江蘇鑫瑞德智慧產(chǎn)業(yè)有限公司
【行業(yè)動(dòng)態(tài)】國(guó)內(nèi)外智慧環(huán)保發(fā)展?fàn)顩r
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智慧環(huán)保是指通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等信息與通信技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)高度感知的環(huán)保基礎(chǔ)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)污染源、水環(huán)境、空氣環(huán)境、生態(tài)環(huán)境等及時(shí)、互動(dòng)、整合的信息感知、傳遞和處理，以促進(jìn)污染減排、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范、生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)保事業(yè)科學(xué)發(fā)展為目標(biāo)的先進(jìn)環(huán)境保護(hù)理念。“智慧環(huán)保”是“數(shù)字環(huán)保”發(fā)展的延續(xù)和高級(jí)階段，是環(huán)保信息化發(fā)展的必然結(jié)果。
國(guó)外的環(huán)保智慧化建設(shè)起步較早，發(fā)展技術(shù)較為先進(jìn)、成熟，從其方案創(chuàng)新、技術(shù)應(yīng)用、管理機(jī)制等方面都具有很好的借鑒意義。
1、MARVIN：富營(yíng)養(yǎng)化監(jiān)測(cè)平臺(tái)
美國(guó)佛羅里達(dá)海洋研究組織建設(shè)了一個(gè)簡(jiǎn)稱(chēng)為MARVIN的傳感平臺(tái)，目標(biāo)主要是根據(jù)有害藻類(lèi)富營(yíng)養(yǎng)化相關(guān)水質(zhì)變化提供即時(shí)的水質(zhì)信息，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括pH值、溶氧量、水溫、導(dǎo)電度、葉綠素濃度、濁度、硝酸鹽及磷酸鹽、水位、水流速與方向、水中光合輻射光能以及全光等。這些傳感器同時(shí)安裝在一個(gè)浮舟之中，并搭載了一個(gè)氣象塔，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)包括風(fēng)速與風(fēng)向、氣溫、相對(duì)濕度、氣壓及降雨量等項(xiàng)目。
MARVIN的信息傳輸方式是利用傳感器收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息后，通過(guò)天線傳送訊號(hào)至衛(wèi)星及手機(jī)等界面，提供遠(yuǎn)程信息的獲取。MARVIN平臺(tái)通常每小時(shí)取樣兩次，然后每小時(shí)或每三小時(shí)通過(guò)衛(wèi)星將數(shù)據(jù)回傳。
MARVIN平臺(tái)需每?jī)芍苓M(jìn)行一次人工維護(hù)，維護(hù)人員會(huì)采用傳統(tǒng)的采樣和分析方法收集數(shù)據(jù)，用于校正在后處理過(guò)程中的MARVIN平臺(tái)數(shù)據(jù)。MARVIN數(shù)據(jù)還可幫助建模人員觀察水流循環(huán)和克盧薩哈奇河生物系統(tǒng)、幫助船長(zhǎng)及應(yīng)急管理人員及時(shí)了解實(shí)時(shí)水質(zhì)情況、幫助游人預(yù)測(cè)赤潮是否會(huì)出現(xiàn)、幫助搜救隊(duì)了解水流能見(jiàn)度、幫助學(xué)生學(xué)習(xí)生物圈的有關(guān)知識(shí)等。
2、CitySense：城市檢測(cè)傳感網(wǎng)絡(luò)
CitySense是由美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)資助，由哈佛大學(xué)和BBN公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)出的，可以報(bào)告整個(gè)城市實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目。
CitySense通過(guò)在美國(guó)馬薩諸塞州劍橋市的路燈上安裝傳感器，利用路燈的電力供應(yīng)系統(tǒng)作為傳感器運(yùn)行時(shí)的電力能源，解決了電池壽命對(duì)于無(wú)線傳感網(wǎng)運(yùn)行的限制，有利于長(zhǎng)期環(huán)境監(jiān)測(cè)試驗(yàn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都含有一個(gè)內(nèi)置PC機(jī)、一個(gè)無(wú)限局域網(wǎng)界面，利用WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將監(jiān)測(cè)信息回傳到監(jiān)測(cè)中心，監(jiān)測(cè)信息包括壓力、溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、降雨量、降雨強(qiáng)度、CO2、噪聲，之后為用戶(hù)提供CitySense網(wǎng)站信息查詢(xún)。
CitySense通過(guò)把每個(gè)節(jié)點(diǎn)同相鄰的節(jié)點(diǎn)相連形成網(wǎng)狀，將分散在城市各處的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)和位于哈佛大學(xué)和BNN的中心服務(wù)器連接。在這一網(wǎng)絡(luò)中利用一個(gè)1英里射程的小無(wú)線電裝置，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以從遠(yuǎn)程服務(wù)器中心下載軟件或上傳傳感器數(shù)據(jù)。另外，根據(jù)微軟公司提供的VirtualEarth和SensorMap技術(shù)，網(wǎng)站的數(shù)據(jù)資料將覆蓋到地圖上。民眾及學(xué)者可通過(guò)網(wǎng)站追蹤污染物擴(kuò)散情形，進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，研究空氣污染的解決方案。
