基于物聯網技術的危險廢物智慧管理平臺設計

摘? 要：隨著工業的發展，工業企業運營過程中排放的危險廢物日益增多，推進實施危險廢物的信息化管理已變得日趨重要。結合危險廢物產生企業的實際需求，利用大數據、物聯網等技術，設計了一套危險廢物智慧管理平臺系統，對危險廢物的產生、暫存、轉移等環節進行智能監管、智能偵測和自動預警，幫助產廢企業實現對危險廢物的全過程監管，以提升危險廢物的風險防控能力。

關鍵詞：危險廢物;物聯網;智慧管理

中圖分類號：TP315;TP391.44;TN929.5? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-4706（2021）02-0164-04

Abstract：With the development of industry，more and more hazardous wastes are discharged in the operation process of industrial enterprises. It is increasingly important to promote the implementation of informatization management of hazardous wastes. In this paper，from the actual requirement of hazardous waste generation enterprises，a set of hazardous waste intelligent management platform system is designed by using big data，internet of things and other technologies，which can carry out intelligent supervision，intelligent detection and automatic warning for the generation，temporary storage and transfer of hazardous waste，so as to help waste generation enterprises realize the whole process supervision of hazardous waste，and improve the risk prevention and control ability of hazardous waste.

Keywords：hazardous waste;internet of things;intelligent management

0? 引? 言

危險廢物（以下簡稱“危廢”）環境管理是生態文明建設和生態環境保護的重要方面，是打好污染防治攻堅戰的重要內容，對于改善環境質量，防范環境風險，維護生態環境安全，保障人體健康具有重要意義。2019年，生態環境部發布的《關于提升危險廢物環境監管能力、利用處置能力和環境風險防范能力的指導意見》[1]提出，到2025年底，建立健全“源頭嚴防、過程嚴管、后果嚴懲”的危險廢物環境監管體系，要著力提升危險廢物信息化監管能力和水平，鼓勵有條件的地區在重點單位的重點環節和關鍵節點推行應用視頻監控、電子標簽等集成智能監控手段，實現對危險廢物全過程跟蹤管理。

2020年9月，新的《中華人民共和國固體廢物污染防治法》實施后，對固體廢物的信息化管理提出了更高的要求[2，3]。目前我國已基本形成全國統一的固體廢物信息化管理網絡，主要固體廢物管理業務實行網上辦理，實現危險廢物管理計劃備案和危險廢物電子轉移聯單的全面應用。但是各地現有的系統基本以服務政府部門為主，缺少以企業為服務對象的功能，企業先做紙質臺賬，定期向政府危廢信息管理系統申報數據，無法實時體現危廢源頭的管控狀況，造成危險廢物數據滯后，家底不清，不能為危廢監管工作提供有力的信息支撐，并且，由于統計口徑不一致，造成數據不準確。一旦出現危險廢物污染環境事件，容易陷入案件不清晰，查處追責難[4]的困境。現有的危廢信息化管理的整體架構和技術手段均難以滿足新《固廢法》提出的全過程監控和信息化追溯的要求，亟待全面提升[2]。

基于日益嚴苛的監管要求以及當前危廢管理存在的問題[3]，在信息化高速發展的今天，除了利用法律條文等來規范和約束危險廢物的管理工作之外，更應該積極響應國家“互聯網+”戰略，采用大數據、物聯網等智慧管理技術手段，以加強對現有管理制度的支撐，推動各項制度落地，讓治理效果看得見[5]。本文設計開發的基于物聯網技術的危險廢物智慧管理平臺，可幫助企業實現危險廢物全過程規范化和信息化管理，幫助監管部門實現危險廢物的溯源管理和透明化監管。

1? 平臺總體框架設計

危廢智慧化管理平臺從三個層面進行設計，如圖1所示，技術支撐層面是指利用二維碼、智能AI攝像頭、傳感器、移動終端、固定終端等一系列的技術和對應的采集設備，實現對危廢管理信息和數據的提取，搭建企業危廢管理基礎信息數據庫。運營管理層面是指危廢智慧管理平臺可以實現核心功能，包括危廢出入庫管理、倉儲管理、設備管理、臺賬管理和知識管理等功能。決策支持層面主要提供危廢風險預測預警和相關統計報表功能，為企業管理層決策提供支持。平臺功能主要通過三個不同的管理終端實現，即Web端管理平臺、移動管理終端和固定管理終端。

