物聯網：環境科學管理的助推器

物聯網：環境科學管理的助推器

■專家名片

魏斌博士、研究員。環境保護部信息中心總工程師，目前研究領域有電子政務、環境信息技術、環境遙感應用、環境地理信息系統、環境信息標準與規范等。

從互聯網到物聯網，從網格計算到云計算，從數字地球到智慧地球，從海量數據到大數據擴展，不斷涌現出新的概念和新的技術。伴隨著這些新技術革新的是生活、生產方式的相應改變。環保領域也在進行著一場這樣的關于環境監管方式和手段的轉變，這種改變正是得益于環保物聯網技術的應用。

環境監管的“千里眼”、“順風耳”

環保物聯網是物聯網技術在環保領域的應用，通過綜合運用射頻識別技術（RFID電子標簽）、紅外傳感器等各種感知技術，實時采集污染源污染物排放、環境質量和生態保護等信息；通過衛星通訊網絡、移動互聯網絡、有線網絡等各種通訊信道，實時地將感知的生態環境信息傳輸到環境管理部門海量數據資源中心，實現多種分散的信息互聯互通；通過綜合運用各種數據分析方法，對感知的生態環境信息進行智能化處理和科學分析，支撐環境質量改善、污染物總量減排、環境風險防范等環境保護重點業務工作，實現環境監管精細化、智能化和科學化。

物聯網是環境監管的“千里眼”、“順風耳”，讓環境信息獲取更透徹。通過環保物聯網應用，能夠對水、大氣、土壤、生態等多種環境要素進行全面感知和自動監測，全面評估生態環境質量的現狀，準確預測生態環境質量變化趨勢，科學預警環境污染事故的發生；能夠對各種污染源、污染物末端排放監測、工況過程監控，將環保管理模式由事后處理為主轉向事前預防為主，由粗放式監管轉向精細化監管；能夠對核與輻射、危險廢物和危險化學品運輸等風險源進行全程監管，對突發環境風險預警預測，有效防范環境風險發生發展。環保物聯網是一種新型技術手段的應用，是推動環保多個層面的變革創新，更是信息化創新環境管理的具體體現。

環境科學管理和決策的好幫手

鄂爾多斯市環保物聯網監控管理平臺。 許曉婷/攝

環境管理水平與生態環境信息獲取和利用水平密不可分。及時、準確、全面的生態環境信息是環境管理部門科學決策的重要依據。環保物聯網使生態環境信息獲取和感知更加透徹，環境信息互聯互通更加全面，環境管理更精細、更智能、更科學。

通過對污染源污染物末端排放自動監測，以及工況過程自動監控，不僅幫助監管人員實時了解污染物的排放情況，而且當企業超標排放、惡意排放污染物時，能夠及時發出指令，自動關閉排污口，有效防范環境污染事故的發生。通過安裝IC卡總量自動控制系統，讓污染源企業刷卡排污，一旦超過卡內設定的總量，生產就自動停止，有效地實現污染源排污的總量控制。

環保物聯網應用獲取的環境數據，加上環境管理中其他政務業務信息，形成環境大數據，通過對環境大數據的綜合分析、統計分析和深度挖掘，不僅實現了對環境質量現狀和污染源污染物排放情況進行科學評估，而且準確地預測環境質量的變化趨勢，預警環境風險事故的發生，有效提升環境管理決策能力，實現環境智能管理和科學決策。

環保物聯網應用全面開花

環境保護領域是最早開始物聯網探索和實踐，并大力推進的單位之一。20世紀90年代中期，環保部門嘗試在排污口安裝流量計，俗稱“黑匣子”，并通過網絡實時將監測的污染物數據傳輸到管理部門，實現對污染源污染物排放的有效監管。在試點工作取得明顯成效的基礎上，逐步開展重點污染源在線監控系統的建設，并利用到環境監督、執法管理工作中。污染源在線監控系統就是在污染源廢水、廢棄排污口處安裝各種自動監測儀器儀表和數據采集傳輸儀，這些設備通過有線或無線網絡與環境管理部門（環境監控中心）的服務器相連，實現在線實時通訊，數據采集設備將污染物排放數據實時地傳輸到環境監控中心，供管理部門使用，這實際上就是物聯網的應用。

