“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保生態(tài)環(huán)境多元感知體系發(fā)展分析

摘要：在大數(shù)據(jù)技術(shù)以及信息化快速穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的實踐背景之下，“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保發(fā)展時代的悄然來臨，使得對“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保多元感知體系的研究與發(fā)展工作，逐步被提升到了極其重要的地位。文章結(jié)合雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測體系建設(shè)項目，展開了簡要的闡釋分析。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”;智慧環(huán)保;生態(tài)環(huán)境;多元感知體系;發(fā)展

中圖分類號：X322 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）02-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.098

Abstract： Against the background of big data technology and the rapid， stable， and sustainable development of information technology， the era of the “Internet +” smart environmental protection development has quietly arrived， making the research and development of the “Internet +” smart environmental protection multiple perception system gradually Raised to an extremely important position. This article combined with the project of constructing a smart monitoring system for ecological environment in Xiongan New District， carried out a brief explanation and analysis.

Keywords： “Internet +”; smart environmental protection; Ecological environment; Multiple perception system; Development

1 雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測體系建設(shè)項目的主要目標(biāo)

（1）建設(shè)形成符合國家環(huán)境監(jiān)測站設(shè)施建設(shè)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境監(jiān)測中心，建立并投入運(yùn)轉(zhuǎn)精準(zhǔn)高效的環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理制度體系，為確保其具備全要素手工監(jiān)測技術(shù)能力，實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測工作流程標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)目標(biāo)，要首先使其滿足國家二級監(jiān)測站的建設(shè)指導(dǎo)要求，并確保其能夠逐步滿足國家一級監(jiān)測站的建設(shè)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，最終建造形成國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先、精準(zhǔn)管控、精細(xì)物聯(lián)、綠色共享，以及節(jié)能高效的標(biāo)準(zhǔn)化，智慧化的監(jiān)測中心。（2）建設(shè)形成覆蓋雄安新區(qū)全域的，包含一切要素的環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測技術(shù)體系，以及污染源自動監(jiān)測技術(shù)體系，實時性、準(zhǔn)確性，全面性地針對生態(tài)環(huán)境保護(hù)事業(yè)領(lǐng)域的各類基本要素展開監(jiān)測干預(yù)，逐漸實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測事業(yè)領(lǐng)域的自動化技術(shù)發(fā)展目標(biāo)。（3）要建設(shè)形成指向環(huán)境保護(hù)事業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)急以及執(zhí)法監(jiān)測保障體制機(jī)制，建立形成應(yīng)急和執(zhí)法監(jiān)測制度體系，建設(shè)獨(dú)立化的指揮調(diào)度中心，持續(xù)創(chuàng)新改良指揮調(diào)度工作實施模式。（4）建設(shè)獨(dú)立的共享中心，共享生態(tài)研究治理工作成果，打造雄安新區(qū)“生態(tài)環(huán)境建設(shè)”新名片;同時還要積極制定執(zhí)行生態(tài)環(huán)境保護(hù)、科普知識培訓(xùn)，以及志愿者參與制度，發(fā)揮共享中心的“宣傳陣地”作用，不斷改善雄安新區(qū)廣大社會公眾的基本“生態(tài)環(huán)境意識”。（5）建設(shè)形成雄安新區(qū)，以及白洋淀流域環(huán)境監(jiān)管大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺，支撐雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境治理決策工作開展過程中，能長期獲取到最佳工作效果。

2 雄安新區(qū)智慧環(huán)保生態(tài)環(huán)境多元感知體系的構(gòu)建

2.1 建設(shè)水質(zhì)監(jiān)測體系

要切實依托浮船站設(shè)備、水質(zhì)自動監(jiān)測站、實時預(yù)警站、水污染預(yù)警溯源站以及已有監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，建設(shè)形成水環(huán)境管理技術(shù)模塊，實現(xiàn)水污染防治行動的過程管理、任務(wù)計劃、以及目標(biāo)考核，實現(xiàn)對飲用水源地的綜合監(jiān)管目標(biāo)。飲用水源地環(huán)境管理技術(shù)功能、水環(huán)境管理綜合展示技術(shù)功能將集成浮船站、水質(zhì)自動監(jiān)測站、實時預(yù)警站的監(jiān)測數(shù)據(jù)、水污染預(yù)警溯源站數(shù)據(jù)，以及已有監(jiān)測點(diǎn)位的監(jiān)測數(shù)據(jù)，為功能應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。在固定站建設(shè)過程中，選擇運(yùn)用“固定站房+機(jī)柜式監(jiān)測儀器（分析儀）”的建站形式，固定站的外部配套設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)，主要包括站房配套的供電設(shè)施、供水設(shè)施、通訊設(shè)施的接入，將站房通路到附近主干道（便于開展人員物資運(yùn)輸），站房建設(shè)一般需要結(jié)合現(xiàn)場的實際條件選擇材質(zhì)。在浮船站建設(shè)過程中，選擇運(yùn)用“浮船式平臺+常規(guī)監(jiān)測儀器（分析儀）”的建站形式，且不涉及外部配套設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)，以及站房的建設(shè)工作。

