近年來,物聯網因被認為是繼互聯網之后的又一次技術革命而備受關注,開展物聯網研究和進行物聯網建設已經成為政府和社會的共識。從美國總統奧巴馬的智慧地球到國家總理溫家寶的感知中國,作為新興高技術產業重要組成部分的物聯網已成為全球矚目的熱門話題。環保部作為最早開展物聯網探索和實踐并大力推進的部門之一,在物聯網的探索與應用方面已完成了兩個梯次的推進。十二五期間,我國將進行環保物聯網第三梯次的推進,通過投資、考核和創新,按照物聯網的體系結構,把物聯網最新技術用到環境在線監控中,建立運維體系,實現三級數據貫通。據統計,目前我國已建成343個省市兩級污染源監控中心,對1.5萬多家重點污染源實施了自動監控。
環保物聯網難題的解決之道
首先,進行環保物聯網頂層設計要明確建設理念。目前和今后相當一段時間內環保物聯網建設和應用應當以服務的理念為出發點和落腳點,服務對象包括政府的環境管理、監測和研究部門、污染排放及治理企業、其他社會機構和社會公眾等。
其次,現階段環保物聯網建設和應用必須強調周密的配套設計.前些年環保部門中相對簡單、易于實現的系統已經初步實現,剩下的全是‘硬骨頭’,并且與方方面面密切聯系,涉及組織建設、制度建設、體制創新等諸多方面,需要對涉及的建設、應用、運維的所有方面進行整體配套設計。
第三,要明確環保物聯網建設和應用的范圍,通盤考慮環保物聯網應用的服務體系、應用體系、信息資源體系、管理體系、基礎設施,統籌好各部分之間的依賴關系,使其能有效支撐、協同發揮作用;同時,要把握建設重點、合理規劃建設策略和實施路徑,確保環保物聯網建設和應用的效果。
最后,要把握好國家和地方的關系,考慮中央、地方的制度體系及其管理的優化,做好環保物聯網建設、應用和運維的財政、行政等體制、機制統籌,并通過把頂層設計上升到決策高度,保證頂層設計的落實。
環保物聯網系統詳細介紹分析
環保物聯網數據資源云計算平臺,包括水與生態環境質量評價、預測預警監測、總量減排與排污權交易、環境影響評價、環境信用和環保公共服務、GIS支撐平臺服務等內容。針對物聯網時代環保業務的海量數據,充分利用云計算和數據挖掘等先進技術,建立綜合的環保業務數據支撐平臺和智能應用服務平臺,實現環保數據的充分應用。
同時,要積極開展2個創新體系研究,建立兩給體系,即運維創新體系和技術創新體系。通過建立一種環保數據運維模式,確保環保物聯網工程建設、運行、維護、管理等的順利連續實施;通過建立標準規范體系,突破環保物聯網關鍵技術,特別是關鍵設備上的自主創新,帶動環保物聯網產業發展,從而為貫徹環保為民、促進社會經濟可持續發展提供重要科技支撐。
環境質量物聯網監測工程主要是建立動態的環境檢測區面源污染動態監控系統,以便在線持續地監控面源污染狀況,并把不斷改變的現狀因素傳輸到系統,使系統處于跟蹤變化的狀態。該系統由六個相聯系的工作模塊組成,包括流域劃定和細分模塊、流域調查和植被土地利用類型區劃模塊、流域地理信息模塊、檢測工作模塊、模型計算模塊、決策和管理模塊六大板塊。由于庫區環境安全情況復雜,既要做好對傳統空氣、水、噪聲等安全保障,還需要能夠對移動危險污染源、重金屬、輻射源等平時能預防,出現突發事件能夠進行應急處理。為此,亟需建立庫區環境安全物聯網監管工程,利用環境應急監測車實時定位、環境應急處置實時視頻監控、環境應急管理實時監測建立全方位的環境應急管理處置體系,同時建立基于GIS的應急管理系統,實現移動指揮車的定位、查詢功能,實現環境事故的視頻監控功能、應急監測數據的實時顯示功能和應急指揮調度功能。污染源監控和防治是智能環保物聯網建設的關鍵,需要建立一個完善的污染源在線物聯網監控工程,通過在全市范圍內布置大氣、水體、固體廢棄物、特征污染物、輻射等監管物聯網,多方位、全時段地對各種可能的污染源進行在線監控,實現事故早發現、早預警,為環境事故及時、有效的管理提供有力保障。這個污染源在線物聯網監控工程至少要包含以下幾個系統:。