3、無(wú)人機(jī)隊(duì)：監(jiān)督丟失垃圾
2017年4月，迪拜市政府的垃圾管理部門(mén)部署無(wú)人機(jī)機(jī)隊(duì)，在全市范圍內(nèi)監(jiān)督亂丟垃圾的行為。這些無(wú)人機(jī)將在垃圾站、海灘，以及沙漠露營(yíng)地等場(chǎng)所監(jiān)督亂丟垃圾的人。
在迪拜，關(guān)于禁止亂丟垃圾的法律非常嚴(yán)格。如果某人屢次在街頭亂丟煙頭，可能會(huì)被處以數(shù)百美元的罰款。街頭隨地吐痰可能也會(huì)招致高額罰款。迪拜垃圾管理處負(fù)責(zé)人表示：“這些無(wú)人機(jī)帶來(lái)的最大幫助在于幫我們節(jié)約時(shí)間。我們不再需要派出市政人員上街巡邏，無(wú)人機(jī)可以在短時(shí)間內(nèi)迅速飛到各個(gè)地點(diǎn)，向我們提供數(shù)據(jù)和高清照片。”
4、穿戴式傳感器：檢測(cè)噪聲和空氣
法國(guó)Sensaris公司研發(fā)出一種穿戴式無(wú)線傳感器，可配戴在手腕上。這一傳感器結(jié)合全球定位系統(tǒng)(GPS)，在其中裝置藍(lán)牙傳輸設(shè)備，由裝有藍(lán)牙的手機(jī)接收傳感器的監(jiān)測(cè)信息，然后再借助手機(jī)上網(wǎng)功能，將信息上傳至當(dāng)?shù)氐闹醒敕?wù)器。因此，無(wú)論是行人，還是騎自行車(chē)者，都可使用這套設(shè)備，這一設(shè)備可以讓公眾監(jiān)測(cè)并匯報(bào)噪聲和空氣質(zhì)量信息，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)將最新資訊分享給各使用者。
目前此傳感器提供了噪聲和臭氧的監(jiān)測(cè)功能，已大規(guī)模地部署在巴黎地區(qū)，以建構(gòu)即時(shí)的污染地區(qū)地圖。未來(lái)Sensaris計(jì)劃增加其他空氣污染物的監(jiān)測(cè)，包括一氧化碳、二氧化碳和氮氧化物。
我國(guó)智慧環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要經(jīng)歷了如下幾個(gè)階段：
第一階段：1996年，國(guó)家環(huán)保局發(fā)布《排污口規(guī)范化整治技術(shù)要求（試行）》中規(guī)定，列入重點(diǎn)整治的污染水排放口應(yīng)安裝流量計(jì)，這可稱(chēng)為最初的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；
第二階段：2001年，國(guó)家環(huán)保總局頒布了《化學(xué)需氧量（COD）自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀產(chǎn)品技術(shù)要求（HBC6-2001）》，經(jīng)過(guò)幾年安裝運(yùn)行，逐漸摸索出以COD為指標(biāo)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；
第三階段：2006年以后，尤其是“污染源減排三大體系能力建設(shè)”項(xiàng)目實(shí)施后，要求占COD污染負(fù)荷60%以上的國(guó)控重點(diǎn)污染源必須安裝在線監(jiān)測(cè)儀器，且必須聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行；
第四階段：2010年，國(guó)家發(fā)改委《關(guān)于當(dāng)前推進(jìn)高技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展有關(guān)工作的通知）》發(fā)出后，國(guó)家環(huán)保部推動(dòng)環(huán)境監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)示范工程建設(shè)試點(diǎn)，規(guī)劃過(guò)去的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的功能和質(zhì)量及應(yīng)用全面提升；
第五階段：黨的十八大提出了“美麗中國(guó)”的概念，要加大自然生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù)力度，2013年住建部下發(fā)“智慧城市”試點(diǎn)通知，數(shù)字環(huán)境向智慧環(huán)境演進(jìn)，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)將成為智慧環(huán)境的核心技術(shù)。
中國(guó)智慧環(huán)保行業(yè)發(fā)展前景展望
在系列政策的大力扶持下，我國(guó)將實(shí)現(xiàn)從“數(shù)字環(huán)保”到“智慧環(huán)保”的跨越。在加強(qiáng)感知環(huán)境信息化與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理建設(shè)的同時(shí)，環(huán)境監(jiān)測(cè)產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)新的發(fā)展契機(jī)。
“十二五”期間，我國(guó)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)以15%至20%的速度增長(zhǎng)，環(huán)保投資3.4萬(wàn)億元，比“十一五”期間增長(zhǎng)62%。預(yù)計(jì)“十三五”規(guī)劃在資源環(huán)境、生態(tài)建設(shè)方面的力度將會(huì)進(jìn)一步加大，國(guó)內(nèi)環(huán)保市場(chǎng)有望迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)，節(jié)能環(huán)保行業(yè)將迎來(lái)黃金發(fā)展階段。
以環(huán)保科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，大力發(fā)展綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)，已成為當(dāng)前中國(guó)解決環(huán)境問(wèn)題的共識(shí)。“智慧環(huán)保”將打造綠色的城市生態(tài)，