在線水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)以自動監(jiān)測技術(shù)設(shè)備（在線水質(zhì)監(jiān)測分析儀）為核心，可以有效地分析來水的各項水質(zhì)技術(shù)參數(shù)，并對水樣進(jìn)行自動留樣保存。同時開展水生態(tài)環(huán)境管理咨詢服務(wù)，通過建立現(xiàn)場服務(wù)工作團(tuán)隊，以及專家會診工作團(tuán)隊，應(yīng)用環(huán)境大數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，對區(qū)域內(nèi)部水環(huán)境污染發(fā)生狀況進(jìn)行綜合化分析，全面掌握污染物實時分布的濃度狀態(tài)、基本形成的原因，為區(qū)域水環(huán)境的持續(xù)改善，制定形成重點(diǎn)管控工作短期行動方案，以及中長期污染防治規(guī)劃，提供科學(xué)減排評估。水樣通過取樣設(shè)備自動抽取到指定空間位置，由中控技術(shù)設(shè)備控制相應(yīng)的管路組件和閥門組件，在對水樣進(jìn)行初步的預(yù)處理之后，再進(jìn)行有針對性的分類處理，合理分配給相應(yīng)的水質(zhì)分析技術(shù)設(shè)備，水質(zhì)分析技術(shù)設(shè)備采用符合國家統(tǒng)一頒布的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)方法，對水樣進(jìn)行技術(shù)分析測量，并將測量得到的結(jié)果傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集技術(shù)設(shè)備，最后由數(shù)據(jù)采集技術(shù)設(shè)備統(tǒng)一發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器。在現(xiàn)場，中控技術(shù)設(shè)備通常可以對各個系統(tǒng)進(jìn)行簡單控制，并將測量數(shù)據(jù)結(jié)果實時顯示在中控監(jiān)視器設(shè)備上。功能先進(jìn)的數(shù)據(jù)平臺還能結(jié)合水質(zhì)模型功能軟件，對水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評估，以及預(yù)測與預(yù)警。地表水水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)監(jiān)測以下11個常規(guī)參數(shù)：水溫、pH值、電導(dǎo)率、溶解氧、濁度、化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮含量、總磷含量、總氮含量、流量。

2.2 引入運(yùn)用多樣化智能設(shè)備

2.2.1 無人機(jī)遙感監(jiān)測

（1）通過無人機(jī)遙感技術(shù)，采用不定時，以及不定點(diǎn)的技術(shù)方式開展覆蓋全水域空間范圍的監(jiān)測，通過對監(jiān)測獲取的遙感圖譜的初步解譯，快速判斷出水質(zhì)動態(tài)變化情況，之后將移動船設(shè)備移動到異常水域點(diǎn)空間位置進(jìn)行取樣監(jiān)測，對比遙感監(jiān)測獲取數(shù)據(jù)與監(jiān)測船監(jiān)測獲取數(shù)據(jù)，從而借由無人機(jī)遙感設(shè)備功能建立起水質(zhì)預(yù)警技術(shù)系統(tǒng);（2）通過遙感監(jiān)測技術(shù)過程中獲取的影像結(jié)果能精確判斷出違法排污發(fā)生情況，同時對其進(jìn)行遙感影像取證技術(shù)環(huán)節(jié)，移動監(jiān)測船設(shè)備在遙感技術(shù)指引下能迅速到達(dá)特定事發(fā)區(qū)域，對實際發(fā)生的污染情況進(jìn)行驗證和取證，從而在源頭上規(guī)避各類污染物進(jìn)入水體環(huán)境;（3）通過采用無人機(jī)遙感技術(shù)對水體及水體周邊環(huán)境展開全面巡查，利用遙感影像技術(shù)判斷水體周邊環(huán)境中分布的潛在污染源，協(xié)助環(huán)境監(jiān)管工作參與人員對潛在風(fēng)險開展系統(tǒng)化處置干預(yù)。

2.2.2 大氣移動走航監(jiān)測車

大氣移動走航監(jiān)測車要求搭載多種先進(jìn)光學(xué)大氣監(jiān)測設(shè)備，具備可移動特點(diǎn)，能對指定區(qū)域及廠界氣體成份（顆粒物、溫室氣體、環(huán)境污染氣體、腐蝕性氣體、惡臭氣體、揮發(fā)性有機(jī)物VOCs等），以及相關(guān)氣象環(huán)境參數(shù)，實施在線自動連續(xù)監(jiān)測。

