智慧環(huán)保發(fā)展新方向

徐鋒 邢建東

物聯(lián)網(wǎng)和商業(yè)智能技術(shù)的快速發(fā)展，將傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更為高效統(tǒng)一的人機(jī)交互系統(tǒng)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測(cè)能力供給難以滿足民眾和環(huán)境管理不斷增加的監(jiān)測(cè)需求，這種供需關(guān)系的缺口變大迫切需要?jiǎng)?chuàng)新水、土壤、大氣、污染源等環(huán)境監(jiān)測(cè)公共服務(wù)供給模式，引入委托環(huán)境監(jiān)測(cè)第三方機(jī)構(gòu)，形成以環(huán)保監(jiān)測(cè)中心為骨干、委托環(huán)境監(jiān)測(cè)第三方機(jī)構(gòu)共同參與的水、土壤、大氣、污染源等環(huán)境監(jiān)測(cè)管理新體制。

而物聯(lián)網(wǎng)和商業(yè)智能技術(shù)的快速發(fā)展，將傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更為高效統(tǒng)一的人機(jī)交互系統(tǒng)，逐步成為智慧環(huán)保的主要發(fā)展方向。

委托監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)特別適合于流程明確、信息處理量大的業(yè)務(wù)，因此新的委托監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，就特別注重物聯(lián)網(wǎng)和商業(yè)智能等技術(shù)的采用，從而大幅度提升管理和服務(wù)效率。

委托環(huán)境監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)總體架構(gòu)分為“五橫三縱”，“五橫”包括基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用支撐層、應(yīng)用層、門(mén)戶與渠道層;“三縱”包括信息安全保障體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、政策法規(guī)體系，為市環(huán)保監(jiān)測(cè)中心、16區(qū)縣監(jiān)測(cè)站、委托環(huán)境監(jiān)測(cè)第三方實(shí)驗(yàn)室以及其他單位提供管理與服務(wù)。

基礎(chǔ)設(shè)施層提供整個(gè)平臺(tái)的硬件設(shè)施支撐，包括互聯(lián)網(wǎng)、政務(wù)外網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)資源、機(jī)房、云計(jì)算（虛擬服務(wù)器、虛擬存儲(chǔ)）、安全設(shè)備以及底層的軟件，如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)、存儲(chǔ)備份管理軟件等。

數(shù)據(jù)層構(gòu)建于基礎(chǔ)設(shè)施層之上，為上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐，主要包括基礎(chǔ)信息庫(kù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)、共享交換數(shù)據(jù)庫(kù)以及元數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集、統(tǒng)一存儲(chǔ)、統(tǒng)一應(yīng)用。

應(yīng)用支撐層處于應(yīng)用層與數(shù)據(jù)層的中間，包括服務(wù)總線、工作流引擎、數(shù)據(jù)分析組件、GIS平臺(tái)服務(wù)、安全加固以及安全審計(jì)等，對(duì)環(huán)保監(jiān)測(cè)中心環(huán)境監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)應(yīng)用提供全面的支撐。

應(yīng)用層是業(yè)務(wù)應(yīng)用的具體實(shí)現(xiàn)，利用應(yīng)用支撐層所提供的服務(wù)，根據(jù)業(yè)務(wù)流程的不同構(gòu)建不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，包括取樣管理系統(tǒng)、流轉(zhuǎn)管理系統(tǒng)、分析管理系統(tǒng)、考核評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)、人員監(jiān)督管理系統(tǒng)以及工作控制管理系統(tǒng)等。

門(mén)戶與渠道層提供了環(huán)保監(jiān)測(cè)中心互聯(lián)網(wǎng)門(mén)戶及終端、內(nèi)網(wǎng)門(mén)戶、APP門(mén)戶，方便不同用戶從不同的入口接入本系統(tǒng)并進(jìn)行相關(guān)權(quán)限的操作。同時(shí)還可依托互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)移動(dòng)APP服務(wù)開(kāi)展委托環(huán)境監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理。

信息安全保障體系是確保系統(tǒng)安全運(yùn)行的保障體系，是保障本平臺(tái)物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、主機(jī)安全、應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全及安全管理等的整體安全體系。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與政策法規(guī)體系是確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的保障體系。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備融合

為提升信息快速識(shí)別能力和安全加密等級(jí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了以二維碼為核心的樣品信息流程和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備為核心的信息接入節(jié)點(diǎn)，并劃分不同用戶信息讀取權(quán)限和時(shí)效控制。規(guī)范了工作流程，提升了工作效率。

