物联网在危险废物监管信息化建设中的应用

朱 静，吴晨波，潘泽满

（1.湖北省固体废物与化学品污染防治中心，武汉 430072；2.湖北新宝科技有限责任公司，武汉 430000）

物联网在危险废物监管信息化建设中的应用

朱 静1，吴晨波1，潘泽满2

（1.湖北省固体废物与化学品污染防治中心，武汉 430072；2.湖北新宝科技有限责任公司，武汉 430000）

基于物联网的概念，在湖北省危险废物监管物联网系统武汉城市圈一体化危险废物监管物联网体系项目的统一构架下，通过对危险废物监管物联网系统的探索与实践，实现对危险废物源头的监管、对转移的全过程监管、对危险废物申报和审批的监管以及建立危险废物应急预警机制，以提高湖北省危险废物管理能力建设，实现固体废物管理由传统人工管理方式向现代化智能管理方式的跨越发展。

物联网；危险废物；监督管理

随着我国经济的快速发展，危险废物的产生量也快速增加，危险废物污染防治工作已成为环境保护工作的重要组成部分。但目前国内的危险废物总量不清，非法转移等问题突出，对其产生、贮存、转移、处置等监管工作压力较大。2011年，中国工程院发布《物联网发展战略规划》［1］，指出环境保护是物联网技术的典型应用领域，危险废物全程动态监管能充分体现出物联网技术的应用特色和优势。湖北省构建危险废物监管物联网系统，是适应新形势下申报登记、转移联单、经营许可证等各项固体废物和危险废物管理制度及日常监督检查等环境管理工作的必然要求。

1　危险废物监管物联网系统基本架构

集成射频识别（RFID，Radio Frequency Identification）技术、全球定位系统（GPS，Global Positioning System）、视频图像、无线通信等物联网技术［2］，湖北省危险废物监管物联网系统对危险废物产生、收集、交易、运输、贮存、处置行为进行实时监控，对危险废物产生、处置过程的动态数据进行统计分析，实现固体废物的标签化管理、电子联单管理、视频实时监控和工况在线监测等信息管理，为固体废物处理过程的全程化监管提供技术保障，实现对危险废物全程可溯源化监控。通过建设省、市减排数据传输与交换平台，完成与污染源在线监控系统的数据对接，实现数据实时传输，并搭建减排信息共享服务平台，实现信息共享。危险废物监管物联网系统基本架构分为感知层、网络层和应用层，整个系统的总体设计框架如图1。

图1　湖北省危险废物监管物联网系统总体设计框架图

2　系统软件功能模块设计

系统软件平台的建设采用基于开放式软件体系框架，按照标准化、结构化、层次化、平台化、模块化的思路设计应用系统。本文就系统软件功能模块的10个子系统进行阐述［3］。

2.1危险废物产生单位管理系统

系统建立危险废物产生单位档案库，对危险废物的产生单位信息、产生环节、工艺以及去向进行信息采集和管理，建立危险废物管理台帐。对重点危险废物产生单位建立视频监控系统，实现对危险废物贮存情况进行实时视频监控。同时还包括危险废物产生单位基本信息申报管理，如申报、转移计划申报等（见图2）。部门。同时，处置单位须负责转移计划申请表的打印，由申请单位负责将纸质申请表交给环保审批部门，环保部门在系统中完成审批。要求和环保部固体废物管理信息系统进行接口衔接。3）转移计划查询。转移计划的详细信息应可以进行综合的查询，查询内容包括：危险废物产生涉及的主要工艺、产品；产生的危险废物种类、物理化学性质、有害成分；危险废物的去向、处理处置方式；危险废物计划转移数量、转移期限、包装和运输方式；危险废物产生单位、运输单位和接收单位的有关信息。

图2　危险废物产生单位管理系统模块

（1）基础信息管理系统软件

危险废物产生单位管理包括：产生单位的基本情况管理、产生固废的情况，对危险废物产生单位的分级管理，建立重点源名单。

（2）在线申报管理系统软件

由危险废物产生单位申报企业的基本情况、地理信息、产生危险废物的种类、工艺流程、应急预案、管理制度等，并可上载相关文档及图片。基本信息申报经过审核后进入危险废物产生单位档案库，管理方便。

