环境现状与政策背景
环境现状
我国空气质量堪忧,酸雨问题严重,如 2014 年全国开展空气质量新标准监测的 161 个城市中仅 16 个达标,酸雨城市比例达 29.8%。主要污染源包括工业生产(废气、废水、废渣)、日常生活(粪便、垃圾、污水)、交通污染(汽车尾气与噪声源)及其他污染(医疗废水、工地施工、电磁波和重金属污染等),污染类型涉及空气、水、噪音、土壤及化学 / 辐射污染。
政策背景
国家高度重视环境保护,出台多项政策法规,如《2015 年国家重点生态功能区县域生态环境质量监测、评价与考核工作实施方案》《空气质量新标准第三阶段监测实施方案》,新《环保法》于 2015 年 1 月 1 日实施,强调保护生态红线与完善行政强制措施,政府工作报告突出环境污染治理,环保部将 2015 年定为环保法 “实施年”,开展全面环保大检查。
智慧环保系统架构与技术构架
系统架构
感知层:包含污染源监测设备、环境质量监测设备、实验室设备和应急监测设备等,用于采集各类环境数据。
平台层:由环境数据中心、环境地理信息系统、应用构建平台、应用集成服务、大数据分析服务和灾备系统组成,提供数据存储、处理、分析和集成功能,支持多种应用服务。
应用层:涵盖大气环境质量智能监测、预警预报系统,水环境质量自动监测、预警系统,环境监督执法平台(含执法工作流程与功能),环境应急管理平台,环境综合业务平台(包括办公辅助系统),环境服务决策平台(如空气污染预测预警与调控系统),实现环境监测、执法、应急管理、综合业务处理和决策支持等功能。
技术构架
基于多种传感器采集数据,通过无线通信平台(如 GPRS/3G/4G、zigbee)传输,经协调器处理后,利用物联网专网 GGSN、HLR 及设备云,在处理平台进行数据处理和存储,最终通过 Web 页面和手机终端实现应用,确保数据 “测得准、传得快、说得清、道得明”。
各平台功能概述
环境监测预警平台
大气环境:智能监测系统实时监测空气质量,通过浙江省区域大气环境日报预报会商发布系统发布数据,如 AQI 指数、首要污染物等;智能预警系统提供预报预警、综合分析、污染溯源等功能,多模式预报系统提升预报准确性。
水环境:自动监测系统支持实时监测、数据审核、查询、报警等,可生成报表和统计分析;预警系统通过水污染事故水迁时空模拟和动态调控仿真系统,实现地图管理、污染扩散分析等功能。
环境监督执法平台
支持从点源末端到污染治理设施全过程运行监控,保证监管真实、有效、完整。
工作流程包括专家系统提供监察作业指导,发现问题后进行模型分析诊断,指出问题源头,形成执法应用,如对企业超标排放进行处罚、警告等,污染治理设施运行监管系统可实时监控、智能核查、提供决策支持并进行模型综合评定。
环境移动执法客户端具备现场执法、在线监控、视频监控、污染源管理等功能。
环境应急管理平台
如自治区环境应急指挥系统,具备应急管理、处置、总结归档、权限管理等功能,可进行信息接报、影响评估、指挥调度,通过 GIS 专题、大气和水模型等实现应急响应,如新疆华泰重化工有限责任公司事故应急处置中展示的功能。
环境综合业务平台
基于环保局工作流程,提供办公辅助系统,包括业务办公系统(涵盖个人办公、建设项目、信访等多项管理功能)、实验室信息管理系统(涉及项目管理、样品检测分析等流程),实现信息管理与业务流程支持。
环境服务决策平台
环境决策辅助平台通过空气污染预测预警与调控系统,提供预测预报、预警发布、业务支撑和决策支持功能,如模拟调控措施对 API 的影响,为环境管理提供决策依据。
可发布实时环境信息(如污染排放情况)和空气质量相关信息(如污染指数、出行建议),方便公众获取并参与监督。
商务合作模式
融合模式
分公司作为项目总集成商与客户接触,物联网公司提供技术支撑。分公司投入项目投资(包括传感终端、系统建设、设备云平台和专网租用),收益来自专线租赁费和项目收益;物联网公司投入技术支撑、平台服务、运维和设备安装,收益为项目收入和平台维护费。客户自行维护、运营物联网传感终端和监控系统。
租赁模式
同样分公司为总集成商,物联网提供支持。分公司投入采购服务费用,收益为专线和项目收益;物联网投入技术支撑等,收益为租赁服务费。此模式下客户仅支付平台租赁服务费,物联网负责传感终端、监控系统及平台的维护和运营。