從數(shù)字環(huán)保?邁向智能環(huán)保

從“數(shù)字環(huán)?！边~向“智能環(huán)保”近年來，物聯(lián)網(wǎng)因被認為是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次技術(shù)革命而備受關(guān)注，開展物聯(lián)網(wǎng)研究和進行物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)成為政府和社會的共識。從美國總統(tǒng)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(shù)產(chǎn)業(yè)重要組成部分的物聯(lián)網(wǎng)已成為全球矚目的熱門話題。環(huán)保部作為最早開展物聯(lián)網(wǎng)探索和實踐并大力推進的部門之一，在物聯(lián)網(wǎng)的探索與應(yīng)用方面已完成了兩個梯次的推進?！笆濉逼陂g，我國將進行環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)第三梯次的推進，通過投資、考核和創(chuàng)新，按照物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，把物聯(lián)網(wǎng)最新技術(shù)用到環(huán)境在線監(jiān)控中，建立運維體系，實現(xiàn)三級數(shù)據(jù)貫通。據(jù)統(tǒng)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(gòu)建和完善物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用。重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程建設(shè)旨在綜合考慮重慶市環(huán)保工作面臨的主要問題及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策，以構(gòu)筑完善的三峽流域水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控預(yù)警和綜合管理體系為突破，實施重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)“123工程”。環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)難題的解決之道首先，進行環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計要明確建設(shè)理念。目前和今后相當(dāng)一段時間內(nèi)環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和應(yīng)用應(yīng)當(dāng)以服務(wù)的理念為出發(fā)點和落腳點，服務(wù)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(gòu)和社會公眾等。其次，現(xiàn)階段環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和應(yīng)用必須強調(diào)周密的配套設(shè)計.前些年環(huán)保部門中相對簡單、易于實現(xiàn)的系統(tǒng)已經(jīng)初步實現(xiàn)，剩下的全是硬骨頭，并且與方方面面密切聯(lián)系，涉及組織建設(shè)、制度建設(shè)、體制創(chuàng)新等諸多方面，需要對涉及的建設(shè)、應(yīng)用、運維的所有方面進行整體配套設(shè)計。第三，要明確環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和應(yīng)用的范圍，通盤考慮環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的服務(wù)體系、應(yīng)用體系、信息資源體系、管理體系、基礎(chǔ)設(shè)施，統(tǒng)籌好各部分之間的依賴關(guān)系，使其能有效支撐、協(xié)同發(fā)揮作用;同時，要把握建設(shè)重點、合理規(guī)劃建設(shè)策略和實施路徑，確保環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和應(yīng)用的效果。最后，要把握好國家和地方的關(guān)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(lián)網(wǎng)建設(shè)、應(yīng)用和運維的財政、行政等體制、機制統(tǒng)籌，并通過把頂層設(shè)計上升到?jīng)Q策高度，保證頂層設(shè)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(yán)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(yán)峻，突發(fā)性水污染事件風(fēng)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(fù)雜，適合庫區(qū)流域水污染防治需求的高效適用關(guān)鍵技術(shù)尚待突破，水庫調(diào)度中的水質(zhì)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(lián)網(wǎng)建設(shè)。因此，重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程建設(shè)被提上議程，將以構(gòu)建三峽流域水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控預(yù)警和綜合管理體系為突破，基于感知互動層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、服務(wù)支撐層和智慧應(yīng)用四個邏輯層次，實施重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)“123工程”。其中，“1”是指構(gòu)建1個環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資源云計算平臺，“2”是指開展2項物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新體系研究。 環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資源云計算平臺，包括水與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價、預(yù)測預(yù)警監(jiān)測、總量減排與排污權(quán)交易、環(huán)境影響評價、環(huán)境信用和環(huán)保公共服務(wù)、GIS支撐平臺服務(wù)等內(nèi)容。在重慶市環(huán)保局多年來環(huán)境信息化工作的基礎(chǔ)上，針對物聯(lián)網(wǎng)時代環(huán)保業(yè)務(wù)的海量數(shù)據(jù)，充分利用云計算和數(shù)據(jù)挖掘等先進技術(shù)，建立綜合的環(huán)保業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)支撐平臺和智能應(yīng)用服務(wù)平臺，實現(xiàn)環(huán)保數(shù)據(jù)的充分應(yīng)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(shù)創(chuàng)新體系。通過建立一種環(huán)保數(shù)據(jù)運維模式，確保環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)、運行、維護、管理等的順利連續(xù)實施；通過建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，突破環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，特別是關(guān)鍵設(shè)備上的自主創(chuàng)新，帶動環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，從而為貫徹“環(huán)保為民”、促進重慶社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供重要科技支撐。3大物聯(lián)網(wǎng)工程 重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程中的“3”是指建設(shè)3大環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程，即環(huán)境質(zhì)量物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測工程、庫區(qū)環(huán)境安全物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管工程和污染源在線物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控工程。 