鹿城區“智慧環保”工程建設設想

楊影　李軍

【摘要】：隨著我國近年社會經濟的不斷深入發展，環境問題越來越復雜，環保工作的要求也日益提高，傳統的環境管理方式已經難以滿足環境管理和社會公眾的需求。通過信息化技術手段，已成為環保工作的必需和共識。

【關鍵詞】：智慧環保 工程建設

1、智慧環保簡述

1.1、智慧環保特征

智慧環保系統是通過物聯網和云計算技術的應用來提高環境管理水平、提升環境執法效能、有效防范環境風險和實現環境科學決策的智能化平臺，具有智能感知、智慧分析和智能決策的功能。

1.2、智慧環保技術體系

首先是建立智能感知體系，對水環境、氣環境、污染源等進行全過程監控，以盡可能實時地了解掌握污染狀況；

二是建立環保統一的物聯網絡，實現與各感知點的互聯互通；

三是建立環保云數據中心，納入環境感知數據、環境管理數據，同時有效整合水文、氣象和周邊城市環境質量信息等公共資源，對數據進行智能分析；

四是建立智慧應用及決策系統。包括移動執法管理系統、環境質量評價系統等環保智慧應用系統和環境智能決策系統，使環境管理、環境決策、預報預測更為科學、準確。智慧化數字環保是智慧環保的探索，結合運用大數據技術、云計算等技術逐步形成智慧環保。

1.3、智慧環保的建設意義和目的

基于“智慧環保”的理念，將物聯網技術應用于環境保護領域，可以有效整合通信基礎設施資源和環保基礎設施資源。

智慧環保體系的建設，將實現“綜合辦公自動化、業務管理一體化、環境監管可視化、績效評估規范化、環境決策科學化、企業服務網絡化”，構建成“廣泛感知、海量聚集、智能處理、及時響應”局面。同時，也能讓市民進一步感知環境、關注環境，實現環境管理的聯防聯控。智慧環保平臺的建設在一定程度上彌補了環保部門人員少、路途遠、車輛缺所造成的監控盲區，能有效提升環境污染防控能力和水平，提供有力的保障，開辟了環保新道路。

2、國內外建設情況

2.1、國外

國外的環保智慧化建設起步較早，如紐約哈德森河的重生、佛羅里達海洋研究組織建設的富營養化監測平臺等從方案創新、技術應用、管理機制等方面都具有很好的借鑒意義。

案例：虛擬數字河流——紐約曼哈頓哈德森河的重生；美國佛羅里達海洋研究組織建設的傳感平臺——MARVIN富營養化監測平臺；美國國家自然科學基金會資助，由哈佛大學和BBN公司聯合開發出的、可以報告整個城市實時監測數據的無線傳感網絡項目CitySense，該項目通過在美國馬薩諸塞州劍橋市的路燈上安裝傳感器，利用WiFi無線網絡技術，將監測信息回傳到監測中心，監測信息包括壓力、溫度、相對濕度、風速、風向、降雨量、降雨強度、CO2、噪聲，之后為用戶提供CitySense網站信息查詢。

2.2、國內

前些年，在中國不少城市開始數字環保系統的建設熱潮。株洲、無錫、寧波、深圳、蘇州、衢州等國內城市己紛紛啟動數字環保戰略，意在通過數字環保提升環境管理水平，改善環境質量。但大多都只是單獨的建設數字環保系統，未將數字環保系統上升到智慧環保系統的理念。目前我國智慧環保體系的建設處于初級階段，對智慧環保的理論與實踐的研究還處于探索階段，隨著環保物聯網技術的不斷推廣，隨著“數字環保”技術的不斷成熟和應用規模的不斷擴大，我國多地初步形成了集監測、監控和監管三位一體的“智慧環保”體系。

案例：浙江省的污染源自動監控管理系統；無錫市的太湖水環境監測示范工程；南水北調中線工程水源地及沿線水質監測預警關鍵技術研究與示范工程；湖南省的“智慧湘潭”工程等。還有深圳、蘇州、沈陽、威海、嘉善等城市都開展了智慧環保工程建設。