近年來，我國環保物聯網在諸多領域得到初步應用，效果初顯。在污染源排放監管方面，建立了污染源自動監視和監控系統；在環境質量監測方面，已形成國控、省控、市控三級為主的環境質量監測網；在飲用水源地環境風險管理方面，初步建立起飲用水水源地環境風險監測預警系統；在危險化學品環境管理方面，建立了危險化學品運輸全程監管系統；在機動車尾氣管理方面，建立了機動車尾氣檢測聯網監管系統……

北京市已建立完善的空氣質量監測網絡，并開發了提供實時空氣質量指數的手機軟件。CFP/供圖

應用深度和廣度不斷拓展

隨著物聯網核心技術和關鍵技術不斷成熟，環境監管可以更加深入高效。“十二五”期間，安裝自動監控設備的污染源企業數量不斷擴大，污染物監測指標不斷增加，污水處理廠和30萬千瓦以上電廠中安裝過程監控系統的數量也在不斷擴大，從廢氣、廢水自動監測擴展到危險廢物、重金屬、輻射源自動監測。在重點水域、重要飲用水水源地、國界河流和主要支流入河口不斷增加水質自動監測站數量，增強水環境預測預警監測能力。針對當前主要城市霧霾的嚴峻形勢，不斷增加細顆粒物（PM2.5）的監測點位，增強空氣質量監測預測預警能力。在環境一號衛星有效載荷應用的基礎上，不斷增加環境衛星后續星和環境專用載荷的研制與發射，增強對溫室氣體、空氣污染物、水污染等的監測，拓展衛星遙感應用領域。

環保物聯網逐步與智慧城市融為一體也成為一大亮點，與智慧交通、智慧農業、智慧城管、智慧醫療、智慧能源等關聯應用，促進了各領域信息共享和業務協同。如，給黃標車安上電子標簽，與智能交通相關聯，可以有效阻止黃標車駛入高速公路，與城市交通違章監控（“電子眼”）信息共享，可有效遏制黃標車的違法行為。給危險廢物和危險化學品安上電子標簽，為運輸車安裝視頻監控和GPS定位系統，實現與交通部門、衛生部門的共享信息，提高實時跟蹤能力，增強部門之間的業務協同能力，有效防范環境風險的發生、發展；通過對進口放射性同位素安裝電子標簽，與海關、商務、工信等部門及使用部門信息共享，加強放射性同位素全過程監控，可有效避免由于放射性同位素的丟失而引起的社會恐慌。

前景廣闊，尚待持續發力

優先解決損害人民群眾健康的大氣、水、土壤等突出的環境污染問題，是環境保護工作的重中之重。建立統一監管所有污染物排放的環境保護管理制度，加強對工業點源、農業面源、交通移動源等污染物排放，以及大氣、土壤、地表水、地下水和海洋等所有納污介質的統一監管，將對環保物聯網的發展具有極大的推動作用。

2010年《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》明確將物聯網確定為國家科研和新興產業發展戰略。2011年國家發改委將環保物聯網作為示范工程，環保物聯網應用前景被普遍看好。

而環境保護監管對象復雜、范圍廣泛、任務繁重、關注度高、影響面大，僅依靠人員有限的環境執法隊伍和“靠腿跑、用眼盯”的執法手段不可能實現常態化、制度化的巡查和監管，必須繼續運用科技信息化手段，運用物聯網打造監管利器，提高監管水平，必須強化利用衛星對地觀測“站得高、看得遠、大范圍”的優勢，強化利用地面自動監測監視“自動、實時、在線”的優勢及時、準確、全面獲取各種信息，實現環境監管“看得見、反應快、抓得準、管得住”。