基于物联网技术的危险废物智慧管理平台设计

摘  要：随着工业的发展，工业企业运营过程中排放的危险废物日益增多，推进实施危险废物的信息化管理已变得日趋重要。结合危险废物产生企业的实际需求，利用大数据、物联网等技术，设计了一套危险废物智慧管理平台系统，对危险废物的产生、暂存、转移等环节进行智能监管、智能侦测和自动预警，帮助产废企业实现对危险废物的全过程监管，以提升危险废物的风险防控能力。

关键词：危险废物;物联网;智慧管理

中图分类号：TP315;TP391.44;TN929.5        文献标识码：A         文章编号：2096-4706（2021）02-0164-04

Abstract：With the development of industry，more and more hazardous wastes are discharged in the operation process of industrial enterprises. It is increasingly important to promote the implementation of informatization management of hazardous wastes. In this paper，from the actual requirement of hazardous waste generation enterprises，a set of hazardous waste intelligent management platform system is designed by using big data，internet of things and other technologies，which can carry out intelligent supervision，intelligent detection and automatic warning for the generation，temporary storage and transfer of hazardous waste，so as to help waste generation enterprises realize the whole process supervision of hazardous waste，and improve the risk prevention and control ability of hazardous waste.

Keywords：hazardous waste;internet of things;intelligent management

0  引  言

危險废物（以下简称“危废”）环境管理是生态文明建设和生态环境保护的重要方面，是打好污染防治攻坚战的重要内容，对于改善环境质量，防范环境风险，维护生态环境安全，保障人体健康具有重要意义。2019年，生态环境部发布的《关于提升危险废物环境监管能力、利用处置能力和环境风险防范能力的指导意见》[1]提出，到2025年底，建立健全“源头严防、过程严管、后果严惩”的危险废物环境监管体系，要着力提升危险废物信息化监管能力和水平，鼓励有条件的地区在重点单位的重点环节和关键节点推行应用视频监控、电子标签等集成智能监控手段，实现对危险废物全过程跟踪管理。

2020年9月，新的《中华人民共和国固体废物污染防治法》实施后，对固体废物的信息化管理提出了更高的要求[2，3]。目前我国已基本形成全国统一的固体废物信息化管理网络，主要固体废物管理业务实行网上办理，实现危险废物管理计划备案和危险废物电子转移联单的全面应用。但是各地现有的系统基本以服务政府部门为主，缺少以企业为服务对象的功能，企业先做纸质台账，定期向政府危废信息管理系统申报数据，无法实时体现危废源头的管控状况，造成危险废物数据滞后，家底不清，不能为危废监管工作提供有力的信息支撑，并且，由于统计口径不一致，造成数据不准确。一旦出现危险废物污染环境事件，容易陷入案件不清晰，查处追责难[4]的困境。现有的危废信息化管理的整体架构和技术手段均难以满足新《固废法》提出的全过程监控和信息化追溯的要求，亟待全面提升[2]。

基于日益严苛的监管要求以及当前危废管理存在的问题[3]，在信息化高速发展的今天，除了利用法律条文等来规范和约束危险废物的管理工作之外，更应该积极响应国家“互联网+”战略，采用大数据、物联网等智慧管理技术手段，以加强对现有管理制度的支撑，推动各项制度落地，让治理效果看得见[5]。本文设计开发的基于物联网技术的危险废物智慧管理平台，可帮助企业实现危险废物全过程规范化和信息化管理，帮助监管部门实现危险废物的溯源管理和透明化监管。

1  平台总体框架设计

危废智慧化管理平台从三个层面进行设计，如图1所示，技术支撑层面是指利用二维码、智能AI摄像头、传感器、移动终端、固定终端等一系列的技术和对应的采集设备，实现对危废管理信息和数据的提取，搭建企业危废管理基础信息数据库。运营管理层面是指危废智慧管理平台可以实现核心功能，包括危废出入库管理、仓储管理、设备管理、台账管理和知识管理等功能。决策支持层面主要提供危废风险预测预警和相关统计报表功能，为企业管理层决策提供支持。平台功能主要通过三个不同的管理终端实现，即Web端管理平台、移动管理终端和固定管理终端。

2  业务流程设计

危废智慧化管理平台采用物联网技术，同时集成了二维码技术、微信小程序、视频AI智能监控、无线通信等技术，实现对危废产生、暂存、处置全过程的可视化实时化监管，实时掌握危废运行状况，实现危废管理流程智慧化管理，如图2所示。

2.1  产废环节

根据对企业工艺流程及产废环节的全面分析，建立企业危废基础信息数据库，其中包含危废产生环节记录、种类、名称、代码、包装形式等，企业可通过Web端管理平台来管理危废数据库并对不同危废物预制二维码标签。

在危废物产生后，操作人员可将预制的二维码标签粘贴在危废包装上，标签中包含产废名称、危废物种类、重量、产废单位、联系人等信息。二维码标签随同危废物一并进行转运，使用手机扫描危废二维码，可以读取标签中所含的相关信息并了解危废物的实时动态。

2.2  入库环节

在企业的危废仓库安装固定管理终端，操作人员对打包好的危废物进行智能称重，扫描危废包装二维码并安排入库，固定管理终端自动记录称重结果并同步上傳至云端服务器，形成企业危废入库台账。在操作人员执行入库操作的同时，智能AI摄像头自动开启，借助GPU算力系统，感知眼智能识别人形和物体，抓拍照片和短视频推送至云端服务器并保存至少6个月。过完磅秤后，操作人员将危废物放至规划的区域。

