基于物聯(lián)網(wǎng)的工廠危險(xiǎn)廢物全流程監(jiān)管系統(tǒng)

尹錚，陳濤

（1.青島天河制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)研究院有限公司；2.青島開(kāi)發(fā)區(qū)投資建設(shè)集團(tuán)有限公司）

1 引言

隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)企業(yè)排放的危險(xiǎn)廢物日益增多[1]。危險(xiǎn)廢物具有有害性、易腐性和感染性等危險(xiǎn)特征，處理不當(dāng)會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不可逆的損害[2]，對(duì)危險(xiǎn)廢物的監(jiān)管是各國(guó)環(huán)境保護(hù)的重要和難點(diǎn)。

新修訂的《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》，充分體現(xiàn)了用最嚴(yán)格的生態(tài)環(huán)境保護(hù)法律制度保護(hù)生態(tài)環(huán)境的思路。為了進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生、貯存、運(yùn)輸、處置等經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的監(jiān)管力度，提高監(jiān)督效率，文章對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)的危險(xiǎn)廢物全流程監(jiān)管系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 電子標(biāo)簽技術(shù)

危險(xiǎn)廢物容器可以分為兩類，一種是標(biāo)準(zhǔn)化重復(fù)使用容器，另一種是難以標(biāo)準(zhǔn)化的容器[3]。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的，在危險(xiǎn)廢物容器上安裝RFID電子標(biāo)簽，容器可以反復(fù)使用。對(duì)難以標(biāo)準(zhǔn)化的則通過(guò)智能終端直接生成紙質(zhì)二維碼，粘貼到容器上。通過(guò)讀取標(biāo)簽信息，可以實(shí)時(shí)掌握危險(xiǎn)廢物的出入庫(kù)情況及處置過(guò)程，有效實(shí)現(xiàn)過(guò)程監(jiān)管。

2.2 移動(dòng)終端技術(shù)

通過(guò)智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)廢物出入庫(kù)管理、在途運(yùn)輸管理等應(yīng)用。各方管理者可以通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)了解危險(xiǎn)廢物的出入庫(kù)、庫(kù)存、設(shè)備設(shè)施運(yùn)行、運(yùn)輸、處置等情況，方便操作，提高對(duì)危險(xiǎn)廢物的監(jiān)管水平[4]。

2.3 視頻監(jiān)控技術(shù)

視頻監(jiān)控是對(duì)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移、處置場(chǎng)所實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控的物理基礎(chǔ)，生態(tài)環(huán)境局或其他監(jiān)管部門(mén)可通過(guò)其獲取有效數(shù)據(jù)、圖像或聲音信息，對(duì)所有危險(xiǎn)廢物的處理流程進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)于突發(fā)性異常事件的過(guò)程可以全程監(jiān)視，有助于高效遠(yuǎn)程指揮和處置。

2.4 GPS/GIS技術(shù)

對(duì)危險(xiǎn)廢物運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)GPS定位、視頻圖像監(jiān)控，并借助4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳平臺(tái)[5]?？梢杂行б?guī)范運(yùn)輸車(chē)輛行駛路線，避免路線偏離，對(duì)異常偏離進(jìn)行預(yù)警，杜絕異常裝卸、傾倒等違法行為。

2.5 設(shè)備設(shè)施運(yùn)行監(jiān)控技術(shù)

危險(xiǎn)廢物處置過(guò)程中的設(shè)備設(shè)施主要分為三類：焚燒處理類、水處理類、固化處置類。設(shè)備通過(guò)PLC、工控機(jī)和以太網(wǎng)通信換模塊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。聯(lián)網(wǎng)采集設(shè)備模擬量和開(kāi)關(guān)量信號(hào)，經(jīng)換算和編譯后，回傳到生態(tài)環(huán)境局等相關(guān)部門(mén)，保證處置過(guò)程的規(guī)范有序。

3 系統(tǒng)總體架構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)的危險(xiǎn)廢物全流程監(jiān)管系統(tǒng)，依據(jù)最新《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》以下簡(jiǎn)稱《固廢法》，嚴(yán)格按照國(guó)家對(duì)危險(xiǎn)廢物的相關(guān)處理處置要求，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、GPS/GIS、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)應(yīng)用等技術(shù)實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生、暫存、轉(zhuǎn)移、處置的全流程信息化監(jiān)管。系統(tǒng)的建立可實(shí)現(xiàn)危廢從產(chǎn)生到貯存、轉(zhuǎn)移全過(guò)程管理精準(zhǔn)化、規(guī)范化、智能化，為危險(xiǎn)廢物的管理和應(yīng)急預(yù)防提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持，有效提高環(huán)保部門(mén)對(duì)危險(xiǎn)廢物的監(jiān)管力度和效率（見(jiàn)圖1）。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

4 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

4.1 生態(tài)環(huán)境局管理平臺(tái)

4.1.1 企業(yè)管理

企業(yè)管理信息由各單位自行維護(hù)，生態(tài)環(huán)境局審核。企業(yè)管理信息包括：企業(yè)名稱、地址、危廢負(fù)責(zé)人、聯(lián)系方式等基本信息。

4.1.2 管理計(jì)劃

根據(jù)《固廢法》的要求，產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物的單位必須按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定，按年度制定危險(xiǎn)廢物管理計(jì)劃，并存檔5a以上。產(chǎn)生危廢的入庫(kù)來(lái)源依據(jù)管理計(jì)劃生產(chǎn)，轉(zhuǎn)移聯(lián)單模塊的委托利用處置的經(jīng)營(yíng)單位依據(jù)管理計(jì)劃中“委外處置單位的單位名稱”進(jìn)行選擇。當(dāng)實(shí)際情況與管理計(jì)劃內(nèi)容不一致時(shí)，需要對(duì)管理計(jì)劃進(jìn)行重新備案。

