物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用之環(huán)境保護(hù)

隨著“十二五”規(guī)劃的出臺(tái)，物聯(lián)網(wǎng)被上升到國(guó)家戰(zhàn)略的高度，成為了全國(guó)最炙手可熱的名詞。但同時(shí)，早在物聯(lián)網(wǎng)概念提出之前，環(huán)境保護(hù)已經(jīng)是傳感網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)的前身）探索和實(shí)踐并大力推進(jìn)的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。經(jīng)過(guò)了這么多年的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)從單純的人力替代，到現(xiàn)在的強(qiáng)化環(huán)境執(zhí)法、提升污染監(jiān)控效率、促進(jìn)節(jié)能減排等方面都發(fā)揮了比較明顯的作用。但同時(shí)，與其他物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域一樣，環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用依然還停留在基礎(chǔ)應(yīng)用階段，擁有相對(duì)廣闊的發(fā)展前景。據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)，環(huán)保與城市管理將成為物聯(lián)網(wǎng)初期起步的重點(diǎn)。

目前，我國(guó)環(huán)保部門(mén)在全國(guó)開(kāi)展的環(huán)境在線監(jiān)控網(wǎng)就是典型的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)化行業(yè)應(yīng)用。其目的是在點(diǎn)線面源的適當(dāng)位置安裝各種自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器、儀表和數(shù)據(jù)采集、傳輸設(shè)備，通過(guò)各種有線或無(wú)線方式與環(huán)境監(jiān)控中心的通信服務(wù)器相連，實(shí)現(xiàn)7×24在線的實(shí)時(shí)通訊。這樣，以傳感為代表的感知節(jié)點(diǎn)就能將環(huán)境狀態(tài)源源不斷地發(fā)送到環(huán)保部門(mén)，用以實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)等多種專業(yè)應(yīng)用，同時(shí)將往期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在海量數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上，未來(lái)還可能通過(guò)云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各種更大規(guī)模的信息處理或共享。

污染源自動(dòng)監(jiān)控是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的典型示范，這一技術(shù)將廣泛用于污染源自動(dòng)監(jiān)控工作，它在為這項(xiàng)業(yè)務(wù)的工作模式帶來(lái)巨大變革的同時(shí)，也很可能會(huì)非常明顯地改善普通居民的生活。從這個(gè)角度來(lái)講，環(huán)境在線監(jiān)控等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段的應(yīng)用，對(duì)環(huán)境管理理念、方法、體制的改革能形成推動(dòng)力量，從而以技術(shù)手段為契機(jī)提高我國(guó)污染的控制效率和對(duì)環(huán)境進(jìn)行更為有效的保護(hù)。

以時(shí)間為基準(zhǔn)分析，環(huán)保領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)兩次階段性的發(fā)展：早在1999年，原國(guó)家環(huán)保總局在全國(guó)范圍內(nèi)第一次開(kāi)始推廣的環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)的最早探索和實(shí)踐，這一階段為下一步發(fā)展積累了經(jīng)驗(yàn)；到了2008年，依托國(guó)家經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇計(jì)劃，環(huán)境保護(hù)部直接投資超過(guò)20億元，并通過(guò)地方配套配合投入另外80億元，在全國(guó) 31個(gè)省，6個(gè)環(huán)保督查中心和333個(gè)地級(jí)市部署的國(guó)控污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)，是物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)保領(lǐng)域的規(guī)模型建設(shè)和行業(yè)級(jí)實(shí)踐。根據(jù)最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)已經(jīng)建成的省、市兩級(jí)污染源監(jiān)控中心達(dá)343處，同時(shí)對(duì)1.5萬(wàn)多家重點(diǎn)污染源實(shí)施了不間斷的自動(dòng)監(jiān)控，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更深層次的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來(lái)的第三發(fā)展階段，將通過(guò)投資、考核和創(chuàng)新，按照物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)有相對(duì)成熟的體系結(jié)構(gòu)，重新梳理環(huán)境在線監(jiān)控和環(huán)保信息化，把物聯(lián)網(wǎng)最新技術(shù)深化到環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)中，建立運(yùn)維體系，實(shí)現(xiàn)三級(jí)數(shù)據(jù)貫通。

從空間范圍來(lái)看，由環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施的環(huán)境自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)包括污染源自動(dòng)監(jiān)控、環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)和環(huán)境衛(wèi)星遙感3個(gè)層面，由環(huán)境衛(wèi)星(宏觀，主要用于生態(tài)監(jiān)控)、環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)(中觀，區(qū)域流域，即線源和面源)、污染源自動(dòng)監(jiān)控(微觀，即點(diǎn)源)3個(gè)空間尺度的監(jiān)控構(gòu)成天地一體的、全方位的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這種擁有全覆蓋能力的立體型環(huán)境監(jiān)控體系將極大地改善我國(guó)環(huán)境狀況，為我國(guó)下一步日常綠色、可循環(huán)發(fā)展的低碳型經(jīng)濟(jì)提供穩(wěn)固的保障。

