基于云計算和物聯(lián)網(wǎng)的智慧環(huán)保信息化綜合應(yīng)用

陳帥 天津渤化永利化工股份有限公司

一、前言

為了國家的環(huán)保事業(yè)，現(xiàn)在也逐步將最新的科技運(yùn)用到環(huán)保領(lǐng)域當(dāng)中，這樣的方法也對國內(nèi)的各個地方進(jìn)行了監(jiān)管，而也監(jiān)管的方式更加的精準(zhǔn)化，對環(huán)保現(xiàn)狀的認(rèn)識更為清晰，相應(yīng)的作出更為智慧化的決策，讓環(huán)境公眾服務(wù)更加的立體化。這樣的變化都是源于云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的運(yùn)用，將這些信息進(jìn)行整合，將所需要的感應(yīng)裝置進(jìn)行嵌入，這樣就能更加準(zhǔn)確的監(jiān)管。

二、智慧環(huán)保的意義

前面有提到智慧環(huán)保這一名詞，但是人們對于這一名詞還是太熟悉，因為這個詞語很少出現(xiàn)在大眾的視野當(dāng)中，而環(huán)保這個詞語卻常嬋出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中，主要是環(huán)保是每個地方都在進(jìn)行的，而智慧環(huán)保主要是采用當(dāng)前最新的信息技術(shù)。而采用這些方法的主要途徑就是將所需要的環(huán)保感應(yīng)裝置放到所需要監(jiān)控的地方，而在另一邊的操作室就會根據(jù)感應(yīng)裝置所傳出來的信息進(jìn)行分析，但是單獨(dú)的信息是無法進(jìn)行詳細(xì)的分析，所以就需要將所有的信息進(jìn)行收集和整合，其實這一套體系的建立之后就被統(tǒng)稱為智慧環(huán)保，智慧環(huán)保主要是由感知層、傳輸層、智慧層和應(yīng)用層構(gòu)成。感知層，這一層主要是對外界進(jìn)行感知，感知這一塊區(qū)域是否存在著污染源，還有就是這個區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，除了感知之外，這一層還需要對污染源進(jìn)行測量、捕獲，而最后會將所獲得信息盡心傳輸。傳輸層，就像是生活當(dāng)中的物流，人們在網(wǎng)上一旦買到自己的想要的東西就會通過物流傳輸?shù)阶约旱牡刂罚@個傳輸層也是一樣的，它主要是通過互聯(lián)網(wǎng)、3G/4G網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)平臺的融合，將感知層采集的信息實時準(zhǔn)確地傳輸。智慧層，這一層就像是人的大腦，所有的數(shù)據(jù)會在這里進(jìn)行處理，存儲并且還需要進(jìn)行分析，這一層主要是采用云計算、虛擬化和高性能計算等技術(shù)手段，將所有的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合和歸類。應(yīng)用層，這一層主要是運(yùn)用智慧層所獲得信息對現(xiàn)在的環(huán)境區(qū)域進(jìn)行應(yīng)用，而應(yīng)用的方法主要是云服務(wù)模式，建立面向?qū)ο蟮臉I(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)和信息服務(wù)門戶，為環(huán)境質(zhì)量、污染防治、生態(tài)保護(hù)等業(yè)務(wù)提供更為方便快捷的決策，這樣一套完整的體系，將整個環(huán)保事業(yè)都運(yùn)用了信息技術(shù)，這樣對于環(huán)保事業(yè)的發(fā)展有著極大的好處。

三、智慧環(huán)保體系的關(guān)鍵技術(shù)

上面對智慧環(huán)保進(jìn)行簡單的分析，但是在智慧環(huán)保的整個體系當(dāng)中也是需要有一定的關(guān)鍵技術(shù)來作為支撐，而這些關(guān)鍵技術(shù)包括物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智能地理信息系統(tǒng)、海量數(shù)據(jù)挖掘、環(huán)境模型模擬技術(shù)、數(shù)據(jù)智能融合技術(shù)、信息安全技術(shù)、智慧監(jiān)測、智慧治理、智慧應(yīng)急管理，而這里面最主要的運(yùn)用最多的就是物聯(lián)網(wǎng)和云計算。

物聯(lián)網(wǎng)的使用主要是用到智慧環(huán)保體系中的各種各樣的傳感裝置或者是設(shè)備，其中就包括傳感器、射頻設(shè)備技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描等，這些設(shè)備的運(yùn)用主要是對當(dāng)前所監(jiān)管的環(huán)境區(qū)域進(jìn)行聲音、光源、熱、電、生物化學(xué)等等一些基本的信息進(jìn)行收集或者是采集，而采集之后就會與互聯(lián)網(wǎng)和無線專網(wǎng)進(jìn)行信息交換或者是傳輸，這三者之間就會形成一個巨大的交互網(wǎng)絡(luò)，而且所獲得的數(shù)據(jù)還是實時的，最新的，這對于智慧環(huán)保體系的運(yùn)行有著非常重要的影響。

云計算就如名字一樣，主要的功能和作用就是對所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算和處理，還有就是對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。

