鹿城区“智慧环保”工程建设设想

杨影　李军

【摘要】：随着我国近年社会经济的不断深入发展，环境问题越来越复杂，环保工作的要求也日益提高，传统的环境管理方式已经难以满足环境管理和社会公众的需求。通过信息化技术手段，已成为环保工作的必需和共识。

【关键词】：智慧环保 工程建设

1、智慧环保简述

1.1、智慧环保特征

智慧环保系统是通过物联网和云计算技术的应用来提高环境管理水平、提升环境执法效能、有效防范环境风险和实现环境科学决策的智能化平台，具有智能感知、智慧分析和智能决策的功能。

1.2、智慧环保技术体系

首先是建立智能感知体系，对水环境、气环境、污染源等进行全过程监控，以尽可能实时地了解掌握污染状况；

二是建立环保统一的物联网络，实现与各感知点的互联互通；

三是建立环保云数据中心，纳入环境感知数据、环境管理数据，同时有效整合水文、气象和周边城市环境質量信息等公共资源，对数据进行智能分析；

四是建立智慧应用及决策系统。包括移动执法管理系统、环境质量评价系统等环保智慧应用系统和环境智能决策系统，使环境管理、环境决策、预报预测更为科学、准确。智慧化数字环保是智慧环保的探索，结合运用大数据技术、云计算等技术逐步形成智慧环保。

1.3、智慧环保的建设意义和目的

基于“智慧环保”的理念，将物联网技术应用于环境保护领域，可以有效整合通信基础设施资源和环保基础设施资源。

智慧环保体系的建设，将实现“综合办公自动化、业务管理一体化、环境监管可视化、绩效评估规范化、环境决策科学化、企业服务网络化”，构建成“广泛感知、海量聚集、智能处理、及时响应”局面。同时，也能让市民进一步感知环境、关注环境，实现环境管理的联防联控。智慧环保平台的建设在一定程度上弥补了环保部门人员少、路途远、车辆缺所造成的监控盲区，能有效提升环境污染防控能力和水平，提供有力的保障，开辟了环保新道路。

2、国内外建设情况

2.1、国外

国外的环保智慧化建设起步较早，如纽约哈德森河的重生、佛罗里达海洋研究组织建设的富营养化监测平台等从方案创新、技术应用、管理机制等方面都具有很好的借鉴意义。

案例：虚拟数字河流——纽约曼哈顿哈德森河的重生；美国佛罗里达海洋研究组织建设的传感平台——MARVIN富营养化监测平台；美国国家自然科学基金会资助，由哈佛大学和BBN公司联合开发出的、可以报告整个城市实时监测数据的无线传感网络项目CitySense，该项目通过在美国马萨诸塞州剑桥市的路灯上安装传感器，利用WiFi无线网络技术，将监测信息回传到监测中心，监测信息包括压力、温度、相对湿度、风速、风向、降雨量、降雨强度、CO2、噪声，之后为用户提供CitySense网站信息查询。

2.2、国内

前些年，在中国不少城市开始数字环保系统的建设热潮。株洲、无锡、宁波、深圳、苏州、衢州等国内城市己纷纷启动数字环保战略，意在通过数字环保提升环境管理水平，改善环境质量。但大多都只是单独的建设数字环保系统，未将数字环保系统上升到智慧环保系统的理念。目前我国智慧环保体系的建设处于初级阶段，对智慧环保的理论与实践的研究还处于探索阶段，随着环保物联网技术的不断推广，随着“数字环保”技术的不断成熟和应用规模的不断扩大，我国多地初步形成了集监测、监控和监管三位一体的“智慧环保”体系。

案例：浙江省的污染源自动监控管理系统；无锡市的太湖水环境监测示范工程；南水北调中线工程水源地及沿线水质监测预警关键技术研究与示范工程；湖南省的“智慧湘潭”工程等。还有深圳、苏州、沈阳、威海、嘉善等城市都开展了智慧环保工程建设。

3、温州市及鹿城区建设情况

3.1、温州市智慧城市创建实施方案：

温州市环保局近年来通过数字环保系统的建设，为日常工作的开展奠定了基础，取得了明显的成效。一定程度上具备了建设“智慧环保”的基础条件。

温州市政府目前也已经开展“智慧温州”的建设工作，根据2013年温州市“温州市智慧城市创建实施方案”，到2015年，“智慧温州”基本框架初步形成并取得阶段性成果，将形成“信息化与城市化深入融合并成为引领创新发展的重要驱动力，信息基础设施达到一流水平，信息资源普遍共享，公共服务更加高效，城市建设、管理、运行更加精准，公众生活更便捷，“智慧城市”框架初步形成；保持城市信息化综合水平领先地位，构筑智能、生态、宜居、可持续发展城市。TD-LTE（4G）、智慧旅游等专项试点、住房建设部智慧城市综合试点通过验收。”的发展格局。作为“智慧温州”的一份子，“智慧环保”的建设也已准备就绪。