再從介入手段來(lái)講，環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)事后監(jiān)管轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑邦A(yù)防的重要技術(shù)手段。綠色經(jīng)濟(jì)僅從字面上理解并不復(fù)雜，但實(shí)現(xiàn)過(guò)程卻很難一蹴而就。究其原因，無(wú)處下手是最重要的一點(diǎn)。而物聯(lián)網(wǎng)建立的意義首先就是獲取信息，通過(guò)大量的數(shù)據(jù)積累和先進(jìn)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，環(huán)保部門(mén)能夠從復(fù)雜多變的現(xiàn)實(shí)世界中抽象出一套完整的信息模型，并從中分析出癥結(jié)所在。通過(guò)對(duì)其中關(guān)鍵點(diǎn)的分析，很顯然能夠確切查找到問(wèn)題的根源，以此為切入點(diǎn)對(duì)癥下藥自然事半功倍。環(huán)保經(jīng)濟(jì)中，什么污染是我們不能接受的，什么污染是我們要盡量排除的，什么污染是下一步需要留心的，哪里需要降低排放，需要降低多少，均有據(jù)可依。當(dāng)開(kāi)具的處方或者處罰擁有切實(shí)可查的量化依據(jù)，環(huán)保工作的阻力自然減小，這顯然是最切中要害的。具體來(lái)說(shuō)，建設(shè)國(guó)、省、市三級(jí)污染源監(jiān)控中心，并實(shí)現(xiàn)他們的互聯(lián)，對(duì)重點(diǎn)污染源實(shí)施自動(dòng)監(jiān)控，將會(huì)為排污收費(fèi)、環(huán)境執(zhí)法、污染治理提供切實(shí)依據(jù)，為環(huán)境應(yīng)急、節(jié)能減排決策提供支撐。整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)對(duì)提高環(huán)境管理部門(mén)對(duì)各類環(huán)境違法事件的快速反應(yīng)和處置能力，進(jìn)而提高全國(guó)環(huán)保部門(mén)對(duì)重點(diǎn)污染源排污監(jiān)管能力來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

另外，從人民生活角度來(lái)說(shuō)，環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以使污染物的排放實(shí)現(xiàn)在時(shí)間和空間上的可控，這是常規(guī)環(huán)境管理因技術(shù)受限而無(wú)法做到的。環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)集成可以對(duì)企業(yè)污染物的排放量每小時(shí)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，結(jié)合納污體環(huán)境的狀況，系統(tǒng)可以給出企業(yè)的允許排污量，通過(guò)自動(dòng)反饋來(lái)保證納污體環(huán)境質(zhì)量的穩(wěn)定?？梢詫⑵髽I(yè)年度的排污總量分解成定期的(如一個(gè)月)的排污總量控制，實(shí)現(xiàn)“憑卡排污、超值報(bào)警、充值申請(qǐng)、環(huán)保批準(zhǔn)”的模式，同時(shí)也為其他環(huán)境管理手段例如:排污費(fèi)收取、異議處理提供了依據(jù)，應(yīng)急情況下環(huán)境管理部門(mén)可利用環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)集成通過(guò)遠(yuǎn)程應(yīng)急手段關(guān)閉企業(yè)排污口，以實(shí)現(xiàn)真正意義上的總量控制。

以浙江嘉善縣的例子來(lái)具體說(shuō)明。嘉善縣是環(huán)境保護(hù)部確定的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)用試點(diǎn)單位，現(xiàn)已形成覆蓋全縣的環(huán)境自動(dòng)監(jiān)控網(wǎng)，這套環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)集成包括環(huán)保決策綜合信息系統(tǒng)、智能污染物總量控制系統(tǒng)、企業(yè)環(huán)境動(dòng)態(tài)信息手機(jī)查詢系統(tǒng)、“12369” 多信息共享、多應(yīng)用聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)等一整套體系。該體系可以對(duì)本區(qū)域內(nèi)地表水、空氣、廢水、廢氣、噪聲及煙控區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集、處理、轉(zhuǎn)發(fā)、報(bào)警，從而全面、及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況，對(duì)環(huán)境安全和污染事故提前預(yù)警。并且該系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了排污單位的數(shù)字化管理，使環(huán)境監(jiān)管透明、高效。

當(dāng)企業(yè)排放超過(guò)排放限值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉閥門(mén)，使企業(yè)無(wú)法實(shí)施排污。當(dāng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)報(bào)警時(shí)，排污單位通過(guò)無(wú)線終端查詢環(huán)保數(shù)據(jù)中心污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)的污染因子實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、小時(shí)數(shù)據(jù)等信息，使相關(guān)人員隨時(shí)了解企業(yè)排放口監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、視頻信息，對(duì)企業(yè)排放情況做出判斷，提高環(huán)境監(jiān)察的預(yù)警和快速反應(yīng)能力，使環(huán)保部門(mén)實(shí)現(xiàn)污染物排放“說(shuō)得清、管得住、行得通”的排放管理新模式，并為污染減排和排污許可提供新的可計(jì)量技術(shù)手段。

當(dāng)然，物聯(lián)網(wǎng)的整體發(fā)展還處在雛形階段，怎樣將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更深入地與環(huán)保工作結(jié)合，怎樣使環(huán)保工作人員更熟練地掌握全新的系統(tǒng)，怎樣將環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)層次的成功經(jīng)驗(yàn)普及到更多的地區(qū)依然是擺在環(huán)保部門(mén)面前的難題，建成全覆蓋、全運(yùn)轉(zhuǎn)、全應(yīng)用、可持續(xù)的環(huán)境監(jiān)控體系之路任重而道遠(yuǎn)。