智慧環保發展新方向

徐鋒 邢建東

物聯網和商業智能技術的快速發展，將傳統環境監測與物聯網等新興技術結合，實現更為高效統一的人機交互系統

隨著我國經濟社會的高速發展，現有的環境監測能力供給難以滿足民眾和環境管理不斷增加的監測需求，這種供需關系的缺口變大迫切需要創新水、土壤、大氣、污染源等環境監測公共服務供給模式，引入委托環境監測第三方機構，形成以環保監測中心為骨干、委托環境監測第三方機構共同參與的水、土壤、大氣、污染源等環境監測管理新體制。

而物聯網和商業智能技術的快速發展，將傳統環境監測與物聯網等新興技術結合，實現更為高效統一的人機交互系統，逐步成為智慧環保的主要發展方向。

委托監測業務管理系統架構

物聯網特別適合于流程明確、信息處理量大的業務，因此新的委托監測系統設計之初，就特別注重物聯網和商業智能等技術的采用，從而大幅度提升管理和服務效率。

委托環境監測業務管理系統總體架構分為“五橫三縱”，“五橫”包括基礎設施層、數據層、應用支撐層、應用層、門戶與渠道層;“三縱”包括信息安全保障體系、標準規范體系、政策法規體系，為市環保監測中心、16區縣監測站、委托環境監測第三方實驗室以及其他單位提供管理與服務。

基礎設施層提供整個平臺的硬件設施支撐，包括互聯網、政務外網等網絡資源、機房、云計算（虛擬服務器、虛擬存儲）、安全設備以及底層的軟件，如操作系統、數據庫管理系統、網絡管理平臺、存儲備份管理軟件等。

數據層構建于基礎設施層之上，為上層應用提供數據支撐，主要包括基礎信息庫、業務數據庫、共享交換數據庫以及元數據庫，實現環境監測相關數據統一采集、統一存儲、統一應用。

應用支撐層處于應用層與數據層的中間，包括服務總線、工作流引擎、數據分析組件、GIS平臺服務、安全加固以及安全審計等，對環保監測中心環境監測業務應用提供全面的支撐。

應用層是業務應用的具體實現，利用應用支撐層所提供的服務，根據業務流程的不同構建不同的業務系統，包括取樣管理系統、流轉管理系統、分析管理系統、考核評價管理系統、人員監督管理系統以及工作控制管理系統等。

門戶與渠道層提供了環保監測中心互聯網門戶及終端、內網門戶、APP門戶，方便不同用戶從不同的入口接入本系統并進行相關權限的操作。同時還可依托互聯網通過移動APP服務開展委托環境監測業務管理。

信息安全保障體系是確保系統安全運行的保障體系，是保障本平臺物理安全、網絡安全、主機安全、應用安全、數據安全及安全管理等的整體安全體系。

標準規范與政策法規體系是確保系統設計、建設和運行符合相關標準的保障體系。

物聯網設備融合

為提升信息快速識別能力和安全加密等級，系統設計了以二維碼為核心的樣品信息流程和物聯網設備為核心的信息接入節點，并劃分不同用戶信息讀取權限和時效控制。規范了工作流程，提升了工作效率。

在樣品采集環節，每個社會化采樣小組均配備了移動終端、藍牙打印機、執法記錄儀。通過移動終端，采樣人員可以實時接收采樣任務和點位信息，完成樣品采集相關信息的錄入上傳。同時，借助藍牙打印機采樣人員可以現場打印二維碼，并將二維碼粘貼在所采樣品瓶上，作為后續樣品識別的依據。此外，執法記錄儀將實時上傳該設備GPS經緯度信息和視頻畫面，借助該工具，監測中心管理人員能夠在GIS地圖上實時跟蹤采樣人員軌跡信息，并在需要的時候與前端采樣人員進行視頻通話，有力地提升了采樣環節的監管效率。

在樣品流轉環節，樣品流轉實驗室通過無線掃碼槍對二維碼進行快速識別和信息提取錄入。實現了一次掃碼，同步完成樣品的接收和分發入庫并生成記錄單。單瓶樣品的有效流轉操作時間由原來的2分鐘減少到5秒內，大大提升了樣品流轉環節的收發效率。同時系統集成了前端視頻監控設備，監測中心管理人員在系統中就可以實時調取現場畫面，指導現場工作。

在樣品分析環節，社會化分析測試機構相關人員配備了移動終端。一方面能通過移動終端查看樣品接收和測試進度信息及二維碼信息;另一方面，能夠在移動終端上完成關鍵節點照片拍攝、上傳，以及完成樣品退回操作。借助實驗室相關監控設備，實現了分析過程的全過程記錄全過程留痕，為日后數據追溯和問題分析提供了有效途徑。

商業智能分析

委托監測業務涉及采樣、流轉、分析、審核等多個環節，每個環節都有較為復雜的分析需求。尤其是面對大量測試結果數據，要想進行多維度展示分析和數據挖掘分析，商業智能技術的集成應用就顯得尤為重要。

通過商業智能技術，委托監測業務各環節均可快速統計相關工作成果，靈活地對多斷面、多監測項進行聯合統計分析，了解環境發展趨勢變化，并對相應結果進行深入成因分析;另一方面，針對業務中應用的復雜報告和報表，可以通過快速配置模板的方式，實現一鍵分析、生成、導出;更重要的是，針對大量社會化實驗室上報數據，可以通過數據算法配置和數據挖掘分析，自動識別潛在的異常數據，將監測中心相關人員從繁雜的人工數據審核工作中解放出來，提升工作效率。

借助物聯網和商業智能技術構建的委托監測業務管理系統，有力地提升了環保監測中心對社會化環境監測機構的監管和服務能力，大幅度提升了業務科室工作效率，創新了環境監測公共服務供給模式，推動了政府職能轉變。

此外，系統在設計之初，充分考慮到先進技術的集成和拓展需求，不斷賦予系統更多服務能力。因此，本系統還可以從兩個方面進行拓展升級：一是融合大數據分析框架和模型算法工具，針對系統產生的海量數據進行進一步分析;二是融合人工智能技術，對各環節產生的大量數據、照片、視頻進行自動識別提取，潛在的應用方向包括實施人員資質鑒定、操作過程合規性識別、圖像分析等。

（作者單位：首都信息發展股份有限公司）