新一代环保物联网:支撑污染防治攻坚战
2018-09-10 陈明亮 阅读:

    生态环境就是人类命运共同体,人类对美好生活的向往决定了必须保护好生态环境。生态环境治理从被动走向主动,是中国的一个必然选择。2018年,全国上下密集启动的污染防治攻坚战,拉开了中国主动式环境治理的序幕。但环境治理是一项永无止境的战役,如果没有一个强有力的科技支撑体系作为国家基础设施,是不可能在全国范围内持续取得胜利的。数字化、智能化、智慧化是生态环境治理发展的必然趋势,新一代环保物联网正是完全能够支撑这一趋势的数字环保国家基础设施,它是在国家环保部门坚强领导和大力主导下,西安交大长天软件股份有限公司等一批企业潜心研发20年,取得的一项确保中国环保国际话语权的国家核心技术,而且其发展前景广阔,有望成为解决环境问题的一把利剑。


污染防治攻坚战:亮明了我国旨在实现生态环境永续改善的主动式环境治理的国家意志

    2018年,随着中共中央、国务院《关于全面加强生态环境保护 坚决打好污染防治攻坚战的意见》的出台,一场轰轰烈烈的污染防治攻坚战已经在全国上下紧锣密鼓地打响了。中共中央明确要求:2020年,使主要污染物排放总量大幅减少,生态环境质量总体改善;2035年,生态环境根本好转。还老百姓蓝天白云、繁星闪烁、清水绿岸、鱼翔浅底,让群众吃得放心、住得安心,留住鸟语花香田园风光。污染防治攻坚战的打响,充分表明了我国积极主动进行生态环境治理的决心,旨在实现生态环境永续改善的主动式环境治理已经成为国家意志。


主动式环境治理已经成为中国的国家意志

    习近平总书记反复强调,要把生态环境保护放在更加突出位置,像保护眼睛一样保护生态环境,像对待生命一样对待生态环境。决不能以牺牲生态环境为代价去换取一时的经济增长。李克强总理多次表示,中国不愿意也不能走“先污染后治理”的老路,必须“在发展中保护,在保护中发展”,走出一条中国特色的现代化道路。


    被称为“长了牙齿”的新《环境保护法》于2015年1月1日实施。出台生态文明建设目标评价考核办法、建立环保执法垂直管理、设立国家环境保护督察办公室、全面推行河长制、建立覆盖所有固定污染源的企业排放许可证制度、建立污染防治区域联动机制、建立全国统一的实时在线环境监控系统、政府购买第三方环境污染治理服务等一系列环保改革新举措,标志着主动式环境治理的国家意志有了强有力的体现形式。


主动式环境治理的根本目标是建立经济发展与环境保护动态平衡的生态圈

    建立环境保护和经济发展的平衡是主动式治理的根本目标,关键是如何才能做到。西安交通大学教授林宣雄博士发现的环境黄金律,可以用来指导如何确定环境保护和经济发展的最佳平衡问题。根据环境黄金律,如果能够把污染排放量与环境容量的比例(污染率)控制在黄金分割比(0.618)附近(一个区间),那么就意味着环境保护与经济发展就处在最佳平衡状态,此时人们既能过上比较富足的生活,又能享受美好的生态环境。高于这个比例区间,环境容量利用过度,生态环境可能遭到伤害乃至崩溃,即使经济发达、生活富足,人们也可能不幸福,甚至健康和生命都受到危险;反之,低于这个比例区间,生态环境虽然美好,但环境容量利用不足、经济不发达、物质匮乏,人类无法过上富足生活。实际操作中,环境容量的测定或推断可能比较困难,但有办法解决,林宣雄博士的团队已有研究成果。


新一代环保物联网:支撑污染防治攻坚战和主动式生态环境治理的国家环保基础设施

    污染防治攻坚战周期是三年,但生态环境治理是一个永远没有终点的战役。声势浩大的攻坚战和永无止境的环境治理工作,如果没有一个全域范围的基础设施体系支撑,是不可能高效率、低成本和可持续地推进下去的。


    那么这个基础设施核心要求是什么呢?是支持环境数据积累和环境治理工作智能化、智慧化的环保数字化,即数字环保。只有数字环保,才能实现基于全息数据的生态环境质量透明管控、源头管控、精准管控和最优管控。基础数据采集是数字化的核心,因此不难理解,以数据采集为核心功能的环保物联网自然而然就成了数字环保的基础设施。