（3）转移计划申报管理系统软件

1）转移计划的申报。危险废物产生单位登录系统，填写完成“危险废物转移管理计划申请表”的废物移出单位信息、转移废物信息、废物运输单位及接收单位信息，提交至环保部门审核。申报提交后，申请表根据权限分别流转到相应的区县、市、省级固废工作人员平台，等待审核，企业可查询转移计划审核状态。2）转移计划的审批。具有危险废物经营许可证的处置单位同意接受危险废物产生单位的危险废物后，根据相关单位提供的申请表内容，负责录入转移计划申请表，在系统中根据转移的类别（市内、跨市、跨省）提交至相关

（4）视频监控系统

在重点危险废物产生单位建立视频监控系统，对危险废物堆放、处置等环节进行24小时实时视频监控。

（5）RFID管理系统

在重点危险废物产生单位的出入卡口安装RFID感应设备，对出入场的运输车辆及电子关锁、容器电子标签进行关联绑定查询和验证。

2.2危险废物处置经营单位管理系统

对湖北全省的危险废物处置单位的处置工艺、设施、污染防治设施和处置行为过程建立电子管理档案。对处置利用单位建立视频监控系统，对危险废物处置过程实时监控；并对部分有焚烧炉的单位建立工况在线监控系统。危险废物处置经营单位管理系统模块见图3。

图3　危险废物处置经营单位管理系统模块

（1）基础信息管理系统软件

处置经营单位管理主要包括经营单位的基本信息、运输车辆等信息。维护管理危险废物收集、贮存、许可证单位的数据信息，包括危险废物许可证单位的基本信息、危险废物经营许可证、危险废物收集、贮存、处置能力等。

（2）经营许可证审批管理系统软件

湖北省内的危险废物许可证信息由许可证审批部门录入和修改，其中危险废物收集经营许可证由设区市级环保部门代为录入。环保部门和处理处置单位可查看其相关许可证信息。经营许可证管理要求和湖北省环保厅政务网信息系统进行接口衔接。

（3）视频数据采集监控系统

在危险废物处置经营单位建立视频监控系统，对危险废物的贮存和处置过程等环节进行24小时全天候、无死角的实时视频监控。

（4）RFID管理数据采集系统

危险废物处置经营单位规范出入口建设，安装RFID感应设备，对出入的运输车辆及电子关锁、容器电子标签进行关联绑定查询和验证。

（5）危险废物处理装置工况在线数据采集系统

采集焚烧装置工况、医废高温蒸气灭菌装置工况、危险废物稳定化处置设施工况以及危险废物固化装置工况等数据。

2.3危险废物转移管理系统

危险废物转移管理系统包括电子联单管理、车辆管理等内容。

电子联单管理包括危险废物的市内转移、跨市转移和跨省转移三部分内容。危险废物的转移管理依托电子联单来实现，市内转移、跨市转移的电子联单采用PDA终端系统进行统一发放管理。跨省转移的电子联单通过基于互联网的B/S系统来进行统一管理。

运输车辆管理包括运输车辆的GPS定位管理、视频监控管理（车载摄像与电子关锁联动，当电子关锁打开时记录下开锁人员图片）、运输车辆RFID管理等。危险废物转移车辆信息采集如图4。

图4　危险废物转移车辆信息采集

（1）电子联单管理软件

电子联单管理包括跨省转移和省内转移两类情况：1）网上申请电子联单、复核、确认的形式，适于跨省转移；2）通过移动终端生成电子联单，网上确认的形式，适于市内转移和跨市转移。

（2）运输车辆GPS终端及视频设备

在转移单位运输车辆上安装GPS车载电脑、车载显示屏、车载摄像机等设备，省市固废管理中心的管理人员和车辆所属企业均能同时进行实时状态监控和视频监控。

（3）运输车辆RFID终端设备及电子标签

在转移单位运输车辆上安装车辆RFID标签、货物容器RFID标签、电子关锁和车载RFID读写设备等设备，省市固废管理中心的管理人员和车辆所属企业均能对车辆和货物的状态进行实时状态监控，车辆上的货物和电子关锁发生异常时，系统可自动报警。