3、溫州市及鹿城區建設情況

3.1、溫州市智慧城市創建實施方案：

溫州市環保局近年來通過數字環保系統的建設，為日常工作的開展奠定了基礎，取得了明顯的成效。一定程度上具備了建設“智慧環保”的基礎條件。

溫州市政府目前也已經開展“智慧溫州”的建設工作，根據2013年溫州市“溫州市智慧城市創建實施方案”，到2015年，“智慧溫州”基本框架初步形成并取得階段性成果，將形成“信息化與城市化深入融合并成為引領創新發展的重要驅動力，信息基礎設施達到一流水平，信息資源普遍共享，公共服務更加高效，城市建設、管理、運行更加精準，公眾生活更便捷，“智慧城市”框架初步形成；保持城市信息化綜合水平領先地位，構筑智能、生態、宜居、可持續發展城市。TD-LTE（4G）、智慧旅游等專項試點、住房建設部智慧城市綜合試點通過驗收。”的發展格局。作為“智慧溫州”的一份子，“智慧環保”的建設也已準備就緒。

溫州市智慧環保工程目標為，建立覆蓋全市各級環境保護部門的信息化網絡，通過整合建設環保基礎數據庫，建立環境在線監測系統、重點污染源在線監控系統、市縣二級環境管理信息系統“三位一體”的監控體系，全面提升環境管理及時性、準確性和科學性。方案提出：開展移動辦公系統及移動執法系統建設應用，建成油煙在線監控系統、輻射源在線監控，提升污染源在線監控，通過整合各監控系統數據提升環保在線監控應用水平。

3.2、鹿城區環保信息化現狀

近年來，鹿城區環保信息化建設快速發展，鹿城區環保局以網絡建設為基礎，以污染源在線監控建設為重點，開展信息化建設戰略，信息化應用水平顯著提高，為提高綜合管理與行政執法效能提供了有力保障。

3.2.1智慧監測系統逐步深化

2014年下半年，區環境監測站投入十余萬元，建立了智慧監測系統，主要用于水環境檢測數據分析匯總，截至目前已經繼續深化開展了大氣、噪聲和輻射檢測數據的分析匯總功能。下一步準備開展標準建立，用于達標研判，開發電子報告自動生成功能以及自動電子簽章功能。

同時，區環保局還專門成立自動監測數據有效性審核評定小組，出臺工作規定，對現場核查、比對監測的頻率等做出具體要求。針對在線監控設施監管工作技術要求高、一線執法人員業務水平不高的問題，區環保局專門選聘專業技術人員，建立在線監控監測專家庫，并在現場核查時從中邀請1名專家參與執法，全程提供技術指導。

3.2.2污染源在線監控建設初具成效

2016年以來，鹿城區環保局一直致力于深化生態文明體制改革，通過創新各項舉措構建“智慧環保”平臺，通過把前端儀表、智能終端和中心監測軟件的數據精準集成到環保監測和環境預警的信息平臺，將轄區所有安裝在線監控設施的重點污染源全部納入比對審核范圍，實現了對重點污染源自動監測數據有效性審核全覆蓋。

目前，區環保局已確定在線監控對象14家共19個監測點，明確納入比對的污染因子13項。2016年6月起，區環保局聯合相關監測公司，已完成第三、四季度全區共28家比對監測任務。“作為創新‘智慧環保建設的一個重要舉措，污染源在線監管監控實現了環境監察投入人力少，但監控面更廣的轉變。”

3.2.3網絡基礎設施形成規模

依托于國級、省級、市級環保網絡，鹿城環境保護系統已經基本形成了政務內網、業務專網、公眾服務網的三網格局。局域網覆蓋區局、監察大隊、環保所、監測站等，業務專網覆蓋到了市縣各級環保單位和部門。

3.2.4應用系統普及初見成效

以業務需求為導向，鹿城環保局下屬各部門積極推廣使用國級、省級以及市級各類環保應用系統，在線監控系統、OA系統、業務網站、信訪系統等得到了普及使用，排污收費、污染普查、電子政務監察、審批、行政處罰得到了廣泛推廣，初步建立了信息互通、資源共享的橋梁。

3.2.5環保電子政務服務水平不斷提高

2008年起，依托區政府政務網站，鹿城區環境保護局完善了政務信息發布體現，近年逐步進行了升級改版，增加了空氣質量、水質月報，完善了公眾參與互動、網上辦事功能。

通過以上創新舉措，鹿城環保以智慧監控監測系統建設為重點，搭建了“智慧環保”平臺，實現了重點污染源排污全過程監控監管，補齊了基層執法力量不足的短板，有效提升了環境監管執法能力，提升了及時應對突發環境狀況、保障轄區環境安全的能力。

4、鹿城區智慧環保建設現存問題

隨著國家、省市對環境保護事業越來越重視，鹿城區環保的信息化系統也越來越多，但就目前而言還存在如下問題：

4.1業務應用系統分散，缺乏統一的登錄入口

由于各個業務系統大多是由上級環保部門分別在不同的時間委托不同的廠商開發，所采用的體系結構各異，且系統使用權限分散在各個不同的業務科室或下屬單位，系統之間沒有建立相互關聯，也缺乏整體統一的規劃，沒有建立統一的單點登錄體系（SSO），不方便領導和管理部門通過統一的入口來查閱、使用相關的業務信息。