2.3  贮存环节

应在危废仓库的不同存储区域设置高清摄像头，覆盖危废仓库的各个角落并清晰记录危废变动情况。通过智能AI摄像头，在捕捉画面中设置针对异常动态的提醒，异常动态包括但不限于危废物泄漏、容器倒塌、火灾隐患等状况，仓库内一旦出现异常动态，平台系统可通过移动管理终端提醒相关管理人员。

2.4  转移出库环节

企业在进行危废物转移时，可以通过移动管理终端扫描危废包装二维码，一键添加要转移的危废包装，直接生成危废转移联单，移动终端录入转移联单时自动将入库时的称重数据提取到联单中，避免出现人为造假数据。在危废物产生及转运的过程中，所有数据都关联进入危废智慧化管理平台，企业可通过系统中的数据信息进行联单核对和台账管理。

2.5  企业危废管理档案

平台结合企业管理过程中产生及输入的数据可自动生成电子档案，内容包括：（1）工艺流程及产废环节分析。（2）企业危废信息基础数据库。（3）危废台账。（4）危废转移、申报计划管理。（5）危废、运输处置单位经营许可证信息管理。（6）危废处置合同管理。

平台可对危废产生源的相关信息进行汇总，根据企业及危废类别等条件进行分析，分析危废产生的趋势变化，形成统计分析报告，为企业的危废减量化提供依据。

3  平台配套管理终端设计

危废智慧管理平台配套开发的管理终端包括固定管理终端、移动管理终端和Web端管理平台后台。各管理终端主要功能如图3所示。

3.1  固定管理终端

固定管理终端是基于C/S模式（客户端—服务器模式）的应用程序，Windows7及以上版本触控一体机或Win10平板均可运行。

固定管理终端与电子秤体相连接，可采集危废物称重数据，如图4所示。

选择危废物相关信息后，可一键完成产废数据申报以及打印含二维码的危废标签。该标签符合国家相关法律法规标准，二维码作为危废包装的唯一标识，可用于危废流转信息跟踪。同时，该设备提供历史数据查询、统计分析与台账生成等功能。为企业改善危废管理方式，降低环境监管风险提供助力。

3.2  移动管理终端

移动管理终端是基于微信小程序开发的，安装有微信的Android/IOS手机或平板均可运行。

移动管理终端便于携带，非常适合运输人员、仓管人员等角色使用，可实现在仓库内的实时操作。从危废单包重量到仓库库存情况全部数字化呈现，一目了然，同时移动管理终端可一键创建转移联单，实现危废一键出库，管理人员可以实时通过客户端查询，全面而准确地掌握危废产生、库存和转移情况，对可能出现的风险及时获得提醒，辅助其决策与管理，如图5所示。

3.3  Web端管理平台

Web端管理平台是基于B/S模式（浏览器/服务器模式）的Web系统，内核为IE9及以上版本的浏览器均可运行。

Web端管理平台的功能涵盖危废出入库管理、库存盘点、危废库存预警、智能设备管理、危废台账、危废管理知识库等功能，将危废收集、运输、贮存、处理处置等相关数据输入平台，进行数据存储、更新、查询与分析，实现对危废管理相关数据的高效、动态、可靠管理，为企业管理层优化管理提供依据，如图6所示。

4  平台价值分析

危废智慧管理平台旨在提供一个基于互联网、面向产废企业的企业危废内部流程运营管理支撑平台，它可以从三个方面为企业带来价值：（1）满足企业内部流程管控、成本分析等运营管理要求，实现废物处置全过程动态监管及风险预警，并形成企业内控管理所需的各类台账，确保信息的完整、真实、及时、准确，实现账账相符，账实相符。（2）基于二维码技术实现产废企业标准化管理，为每个最小危废包装建立ID唯一标识，满足环保标准化督查监管要求，形成完整的危废转移记录，实现废物的唯一性和可追溯性的动态管理。（3）依赖于大数据技术，对企业运行过程中产生的海量数据进行采集，加工存储，并不断深入挖掘、分析，最终为企业的工艺流程改进、危废减量化提供全方位的大数据服务。

5  结  论

基于物联网技术开发的危废智慧管理平台，可实现危废转移线上线下一体化管理，使危废信息更加透明化，业务流程更易于监督管理;配套的管理终端简便、易操作，使员工的操作更加系统化、规范化，对危废的管理更趋于合理，为企业危废管理和危废减量化提供有力的决策依据。目前，该平台已应用于多家产废企业，并取得了良好的效果。但是，由于不同企业产生的危废种类和危害性不同，化工类等企业的危废仓库需要满足防爆要求，下一步将继续开发防爆版危废智慧管理平台，进一步优化平台功能，以充分满足不同企业的实际需求。

参考文献：

[1] 生态环境部.生态环境部关于提升危险废物环境监管能力、利用处置能力和环境风险防范能力的指导意见 [J].中华人民共和国国务院公报，2020（4）：46-49.

[2] 王永浩，李瑞娜.固体废物信息化管理应用研究与展望 [J].中国高新科技，2020（7）：59-60.

[3] 刘国正.全面实施新修订的固废法 打赢打好污染防治攻坚战 [J].中国生态文明，2020（4）：20-22.

[4] 杨净.依靠信息化手段推进危险废物精细化管理 [J].海峡科学，2019（5）：49-51.

[5] 杨武艳，栗玉华，王顺义.基于信息化技术对危险废物全流程监管的应用研究 [J].信息系统工程，2019（3）：24-25.

作者简介：高利利（1986—），女，汉族，山东聊城人，高级咨询顾问，硕士，研究方向：智慧环保管理。