■ 本刊記者 賀小花
治理環境污染迫在眉睫。隨著政府及民眾對環境保護意識的提高,安防產品在環保領域的應用空間逐漸擴大,智能高清視頻監控閃亮登場、物聯網技術大展拳腳。
今年1月,嚴重的霧霾席卷了中國中東部地區。中國74個城市從1月1日起公布PM2.5數據,在1月份十幾天內,有33個城市指標超過300微克/立方米,其中京津冀最為嚴重。從北方的石家莊、北京,到南方的南京,以及中部的武漢,大半個中國浸泡在濃霧中??諝馕廴窘o國人敲響了警鐘,環境沒有保護好,我們每一個人都是受害者。據去年《柳葉刀》雜志刊登的一項研究指出,僅2010年,空氣污染就造成中國約120萬人過早死亡——即便是對一個有13億人口的國家來說,這也不是小數字。過去十年,北京的肺癌病例增加了60%。除了大氣污染,水污染也日益嚴重。今年年初,浙江溫州被曝多地河流污染嚴重,網友紛紛懸賞環保局長下河游泳。毫無疑問,環境問題成為中國社會的大問題。
因此,治理環境污染,迫在眉睫。隨著政府及民眾對環境保護的意識提高,安防產品在環保領域的應用空間呈現擴大化趨勢,智能高清視頻監控走馬上任、物聯網技術大展拳腳。順理成章,安防產品在環保領域發揮的作用也擴大化。例如,過去計算企業產生多少污染物,大多通過物料衡算法、排污系數法來推算,不夠精確。而現在,企業污染物排放量能精確監測和記錄,通過監控系統,可準確掌握單位時間內某個地區內主要的污染物排放數據,使全地區環保信息數字化。
根據“十二五”規劃要求,為進一步加大污染減排力度,全國各省市大規模興建重點污染源在線監控工程,視頻監控、物聯網技術得到深度應用。確實,政府的推動力不可或缺。近段時間來,全國各地紛紛出臺關于針對污染源進行監控的政策條例。污染源在線監控系統是在點線面源的合適點位上安裝各種自動監測儀器儀表數據采集傳輸儀,應用物聯網海量集成技術細化污染源監控系統全方位架構,并通過各種通訊信道與監控中心連接,實現在線實時通訊,這樣傳感器感知的點位環境狀態就被源源不斷地發送并存儲在數據庫服務器上,從而由監管部門對排污口的排污情況進行實時分析、監測、管理。
采用先進的科技手段,建立環境保護監測、預警和應急處置機制,及時發現污染苗頭和捕捉污染源,是有效實施環保監測的重要環節;而迅速、準確地反映污染狀況,是正確判斷和處置污染事件的關鍵,特別是突發重大污染事件發生時,往往需要遠程調度和及時協調社會各方面應急力量,統一指揮領導,快速反應,更加需要及時、準確地收集到前方現場信息,并傳遞給環保指揮機構作為分析決策的依據,以便于及時做出合理的指揮調度。高清智能監控系統能滿足環境保護和管理多項需求,正被廣泛使用在環保第一線。
高清智能監控系統有許多優點,例如,傳統的模擬圖像的視頻監控通常是基于本地化的監控應用,各個監控點獨立組建監控體系,雖然可以通過網絡連接,實現簡單的調閱圖像功能,但是由于缺乏統一的規劃和設計,對于如何根據環境監控業務特點更加方便靈活的調閱圖像、數據及出現突發環境事件的應急指揮還缺乏足夠的思考,造成了環境監控工作的被動。
同時,由于模擬攝像機技術上對清晰度的限制,絕大多數的模擬攝像設備只能提供基于CIF、4CIF、D1格式的影像資料,每當環境污染事件發生時,錄像畫面只能勉強呈現污染現場的輪廓,污染細節卻模糊不清,根本起不到提供現場證明、線索的關鍵作用。而且這些視頻影像資料只限于圖像的瀏覽應用,無論在圖像的清晰度、流暢度以環境數據應用等方面都已經無法滿足目前環保系統的高清、數據化同步等需求,制約了環保系統對染污源監測和管控的整體效果。

針對環保監控的實際需求,結合先進的技術及應用,一些有實力的安防公司提出高清智能網絡化環保監控方案。方案以IP傳輸網絡,H.264協議群為傳輸基礎,是集1080p、720p高清圖像、音頻監控及對講、數據疊加、智能化分析及告警、可視化指揮調度為一體的綜合型應用系統。
