物联网在环境监测应用发展中的思考与建议

杨怡明+彭建锋+薛一飞+王艳蝶+赵晨

摘要：随着科技的进步，信息技术能力的不断加强，环保物联网应运而生，它以自动、实时以及智能化、信息化等特性推动环保监管方式的变革。本文结合了漯河市环境监测物联网技术的应用，阐述分析了物联网在漯河市环境监测中的现状及存在的问题，并针对问题提出了相应的建议。

关键词：物联网；环境监测

1、环保物联网的概念

环保物联网是物联网技术在环保领域的智能应用，通过综合应用传感器、视频监控、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、全覆盖的生态环境监测网络，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支撑平台，支持污染源监控、环境质量监测、监督执法及管理决策等环保业务的全程智能。

环保物联网从结构组成上大致分为三层结构。第一层为基础层，也叫感知层，通常指部署在现场端的监测点位，例如工业企业的废水废气排放口、河流断面等，主要组成包括传感器、分析仪、智能仪表等；其次为通信层，通信层的主要功能是将基础层获取的数据进行传输，传输方式分为无线传输和有线传输；最后为数据应用层，环保决策者可根据数据开展分析研判，做出科学的环保管理决策。

2、物联网在漯河市环境监测应用中的现状

2.1重点污染源自动监控网络

漯河市重点污染源自动监控系统是河南省污染源自动监控网络的重要组成部分。发展至今，漯河市共安装了153套污染源自动监控系统，监测因子包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、化学需氧量、氨氮、总磷、流速、流量等十几种，重点污染源基本实现了自动监控设施的安装和联网，能够实时掌握工业企业污染物排放情况。为了加强监测数据应用，河南省环保厅在环保部统一部署的“重点污染源监控基础数据库系统”的基础上，开发了“河南省重点污染源自动监控设施智能监管系统”“河南省重点污染源视频智能监管系统”等信息管理系统，进一步把采集数据精细化整理分析，充分挖掘数据应用价值。

2.2城市空气质量监测和水质自动监测网络

近年来，随着人民群众对空气质量要求的不断提高，漯河市在原先4个国控空气质量监测点的基础上，又新增4个省控空气质量监测点和6个县级空气质量监测点，累计覆盖全市8个县区，监测项目包括： PM2.5、PM10、二氧化硫、一氧化氮、臭氧等近十类监测因子，并建设了“城市环境空气质量监控平台”，为各级环境管理部门提供空气质量日报、周报、月报等各类统计数据。

水质自动监测通过在河流断面建设自动站，从而形成覆盖全面的监测网络。目前漯河市建运水质自动站4个，监测项目包括：PH值、溶解氧、总磷、总氮等，建設了“河南省水质在线监测系统”，为各级环境管理部门提供水质日报、周报、月报等各类统计数据。

3、物联网在漯河市环境监测应用中存在的问题

3.1物联网在环境监测中的应用不够广泛

目前，漯河市物联网环境监测应用不够广泛，一是监测因子不够全面，只是涵盖了常见的监测因子，如二氧化硫、氮氧化物、氨氮、总磷等，其他污染物如重金属、有机物、生物菌群等项目还未纳入物联网监测范围；二是生态环境监测和土壤监测还未纳入环保物联网体系。除此之外，造成PM2.5和光化学污染的元凶，挥发性有机物VOC也未纳入物联网监测应用。特别是国家发改委、环保部曾在2015年联合印发了《挥发性有机物排污收费试点办法》，希望通过有效实施该政策，来达到治理或缓解VOC的排放，但由于监管缺乏实时性，一些企业出于经济方面的考虑，并未按要求运行治理设施。因此，从目前来看，物联网在环境监测中的应用还不足以完全支撑环境保护工作。

3.2污染源自动监测数据的合法性有待巩固

按照国家环保部和河南省环保厅的要求，为切实规范污染源自动监测数据的有效性审核工作，漯河市每季度都会开展污染源自动监测设备的比对监测，并出具监测报告，以确保自动监测数据的真实有效。但是《中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录》明确规定：第44项“有害气体分析仪”、第51项“烟尘、粉尘测量仪”、第55项“水质污染监测仪”等环境监测设备，属于强制检定的器具。目前，河南省只对废水自动监测系统的流量计进行过一次强制检定，还没有与计量部门开展过其他自动监测设备的周期性计量检定，因此，自动监测数据的法律地位有待提高。

4、环保物联网在未来发展的建议

4.1广泛深入应用物联网技术

环境监测与物联网技术的结合，改变了传统的环保监管方式，从之前的事后监管到现在的提前预警，很大程度上避免了环境污染造成的损失。因此对于水质中的重金属和空气中的VOC等敏感污染因子还应逐步纳入到物联网监测应用中，让自动监测这个“永不休息的环保卫士”严密监视着排放情况，把污染事故的风险降到最小。其次，在全国的环保物联网基础较好的形势下，未来漯河市也可以效仿国外发达国家，尝试将物联网技术应用到生态环境监测领域。如美国部署的用于实时监测城市环境污染数据的“CitySense”监测系统和用于监测大鸭岛海鸟栖息情况的生态监测系统。

4.2加快巩固污染源自动监测设备的合法性

为不影响自动监测数据作为环保行政处罚的依据，环保部门应积极与计量部门沟通协商，出台相关的补充管理条例或采取临时性措施，如环保部门暂时把数据有效性审核作为自动监测设备计量认证的补充，流量计的计量认证继续由计量部门负责，待有明确的界定后，再逐步以计量认证代替有效性审核或以有效性审核代替计量认证。但在没有明确的界定之前，环保部门应加强落实自动监测设备的超标留样功能，一旦自动监测设备显示有超标情况，实验室可取留样分析确认，这种工作模式至少在法理上能经得起考验。

5、结论

现阶段，漯河市的环保物联网发展已具备一定的应用基础，应用范围不广、合法性等问题还需要政府、科研企业、生产厂商等各环节的共同努力。环保物联网更是一个长期的工程，是未来环境保护工作的利器，在当前这个云计算、大数据、大互联的信息化时代，物理网技术定会在漯河市乃至全国的环境监测领域挥写出新的宏伟篇章。

参考文献：

[1]中国环保物联网应用白皮书（2011年）.赛迪顾问有限公司，2011

[2]田铁红.程赓.毛松.谭虎，面向环境保护的物联网发展探讨[J].信息通信技术，2010endprint