物聯網在環境監測應用發展中的思考與建議

楊怡明+彭建鋒+薛一飛+王艷蝶+趙晨

摘要：隨著科技的進步，信息技術能力的不斷加強，環保物聯網應運而生，它以自動、實時以及智能化、信息化等特性推動環保監管方式的變革。本文結合了漯河市環境監測物聯網技術的應用，闡述分析了物聯網在漯河市環境監測中的現狀及存在的問題，并針對問題提出了相應的建議。

關鍵詞：物聯網；環境監測

1、環保物聯網的概念

環保物聯網是物聯網技術在環保領域的智能應用，通過綜合應用傳感器、視頻監控、紅外探測、射頻識別等裝置與技術，實時采集污染源、環境質量、生態等信息，構建全方位、多層次、全覆蓋的生態環境監測網絡，推動環境信息資源高效、精準的傳遞，通過構建海量數據資源中心和統一的服務支撐平臺，支持污染源監控、環境質量監測、監督執法及管理決策等環保業務的全程智能。

環保物聯網從結構組成上大致分為三層結構。第一層為基礎層，也叫感知層，通常指部署在現場端的監測點位，例如工業企業的廢水廢氣排放口、河流斷面等，主要組成包括傳感器、分析儀、智能儀表等；其次為通信層，通信層的主要功能是將基礎層獲取的數據進行傳輸，傳輸方式分為無線傳輸和有線傳輸；最后為數據應用層，環保決策者可根據數據開展分析研判，做出科學的環保管理決策。

2、物聯網在漯河市環境監測應用中的現狀

2.1重點污染源自動監控網絡

漯河市重點污染源自動監控系統是河南省污染源自動監控網絡的重要組成部分。發展至今，漯河市共安裝了153套污染源自動監控系統，監測因子包括顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、化學需氧量、氨氮、總磷、流速、流量等十幾種，重點污染源基本實現了自動監控設施的安裝和聯網，能夠實時掌握工業企業污染物排放情況。為了加強監測數據應用，河南省環保廳在環保部統一部署的“重點污染源監控基礎數據庫系統”的基礎上，開發了“河南省重點污染源自動監控設施智能監管系統”“河南省重點污染源視頻智能監管系統”等信息管理系統，進一步把采集數據精細化整理分析，充分挖掘數據應用價值。

2.2城市空氣質量監測和水質自動監測網絡

近年來，隨著人民群眾對空氣質量要求的不斷提高，漯河市在原先4個國控空氣質量監測點的基礎上，又新增4個省控空氣質量監測點和6個縣級空氣質量監測點，累計覆蓋全市8個縣區，監測項目包括： PM2.5、PM10、二氧化硫、一氧化氮、臭氧等近十類監測因子，并建設了“城市環境空氣質量監控平臺”，為各級環境管理部門提供空氣質量日報、周報、月報等各類統計數據。

水質自動監測通過在河流斷面建設自動站，從而形成覆蓋全面的監測網絡。目前漯河市建運水質自動站4個，監測項目包括：PH值、溶解氧、總磷、總氮等，建設了“河南省水質在線監測系統”，為各級環境管理部門提供水質日報、周報、月報等各類統計數據。

3、物聯網在漯河市環境監測應用中存在的問題

3.1物聯網在環境監測中的應用不夠廣泛

目前，漯河市物聯網環境監測應用不夠廣泛，一是監測因子不夠全面，只是涵蓋了常見的監測因子，如二氧化硫、氮氧化物、氨氮、總磷等，其他污染物如重金屬、有機物、生物菌群等項目還未納入物聯網監測范圍；二是生態環境監測和土壤監測還未納入環保物聯網體系。除此之外，造成PM2.5和光化學污染的元兇，揮發性有機物VOC也未納入物聯網監測應用。特別是國家發改委、環保部曾在2015年聯合印發了《揮發性有機物排污收費試點辦法》，希望通過有效實施該政策，來達到治理或緩解VOC的排放，但由于監管缺乏實時性，一些企業出于經濟方面的考慮，并未按要求運行治理設施。因此，從目前來看，物聯網在環境監測中的應用還不足以完全支撐環境保護工作。

3.2污染源自動監測數據的合法性有待鞏固

按照國家環保部和河南省環保廳的要求，為切實規范污染源自動監測數據的有效性審核工作，漯河市每季度都會開展污染源自動監測設備的比對監測，并出具監測報告，以確保自動監測數據的真實有效。但是《中華人民共和國強制檢定的工作計量器具明細目錄》明確規定：第44項“有害氣體分析儀”、第51項“煙塵、粉塵測量儀”、第55項“水質污染監測儀”等環境監測設備，屬于強制檢定的器具。目前，河南省只對廢水自動監測系統的流量計進行過一次強制檢定，還沒有與計量部門開展過其他自動監測設備的周期性計量檢定，因此，自動監測數據的法律地位有待提高。

4、環保物聯網在未來發展的建議

4.1廣泛深入應用物聯網技術

環境監測與物聯網技術的結合，改變了傳統的環保監管方式，從之前的事后監管到現在的提前預警，很大程度上避免了環境污染造成的損失。因此對于水質中的重金屬和空氣中的VOC等敏感污染因子還應逐步納入到物聯網監測應用中，讓自動監測這個“永不休息的環保衛士”嚴密監視著排放情況，把污染事故的風險降到最小。其次，在全國的環保物聯網基礎較好的形勢下，未來漯河市也可以效仿國外發達國家，嘗試將物聯網技術應用到生態環境監測領域。如美國部署的用于實時監測城市環境污染數據的“CitySense”監測系統和用于監測大鴨島海鳥棲息情況的生態監測系統。

4.2加快鞏固污染源自動監測設備的合法性

為不影響自動監測數據作為環保行政處罰的依據，環保部門應積極與計量部門溝通協商，出臺相關的補充管理條例或采取臨時性措施，如環保部門暫時把數據有效性審核作為自動監測設備計量認證的補充，流量計的計量認證繼續由計量部門負責，待有明確的界定后，再逐步以計量認證代替有效性審核或以有效性審核代替計量認證。但在沒有明確的界定之前，環保部門應加強落實自動監測設備的超標留樣功能，一旦自動監測設備顯示有超標情況，實驗室可取留樣分析確認，這種工作模式至少在法理上能經得起考驗。

5、結論

現階段，漯河市的環保物聯網發展已具備一定的應用基礎，應用范圍不廣、合法性等問題還需要政府、科研企業、生產廠商等各環節的共同努力。環保物聯網更是一個長期的工程，是未來環境保護工作的利器，在當前這個云計算、大數據、大互聯的信息化時代，物理網技術定會在漯河市乃至全國的環境監測領域揮寫出新的宏偉篇章。

參考文獻：

[1]中國環保物聯網應用白皮書（2011年）.賽迪顧問有限公司，2011

[2]田鐵紅.程賡.毛松.譚虎，面向環境保護的物聯網發展探討[J].信息通信技術，2010endprint