一是流域內城鎮排水系統及水污染治理設施物聯網監控系統:通過在生產環節和污染治理環節電氣控制設備上安裝監控傳感器,對各環節生產設備或污染治理設備是否開啟、生產或污染治理規模等進行監控,判斷企業污染治理設施是否正常運行,不僅監管了城鎮排水系統向流域河道內排放的水質是否達標,還對污水治理設施的運行狀況進行了監控。
二是河道運輸污染物排放物聯網監管系統:對在長江水域范圍內注冊的危險品運輸船舶和途經該水域的危險品船舶實施全過程的監控跟蹤,同時,規范港航管理部門、海事部門對危險品運輸船舶的監控, 實現監控資源的共享, 使危險品船舶水上運輸過程和在港口區域時監控的無縫對接。
三是大氣環境質量物聯網監測系統:在已有的污染源在線監測系統基礎上,增設常規大氣污染物和特征大氣污染物傳感器,采用地面、近地、高空感知等方式對大氣溫度、濕度、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、臭氧、PM10、PM2.5等參數進行測量,形成高低空立體空氣質量環境自動監測體系,從而更加全面地了解固定污染源的污染物排放情況。
四是機動車尾氣排放物聯網監控系統:為機動車排放污染物檢測機構和機動車污染防治管理部門提供的一整套系統,對尾氣污染狀況、空氣質量、超排車輛捕獲以及特定車輛排放檢測場、檢測設備、檢測數據進行管理、存儲和加工,且系統提供雙向的數據傳輸,不僅能采集車輛檢測過程、結果數據,更能實現對檢測場、檢測設備、檢測人員、運動中的車輛及低空空氣質量的監控與管理。
五是固危廢物聯網動態監管系統:利用物聯網技術對固危廢物產生、貯存、轉移、處置利用等全過程進行實時監管、預測預警,確保固危廢物安全,同時,能夠有效對固廢的轉運過程進行監督,防止固危廢在運輸途中被丟棄而對環境造成污染,為固危廢處置過程的科學管理提供有力的技術支撐。
科學有效的頂層設計是環保物聯網建設應用成功的基本前提。科學有效的頂層設計是信息化建設得以順利實施、有效運行的基礎。通過科學的頂層設計,準確確定環保物聯網建設應用的范圍,把握建設重點,避免重復建設,詳細規劃建設任務與實施路徑,并把頂層設計上升到決策高度,保證頂層設計落實,是環保物聯網建設應用成功的基礎。
密切關注技術發展趨勢,進一步提高環保物聯網的建設效果。環保物聯網建設應用需要密切關注信息技術發展新趨勢、新挑戰,結合自身實際積極把握新技術帶來的新機遇,深入研究,超前謀劃,形成新的核心競爭力,掌握未來發展的主動權。
注重解決方案、建設模式的選擇,通過科學決策規避信息化風險。環保物聯網建設應用必須慎重選擇投資策略、解決方案和建設模式,注重投資效益,規避風險,保證信息化可持續發展。環保物聯網建設應用要分階段、分模塊、有步驟地進行;建設資金投入要根據發展情況,有計劃、分階段投入,保證建設和運營效果。
完善標準規范、提高數據質量和應用的效果。通過建立統一的數據標準,規范信息傳輸接口,數據計算方法等,提高數據質量和有效性。同時,需完善相應技術規范、完善在線系統的運維和管理標準,研究制定一整套從現場安裝、運維、實施、管理到監控中心管理、維護等全方面的規范和標準并進行推廣。通過規范運維管理考核制度,提高環境自動監控數據的有效性和權威,促進環境自動監控技術發展。
充分的資源保障是環保物聯網建設應用成功的必要條件。在環保物聯網建設應用過程中,要保證有相關領導的重視、有效的組織和專業的建設團隊,并通過適當的財政傾斜,拓寬融資渠道,鼓勵產學研各方熱情參與。同時,加強人力資源建設,完善組織協調機制,保證有充足的人、財、物、政策資源投入環保物聯網的建設中。