    环保物联网是物联网在环保领域的应用,包括实现环境在线监控的传感网,包括环境质量监测网、污染源在线监控网及将来的生态监测网三大部分。新一代环保物联网是环保物联网的高水平阶段,指一种驱动主动与联动式环境治理的、以人为本的、无缝无漏的国家级环境与生态传感网。在生态环境部(原国家环保总局、环境保护部)的主导下,经过近20年的发展,中国新一代环保物联网已经基本建成,并且有了一系列的重大应用。


中国新一代环保物联网的发展历程

    新一代环保物联网的演化历程可以大致归纳为四个阶段:


    摸索阶段(1999年~2009年):1999年,在原国家环保总局的主导下,推出了污染源监测监控网(西安交通大学的林宣雄教授是技术方案的设计者和软件的发明人),之后进入了10年摸索期,各地环保物联网逐步建成,但分置化趋势明显。


    快速成长阶段(2010年~2012年):随着污染物自动监测监控体系核心标准和核心结构(发明人为林宣雄教授所在的西安交大长天软件股份有限公司)的普遍采用,监测数据的唯一性逐步形成,在此基础上,2010年完成了全国污染源自动监数据联网接入,新一代环保物联网应运而生,并进入快速发展期。


    初步成熟阶段(2013年~2015年):2013年开始,实现环保物联网收敛的关键构件——基础支撑平台(长天长JointFrame平台,简称“长天长平台”),借助国发的污染源自动监控系统(简称“国发软件”)部署到各级环保部门,标志着物联网进入全面收敛的高水平发展阶段。

相对成熟阶段(2016年至今):随着大面积的应用,基础支撑平台日趋成熟,生态环境部开始部署国发平台(即长天长平台),新一代环保物联网开始向着网络收敛、数据收敛、应用收敛和力量收敛的一致性收敛网络迈进。


新一代环保物联网的三大特征

(1)世界上最大的物联网

    中国新一代环保物联网是一个纵跨生态环境部、省环保厅、地市环保局和区县环保局的、覆盖全国(西藏除外)的巨大感知网络,国外也有环境在线监控,但像我国这样实现全国联网的没有,中国工程院院士邬贺铨称其为全球最大的物联网,媒体更是称其为世界第一的物联网,这是中国应对环境污染、实施环境保护的伟大创造,是我国环保人发明的一个物联网全新品类,作为国内环保基础设施,目前国内各级环保机构的日常工作都离不开它。例如,正是依赖新一代环保物联网监测的污染源大数据,实现了京津冀及周边环境污染治理的精准化大规模督察督办,近年来北京蓝的回归它发挥重要作用。


(2)充分体现了政府主导

    中国环保物联网起步于1999年推出的“污染源监测监控网”,而该网络正是在当时的国家环保总局主导下完成的,而之后的网络应用推广、监测监控系统核心标准和核心结构的制定、国发软件乃至国发平台的推出,都是在国家环保机构的全力支持下完成的,迄今政府投入已逾500亿元,充分体现了将环保物联网建设成为国家环保基础设施的决心。


(3)充分体现了企业是科技创新的主力

    西安交通大学教授林宣雄博士是我国环保物联网的始作俑者,早在物联网概念提出的1999年,他就领导其团队主持设计和实施了作为我国环保物联网雏形的“污染源监测监控网”。林宣雄教授所在的西安交大长天软件有限公司则是新一代环保物联网的引领者,近20年来,公司以“持续改善生态环境,直至终极解决环境问题”为使命,一直致力于新一代环保物联网的顶层规划、关键技术攻关、平台建设与重大应用。公司发明的长天长平台,集聚了核心标准、核心结构、超结构等一系列突破性原创技术,是我国数字环保独一无二的后操作系统,其地位堪比新一代环保物联网的“中国芯”,是环保领域中不折不扣的国家核心技术,为我国在世界环保领域赢得了国际话语权。


新一代环保物联网的重大应用

    新一代环保物联网重大应用正在不断推开,据不完全统计:13081家全部国控、16431家省控/市控污染源企业已纳入全国联网监控;基础支撑平台已经部署到了31个省,300个地市,覆盖率分别达到96.9%和91.2%(不含港澳台);传输有效率考核自2013年持续至今,受考核的国控污染源企业数稳定在近10000家;督察督办需求呈现井喷式增长,已经覆盖12个省的33个地市,2018年至少将扩大到京津冀及周边地区、汾渭平原和长三角地区的80个城市;黑榜2016年开始发布,上榜企业总数382家;环境综合指数覆盖到了195个地市,每小时发布一次。


本文来自:中国环境报