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智慧环保,如何把物联网技术应用到环境

2022-03-17 13:59:23环境监测1

环境保护工作严峻的形式给环境监管带来更高要求。当前环保监控系统中,移动执法和污染源、河流、水质、空气质量等环境要素的控均有各自的系统,分别有不同的操作步骤,系统间难以兼容、操作繁杂;各系统接口的不同导致无法实现系统间的信息共享;现场执法人员无法实时掌握污染源排放情况;诸多不足给环境监控人员工作带来很大不便。在此大背景下,“智慧环保”应运而生。

一、“智慧环保”是互联网技术与环境信息化相结合的概念

智慧环保借助物联网技术的数字环保平台,将在线监测监控网络、环境应急指挥系统融合,结合物联网、云计算、多网融合等多种技术方案,通过实时采集污染源排放因子、环境质量、环境生态、环境风险、企业信息管理等信息,构建全方位、多层次、立体化、全覆盖的生态环境监测网络,构筑感知测量更透彻、互联互通更可靠、智能应用更深入的智慧环保物联网体系,以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策,从而实现环境保护智慧化。

二、智慧环保建设思路

1、建设思路

结合当前环境保护工作实际需求,按照“服务需求、应用主导;统筹规划,统一标准;整合资源、协同共享”的原则,提出一种“智慧环保”项目建设思路:包括大气环境综合监测系统、水环境综合监测系统、网格化监管系统、企业信息管理系统、企业环境信用评价系统、建设项目环境管理系统、排污许可证管理系统、三同时验收系统、环境监测业务管理系统等,形成覆盖主要生态要素的资源环境承载能力动态监测网络,实现环境信息统一监管、统一应用、统筹规划、生态环境数据互联互通和开放共享,具体归纳为:

(1)一张网:建设加密监测网+网格化监管网。通过“线上千里眼、线下网格员”的综合布局实现环境监管的天罗地网,通过线上监控和线下监管联动,促进环保执法溯源明确、反应及时、处理快速、监督有效。

(2)一张图:采用多维GIS融合技术,将污染源分布、环境质量实时监控、污染趋势变化,网格员分布等在一张地图上显示出来,真正实现“物联网前端感知、应用时态分析、管理虚拟仿真、多维GIS空间分析”一体化的GIS可视化应用创新模式,实现对环境质量和管理直观把控,对环保决策及监督进行有力支撑。

(3)一张表:将空气质量、水环境质量、网格化监管、企业信用评分等进行排名,有利于增强环保意识,强化各级属地责任、环保部门综合监管责任、行业部门管理责任和企业主体责任等,促进治污有效落实,从而使环境质量整体好转。

(4)一个库:将大气、噪声、固废、污染源、移动执法等不同业务信息集成于一个数据库,实现数据统一存取,信息共融共通,方便各种环境保护相关的工作应用。

(5)一个平台:通过整合原有业务系统,建立健全网格化监测监管系统及移动办公系统,促使工作程序化,规范化,提高工作效率及社会服务效能。进而实现工作过程可监控、全程可追溯、公众可监督,实现综合、动态、事前、事中、事后相结合,打造一个全方位、多层次、规范化的信息化监控平台。

2、建设模式

智慧环保基于云计算、物联网、互联网+架构,其网络架构主要包括智能感知层、网络传输层、服务层和系统应用层。智能感知层包括对水质、空气、噪声、固废、土壤、污染源核辐射、移动执法等环境要素的感知监测设备;网络传输层为以互联网为基础的高速传输网络,如移动网络、卫星网络、互联网络和自组网络等;服务层包括支撑平台和环境云数据中心,支撑全局的环境数据资源和业务应用;系统应用层提供环境在线监控平台主要的功能――水质监测、大气监测和污染源、固废、噪声、生态监测,对数据、业务进行集成,形成完整的集成系统,实现日常办公应用、环保电子政务、环境管理和监控及决策支持等功能。

智慧环保项目涉及层面较广,实际构建中需要与多个技术方沟通对接,依据“优先解决突出问题”、“避免重复建设”和“充分利用现有资源”的原则,将大气环境网格化监测、水环境监测和网格化环境监管纳入建设重点,噪声、医废、固废、放射源可后期跟进;视频追踪和可与当地公安部门的综治系统结合,实现视频信息资源共享。

3、智慧环保发展前景

智慧环保是当代信息技术发展的必然,也为新时期环境保护科学发展提供了崭新之路。通过智慧环保,使得搭建一套综合信息基础架构成为可能,从而实现对环境的有效管理。通过部署完善的感测网,运用现场实地监测的感测系统,达到环境监管与预防突发环境事件发生的效果。

智慧环保提高环境与发展的综合决策能力,对构建资源节约型、环境友好型社会,实现环境保护战略目标具有重要意义。

三、智慧环保网格化环境监管平台

搭建网格化环境监管平台,建立城市管理长效机制,深化环境监管体制改革,建立条块结合、责权利相统一的环境管理新模式,推进安全社区创建,保障城市安全稳定,打造“平安城市”,实现城市环境监管管理资源的横向共享和业务的整合,立足城市科学管理,为城市发展服务。

网格化环境监管系统采用万米单元网格管理法和环境管理部件、事件管理法相结合的方式,应用、整合多项智慧环保技术,实现环境监管管理的信息化、标准化、精细化、动态化;按照“属地管理、分级负责、无缝对接、全面覆盖、责任到人”的原则,以政府为责任主体,明确相关部门环境监管职能,建立“横向到边、纵向到底”的网格化环境综合监管平台,明确职责分工,促进管理流程再造,落实管理职能逐步,建立起发现迅速、分工明确、责任到位、处置及时、运转高效的安全管理和监督的长效机制,保证环境监管运行使用中管理问题能够及时发现、及时处理、及时解决。