4.2污染源信息多重錄入，缺乏統一的管理平臺

目前鹿城環保局下屬各部門都有各自的業務應用系統，為了實現各自的業務功能，都對污染源進行管理。由于這些系統沒有一個統一的關聯，對同一污染源有不同的編碼標示，且存在對于同一污染源表示的含義也不盡相同，導致定義不明確，數據格式不一致。同時污染源信息在多個系統中多次錄入，增加了工作量且無法得到統一并完整體現的污染源信息。

4.3業務應用系統中編碼規則多樣，缺乏統一的編碼標準

由于現有的業務應用系統都是分別建立的，因此使用的編碼也不盡一致，例如企業規模代碼、企業性質、建設性質、經濟類型、排放去向、行業類型代碼、污染物代碼等，比較突出的是行業類型代碼和污染物代碼，數據缺乏一致性，導致數據集成和數據交換比較困難。

4.4業務應用系統相互獨立，缺乏統一的數據共亨與交換

由于業務之間的關聯關系，各個業務應用系統之間需要進行數據交換。數據的交換存在兩種情況：一是一個業務部門或者業務應用系統將同一信息分別傳送到多個部門、多個系統；二是同一個業務部門或者業務系統使用多個部門、多個系統的數據。這樣造成了系統之間數據交換困難，即同一個業務信息如果要到達多個部門，需要多次傳送；而同一個部門，因同一業務事件，需要向多個部門索取多種業務信息（如現場檢查需要了解污染源審批、許可證等情況）。而由于目前各個業務系統分散使用，系統之間沒有數據交換平臺，每一類業務信息的交互，都需要單獨進行定制開發，造成數據的重復建設。

4.5業務系統流程不連貫，缺乏對業務流轉的完整性體現

當前，環保局的各類主要業務都是分別在不同的應用系統中實現的，因此各業務應用系統之間應該存在非常緊密的業務關聯，但是在目前的業務應用系統的處理過程中缺失這些關聯，造成數據資源不能得到有效地利用，具體的業務關聯情況羅列如下：

①建設項目審批后的項目檔案移交到監督部門，由監督部門根據項目的管理權限，分別將相關的項目轉移到監察部門；

②監督部門要求企業進行排污申報，并核發許可證，同時將許可證的相關信息告知監察部門；

③監測站在進行例行監測后，將監測報告送交監察部門，以便執法；

④現場調查部門在發現企業違法行為后，提交處罰建議，由立案部門進行立案，然后再轉法規部門進行案件處理。法規部門把案件進展情況反饋到各相關部門；

⑤現場檢查時需要各個業務部門的數據，如審批、監測、執法、投訴等。

4.6業務應用系統各自為陣，未實現共享。

由于未建立環境數據中心，環境管理業務數據分散在各相關業務應用系統內，各個業務應用系統成為信息孤島，未實現共享。

4.7環境業務管理信息化應用覆蓋面與應用的深度仍待提高

一方面自動監控系統等一批環境業務雖然已經實現了信息化，但未能實現深入的、面向管理的分析功能，為決策提供輔助的數據服務，各部門應用不充分。

4.8環境問題愈顯復雜，環境預警及信息決策支撐能力亟待加強

當前各類環境突發事件相繼發生，環境保護應急處置需求愈發迫切，因此，更應該通過信息化工作建立突發環境事件應急聯動機制，突破行政區域局限，實現信息互通、資源共享、應急聯動、優勢互補，共同做好應急工作。

4.9末建立統一的環保公眾交互平臺，環保的公眾參與度不夠。

鹿城區目前尚未能建立統一的環保公眾交互平臺，實現環境行政審批業務網上受理和審批，環保的公眾參與度不夠。應盡快通過建立移動環保公眾應用，通過建設環保輿情分析平臺，提高公眾參與度，改善環保局對環保輿情預警的分析與跟蹤。

5、鹿城區智慧環保需求分析

5.1、業務功能需求

業務需求是在對環保局機構職能及下屬單位日常工作理解和具體描述的基礎上，提出應用系統需要解決日常工作中的什么問題或帶來什么改變，并提出相應的業務模型。詳細、準確的業務需求分析是應用系統順利開發并實現既定目標的保障。