温州市智慧环保工程目标为，建立覆盖全市各级环境保护部门的信息化网络，通过整合建设环保基础数据库，建立环境在线监测系统、重点污染源在线监控系统、市县二级环境管理信息系统“三位一体”的监控体系，全面提升环境管理及时性、准确性和科学性。方案提出：开展移动办公系统及移动执法系统建设应用，建成油烟在线监控系统、辐射源在线监控，提升污染源在线监控，通过整合各监控系统数据提升环保在线监控应用水平。

3.2、鹿城区环保信息化现状

近年来，鹿城区环保信息化建设快速发展，鹿城区环保局以网络建设为基础，以污染源在线监控建设为重点，开展信息化建设战略，信息化应用水平显著提高，为提高综合管理与行政执法效能提供了有力保障。

3.2.1智慧监测系统逐步深化

2014年下半年，区环境监测站投入十余万元，建立了智慧监测系统，主要用于水环境检测数据分析汇总，截至目前已经继续深化开展了大气、噪声和辐射检测数据的分析汇总功能。下一步准备开展标准建立，用于达标研判，开发电子报告自动生成功能以及自动电子签章功能。

同时，区环保局还专门成立自动监测数据有效性审核评定小组，出台工作规定，对现场核查、比对监测的频率等做出具体要求。针对在线监控设施监管工作技术要求高、一线执法人员业务水平不高的问题，区环保局专门选聘专业技术人员，建立在线监控监测专家库，并在现场核查时从中邀请1名专家参与执法，全程提供技术指导。

3.2.2污染源在线监控建设初具成效

2016年以来，鹿城区环保局一直致力于深化生态文明体制改革，通过创新各项举措构建“智慧环保”平台，通过把前端仪表、智能终端和中心监测软件的数据精准集成到环保监测和环境预警的信息平台，将辖区所有安装在线监控设施的重点污染源全部纳入比对审核范围，实现了对重点污染源自动监测数据有效性审核全覆盖。

目前，区环保局已确定在线监控对象14家共19个监测点，明确纳入比对的污染因子13项。2016年6月起，区环保局联合相关监测公司，已完成第三、四季度全区共28家比对监测任务。“作为创新‘智慧环保建设的一个重要举措，污染源在线监管监控实现了环境监察投入人力少，但监控面更广的转变。”

3.2.3网络基础设施形成规模

依托于国级、省级、市级环保网络，鹿城环境保护系统已经基本形成了政务内网、业务专网、公众服务网的三网格局。局域网覆盖区局、监察大队、环保所、监测站等，业务专网覆盖到了市县各级环保单位和部门。

3.2.4应用系统普及初见成效

以业务需求为导向，鹿城环保局下属各部门积极推广使用国级、省级以及市级各类环保应用系统，在线监控系统、OA系统、业务网站、信访系统等得到了普及使用，排污收费、污染普查、电子政务监察、审批、行政处罚得到了广泛推广，初步建立了信息互通、资源共享的桥梁。

3.2.5环保电子政务服务水平不断提高

2008年起，依托区政府政务网站，鹿城区环境保护局完善了政务信息发布体现，近年逐步进行了升级改版，增加了空气质量、水质月报，完善了公众参与互动、网上办事功能。

通过以上创新举措，鹿城环保以智慧监控监测系统建设为重点，搭建了“智慧环保”平台，实现了重点污染源排污全过程监控监管，补齐了基层执法力量不足的短板，有效提升了环境监管执法能力，提升了及时应对突发环境状况、保障辖区环境安全的能力。

4、鹿城区智慧环保建设现存问题

随着国家、省市对环境保护事业越来越重视，鹿城区环保的信息化系统也越来越多，但就目前而言还存在如下问题：

4.1业务应用系统分散，缺乏统一的登录入口

由于各个业务系统大多是由上级环保部门分别在不同的时间委托不同的厂商开发，所采用的体系结构各异，且系统使用权限分散在各个不同的业务科室或下属单位，系统之间没有建立相互关联，也缺乏整体统一的规划，没有建立统一的单点登录体系（SSO），不方便领导和管理部门通过统一的入口来查阅、使用相关的业务信息。

4.2污染源信息多重录入，缺乏统一的管理平台

目前鹿城环保局下属各部门都有各自的业务应用系统，为了实现各自的业务功能，都对污染源进行管理。由于這些系统没有一个统一的关联，对同一污染源有不同的编码标示，且存在对于同一污染源表示的含义也不尽相同，导致定义不明确，数据格式不一致。同时污染源信息在多个系统中多次录入，增加了工作量且无法得到统一并完整体现的污染源信息。