通過高清智能網絡環保監控方案,可實現視音頻及報警信息的采集、傳輸/轉換、顯示/存儲,進行權限管理,保證信息的安全、可視化的環保事件的應急預案管理和調度等多項功能。通過攝像系統對污染事件頻發的區域進行連續監視,通過控制中心和分控中心遙控的方式調整監視區域和染污源監控點,環保部門足不出戶即能實時了解情況并進行監督,一旦發生污染事件,可查閱現場錄像記錄,并與環境監測數據疊加同步顯示,為調查和處理提供方便,把現場監控模式由傳統的單一型、粗放型向綜合型、智能化、集約型轉變,提高了環境管理的效率。
監控系統的高清化(1080P、720P)以及智能化(智能識別、智能分析等)應用已經成為目前環境監控的發展趨勢。高清技術與IP技術結合,將為用戶提供前所未有的數據傳輸量和畫質體驗。通過高清1080p、720p視頻監控系統,用戶將能夠分辨出最細微的圖片細節和現場的真實情況,適用于更多環保監控系統中污水、大氣、粉塵現場監控的實際需要。高清視頻監控將為環境監控來來更強的易用性、清晰度,以及更多復雜環境的監控應用。
智能分析系統則通過對視頻、音頻以及數據的獲取和分析,判別環境狀況是否正常,如出現污染物超標等異常情況,則會自動進行報警,提示環境監測和管理部門注意并及時進行處理,遏制重大污染事件的發生。
有高清智能視頻監控設備為污染源在線監控系統“坐鎮”,企業再想和監管部門“躲貓貓”就十分困難了。監管部門可以從監控中心清晰地看到通過視頻監控設備傳回的企業排污口處的實際情況,無論是排污量、污染處理設施的運轉情況還是監測站房內設備運轉的現場情況,都難逃“電子眼”的實時監控。架設了視頻監控設備,監管部門能夠及時發現問題并遠程協助,從而提高工作效率,降低工作成本,提高污染源監控設備的運行率及準確率。同時視頻監控系統還可以接入應急指揮系統,一旦企業發生污染事件,便可及時進行遠程調度指揮。
記者發現,北京建成3G探頭實時監控,重點整治工地PM2.5。而為迎接2014年青奧會,南京將建環境監控超級站可迅速鎖定污染源。
環保物聯網就是通過綜合應用傳感器、RFID(射頻識別)等相關技術,實時采集污染源、生態等信息,構建的全方位、多層次、全覆蓋的生態環境監測網絡。目前這項技術已在環境質量在線監測等系統應用了10多年,是物聯網技術應用較早的一個領域。未來,隨著物聯網技術的發展和在環保領域的全面應用,特別是在監控PM2.5,即直徑小于或等于2.5微米的細顆粒物方面,物聯網技術將在環境質量監測領域大展身手。
化學需氧量、二氧化硫、氨氮和氮氧化物等污染物已經作為約束性指標納入國家“十二五”規劃,而通過物聯網技術的應用,完善現有系統,整合信息資源,實現這些環保指標體系的有效監測、統計和考核,能夠進一步提高環境質量監測數據的準確性,增強污染源監控效果,有效提升環境監管能力,促進節能減排目標的實現。同時,通過環保物聯網的應用建設可以進一步促進環境應急管理體系的建立。
另外,環保物聯網技術能把各類污染源信息和環境信息實時采集,建立統一的智能海量數據資源中心,進行數據挖掘、模型建立,從而為監管部門提供總量控制、生態保護、環境執法等服務的數據基礎。通過物聯網技術實現對水、氣、聲、土壤、生態等環境要素,特別是核輻射、危廢、醫廢等危險源進行全方位的監測,全面、有效的監管,從而能夠準確預警各類環境突發事件、全面反映環境風險和質量的狀況和趨勢,實現對突發環境風險的預警預測、應急準備、應急指揮和響應以及事后管理,形成環境風險應急的全過程管理,成為防范環境風險的有效保障。

同時,應用物聯網建設全方位的環境質量和污染要素的監測、監控體系,通過實時監測、過程、數據分析、決策支持等手段,增加和豐富環境信息數據,保證環境數據的真實性和時效性,從而節約管理成本,改進傳統的管理方式,為環境管理的科學決策提供重要支撐。
這幾年,政府在環保物聯網的建設上花費了大量心血。我國“十一五”投入120多億建設了葉、支、干齊全的、成體系的環保物聯網,是環保部有史以來最大的事件,被媒體稱為世界第一的物聯網。在此良好基礎上,“十二五”環保物聯網的構想,首先要找尋政府和民間的各種動力,推進環保物聯網的覆蓋性建設,使之成為公共信息基礎設施,開展環保物聯網的深度應用,實現環保物聯網與環保業務和管理的融合。