2? 業務流程設計

危廢智慧化管理平臺采用物聯網技術，同時集成了二維碼技術、微信小程序、視頻AI智能監控、無線通信等技術，實現對危廢產生、暫存、處置全過程的可視化實時化監管，實時掌握危廢運行狀況，實現危廢管理流程智慧化管理，如圖2所示。

2.1? 產廢環節

根據對企業工藝流程及產廢環節的全面分析，建立企業危廢基礎信息數據庫，其中包含危廢產生環節記錄、種類、名稱、代碼、包裝形式等，企業可通過Web端管理平臺來管理危廢數據庫并對不同危廢物預制二維碼標簽。

在危廢物產生后，操作人員可將預制的二維碼標簽粘貼在危廢包裝上，標簽中包含產廢名稱、危廢物種類、重量、產廢單位、聯系人等信息。二維碼標簽隨同危廢物一并進行轉運，使用手機掃描危廢二維碼，可以讀取標簽中所含的相關信息并了解危廢物的實時動態。

2.2? 入庫環節

在企業的危廢倉庫安裝固定管理終端，操作人員對打包好的危廢物進行智能稱重，掃描危廢包裝二維碼并安排入庫，固定管理終端自動記錄稱重結果并同步上傳至云端服務器，形成企業危廢入庫臺賬。在操作人員執行入庫操作的同時，智能AI攝像頭自動開啟，借助GPU算力系統，感知眼智能識別人形和物體，抓拍照片和短視頻推送至云端服務器并保存至少6個月。過完磅秤后，操作人員將危廢物放至規劃的區域。

2.3? 貯存環節

應在危廢倉庫的不同存儲區域設置高清攝像頭，覆蓋危廢倉庫的各個角落并清晰記錄危廢變動情況。通過智能AI攝像頭，在捕捉畫面中設置針對異常動態的提醒，異常動態包括但不限于危廢物泄漏、容器倒塌、火災隱患等狀況，倉庫內一旦出現異常動態，平臺系統可通過移動管理終端提醒相關管理人員。

2.4? 轉移出庫環節

企業在進行危廢物轉移時，可以通過移動管理終端掃描危廢包裝二維碼，一鍵添加要轉移的危廢包裝，直接生成危廢轉移聯單，移動終端錄入轉移聯單時自動將入庫時的稱重數據提取到聯單中，避免出現人為造假數據。在危廢物產生及轉運的過程中，所有數據都關聯進入危廢智慧化管理平臺，企業可通過系統中的數據信息進行聯單核對和臺賬管理。

2.5? 企業危廢管理檔案

平臺結合企業管理過程中產生及輸入的數據可自動生成電子檔案，內容包括：（1）工藝流程及產廢環節分析。（2）企業危廢信息基礎數據庫。（3）危廢臺賬。（4）危廢轉移、申報計劃管理。（5）危廢、運輸處置單位經營許可證信息管理。（6）危廢處置合同管理。

平臺可對危廢產生源的相關信息進行匯總，根據企業及危廢類別等條件進行分析，分析危廢產生的趨勢變化，形成統計分析報告，為企業的危廢減量化提供依據。

3? 平臺配套管理終端設計

危廢智慧管理平臺配套開發的管理終端包括固定管理終端、移動管理終端和Web端管理平臺后臺。各管理終端主要功能如圖3所示。

3.1? 固定管理終端

固定管理終端是基于C/S模式（客戶端—服務器模式）的應用程序，Windows7及以上版本觸控一體機或Win10平板均可運行。

固定管理終端與電子秤體相連接，可采集危廢物稱重數據，如圖4所示。

選擇危廢物相關信息后，可一鍵完成產廢數據申報以及打印含二維碼的危廢標簽。該標簽符合國家相關法律法規標準，二維碼作為危廢包裝的唯一標識，可用于危廢流轉信息跟蹤。同時，該設備提供歷史數據查詢、統計分析與臺賬生成等功能。為企業改善危廢管理方式，降低環境監管風險提供助力。

