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(rèn)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(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)成為政府和社會(huì)的共識(shí)。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(shí)踐并大力推進(jìn)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(gè)梯次的推進(jìn)。“十二五”期間，我國將進(jìn)行環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)第三梯次的推進(jìn)，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(yùn)維體系，實(shí)現(xiàn)三級(jí)數(shù)據(jù)貫通。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國已建成343個(gè)省市兩級(jí)污染源監(jiān)控中心，對(duì)1.5萬多家重點(diǎn)污染源實(shí)施了自動(dòng)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(shí)施重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)“123工程”。

1個(gè)平臺(tái)，2個(gè)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(xiǎn)概率不斷增加，庫區(qū)流域水污染控制亟待加強(qiáng)，水文水動(dòng)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(shí)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(dòng)層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、服務(wù)支撐層和智慧應(yīng)用四個(gè)邏輯層次，實(shí)施重慶環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)“123工程”。其中，“1”是指構(gòu)建1個(gè)環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資源云計(jì)算平臺(tái)，“2”是指開展2項(xiàng)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(jì)算平臺(tái)，包括水與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)預(yù)警監(jiān)測(cè)、總量減排與排污權(quán)交易、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境信用和環(huán)保公共服務(wù)、GIS支撐平臺(tái)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(duì)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代環(huán)保業(yè)務(wù)的海量數(shù)據(jù)，充分利用云計(jì)算和數(shù)據(jù)挖掘等先進(jìn)技術(shù)，建立綜合的環(huán)保業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)和智能應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)環(huán)保數(shù)據(jù)的充分應(yīng)用。

同時(shí)，要積極開展2個(gè)創(chuàng)新體系研究，建立兩給體系，即運(yùn)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(yùn)維模式，確保環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)、管理等的順利連續(xù)實(shí)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(dòng)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(jìn)重慶社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(cè)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(cè)工程主要是建立動(dòng)態(tài)的三峽庫區(qū)“面源污染動(dòng)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(gè)相聯(lián)系的工作模塊組成,包括流域劃定和細(xì)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(cè)工作模塊、模型計(jì)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(duì)傳統(tǒng)空氣、水、噪聲等安全保障，還需要能夠?qū)σ苿?dòng)危險(xiǎn)污染源、重金屬、輻射源等平時(shí)能預(yù)防，出現(xiàn)突發(fā)事件能夠進(jìn)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(cè)車實(shí)時(shí)定位、環(huán)境應(yīng)急處置實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、環(huán)境應(yīng)急管理實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建立全方位的環(huán)境應(yīng)急管理處置體系，同時(shí)建立基于GIS的應(yīng)急管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)指揮車的定位、查詢功能，實(shí)現(xiàn)環(huán)境事故的視頻監(jiān)控功能、應(yīng)急監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)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(gè)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(shí)段地對(duì)各種可能的污染源進(jìn)行在線監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)事故早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警，為環(huán)境事故及時(shí)、有效的管理提供有力保障。這個(gè)污染源在線物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控工程至少要包含以下幾個(gè)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(duì)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(jìn)行監(jiān)控，判斷企業(yè)污染治理設(shè)施是否正常運(yùn)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(dá)標(biāo)，還對(duì)污水治理設(shè)施的運(yùn)行狀況進(jìn)行了監(jiān)控。

二是河道運(yùn)輸污染物排放物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管系統(tǒng)：對(duì)在長江水域范圍內(nèi)注冊(cè)的危險(xiǎn)品運(yùn)輸船舶和途經(jīng)該水域的危險(xiǎn)品船舶實(shí)施全過程的監(jiān)控跟蹤，同時(shí)，規(guī)范港航管理部門、海事部門對(duì)危險(xiǎn)品運(yùn)輸船舶的監(jiān)控, 實(shí)現(xiàn)監(jiān)控資源的共享, 使危險(xiǎn)品船舶水上運(yùn)輸過程和在港口區(qū)域時(shí)監(jiān)控的無縫對(duì)接。

三是大氣環(huán)境質(zhì)量物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：在重慶市已有的污染源在線監(jiān)測(cè)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(duì)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(jìn)行測(cè)量，形成高低空立體空氣質(zhì)量環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(jī)動(dòng)車尾氣排放物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)：為機(jī)動(dòng)車排放污染物檢測(cè)機(jī)構(gòu)和機(jī)動(dòng)車污染防治管理部門提供的一整套系統(tǒng)，對(duì)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(cè)場(chǎng)、檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、存儲(chǔ)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(cè)過程、結(jié)果數(shù)據(jù)，更能實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)場(chǎng)、檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)人員、運(yùn)動(dòng)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(dòng)態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)：利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)固危廢物產(chǎn)生、貯存、轉(zhuǎn)移、處置利用等全過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管、預(yù)測(cè)預(yù)警，確保固危廢物安全，同時(shí)，能夠有效對(duì)固廢的轉(zhuǎn)運(yùn)過程進(jìn)行監(jiān)督，防止固危廢在運(yùn)輸途中被丟棄而對(duì)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。

（作者單位：重慶市環(huán)境保護(hù)信息中心）