可喜的是,當前的環保物聯網建設取得了不俗的成績,我們看到,早在2010年無錫就用物聯網監控太湖藍藻。2012年成都被確定為環保物聯網示范城市。我們還發現,物聯網環境監測應用將主要向著應用的廣度與深度方面持續拓展。目前,從我國物聯網環境監測應用的細分結構可以看出,市場主要以廢氣、廢水的污染監測和大氣、地表水質的生態環境監測為主,環境監測的對象與范圍相對較窄。隨著國家戰略性新興產業的迅速崛起,以及國家經濟領域的逐步擴展,在綠色經濟、海洋經濟等市場的帶動下,近岸海域、土壤、空間環境、生物、電磁和核輻射等領域將成為環境監測中新的市場增長點,物聯網環境監測應用的廣度也隨著得到進一步的延伸。
只要梳理一下我國環境保護機構的變化,就能看出端倪,看出環保領域的商機變化。1972年,我國的環境保護事業開始起步。1973年,成立國家建委下設的環境保護辦公室,后來改為由國務院直屬的部級國家環境保護總局。到2008年“兩會”后,環??偩稚駷椤碍h保部”,并對全國的環境保護實施統一的監督管理。各省(市、區)也相繼成立了環境保護局(廳),并設立環保舉報熱線12369和網上12369中心,接受群眾舉報環境污染事件。
我國“十一五”期間環保投資約占同期國內生產總值(GDP)的1.35%,其中2010年財政環保支出2426億元,同比增長25.4%。在“十二五”期間我國環保投資將達3.1萬億,較“十一五”期間的投資額增長121%,未來5年行業復合增長率為15%-20%,到2015年將達到GDP的7%-8%,到2020年環保將成為國民經濟的支柱產業。
僅以今年為例,各省市都把環保建設作為大事來抓,安防企業可以早布局,爭取分得一杯羹。
2月份,云南省把環境管理“信息化、智能化、精細化”建設作為環保工作的重中之重,計劃用3年時間建成全省“數字環?!斌w系,實現環境管理的轉型升級。云南省將整合現有資源,編制全省“三化”建設實施方案,統一標準,爭取中央和省級相關部門的支持。今年省級環保專項資金安排2000萬元投入全省“數字環保”體系建設,各州市環保部門爭取配套資金,加快各地“數字環?!斌w系建設。
3月,河南省的環境保護工作進入智慧環保時代。通過安裝在全省1000多個重點監控單位的自動監控設施,將監控數據和環境信息通過光纖傳向省環境監控中心,在大屏幕上,鼠標一點,就可以隨時查看每個監管單位的數據。一旦發現污染超標,即可派環保監管人員查處。

4月,威海市啟動“智慧環?!表椖垦芯抗こ?。威海市環保局與清華大學、威海北洋電器集團聯合開展“智慧環保”項目研究。“智慧環保”是“數字環保”概念的延伸,借助物聯網技術,把感應器和裝備嵌入到各種環境監控對象(物體)中,通過超級計算機和云計算將環保領域物聯網整合起來,實現人類社會與環境業務系統整合,以更加精細和動態方式實現環境管理和決策的智慧。項目建成將提高環保科技的綜合應用水平,方便市民隨時查看環境質量信息。
可以預測,未來,不論是中央,還是地方政府都會加大對環保領域的投資和建設,對安防產品的需求將會擴大。
隨著人們對環境的日益重視,環境保護已經成為一個世界關注的焦點。人類只有一個地球!保護環境,其實就是保護我們自己,就是保護我們的子孫后代。4月22日是全球性的“地球日”。每年的這一天,世界各地都要開展形式多樣的群眾環?;顒印2粌H如此,6月5日也定為“世界環境日”,保護環境是每一個地球人的責任。在我國,環保逐漸成為國家大事。去年,黨的十八大報告把生態文明建設放在突出地位。毫無疑問,政府將加大對環保建設的投資,環保投資熱潮必然帶到一系列下游產業的發展。安防產品,因智能高清監控設備在污染源監控上發揮的作用巨大,再加上環保物聯網技術的深度應用,必然能成為新貴,為我國的環保建設當好排頭兵。