待加強，水文水動力條件變化使庫區(qū)水環(huán)境問題更趨復雜，適合庫區(qū)流域水污染防治需求的高效適用關鍵技術尚待突破，水庫調度中的水質改善和水華控制理論與實踐尚待探索等，迫切需要在重慶大力開展環(huán)保物聯網建設。因此，重慶環(huán)保物聯網應用示范工程建設被提上議程，將以構建三峽流域水環(huán)境物聯網監(jiān)控預警和綜合管理體系為突破，基于感知互動層、網絡傳輸層、服務支撐層和智慧應用四個邏輯層次，實施重慶環(huán)保物聯網“123工程”。其中，“1”是指構建1個環(huán)保物聯網數據資源云計算平臺，“2”是指開展2項物聯網創(chuàng)新體系研究。 環(huán)保物聯網數據資源云計算平臺，包括水與生態(tài)環(huán)境質量評價、預測預警監(jiān)測、總量減排與排污權交易、環(huán)境影響評價、環(huán)境信用和環(huán)保公共服務、GIS支撐平臺服務等內容。在重慶市環(huán)保局多年來環(huán)境信息化工作的基礎上，針對物聯網時代環(huán)保業(yè)務的海量數據，充分利用云計算和數據挖掘等先進技術，建立綜合的環(huán)保業(yè)務數據支撐平臺和智能應用服務平臺，實現環(huán)保數據的充分應用。 同時，要積極開展2個創(chuàng)新體系研究，建立兩給體系，即運維創(chuàng)新體系和技術創(chuàng)新體系。通過建立一種環(huán)保數據運維模式，確保環(huán)保物聯網工程建設、運行、維護、管理等的順利連續(xù)實施；通過建立標準規(guī)范體系，突破環(huán)保物聯網關鍵技術，特別是關鍵設備上的自主創(chuàng)新，帶動環(huán)保物聯網產業(yè)發(fā)展，從而為貫徹“環(huán)保為民”、促進重慶社會經濟可持續(xù)發(fā)展提供重要科技支撐。3大物聯網工程 重慶環(huán)保物聯網應用示范工程中的“3”是指建設3大環(huán)保物聯網應用工程，即環(huán)境質量物聯網監(jiān)測工程、庫區(qū)環(huán)境安全物聯網監(jiān)管工程和污染源在線物聯網監(jiān)控工程。 環(huán)境質量物聯網監(jiān)測工程主要是建立動態(tài)的三峽庫區(qū)“面源污染動態(tài)監(jiān)控系統”,以便在線持續(xù)地監(jiān)控面源污染狀況,并把不斷改變的現狀因素傳輸到系統,使系統處于跟蹤變化的狀態(tài)。該系統由六個相聯系的工作模塊組成,包括流域劃定和細分模塊、流域調查和植被土地利用類型區(qū)劃模塊、流域地理信息模塊、檢測工作模塊、模型計算模塊、決策和管理模塊六大板塊。 由于庫區(qū)環(huán)境安全情況復雜，既要做好對傳統空氣、水、噪聲等安全保障，還需要能夠對移動危險污染源、重金屬、輻射源等平時能預防，出現突發(fā)事件能夠進行應急處理。為此，亟需建立庫區(qū)環(huán)境安全物聯網監(jiān)管工程，利用環(huán)境應急監(jiān)測車實時定位、環(huán)境應急處置實時視頻監(jiān)控、環(huán)境應急管理實時監(jiān)測建立全方位的環(huán)境應急管理處置體系，同時建立基于GIS的應急管理系統，實現移動指揮車的定位、查詢功能，實現環(huán)境事故的視頻監(jiān)控功能、應急監(jiān)測數據的實時顯示功能和應急指揮調度功能。 污染源監(jiān)控和防治是重慶環(huán)保物聯網建設的關鍵，需要建立一個完善的污染源在線物聯網監(jiān)控工程，通過在全市范圍內布置大氣、水體、固體廢棄物、特征污染物、輻射等監(jiān)管物聯網，多方位、全時段地對各種可能的污染源進行在線監(jiān)控，實現事故早發(fā)現、早預警，為環(huán)境事故及時、有效的管理提供有力保障。