系統(tǒng)技術(shù)平臺最大可以同時運(yùn)行支持6套技術(shù)設(shè)備（走航SOF分析儀技術(shù)設(shè)備、便攜式氣體分析儀技術(shù)設(shè)備、便攜式紫外差分分析儀技術(shù)設(shè)備、OP-FTIR定點(diǎn)監(jiān)測分析儀技術(shù)設(shè)備、紅外遙測分析儀技術(shù)設(shè)備、氣溶膠激光雷達(dá)技術(shù)設(shè)備）同時開展監(jiān)測作業(yè)技術(shù)環(huán)節(jié);數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)具有現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳送技術(shù)功能、遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)功能、報表統(tǒng)計和圖形數(shù)據(jù)分析技術(shù)功能等，能夠快速啟用技術(shù)設(shè)備，并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集技術(shù)流程的無人值守;系統(tǒng)技術(shù)平臺能遵照客戶的具體要求，實現(xiàn)對各類監(jiān)測數(shù)據(jù)信息結(jié)果的打包處理與分發(fā)處理。

2.2.3 水污染預(yù)警溯源站

不同行業(yè)企業(yè)排放的廢水在熒光光譜中會表現(xiàn)出不同的特征，這種特征光譜我們稱之為“水質(zhì)指紋”。建立水質(zhì)指紋庫，開展水污染溯源監(jiān)測，可追蹤到上游河段、排污行業(yè)和具體排污口，甚至是具體的排污單位。水污染預(yù)警溯源站具有四個特點(diǎn)。污染溯源：能夠判斷污染類型，判別生活源、農(nóng)業(yè)源，不同行業(yè)的污染排放源;針對性強(qiáng)：針對當(dāng)?shù)匚鬯趴谇闆r建立污染源指紋庫，提高污染識別準(zhǔn)確性;預(yù)警報警：靈敏度高，根據(jù)設(shè)定的預(yù)警閾值進(jìn)行自動報警;污染留證：實現(xiàn)水樣留存，可重現(xiàn)污染過程和證據(jù)。

3 結(jié)束語

在河北雄安新區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)工作的具體開展過程中，結(jié)合我國政府制定的環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善要求、污染物排放數(shù)量減少控制要求，以及自然生態(tài)環(huán)境變化對現(xiàn)有監(jiān)測技術(shù)形態(tài)和監(jiān)測技術(shù)設(shè)備提出的要求，規(guī)劃建設(shè)形成具備高精度特點(diǎn)、立體化特點(diǎn)，以及多元尺度特點(diǎn)的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用體系，并且逐步建構(gòu)形成“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保生態(tài)環(huán)境多元感知體系，有助于實現(xiàn)對各類基本生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)信息的開放共享技術(shù)目標(biāo)，解決我國環(huán)境保護(hù)事業(yè)領(lǐng)域在信息資源共享工作開展過程中面對的多樣化具體問題，為我國生態(tài)環(huán)境治理體系建設(shè)工作的順利開展，以及生態(tài)環(huán)境治理能力現(xiàn)代化發(fā)展水平的持續(xù)提升，創(chuàng)造和提供扎實且有效的保障條件。

參考文獻(xiàn)

[1]劉文清，楊靖文，桂華僑，謝品華，劉銳，衛(wèi)晉晉.“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保生態(tài)環(huán)境多元感知體系發(fā)展研究[J].中國工程科學(xué)，2018，20（02）：111-119.

[2]劉銳，劉文清，衛(wèi)晉晉，謝濤，王菲，李紅華，楊靖文.“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系研究[J].中國工程科學(xué)，2018，20（02）：120-128.

[3]陳左寧，李伯虎，柴旭東，侯寶存，劉陽，陳磊，程琳.“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃總體發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].中國工程科學(xué)，2018，20（02）：1-8.

[4]潘黎，陳天柱.“互聯(lián)網(wǎng)+”與生態(tài)文明建設(shè)新發(fā)展的探討[J].中共樂山市委黨校學(xué)報，2017，19（05）：108-112.

收稿日期：2019-11-23

作者簡介：王英?。?990-），男，蒙古族，碩士研究生學(xué)歷，研究方向為利用多元感知、人工檢測等手段，構(gòu)建環(huán)境智慧監(jiān)測體系，豐富環(huán)境管理指標(biāo)，利用環(huán)境數(shù)據(jù)分析技術(shù)指導(dǎo)環(huán)境保護(hù)管理。