4.1.3 申報(bào)登記

1）年度申報(bào)

主要包括：申報(bào)類型；單位基本情況；危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生、貯存和利用處置情況等。

2）月度申報(bào)

主要包括：月份、生產(chǎn)天數(shù)、上月貯存量、產(chǎn)生量、調(diào)整量、轉(zhuǎn)移量、利用處置量、期末庫(kù)存量、超一年庫(kù)存量等。

4.1.4 轉(zhuǎn)移聯(lián)單

產(chǎn)生單位危廢管理負(fù)責(zé)人登錄系統(tǒng)，填寫(xiě)轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)廢物名稱、數(shù)量、八段碼、運(yùn)輸單位、處置單位等信息，生成電子聯(lián)單。根據(jù)電子聯(lián)單，生態(tài)環(huán)境局可實(shí)時(shí)查詢相關(guān)轉(zhuǎn)移聯(lián)單備案信息。

4.2 危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生單位平臺(tái)

4.2.1 企業(yè)信息管理

企業(yè)信息管理包含企業(yè)基礎(chǔ)信息、產(chǎn)廢情況、貯存點(diǎn)信息等模塊。企業(yè)信息的修改，需提交生態(tài)環(huán)境局管理平臺(tái)進(jìn)行審核。

4.2.2 庫(kù)存管理

危險(xiǎn)廢物入庫(kù)，危險(xiǎn)廢物稱重后，通過(guò)智能終端的入庫(kù)功能，點(diǎn)擊完成入庫(kù)流程。打印唯一標(biāo)識(shí)二維碼，粘貼于危險(xiǎn)廢物外包裝上。

危險(xiǎn)廢物出庫(kù)，通過(guò)智能手機(jī)、平板電腦、PDA等移動(dòng)終端掃描入庫(kù)標(biāo)簽二維碼，完成出庫(kù)。

4.2.3 臺(tái)賬信息管理

臺(tái)賬信息是對(duì)企業(yè)每批次產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物的記錄。通過(guò)臺(tái)帳信息管理，可以對(duì)每種危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生時(shí)間、產(chǎn)生地點(diǎn)、產(chǎn)生量等歷史信息進(jìn)行查詢。

4.3 危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移單位平臺(tái)

4.3.1 危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移管理

危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移管理包含轉(zhuǎn)移聯(lián)單、處置臺(tái)賬、運(yùn)輸車(chē)輛、歷史查詢、報(bào)表生成等子模塊。企業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)移過(guò)程前，要先填寫(xiě)危險(xiǎn)廢物網(wǎng)上轉(zhuǎn)移聯(lián)單，積極向生態(tài)環(huán)境局登記備案。

4.3.2 運(yùn)輸車(chē)輛管理

危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移單位的監(jiān)控重點(diǎn)為危廢運(yùn)輸車(chē)輛的管理，通過(guò)在車(chē)輛上安裝GPS、視頻監(jiān)控等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸過(guò)程的全方位監(jiān)管，避免超出規(guī)定的電子?xùn)艡冢匆?guī)定運(yùn)輸路線，保持車(chē)距，嚴(yán)禁超速和強(qiáng)行超車(chē)，遇異常情況系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。

4.4 危險(xiǎn)廢物處置單位平臺(tái)

4.4.1 危險(xiǎn)廢物處置管理

危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生單位在填寫(xiě)轉(zhuǎn)移聯(lián)單時(shí)，先向處置單位提出轉(zhuǎn)入申請(qǐng)，待處置單位許可后，方能進(jìn)行處置轉(zhuǎn)移。當(dāng)危險(xiǎn)廢物運(yùn)輸車(chē)輛到達(dá)處置單位后，處置單位要主動(dòng)填寫(xiě)轉(zhuǎn)移聯(lián)單確認(rèn)，積極向主管單位生態(tài)環(huán)境局進(jìn)行申報(bào)。

4.4.2 處置工藝流程

將處置單位的工藝流程進(jìn)行登記備案，詳細(xì)填寫(xiě)處置工藝名稱、處置工序、處置設(shè)備，處置方式等，同時(shí)上傳處置工藝流程圖。此外，對(duì)關(guān)鍵處置設(shè)備安裝聯(lián)網(wǎng)裝置，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，切實(shí)支持業(yè)務(wù)、管理決策智能化、規(guī)范化。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著新固廢法的出臺(tái)，以及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的推廣運(yùn)用，為危險(xiǎn)廢物全流程信息化監(jiān)管創(chuàng)造了有利條件。實(shí)現(xiàn)全流程信息監(jiān)管可以規(guī)范企業(yè)危廢處置行為，杜絕亂傾、亂倒等違法現(xiàn)象，強(qiáng)化了管理部門(mén)執(zhí)法力度，促進(jìn)危險(xiǎn)廢物信息公開(kāi)，便于展開(kāi)嚴(yán)格的管理排查。有利于解決紙質(zhì)聯(lián)單填寫(xiě)、信息不對(duì)稱、監(jiān)管不到位等問(wèn)題。通過(guò)信息化技術(shù)提升對(duì)危險(xiǎn)廢物的綜合管理水平，是危險(xiǎn)廢物監(jiān)管的必然選擇，也是精細(xì)化管理的必要手段。