智慧环保发展新方向

徐锋 邢建东

物联网和商业智能技术的快速发展，将传统环境监测与物联网等新兴技术结合，实现更为高效统一的人机交互系统

随着我国经济社会的高速发展，现有的环境监测能力供给难以满足民众和环境管理不斷增加的监测需求，这种供需关系的缺口变大迫切需要创新水、土壤、大气、污染源等环境监测公共服务供给模式，引入委托环境监测第三方机构，形成以环保监测中心为骨干、委托环境监测第三方机构共同参与的水、土壤、大气、污染源等环境监测管理新体制。

而物联网和商业智能技术的快速发展，将传统环境监测与物联网等新兴技术结合，实现更为高效统一的人机交互系统，逐步成为智慧环保的主要发展方向。

委托监测业务管理系统架构

物联网特别适合于流程明确、信息处理量大的业务，因此新的委托监测系统设计之初，就特别注重物联网和商业智能等技术的采用，从而大幅度提升管理和服务效率。

委托环境监测业务管理系统总体架构分为“五横三纵”，“五横”包括基础设施层、数据层、应用支撑层、应用层、门户与渠道层;“三纵”包括信息安全保障体系、标准规范体系、政策法规体系，为市环保监测中心、16区县监测站、委托环境监测第三方实验室以及其他单位提供管理与服务。

基础设施层提供整个平台的硬件设施支撑，包括互联网、政务外网等网络资源、机房、云计算（虚拟服务器、虚拟存储）、安全设备以及底层的软件，如操作系统、数据库管理系统、网络管理平台、存储备份管理软件等。

数据层构建于基础设施层之上，为上层应用提供数据支撑，主要包括基础信息库、业务数据库、共享交换数据库以及元数据库，实现环境监测相关数据统一采集、统一存储、统一应用。

应用支撑层处于应用层与数据层的中间，包括服务总线、工作流引擎、数据分析组件、GIS平台服务、安全加固以及安全审计等，对环保监测中心环境监测业务应用提供全面的支撑。

应用层是业务应用的具体实现，利用应用支撑层所提供的服务，根据业务流程的不同构建不同的业务系统，包括取样管理系统、流转管理系统、分析管理系统、考核评价管理系统、人员监督管理系统以及工作控制管理系统等。

门户与渠道层提供了环保监测中心互联网门户及终端、内网门户、APP门户，方便不同用户从不同的入口接入本系统并进行相关权限的操作。同时还可依托互联网通过移动APP服务开展委托环境监测业务管理。

信息安全保障体系是确保系统安全运行的保障体系，是保障本平台物理安全、网络安全、主机安全、应用安全、数据安全及安全管理等的整体安全体系。

标准规范与政策法规体系是确保系统设计、建设和运行符合相关标准的保障体系。

物联网设备融合

为提升信息快速识别能力和安全加密等级，系统设计了以二维码为核心的样品信息流程和物联网设备为核心的信息接入节点，并划分不同用户信息读取权限和时效控制。规范了工作流程，提升了工作效率。

在样品采集环节，每个社会化采样小组均配备了移动终端、蓝牙打印机、执法记录仪。通过移动终端，采样人员可以实时接收采样任务和点位信息，完成样品采集相关信息的录入上传。同时，借助蓝牙打印机采样人员可以现场打印二维码，并将二维码粘贴在所采样品瓶上，作为后续样品识别的依据。此外，执法记录仪将实时上传该设备GPS经纬度信息和视频画面，借助该工具，监测中心管理人员能够在GIS地图上实时跟踪采样人员轨迹信息，并在需要的时候与前端采样人员进行视频通话，有力地提升了采样环节的监管效率。

在样品流转环节，样品流转实验室通过无线扫码枪对二维码进行快速识别和信息提取录入。实现了一次扫码，同步完成样品的接收和分发入库并生成记录单。单瓶样品的有效流转操作时间由原来的2分钟减少到5秒内，大大提升了样品流转环节的收发效率。同时系统集成了前端视频监控设备，监测中心管理人员在系统中就可以实时调取现场画面，指导现场工作。

在样品分析环节，社会化分析测试机构相关人员配备了移动终端。一方面能通过移动终端查看样品接收和测试进度信息及二维码信息;另一方面，能够在移动终端上完成关键节点照片拍摄、上传，以及完成样品退回操作。借助实验室相关监控设备，实现了分析过程的全过程记录全过程留痕，为日后数据追溯和问题分析提供了有效途径。

商业智能分析

委托监测业务涉及采样、流转、分析、审核等多个环节，每个环节都有较为复杂的分析需求。尤其是面对大量测试结果数据，要想进行多维度展示分析和数据挖掘分析，商业智能技术的集成应用就显得尤为重要。

通过商业智能技术，委托监测业务各环节均可快速统计相关工作成果，灵活地对多断面、多监测项进行联合统计分析，了解环境发展趋势变化，并对相应结果进行深入成因分析;另一方面，针对业务中应用的复杂报告和报表，可以通过快速配置模板的方式，实现一键分析、生成、导出;更重要的是，针对大量社会化实验室上报数据，可以通过数据算法配置和数据挖掘分析，自动识别潜在的异常数据，将监测中心相关人员从繁杂的人工数据审核工作中解放出来，提升工作效率。

借助物联网和商业智能技术构建的委托监测业务管理系统，有力地提升了环保监测中心对社会化环境监测机构的监管和服务能力，大幅度提升了业务科室工作效率，创新了环境监测公共服务供给模式，推动了政府职能转变。

此外，系统在设计之初，充分考虑到先进技术的集成和拓展需求，不断赋予系统更多服务能力。因此，本系统还可以从两个方面进行拓展升级：一是融合大数据分析框架和模型算法工具，针对系统产生的海量数据进行进一步分析;二是融合人工智能技术，对各环节产生的大量数据、照片、视频进行自动识别提取，潜在的应用方向包括实施人员资质鉴定、操作过程合规性识别、图像分析等。

（作者单位：首都信息发展股份有限公司）