无锡物联网工程构建新型生态环境监控体系

   环境监测与管理的信息化与智能化,是生态文明建设的紧要课题。无锡环境监控物联网应用示范工程,作为国家环保部、发改委、工信部的示范与支持项目,在标准、技术、平台和应用等顶层架构层面创新探索。
　应用计算机控制技术,构建覆盖各环境要素的环保物联网监测体系。空间数据服务平台实现环保基础数据、质量数据和管理数据等5大类数据的实时集成、挖掘分析与共享应用。环境风险防范、应急指挥等24个智慧应用系统,使减排决策、环境质量预测预报成为现实。项目已形成通讯传输、系统接口等多个领域的国家标准,在国内率先实现环境监测监控现代化和环境管理智能化。
　该案例入选由中国经济信息社与无锡市政府联合评选、发布的“无锡物联网应用2016年度十大案例”。
　三部委支持无锡先行先试“物联网 环保”
　当前,我国环境问题突出,雾霾、污水、噪音等已危及生命健康和社会可持续发展。2015年初,新修订的《环境保护法》正式实施,被称为“史上最严的环保法”。
　地处太湖流域核心区域的无锡市境内水网密布,是江苏省林地面积最大的地市,但钢铁、纺织、化工等在产业结构中占比较高,对环境造成压力。
　借助物联网产业优势,无锡市已经建立基于物联网的太湖蓝藻、雾霾治理项目,但尚未形成全方位、全天候的环境预警和污染防控体系。
　2013年,国家环保部开展基于物联网的“智慧环保”工程建设。无锡市是物联网产业的领军城市,积累了基于物联网治理环境的经验,是国家环保部实施“智慧环保”工程的优先试点城市。
　在无锡市政府和无锡物联网产业研究院的努力下,由感知集团研发建设的“感知环境、智慧环保”无锡环境监控物联网应用示范工程成功列为国家环保部环保物联网应用示范项目、国家发改委物联网示范项目、工信部物联网专项资金支持重点项目。
　感知集团有关负责人说,作为国家层面的示范工程,我们努力创新突破,做好标准、技术、平台、应用等顶层架构设计,探索环境治理的新路径,为“物联网 环保”推向全国提供借鉴。
　“感知环境、智慧环保”无锡环境监控物联网应用示范工程2015年3月正式启动建设,总投资3200余万元。示范工程基于“共性平台 应用子集”的建设模式,应用物联网相关先进技术和手段,从环保物联网的感知互动层、网络传输层、基础支撑层、智慧应用层等层面开展研发建设。
　在感知互动层,应用计算机控制技术、通信网与互联网技术、智能运算技术、海量数据挖掘技术、传感器、传感器网络技术、射频识别技术、二维码技术等,全面感知环境要素信息,构建涵盖空气质量、水环境质量、污染源等全方位、全覆盖的生态环保物联网监测体系。
　在网络传输层,采用固定接入网络、移动通信网络、Mesh网络、宽带无线接入网络、低功耗无线传感网、多网融合等,实现网络数据传输,为远程感知设备的数据传输提供质量和安全性的技术保障。
　在基础支撑层,基于web服务的数据共享应用模式、ArcgisServer构建的空间数据服务平台和三维虚拟现实技术,建成环保物联网业务支撑平台,实现环保基础数据、环境质量数据等5大类数据的集中整合与共享应用,形成环保“大数据”。
　在智慧应用层,基于Portal门户和B／S模式的系统架构,建成环境风险防范与应急指挥等4大智慧应用系统,实现环保物联网业务数据的智能分析、挖掘,为环境风险防范与应急指挥、总量减排任务决策规划、环境空气质量预测预报、环保物联网系统运行效率评估控制等工作提供技术支撑。
　目前,“感知环境、智慧环保”无锡环境监控物联网应用示范工程建设已近尾声,完成了“一平台、一中心、四标准、二十四应用”的开发,即智慧环保云支撑平台、生态环境物联网监控中心、《环保物联网-环境质量自动监测(控)通讯传输技术规范》、《环保物联网-环保业务系统接口规范》、《环保物联网-环境信息资源目录技术规范》、《环保物联网-环境自动监测设备质量控制体系规范》四大标准、环境空气质量预测预报等24个智慧应用系统,可全面感知和动态监控无锡全市主要环境要素及环境风险源,科学解析和预测环境发展趋势,率先实现了监测监控的现代化和环境管理的智慧化。
　构建新型生态环境监控体系
　在无锡市地表水水质自动监测梁塘河站,距离监测站不远,一个箱子漂浮在梁塘河水面上。监测站维护工程师说,箱子里的潜水泵将河水抽到站内,沉淀过滤后,经不同管道进入相对应的分析仪器内。
   梁塘河监测站内共有8台分析仪器,检测项目包括总磷、总氮、生物耗氧量、氨氮、酸碱度、溶解氧、叶绿素a等。每台分析仪器上都装有试瓶,过滤的河水与化学试剂在此自动搅拌反应,约1小时后,检测的数值传输到数据采集仪器内,再经无锡高科制定、扩展的HJ-212环境质量传输协议送到数据中心。
　感知集团智慧环保项目经理说,“管理数据化”的第一步是数据真实性。水质监测全程均为设备仪器自动完成,无法人为参与采集,避免出现数据造假,为环保部门执法、决策提供可靠依据。
　感知集团为每台检测仪器设定对比参数,绑定到实际采集数据传输系统,同步传输到数据中心。如果检测的实际数据明显低于对比参数,很可能遭到人为篡改。