网格化环境监管平台采用“三级管理、三级网络”的模式以村居为单位,以村居网格为基本单元,区县、乡镇结合,集合区县级管理,建立全区统一编码,实现区、镇街、村居三级网格管理层面信息资源共享。一级网格是全区级别,由环保局负责;二级网格是各个镇街级别的,由各个镇街环保责任人负责;三级网格是各村(社区)构成,主要是由警务助理级区域责任人负责。金鹏信息智慧环保解决方案

环境保护一直是政府耳提命面的重要课题,尤其是临近年关,京津冀各地工厂纷纷宣布停产、限产,北方因供暖造成的大气污染加重,而实行分时段供暖,自从PM2.5、雾霾等关键词闯进人们的视野之后,环保更是每年必抓的重点。在环境越来越恶劣的今天,物联网能够给环境保护带来哪些帮助呢?智能环保如何为人类造福?智慧环保是借助多种技术方案,构建一个高度感知的环保基础环境,实现对环境相关指标及时、互动、整合的信息感知、传递和处理,以促进污染减排、环境风险防范、生态文明建设防范、生态文明建设和环保事业科学发展的先进环保理念。在我国,环境形势十分严峻,主要原因之一是表现为环境监测能力严重滞后,环境监测水平地区差异十分明显,部分落后地区的环境监测站甚至不能正常开展工作,同时环境监测领域的广度及深度还不够,环境监测对象以水、气、声、渣为主,土壤、生物、放射物、电磁辐射、环境振动、让污染、光污染等监测工作还处于起步阶段,有毒、有害、有机污染物等项目的检测还处于 谋划阶段。而且,我国的环境监测网络体系并不完善,环境监测信息统一发布平台尚未建立,以点代面,存在很大的隐患,为了适应环境发展的需求,必须通过加强环境科技创新以提高环境监测和预警的技术支撑能力,提高检测装置的进度,扩大自动检测范围, 提高所用设备长期运行的可靠性,加强信息处理能力、控制技术的应用,实现环境质量变化的预报和环境质量的直接控制。物联网在智慧环保中,是数据实时获取、更新与管理的重要手段。对智慧环保企业信息技术应用而言,大数据对其产生的影响:促使数据获取与存储设备的更广泛应用,激发数据分析与挖掘技术的更强烈需求。物联网智慧环保通过综合应用传感器、全球定位系统、视频监控、卫星遥感、红外探测、射频识别等装置与技术,实时采集污染源、环境质量、生态等信息,构建全方位、多层次、全覆盖的生态环境检测网络,推动环境信息资源高效、精准的传递,通过构建海量数据资源中心和统一的服务平台支撑,支持污染源监控、环境质量检测、监督执法及管理决策等环保业务的全称智能,从而达到促进污染减排与环境风险防范、培育环保战略性新型产业,促进生态文明建设和环保事业科学发展的目的。物联网在环境保护中的应用1. 构建环保领域物联网体系物联网作为一个系统,与其他网络一样,也有其内部特有的架构,其结构主要有三层:一感知层,通过RFID技术、传感器、二维码等物联网底层传感技术,实现物体信息实时获取,并通过传感网络;二网络层,通过将互联网、3/4G网络、短波网等多种网络平台的融合,构建物联网网络平台,将感知层采集到的信息实时准确地传递至环保信息中心,并对数据清理、整合、汇总,处理各种机械或人工造成的异常;三应用层,把感知层采集的信息,根据各功能模块需要进行智能化处理,实现污染的早期预警、治理IDE自动调节、环保信息的实时发布等环境物联网应用功能,并补救各种不稳定的技术结构,和程序、硬件以及网络的错误、调整数据采集传感器不稳定的工作环境。2. 开发智能化处理功能物联网技术应用的目的在于,通过广泛采集的数据,运用数据挖掘等智能化技术,对采集的数据进行筛选和提炼,为决策层提供安全、可靠、有效的决策依据。数据的智能化处理是物联网技术应用的本质特征之一,在任何领域对物联网智能化优势,对环境监测进行智能化处理,将简单的环境监测数据提炼为各有价值的统计数据,至少可以达到两个目的:一方面延长污染环境预警时间,另一方面为环保部门治理环境污染提供可靠的决策依据。3. 实现自动化控制作用物联网技术在环保领域中的应用,不能单单对数据进行采集然后传输至环保部门信息处理中心,除了要达到对环境污染提前预警和智能决策之外,物联网技术的应用实现在污染扩大之前自动对污染做出早期处理,缓解或阻止环境污染的进一步扩大。4. 提高抗损坏能力属性在环保领域,大多数物联网传感设备需要长期暴露在不同的自然环境,如空气、水源等自然环境中,这会对物联网设备造成一定负面影响,尤其是在垃圾收集、生活污水处理、工业废气的检测等污染严重的区域,对传感设备的损坏程度十分胭脂红,物联网设备设施的耐用性问题,是目前制约其在环保领域应用上的主要瓶颈。5. 构建多平台网络模式为保证环保工作中,物联网的正常运作,需要建立以互联网为主体,多网络平台共同适用的网络平台环境,以互联网为主体,原因在于需要环保工作中,信息采集处理的范围广,需要互联网作为主要运作平台,且面对城市、大型环保工程等基础设施较好的区域,互联网平台优势明显。智能环保发展价值分析1. 对政府的价值分析提高管理效率,提升环境保护效果,解决人员缺乏与监管任务繁重的矛盾。2. 对企业的价值分析提高企业管理水平,对企业产生的废气、废水、废渣数量可准确掌握,承担起企业应用的社会责任。3. 对公众的价值分析满足公众对于环境状况的知情权,还可以环境污染举报与投诉处理平台。以上由物联传媒转载,如有侵权联系删除

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