2.4危险废物应急管理系统软件

应急管理系统主要包括应急准备、应急预案、应急响应、应急处置、应急指挥、现场实时评估。为加强突发环境事件应急体系建设，提高应对环境突发事件、事故和灾害的能力，建立以信息技术、通信技术和GIS技术相结合的应急响应系统。

（1）应急预防管理软件

应急预防管理包括风险源管理、危化品数据库、固体废物特性数据库。风险源管理主要是对于可能产生环境风险的事故源进行识别，对危险源、危险品空间属性信息的增加、修改、删除。

（2）应急准备管理软件

应急准备管理包括应急预案库管理、应急事故案例库管理、应急物资库管理、应急专家库管理。应急预案是针对可能发生的突发公共事件及其影响和后果严重程度，为应急预防、准备、响应和恢复的各个方面所预先做出的详细安排，是开展即时、有序和有效事故应急救援工作的行动指南。

（3）应急指挥管理系统

应急指挥管理要求通过GIS平台查询事故发生点有关危险产生单位、危险处置单位情况，可及时调度有关各相关处置单位的应急处置物资及设施、设备，并且就近进行处理。

建立移动视频监控系统，方便应急时使用。同时要求与移动应急车的联动，可在移动应急车调用所有相关系统数据。

（4）应急总结与评估管理软件

应急总结与评估管理包括事故总结管理、应急能力评估管理。对事故发生发展全过程，按照预先规定的模板生成报告，便于事后总结。要对应急队伍、应急设备、应急机制等，会同专家、上级主管进行应急能力考核、应急过程评价、应急预案评估等评估管理。

2.5电子废物拆解处置单位监管系统

电子废物拆解处置单位监管系统可使各级环保部门实时掌握承担废弃电器电子产品拆解企业的废弃电器电子产品回收、贮存、拆解和拆解产物的贮存、处置、库存等数据及其动态状况，并完成采集数据的定时自动统计分析，提供规范、精细化的准确监督管理。库存废旧家电拆解单位通过系统按日将拆解的数量、类别等信息填报，按季申报补贴，在网站上公示，并接受公众的监督。

2.6数据统计分析系统软件

对危险废物产生单位、处置单位、危险废物转移情况等信息按照区域、行业等进行分门别类的统计。例如按照月、季度、年、自定义等方式统计废物的处置量、收取量。

2.7智能分析与自动勾稽系统软件

建立详细基础信息数据，根据政策法规，在系统中配置参数和阀值。系统根据设定的值对业务数据进行自动分析和检测，将不合格的数据自动勾稽出来，产生各类报表分析数据。同时可建立信息的推送模块，将分析结果自动上报相关部门。

2.8监控中心综合管理系统软件

监控中心综合管理系统主要包括结合环境地理信息系统，在电子地图上将危险废物的转移信息与空间地理信息相关联，进行危险废物管理的地理信息展示。提供了在可视化的地图界面上进行产废单位、处置单位和车辆的定位监控及报警处理。将所有危险废物产生单位、危险废物经营处置单位、运输车辆的轨迹及路线管理在地图上进行标示，并可以查询每个单位的基本信息和车辆信息。

2.9数据处理平台软件

建立集中的数据处理中心对系统数据进行统一处理，确保数据的标准化、规范化。

2.10基础软硬件支撑系统

该系统主要为监控中心机房提供系统运行所需的软硬件设备。

3　系统服务对象及实现的功能

3.1系统服务对象

系统服务对象包括：省内各级环境管理部门，环境监测、环境信息、环境科研等相关单位，省内相关产废单位、处置单位、家电拆解单位，与湖北省环境保护部门有合作的相关机构以及关心湖北省环境保护事业的社会公众。