智慧環保涉及的環保業務需求包括如下：環境質量數據采集監測、執行環保標準和法規、環境質量統計分析、環境評價與環境預則、總量控制管理需求、危廢聯單管理需求、現場執法管理需求、“12369”投訴與信訪管理需求、應急監測管理需求、環境事件與事故處理、應急指揮管理需求、環境評價與環境預則、監測設備有關數據、環保專題基礎地理數據、污染源屬性數據、監控點屬性數據、監控數據等。

5.2、 用戶需求

根據各級環保部門組織架構和業務分類，智慧環保系統應該分層考慮系統用戶的需求：

5.2.1決策層用戶

指各級政府相關決策部門、環保局單位領導，提供宏觀決策支持。需要了解區域性環境總體狀況，及大氣、水等污染基本情況。

5.2.2管理層用戶

指各業務部門各級負責人。對本部門業務進行決策調度。了解所負責的業務的各類詳細的過程信息、各類統計報表信息、各類指揮調度預案信息、值班人員信息；能夠編制各類調度預案等。

5.2.3操作層用戶

指各類相關業務管理人員。需要了解全市環保總體污染狀況及發展趨勢；了解全市實時環境質量狀況；能夠對數據進行檢索和維護。

5.2.4瀏覽用戶

包括單位內部職工、相關政府部門和社會公眾，可以瀏覽各類環保監測統計有關的發布信息。

5.2.5污染源用戶

包括所有污染源排放單位的環保崗位人員，只開放他本單位監測設備的數據，作為監督、改善依據。

5.2.6公眾戶用

包括所有公民在內，提出公眾參與制度，讓公眾享有掌握環境質量情況等環境知情權。

5.3、接口需求

環境管理業務系統繁多，涉及到了審批、監管、驗收、監測、監察、信息等部門，每個系統既自成體系，又相互聯系。要突破環境管理部門信息孤島的局面，實現所有的業務系統對接，需要統一外部接口，將所有業務系統安裝在中心機房服務器，開放業務系統之間的通訊端口，統一接口協議，實現一站式登錄。

6、智慧環保建設原則

6.1、重在整合，優化完善

按照公開是必須，不公開是例外的原則，環境數據要全部整合到數據中心。“智慧環保”最大的特點是整合合，平臺把環保部門的移動執法系統、在線監測系統、污染物綜合管理系統、電子處罰系統等有機融合，同時，還應整合公安、水利、電信等部門相關系統信息，形成一個有機的整體，并在此基礎上，進行優化完善。

6.2、統一標準、統一規范

“智慧環保”的建設必須堅持統籌規劃、有序發展的原則，克服無序、無規劃的盲目發展，以及無標準、低水平的重復建設，在規劃的基礎上，統一標準與規范，加強標準化和規范化建設。

6.3、內容全面、重點突出

加快信息化建設速度，在大氣、水、土壤、執法系統等基礎上，加快推進公眾關注較多的信息化建設項目。“智慧環保”的設計方案必須站在全局、整體的角度，充分考慮項目建設工作的方方面面，不能有所遺漏。面對項目建設的各項工作，還須突出重點，抓住主要矛盾，做到綱舉目張，從局部的重點出發，最終覆蓋到整體。

6.4、技術先進、架構合理

近年來信息技術及通訊技術有著顯著發展，因此項目的建設一方面應借鑒成功案例，另一方面應將云計算、物聯網、3S技術、4G通訊、數據挖掘等技術應用到項目中，使項目建設的技術水平再上一個臺階，“智慧環保”平臺的技術框架必須具有良好的可擴張性，在一定時期內能保持技術的先進性，同時后續建設的系統必須是同一技術框架內的一部分，避免重復建設和資源浪費。

6.5、信息共享、增強服務

信息化建設要分層次進行，從局機關到直屬單位、再到街道，逐步實現整個環保系統的數據整合。“智慧環保”平臺應能促進上下級之間、部門之間、處室之間的信息交流和共享。建設成果在符合信息安全和保密管理相應規定的前提下提供給其它部門，促進信息公開和政務公開。另外，一定要體現服務意識，更好地為公眾和企業提供環保信息和服務。

結語

從各自為政到平臺建設，“智慧環保”將徹底提高鹿城區環保的管理方式。做為區級環保單位，鹿城區智慧環保建設立足于為環境管理服務。“智慧環保”的建設，將形成溫州市、鹿城區環境信息化的跨越式發展，可以增強政府部門與公眾的互動交流，提高政府部門服務公眾的能力，推進環境保護與經濟的可持續發展，防治環境污染與生態破壞，逐步改善海洋、河流、空氣、農村生態環境質量，是今后環境保護的工作重點。