從“數(shù)字環(huán)保”邁向“智能環(huán)保”

羅慶俊

近年來，物聯(lián)網(wǎng)因被認為是繼互

聯(lián)網(wǎng)之后的又一次技術革命而備受關注，開展物聯(lián)網(wǎng)研究和進行物聯(lián)網(wǎng)建設已經(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(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)保領域的應用。重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關政策，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”。

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(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。因此，重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應用示范工程建設被提上議程，將以構(gòu)建三峽流域水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控預警和綜合管理體系為突破，基于感知互動層、網(wǎng)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(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(nèi)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(lián)網(wǎng)時代環(huán)保業(yè)務的海量數(shù)據(jù)，充分利用云計算和數(shù)據(jù)挖掘等先進技術，建立綜合的環(huán)保業(yè)務數(shù)據(jù)支撐平臺和智能應用服務平臺，實現(xiàn)環(huán)保數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)運維模式，確保環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)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(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)應用示范工程中的“3”是指建設3大環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應用工程，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、輻射源等平時能預防，出現(xiàn)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(lián)網(wǎng)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(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、應急監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時顯示功能和應急指揮調(diào)度功能。

污染源監(jiān)控和防治是重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設的關鍵，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)電氣控制設備上安裝監(jiān)控傳感器，對各環(huán)節(jié)生產(chǎn)設備或污染治理設備是否開啟、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，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(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(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、預測預警，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管理提供有力的技術支撐。

（作者單位：重慶市環(huán)境保護信息中心）