3.2? 移動管理終端

移動管理終端是基于微信小程序開發的，安裝有微信的Android/IOS手機或平板均可運行。

移動管理終端便于攜帶，非常適合運輸人員、倉管人員等角色使用，可實現在倉庫內的實時操作。從危廢單包重量到倉庫庫存情況全部數字化呈現，一目了然，同時移動管理終端可一鍵創建轉移聯單，實現危廢一鍵出庫，管理人員可以實時通過客戶端查詢，全面而準確地掌握危廢產生、庫存和轉移情況，對可能出現的風險及時獲得提醒，輔助其決策與管理，如圖5所示。

3.3? Web端管理平臺

Web端管理平臺是基于B/S模式（瀏覽器/服務器模式）的Web系統，內核為IE9及以上版本的瀏覽器均可運行。

Web端管理平臺的功能涵蓋危廢出入庫管理、庫存盤點、危廢庫存預警、智能設備管理、危廢臺賬、危廢管理知識庫等功能，將危廢收集、運輸、貯存、處理處置等相關數據輸入平臺，進行數據存儲、更新、查詢與分析，實現對危廢管理相關數據的高效、動態、可靠管理，為企業管理層優化管理提供依據，如圖6所示。

4? 平臺價值分析

危廢智慧管理平臺旨在提供一個基于互聯網、面向產廢企業的企業危廢內部流程運營管理支撐平臺，它可以從三個方面為企業帶來價值：（1）滿足企業內部流程管控、成本分析等運營管理要求，實現廢物處置全過程動態監管及風險預警，并形成企業內控管理所需的各類臺賬，確保信息的完整、真實、及時、準確，實現賬賬相符，賬實相符。（2）基于二維碼技術實現產廢企業標準化管理，為每個最小危廢包裝建立ID唯一標識，滿足環保標準化督查監管要求，形成完整的危廢轉移記錄，實現廢物的唯一性和可追溯性的動態管理。（3）依賴于大數據技術，對企業運行過程中產生的海量數據進行采集，加工存儲，并不斷深入挖掘、分析，最終為企業的工藝流程改進、危廢減量化提供全方位的大數據服務。

5? 結? 論

基于物聯網技術開發的危廢智慧管理平臺，可實現危廢轉移線上線下一體化管理，使危廢信息更加透明化，業務流程更易于監督管理;配套的管理終端簡便、易操作，使員工的操作更加系統化、規范化，對危廢的管理更趨于合理，為企業危廢管理和危廢減量化提供有力的決策依據。目前，該平臺已應用于多家產廢企業，并取得了良好的效果。但是，由于不同企業產生的危廢種類和危害性不同，化工類等企業的危廢倉庫需要滿足防爆要求，下一步將繼續開發防爆版危廢智慧管理平臺，進一步優化平臺功能，以充分滿足不同企業的實際需求。

參考文獻：

[1] 生態環境部.生態環境部關于提升危險廢物環境監管能力、利用處置能力和環境風險防范能力的指導意見 [J].中華人民共和國國務院公報，2020（4）：46-49.

[2] 王永浩，李瑞娜.固體廢物信息化管理應用研究與展望 [J].中國高新科技，2020（7）：59-60.

[3] 劉國正.全面實施新修訂的固廢法 打贏打好污染防治攻堅戰 [J].中國生態文明，2020（4）：20-22.

[4] 楊凈.依靠信息化手段推進危險廢物精細化管理 [J].海峽科學，2019（5）：49-51.

[5] 楊武艷，栗玉華，王順義.基于信息化技術對危險廢物全流程監管的應用研究 [J].信息系統工程，2019（3）：24-25.

作者簡介：高利利（1986—），女，漢族，山東聊城人，高級咨詢顧問，碩士，研究方向：智慧環保管理。