環(huán)境質(zhì)量物聯(lián)網(wǎng)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(tǒng)”,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(xiàn)狀因素傳輸?shù)较到y(tǒng),使系統(tǒng)處于跟蹤變化的狀態(tài)。該系統(tǒng)由六個相聯(lián)系的工作模塊組成,包括流域劃定和細分模塊、流域調(diào)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(fù)雜，既要做好對傳統(tǒng)空氣、水、噪聲等安全保障，還需要能夠?qū)σ苿游ｋU污染源、重金屬、輻射源等平時能預(yù)防，出現(xiàn)突發(fā)事件能夠進行應(yīng)急處理。為此，亟需建立庫區(qū)環(huán)境安全物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管工程，利用環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測車實時定位、環(huán)境應(yīng)急處置實時視頻監(jiān)控、環(huán)境應(yīng)急管理實時監(jiān)測建立全方位的環(huán)境應(yīng)急管理處置體系，同時建立基于GIS的應(yīng)急管理系統(tǒng)，實現(xiàn)移動指揮車的定位、查詢功能，實現(xiàn)環(huán)境事故的視頻監(jiān)控功能、應(yīng)急監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時顯示功能和應(yīng)急指揮調(diào)度功能。 污染源監(jiān)控和防治是重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵，需要建立一個完善的污染源在線物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控工程，通過在全市范圍內(nèi)布置大氣、水體、固體廢棄物、特征污染物、輻射等監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)，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(xiàn)事故早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)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(lián)網(wǎng)監(jiān)控工程至少要包含以下幾個系統(tǒng)： 一是流域內(nèi)城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)及水污染治理設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)：通過在生產(chǎn)環(huán)節(jié)和污染治理環(huán)節(jié)電氣控制設(shè)備上安裝監(jiān)控傳感器，對各環(huán)節(jié)生產(chǎn)設(shè)備或污染治理設(shè)備是否開啟、生產(chǎn)或污染治理規(guī)模等進行監(jiān)控，判斷企業(yè)污染治理設(shè)施是否正常運行，不僅監(jiān)管了城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)向流域河道內(nèi)排放的水質(zhì)是否達標(biāo)，還對污水治理設(shè)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(lián)網(wǎng)監(jiān)管系統(tǒng)：對在長江水域范圍內(nèi)注冊的危險品運輸船舶和途經(jīng)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(xiàn)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(zhì)量物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)：在重慶市已有的污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增設(shè)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(shù)進行測量，形成高低空立體空氣質(zhì)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(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)：為機動車排放污染物檢測機構(gòu)和機動車污染防治管理部門提供的一整套系統(tǒng)，對尾氣污染狀況、空氣質(zhì)量、超排車輛捕獲以及特定車輛排放檢測場、檢測設(shè)備、檢測數(shù)據(jù)進行管理、存儲和加工，且系統(tǒng)提供雙向的數(shù)據(jù)傳輸，不僅能采集車輛檢測過程、結(jié)果數(shù)據(jù)，更能實現(xiàn)對檢測場、檢測設(shè)備、檢測人員、運動中的車輛及低空空氣質(zhì)量的監(jiān)控與管理。 五是固危廢物聯(lián)網(wǎng)動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)：利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對固危廢物產(chǎn)生、貯存、轉(zhuǎn)移、處置利用等全過程進行實時監(jiān)管、預(yù)測預(yù)警，確保固危廢物安全，同時，能夠有效對固廢的轉(zhuǎn)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(xué)管理提供有力的技術(shù)支撐。如何推動環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用建設(shè)？筆者認為，當(dāng)前關(guān)于環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展還存在一些問題。主要表現(xiàn)在:對環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的認識不充分，缺乏頂層設(shè)計，技術(shù)發(fā)展與管理機制、應(yīng)用能力不匹配，數(shù)據(jù)準(zhǔn)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(xué)有效的頂層設(shè)計是環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用成功的基本前提。科學(xué)有效的頂層設(shè)計是信息化建設(shè)得以順利實施、有效運行的基礎(chǔ)。通過科學(xué)的頂層設(shè)計，準(zhǔn)確確定環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用的范圍，把握建設(shè)重點，避免重復(fù)建設(shè)，詳細規(guī)劃建設(shè)任務(wù)與實施路徑，并把頂層設(shè)計上升到?jīng)Q策高度，保證頂層設(shè)計落實，是環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用成功的基礎(chǔ)。密切關(guān)注技術(shù)發(fā)展趨勢，進一步提高環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)效果。環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用需要密切關(guān)注信息技術(shù)發(fā)展新趨勢、新挑戰(zhàn)，結(jié)合自身實際積極把握新技術(shù)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(quán)。注重解決方案、建設(shè)模式的選擇，通過科學(xué)決策規(guī)避信息化風(fēng)險。環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用必須慎重選擇投資策略、解決方案和建設(shè)模式，注重投資效益，規(guī)避風(fēng)險，保證信息化可持續(xù)發(fā)展。環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用要分階段、分模塊、有步驟地進行；建設(shè)資金投入要根據(jù)發(fā)展情況，有計劃、分階段投入，保證建設(shè)和運營效果。完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和應(yīng)用的效果。通過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范信息傳輸接口，數(shù)據(jù)計算方法等，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和有效性。同時，需完善相應(yīng)技術(shù)規(guī)范、完善在線系統(tǒng)的運維和管理標(biāo)準(zhǔn)，研究制定一整套從現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)并進行