（一）智慧監(jiān)測

對于一個地區(qū)的環(huán)境情況并不是一看就能夠了解的，這些都是需要對這個區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測才能知道真實的情況，還需要對某些地區(qū)進(jìn)行監(jiān)測才能真正的知道這個地區(qū)是否存在著環(huán)境問題。而在進(jìn)行智慧監(jiān)測的時候主要是通過物聯(lián)網(wǎng)對于這個地區(qū)的大氣、噪聲、水體和輻射等等進(jìn)行監(jiān)測，同時也要對這些環(huán)境進(jìn)行質(zhì)量檢測，還要對這個區(qū)域的污染物的排放等等進(jìn)行監(jiān)測，而監(jiān)測所得的數(shù)據(jù)是需要對此進(jìn)行收集和分析的。在進(jìn)行智慧監(jiān)測的時候是需要獲得該環(huán)境中的全面的信息，要對這些進(jìn)行深入的感知，同時也需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的處理和分析，這樣才能真正的反映出這個區(qū)域的真實的環(huán)境情況。現(xiàn)在的智慧監(jiān)測是具有多樣性、區(qū)域性和整體性、連續(xù)性和動態(tài)性等等，這樣才能最全面的反映出環(huán)境的質(zhì)量現(xiàn)狀和之后的發(fā)展的趨勢。

（二）智慧治理

當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個區(qū)域出現(xiàn)環(huán)境問題的時候就需要對這個區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，之后就是需要對這個區(qū)域的污染情況進(jìn)行治理，這樣才能更好的保證之后的發(fā)展。但是一般常規(guī)的處理和控制技術(shù)是無法滿足現(xiàn)在的環(huán)境處理要求，要結(jié)合當(dāng)前的社會發(fā)展的情況，采用智能的控制技術(shù)才能對該地區(qū)進(jìn)行智慧治理。

（三）智慧應(yīng)急管理

現(xiàn)在的區(qū)域都建立了相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，而且在一些地區(qū)常常出現(xiàn)緊急環(huán)境事故，而這些緊急環(huán)境事故是需要采用一些應(yīng)急手段才能進(jìn)行處理的，按照常規(guī)的處理方法，不僅耗費(fèi)大量的時間，還會耗費(fèi)大量的財務(wù)等等，所以應(yīng)急的處理方法是需要采用現(xiàn)在最新的物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，對這個區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、處理和最后的處理。

四、典型應(yīng)用

（一）精準(zhǔn)治氣應(yīng)用

開展“互聯(lián)網(wǎng) +”智慧環(huán)保在大氣污染防治方面的應(yīng)用探索，對于推動精準(zhǔn)治理和系統(tǒng)治理、促進(jìn)大氣環(huán)境的持續(xù)改善具有科學(xué)意義和實用價值。

山東達(dá)斯特精準(zhǔn)治氣

①建立立體監(jiān)測體系，綜合衛(wèi)星遙感、高空視頻、無人機(jī)、網(wǎng)格化監(jiān)測微站、激光雷達(dá)、污染源在線監(jiān)測設(shè)備等先進(jìn)監(jiān)測技術(shù)，全面采集空氣質(zhì)量和污染源數(shù)據(jù)。

②實施精準(zhǔn)研判，通過環(huán)境大數(shù)據(jù)分析和印痕、情景模擬等多元模型，抓準(zhǔn)污染癥結(jié)，快速診斷污染排放趨勢，契合空氣質(zhì)量的動態(tài)調(diào)控需求。

③提出靶向管控建議，結(jié)合污染治理的專家團(tuán)隊經(jīng)驗，開展科學(xué)達(dá)標(biāo)分析，在長效靶向治污的同時具有應(yīng)急精準(zhǔn)管控能力。

④進(jìn)行科學(xué)成效評估，面向各類防治措施和監(jiān)管手段，針對性提供區(qū)域污染防治成效和績效考核評估服務(wù)。

以天/空/地一體化的立體化監(jiān)測和環(huán)境大數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，建立一套以“立體監(jiān)測、精準(zhǔn)研判、靶向管控、科學(xué)評估”為核心特征的大氣污染防治業(yè)務(wù)流程。突出專家團(tuán)隊經(jīng)驗的運(yùn)用，支撐構(gòu)建大氣污染精準(zhǔn)防治、智慧管控和科學(xué)評估的工作模式，初步實現(xiàn)大氣環(huán)境污染防治的科學(xué)化、精細(xì)化和經(jīng)濟(jì)性。

（二）系統(tǒng)治水應(yīng)用

針對水污染防治，“互聯(lián)網(wǎng) +”智慧環(huán)保的作用重點(diǎn)體現(xiàn)為智慧監(jiān)管和靶向治理。國家機(jī)構(gòu)管理職能調(diào)整之后，排污口全面納入生態(tài)環(huán)境管理體系之中。系統(tǒng)治水的智慧化監(jiān)管體系具有“污染源-排口-水體”全鏈條信息化監(jiān)管能力，從而實現(xiàn)對水污染源、流、匯的統(tǒng)一監(jiān)管。在普查、詳查污染源和排污口的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確把握污染底數(shù)，建立和應(yīng)用動態(tài)的數(shù)據(jù)庫支撐系統(tǒng)。

山東達(dá)斯特水污染溯源。此外，水環(huán)境科學(xué)精細(xì)化管理重在體現(xiàn)污染源排口的拓?fù)潢P(guān)系，把握污染產(chǎn)生-排放-入河（湖）的量化關(guān)系、入河（湖）排污通量和斷面水質(zhì)的響應(yīng)關(guān)系。將污染源監(jiān)管、水質(zhì)監(jiān)測、執(zhí)法監(jiān)管、河長制管理等納入治水大平臺，全面掌握水環(huán)境及其相關(guān)信息，具備對污染事件的快速響應(yīng)能力。

五、結(jié)束語

環(huán)境與每個人都息息相關(guān)，所以要對現(xiàn)在的環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，并且要利用現(xiàn)在的科技對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測、治理和應(yīng)急的處理，這樣才能更好的保證環(huán)境情況。而現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)和云計算的應(yīng)用就能夠?qū)Νh(huán)境進(jìn)行非常好的監(jiān)測，還能對此進(jìn)行很好的處理。