在樣品采集環(huán)節(jié)，每個(gè)社會(huì)化采樣小組均配備了移動(dòng)終端、藍(lán)牙打印機(jī)、執(zhí)法記錄儀。通過(guò)移動(dòng)終端，采樣人員可以實(shí)時(shí)接收采樣任務(wù)和點(diǎn)位信息，完成樣品采集相關(guān)信息的錄入上傳。同時(shí)，借助藍(lán)牙打印機(jī)采樣人員可以現(xiàn)場(chǎng)打印二維碼，并將二維碼粘貼在所采樣品瓶上，作為后續(xù)樣品識(shí)別的依據(jù)。此外，執(zhí)法記錄儀將實(shí)時(shí)上傳該設(shè)備GPS經(jīng)緯度信息和視頻畫(huà)面，借助該工具，監(jiān)測(cè)中心管理人員能夠在GIS地圖上實(shí)時(shí)跟蹤采樣人員軌跡信息，并在需要的時(shí)候與前端采樣人員進(jìn)行視頻通話，有力地提升了采樣環(huán)節(jié)的監(jiān)管效率。

在樣品流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，樣品流轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)無(wú)線掃碼槍對(duì)二維碼進(jìn)行快速識(shí)別和信息提取錄入。實(shí)現(xiàn)了一次掃碼，同步完成樣品的接收和分發(fā)入庫(kù)并生成記錄單。單瓶樣品的有效流轉(zhuǎn)操作時(shí)間由原來(lái)的2分鐘減少到5秒內(nèi)，大大提升了樣品流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)的收發(fā)效率。同時(shí)系統(tǒng)集成了前端視頻監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)測(cè)中心管理人員在系統(tǒng)中就可以實(shí)時(shí)調(diào)取現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工作。

在樣品分析環(huán)節(jié)，社會(huì)化分析測(cè)試機(jī)構(gòu)相關(guān)人員配備了移動(dòng)終端。一方面能通過(guò)移動(dòng)終端查看樣品接收和測(cè)試進(jìn)度信息及二維碼信息;另一方面，能夠在移動(dòng)終端上完成關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)照片拍攝、上傳，以及完成樣品退回操作。借助實(shí)驗(yàn)室相關(guān)監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了分析過(guò)程的全過(guò)程記錄全過(guò)程留痕，為日后數(shù)據(jù)追溯和問(wèn)題分析提供了有效途徑。

商業(yè)智能分析

委托監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)涉及采樣、流轉(zhuǎn)、分析、審核等多個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都有較為復(fù)雜的分析需求。尤其是面對(duì)大量測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)，要想進(jìn)行多維度展示分析和數(shù)據(jù)挖掘分析，商業(yè)智能技術(shù)的集成應(yīng)用就顯得尤為重要。

通過(guò)商業(yè)智能技術(shù)，委托監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)各環(huán)節(jié)均可快速統(tǒng)計(jì)相關(guān)工作成果，靈活地對(duì)多斷面、多監(jiān)測(cè)項(xiàng)進(jìn)行聯(lián)合統(tǒng)計(jì)分析，了解環(huán)境發(fā)展趨勢(shì)變化，并對(duì)相應(yīng)結(jié)果進(jìn)行深入成因分析;另一方面，針對(duì)業(yè)務(wù)中應(yīng)用的復(fù)雜報(bào)告和報(bào)表，可以通過(guò)快速配置模板的方式，實(shí)現(xiàn)一鍵分析、生成、導(dǎo)出;更重要的是，針對(duì)大量社會(huì)化實(shí)驗(yàn)室上報(bào)數(shù)據(jù)，可以通過(guò)數(shù)據(jù)算法配置和數(shù)據(jù)挖掘分析，自動(dòng)識(shí)別潛在的異常數(shù)據(jù)，將監(jiān)測(cè)中心相關(guān)人員從繁雜的人工數(shù)據(jù)審核工作中解放出來(lái)，提升工作效率。

借助物聯(lián)網(wǎng)和商業(yè)智能技術(shù)構(gòu)建的委托監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，有力地提升了環(huán)保監(jiān)測(cè)中心對(duì)社會(huì)化環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的監(jiān)管和服務(wù)能力，大幅度提升了業(yè)務(wù)科室工作效率，創(chuàng)新了環(huán)境監(jiān)測(cè)公共服務(wù)供給模式，推動(dòng)了政府職能轉(zhuǎn)變。

此外，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初，充分考慮到先進(jìn)技術(shù)的集成和拓展需求，不斷賦予系統(tǒng)更多服務(wù)能力。因此，本系統(tǒng)還可以從兩個(gè)方面進(jìn)行拓展升級(jí)：一是融合大數(shù)據(jù)分析框架和模型算法工具，針對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析;二是融合人工智能技術(shù)，對(duì)各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)、照片、視頻進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別提取，潛在的應(yīng)用方向包括實(shí)施人員資質(zhì)鑒定、操作過(guò)程合規(guī)性識(shí)別、圖像分析等。

（作者單位：首都信息發(fā)展股份有限公司）