這個污染源在線物聯網監(jiān)控工程至少要包含以下幾個系統： 一是流域內城鎮(zhèn)排水系統及水污染治理設施物聯網監(jiān)控系統：通過在生產環(huán)節(jié)和污染治理環(huán)節(jié)電氣控制設備上安裝監(jiān)控傳感器，對各環(huán)節(jié)生產設備或污染治理設備是否開啟、生產或污染治理規(guī)模等進行監(jiān)控，判斷企業(yè)污染治理設施是否正常運行，不僅監(jiān)管了城鎮(zhèn)排水系統向流域河道內排放的水質是否達標，還對污水治理設施的運行狀況進行了監(jiān)控。 二是河道運輸污染物排放物聯網監(jiān)管系統：對在長江水域范圍內注冊的危險品運輸船舶和途經該水域的危險品船舶實施全過程的監(jiān)控跟蹤，同時，規(guī)范港航管理部門、海事部門對危險品運輸船舶的監(jiān)控, 實現監(jiān)控資源的共享, 使危險品船舶水上運輸過程和在港口區(qū)域時監(jiān)控的無縫對接。 三是大氣環(huán)境質量物聯網監(jiān)測系統：在重慶市已有的污染源在線監(jiān)測系統基礎上，增設常規(guī)大氣污染物和特征大氣污染物傳感器，采用地面、近地、高空感知等方式對大氣溫度、濕度、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、臭氧、PM10、PM2.5等參數進行測量，形成高低空立體空氣質量環(huán)境自動監(jiān)測體系，從而更加全面地了解固定污染源的污染物排放情況。 四是機動車尾氣排放物聯網監(jiān)控系統：為機動車排放污染物檢測機構和機動車污染防治管理部門提供的一整套系統，對尾氣污染狀況、空氣質量、超排車輛捕獲以及特定車輛排放檢測場、檢測設備、檢測數據進行管理、存儲和加工，且系統提供雙向的數據傳輸，不僅能采集車輛檢測過程、結果數據，更能實現對檢測場、檢測設備、檢測人員、運動中的車輛及低空空氣質量的監(jiān)控與管理。 五是固危廢物聯網動態(tài)監(jiān)管系統：利用物聯網技術對固危廢物產生、貯存、轉移、處置利用等全過程進行實時監(jiān)管、預測預警，確保固危廢物安全，同時，能夠有效對固廢的轉運過程進行監(jiān)督，防止固危廢在運輸途中被丟棄而對環(huán)境造成污染，為固危廢處置過程的科學管理提供有力的技術支撐。如何推動環(huán)保物聯網應用建設？筆者認為，當前關于環(huán)保物聯網相關技術的應用和產業(yè)發(fā)展還存在一些問題。主要表現在:對環(huán)保物聯網的認識不充分，缺乏頂層設計，技術發(fā)展與管理機制、應用能力不匹配，數據準確性和有效性亟待提高，人才缺乏等，因而需要有效的策略以促進這些問題解決?？茖W有效的頂層設計是環(huán)保物聯網建設應用成功的基本前提?？茖W有效的頂層設計是信息化建設得以順利實施、有效運行的基礎。通過科學的頂層設計，準確確定環(huán)保物聯網建設應用的范圍，把握建設重點，避免重復建設，詳細規(guī)劃建設任務與實施路徑，并把頂層設計上升到決策高度，保證頂層設計落實，是環(huán)保物聯網建設應用成功的基礎。密切關注技術發(fā)展趨勢，進一步提高環(huán)保物聯網的建設效果。環(huán)保物聯網建設應用需要密切關注信息技術發(fā)展新趨勢、新挑戰(zhàn)，結合自身實際積極把握新技術帶來的新機遇，深入研究，超前謀劃，形成新的核心競爭力，掌握未來發(fā)展的主動權。注重解決方案、建設模式的選擇，通過科學決策規(guī)避信息化風險。環(huán)保物聯網建設應用必須慎重選擇投資策略、解決方案和建設模式，注重投資效益，規(guī)避風險，保證信息化可持續(xù)發(fā)展。環(huán)保物聯網建設應用要分階段、分模塊、有步驟地進行；建設資金投入要根據發(fā)展情況，有計劃、分階段投入，保證建設和運營效果。完善標準規(guī)范、提高數據質量和應用的效果。通過建立統一的數據標準，規(guī)范信息傳輸接口，數據計算方法等，提高數據質量和有效性。同時，需完善相應技術規(guī)范、完善在線系統的運維和管理標準，研究制定一整套從現場安裝、運維、實施、管理到監(jiān)控中心管理、維護等全方面的規(guī)范和標準并進行