3.2系统实现的功能

（1）系统数据标准化

通过建立统一的数据标准，实时采集和交换各个应用系统的数据，实现数据共享和信息整合。

（2）业务流程规范化

对危险废物产生、转移、处置利用等管理环节中的工作流程、管理流程、监督执法流程、考核流程等核心流程进行规范，建立危险废物全生命周期的动态管理机制。

（3）业务管理一体化

将分散在危险废物全生命周期内的各个业务流程进行统一梳理和再造，实现跨部门的流转。

（4）监控可视化

通过在线监测和数字视频监控技术，实现对危险废物全生命周期内的实时动态监管。

（5）办公综合移动化

实现公文流转、审核、签批等行政事务的流程化处理；实现公务流程与业务流程的无缝衔接。

（6）考核评估动态化

通过业务流程梳理和再造，在流程上建立考核节点，建立考核体系和考核内容，建立动态的、实时的、公平的考核体系。

（7）公共服务公众化

为企业和社会公众提供危险废物管理的相关信息，接受社会大众的监督和检查。

（8）管理决策科学化

通过数字视频监控体系、信息处理体系以及GIS系统和预警平台，为决策者提供依据和支持。

4　系统建设实施的效益

环保物联网系统开创了环保应用支撑平台模式，实现了业务的高度整合［4］。建设实施能够规范危险废物管理、防治环境风险、促进和谐社会构建，其预期效益包括：

（1）经济效益方面

系统建设能够促进危险废物资源化利用，带动危险废物利用处置行业的快速发展，直接为湖北省经济发展做出贡献；提高了管理效率，降低了行政成本；能够防范环境风险，提高应急能力，有助于保障人民群众的财产安全。

（2）社会效益方面

系统建设通过危险废物环境风险防范，保障了环境安全，降低了群体性事件发生的风险，促进了和谐社会的构建，符合湖北省生态省建设和武汉城市圈“两型社会”的发展目标；通过项目实施，体现了公共财政为社会服务的属性，并可为拉动内需提供动力。

（3）环境效益方面

贯彻落实“两高”司法解释关于依法惩治环境污染犯罪的要求，保持对固体废物环境污染犯罪行为的高压态势，充分利用危险废物监管物联网系统的有效证据，加强对环境违法行为的发现、处理力度，严厉惩处危险废物监管领域中环境污染犯罪活动。通过规范管理，降低危险废物直接排放到环境中的风险，有助于降低环境污染程度，改善环境质量，严格执法监管。拓展危险废物监管系统的功能，着力推进固体废物管理信息的公开，推进建立危险废物转移信息公开制度和非法转移举报制度，遏制危险废物非法转移、倾倒、处置的行为，切实消除危害人民群众身体健康的环境隐患。实现湖北省固体废物管理全部事项网上办理，推进固体废物管理信息公开。

5　结语

湖北省危险废物监管物联网系统可实现危险废物申报登记、网上审批、电子联单、数据勾稽功能，运用视频监控、空间定位、电子标签数据扫描手持终端等信息技术手段，集中应用于危险废物的产生、收集、贮存、转移、处置等全过程，企业和管理部门用户可通过湖北省固体废物管理网进入系统，进行相应的功能应用。危险废物联网动态监管系统利用物联网技术对危险废物产生、贮存、转移、处置利用等全过程进行实时监管、预测预警，确保危险废物安全。同时，能有效对危险废物的转运过程进行监督，防止危险废物在运输途中被丢弃而对环境造成污染，为危险废物处置过程的科学管理提供有力的技术支撑。

［1］ 罗三宝，杜斌，孙鹏程，等.基于物联网技术的环保能力建设研究［J］.中国环境管理，2014（3）：49-52.

［2］ 王坚，崔勇，李述贤，等.基于生命周期管理的危险废物物流信息管理系统研究［J］.科级创新导报，2013（33）：3-6.

［3］ 武汉城市圈环保一体化危险废物监管物联网系统系统建设方案［R］.湖北省工程咨询公司，2013.

［4］ 张树礼，郝军，张巍.环保物联网技术及应用研究［J］.中国环境管理，2012 （4）： 24-28.

Application of Internet of Things Technology in the Construction of Hazardous Wastes Supervision Information

ZHU Jing1， WU Chen-bo1， PAN Ze-man2
（1. Hubei Solid Waste and Chemical Pollution Prevention Center， Wuhan 430072；2. Hubei Xinbao Technology Co.， LTD， Wuhan 430000， China）

Based on the concept of internet of things， under the united framework of internet of things system project of Wuhan city circle integrated hazardous wastes supervision in Hubei internet of things system of hazardous wastes supervision，and in accordance with exploration and practice on internet of things system of hazardous wastes supervision， the supervision of hazardous waste sources， the whole course of supervision of transfer， the declare and examination and approval supervision of hazardous wastes are realized and the emergency response mechanism is set up.

internet of things； hazardous wastes； supervision and management

X327

A

1006-5377（2016）09-0056-05