物联网行业应用之环境保护

随着“十二五”规划的出台，物联网被上升到国家战略的高度，成为了全国最炙手可热的名词。但同时，早在物联网概念提出之前，环境保护已经是传感网（物联网的前身）探索和实践并大力推进的热点领域之一。经过了这么多年的发展，物联网从单纯的人力替代，到现在的强化环境执法、提升污染监控效率、促进节能减排等方面都发挥了比较明显的作用。但同时，与其他物联网相关应用领域一样，环保物联网的应用依然还停留在基础应用阶段，拥有相对广阔的发展前景。据业内专家预测，环保与城市管理将成为物联网初期起步的重点。

目前，我国环保部门在全国开展的环境在线监控网就是典型的物联网专业化行业应用。其目的是在点线面源的适当位置安装各种自动监测仪器、仪表和数据采集、传输设备，通过各种有线或无线方式与环境监控中心的通信服务器相连，实现7×24在线的实时通讯。这样，以传感为代表的感知节点就能将环境状态源源不断地发送到环保部门，用以实现环境监测等多种专业应用，同时将往期数据存储在海量数据库服务器上，未来还可能通过云计算技术，实现各种更大规模的信息处理或共享。

污染源自动监控是物联网应用的典型示范，这一技术将广泛用于污染源自动监控工作，它在为这项业务的工作模式带来巨大变革的同时，也很可能会非常明显地改善普通居民的生活。从这个角度来讲，环境在线监控等物联网技术手段的应用，对环境管理理念、方法、体制的改革能形成推动力量，从而以技术手段为契机提高我国污染的控制效率和对环境进行更为有效的保护。

以时间为基准分析，环保领域的物联网已经经历过两次阶段性的发展：早在1999年，原国家环保总局在全国范围内第一次开始推广的环境在线监控系统是物联网的最早探索和实践，这一阶段为下一步发展积累了经验；到了2008年，依托国家经济复苏计划，环境保护部直接投资超过20亿元，并通过地方配套配合投入另外80亿元，在全国 31个省，6个环保督查中心和333个地级市部署的国控污染源在线监控系统，是物联网在环保领域的规模型建设和行业级实践。根据最新数据统计，目前我国已经建成的省、市两级污染源监控中心达343处，同时对1.5万多家重点污染源实施了不间断的自动监控，为物联网技术更深层次的应用打下了坚实的基础。未来的第三发展阶段，将通过投资、考核和创新，按照物联网现有相对成熟的体系结构，重新梳理环境在线监控和环保信息化，把物联网最新技术深化到环境在线监控系统中，建立运维体系，实现三级数据贯通。

从空间范围来看，由环保物联网实施的环境自动监控系统应包括污染源自动监控、环境质量自动监测和环境卫星遥感3个层面，由环境卫星(宏观，主要用于生态监控)、环境质量自动监测(中观，区域流域，即线源和面源)、污染源自动监控(微观，即点源)3个空间尺度的监控构成天地一体的、全方位的环境监控系统，从长远来看，这种拥有全覆盖能力的立体型环境监控体系将极大地改善我国环境状况，为我国下一步日常绿色、可循环发展的低碳型经济提供稳固的保障。

再从介入手段来讲，环保物联网是实现事后监管转变为事前预防的重要技术手段。绿色经济仅从字面上理解并不复杂，但实现过程却很难一蹴而就。究其原因，无处下手是最重要的一点。而物联网建立的意义首先就是获取信息，通过大量的数据积累和先进的数据挖掘技术，环保部门能够从复杂多变的现实世界中抽象出一套完整的信息模型，并从中分析出症结所在。通过对其中关键点的分析，很显然能够确切查找到问题的根源，以此为切入点对症下药自然事半功倍。环保经济中，什么污染是我们不能接受的，什么污染是我们要尽量排除的，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，均有据可依。当开具的处方或者处罚拥有切实可查的量化依据，环保工作的阻力自然减小，这显然是最切中要害的。具体来说，建设国、省、市三级污染源监控中心，并实现他们的互联，对重点污染源实施自动监控，将会为排污收费、环境执法、污染治理提供切实依据，为环境应急、节能减排决策提供支撑。整个系统的实现对提高环境管理部门对各类环境违法事件的快速反应和处置能力，进而提高全国环保部门对重点污染源排污监管能力来说至关重要。

另外，从人民生活角度来说，环保物联网的应用可以使污染物的排放实现在时间和空间上的可控，这是常规环境管理因技术受限而无法做到的。环境监控系统集成可以对企业污染物的排放量每小时进行自动统计，结合纳污体环境的状况，系统可以给出企业的允许排污量，通过自动反馈来保证纳污体环境质量的稳定。可以将企业年度的排污总量分解成定期的(如一个月)的排污总量控制，实现“凭卡排污、超值报警、充值申请、环保批准”的模式，同时也为其他环境管理手段例如:排污费收取、异议处理提供了依据，应急情况下环境管理部门可利用环境监控系统集成通过远程应急手段关闭企业排污口，以实现真正意义上的总量控制。

以浙江嘉善县的例子来具体说明。嘉善县是环境保护部确定的环境监控系统数据应用试点单位，现已形成覆盖全县的环境自动监控网，这套环境监控系统集成包括环保决策综合信息系统、智能污染物总量控制系统、企业环境动态信息手机查询系统、“12369” 多信息共享、多应用联动系统等一整套体系。该体系可以对本区域内地表水、空气、废水、废气、噪声及烟控区进行实时监控，对数据进行自动采集、处理、转发、报警，从而全面、及时、准确地掌握实时现场环境情况，对环境安全和污染事故提前预警。并且该系统还实现了排污单位的数字化管理，使环境监管透明、高效。

当企业排放超过排放限值，系统会自动关闭阀门，使企业无法实施排污。当环境监控系统数据报警时，排污单位通过无线终端查询环保数据中心污染源在线监控系统的污染因子实时数据、小时数据等信息，使相关人员随时了解企业排放口监测数据、视频信息，对企业排放情况做出判断，提高环境监察的预警和快速反应能力，使环保部门实现污染物排放“说得清、管得住、行得通”的排放管理新模式，并为污染减排和排污许可提供新的可计量技术手段。

当然，物联网的整体发展还处在雏形阶段，怎样将物联网技术更深入地与环保工作结合，怎样使环保工作人员更熟练地掌握全新的系统，怎样将环保物联网各个层次的成功经验普及到更多的地区依然是摆在环保部门面前的难题，建成全覆盖、全运转、全应用、可持续的环境监控体系之路任重而道远。