從“數字環保”邁向“智能環保”

羅慶俊

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。

重慶轄區主要分布在長江沿線，是環保的敏感地帶，亟需構建和完善物聯網在環保領域的應用。重慶環保物聯網應用示范工程建設旨在綜合考慮重慶市環保工作面臨的主要問題及物聯網產業發展的相關政策，以構筑完善的三峽流域水環境物聯網監控預警和綜合管理體系為突破，實施重慶環保物聯網“123工程”。

1個平臺，2個體系

重慶的三峽庫區面臨著較為嚴重的環保問題。由于三峽庫區上游流域水環境安全狀況日益嚴峻，突發性水污染事件風險概率不斷增加，庫區流域水污染控制亟待加強，水文水動力條件變化使庫區水環境問題更趨復雜，適合庫區流域水污染防治需求的高效適用關鍵技術尚待突破，水庫調度中的水質改善和水華控制理論與實踐尚待探索等，迫切需要在重慶大力開展環保物聯網建設。因此，重慶環保物聯網應用示范工程建設被提上議程，將以構建三峽流域水環境物聯網監控預警和綜合管理體系為突破，基于感知互動層、網絡傳輸層、服務支撐層和智慧應用四個邏輯層次，實施重慶環保物聯網“123工程”。其中，“1”是指構建1個環保物聯網數據資源云計算平臺，“2”是指開展2項物聯網創新體系研究。

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。在重慶市環保局多年來環境信息化工作的基礎上，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”、促進重慶社會經濟可持續發展提供重要科技支撐。

3大物聯網工程

重慶環保物聯網應用示范工程中的“3”是指建設3大環保物聯網應用工程，即環境質量物聯網監測工程、庫區環境安全物聯網監管工程和污染源在線物聯網監控工程。

環境質量物聯網監測工程主要是建立動態的三峽庫區“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重慶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：在重慶市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。

（作者單位：重慶市環境保護信息中心）