4.3业务应用系统中编码规则多样，缺乏统一的编码标准

由于现有的业务应用系统都是分别建立的，因此使用的编码也不尽一致，例如企业规模代码、企业性质、建设性质、经济类型、排放去向、行业类型代码、污染物代码等，比较突出的是行业类型代码和污染物代码，数据缺乏一致性，导致数据集成和数据交换比较困难。

4.4业务应用系统相互独立，缺乏统一的数据共亨与交换

由于业务之间的关联关系，各个业务应用系统之间需要进行数据交换。数据的交换存在两种情况：一是一个业务部门或者业务应用系统将同一信息分别传送到多个部门、多个系统；二是同一个业务部门或者业务系统使用多个部门、多个系统的数据。这样造成了系统之间数据交换困难，即同一个业务信息如果要到达多个部门，需要多次传送；而同一个部门，因同一业务事件，需要向多个部门索取多种业务信息（如现场检查需要了解污染源审批、许可证等情况）。而由于目前各个业务系统分散使用，系统之间没有数据交换平台，每一类业务信息的交互，都需要单独进行定制开发，造成数据的重复建设。

4.5业务系统流程不连贯，缺乏对业务流转的完整性体现

当前，环保局的各类主要业务都是分别在不同的应用系统中实现的，因此各业务应用系统之间应该存在非常紧密的业务关联，但是在目前的业务应用系统的处理过程中缺失这些关联，造成数据资源不能得到有效地利用，具体的业务关联情况罗列如下：

①建设项目审批后的项目档案移交到监督部门，由监督部门根据项目的管理权限，分别将相关的项目转移到监察部门；

②监督部门要求企业进行排污申报，并核发许可证，同时将许可证的相关信息告知监察部门；

③监测站在进行例行监测后，将监测报告送交监察部门，以便执法；

④现场调查部门在发现企业违法行为后，提交处罚建议，由立案部门进行立案，然后再转法规部门进行案件处理。法规部门把案件进展情况反馈到各相关部门；

⑤现场检查时需要各个业务部门的数据，如审批、监测、执法、投诉等。

4.6业务应用系统各自为阵，未实现共享。

由于未建立环境数据中心，环境管理业务数据分散在各相关业务应用系统内，各个业务应用系统成为信息孤岛，未实现共享。

4.7环境业务管理信息化应用覆盖面与应用的深度仍待提高

一方面自动监控系统等一批环境业务虽然已经实现了信息化，但未能实现深入的、面向管理的分析功能，为决策提供辅助的数据服务，各部门应用不充分。

4.8环境问题愈显复杂，环境预警及信息决策支撑能力亟待加强

当前各类环境突发事件相继发生，环境保护应急处置需求愈发迫切，因此，更应该通过信息化工作建立突发环境事件应急联动机制，突破行政区域局限，实现信息互通、资源共享、应急联动、优势互补，共同做好应急工作。

4.9末建立统一的环保公众交互平台，环保的公众参与度不够。

鹿城区目前尚未能建立统一的环保公众交互平台，实现环境行政审批业务网上受理和审批，环保的公众参与度不够。应尽快通过建立移动环保公众应用，通过建设环保舆情分析平台，提高公众参与度，改善环保局对环保舆情预警的分析与跟踪。

5、鹿城区智慧环保需求分析

5.1、业务功能需求

业务需求是在对环保局机构职能及下属单位日常工作理解和具体描述的基础上，提出应用系统需要解决日常工作中的什么问题或带来什么改变，并提出相应的业务模型。详细、准确的业务需求分析是应用系统顺利开发并实现既定目标的保障。

智慧环保涉及的环保业务需求包括如下：环境质量数据采集监测、执行环保标准和法规、环境质量统计分析、环境评价与环境预则、总量控制管理需求、危废联单管理需求、现场执法管理需求、“12369”投诉与信访管理需求、应急监测管理需求、环境事件与事故处理、应急指挥管理需求、环境评价与环境预则、监测设备有关数据、环保专题基础地理数据、污染源属性数据、监控点属性数据、监控数据等。

5.2、 用户需求

根据各级环保部门组织架构和业务分类，智慧环保系统应该分层考虑系统用户的需求：

5.2.1决策层用户

指各级政府相关决策部门、环保局单位领导，提供宏观决策支持。需要了解区域性环境总体状况，及大气、水等污染基本情况。

5.2.2管理层用户

指各业务部门各级负责人。对本部门业务进行决策调度。了解所负责的业务的各类详细的过程信息、各类统计报表信息、各类指挥调度预案信息、值班人员信息；能够编制各类调度预案等。

5.2.3操作层用户

指各类相关业务管理人员。需要了解全市环保总体污染状况及发展趋势；了解全市实时环境质量状况；能够对数据进行检索和维护。

5.2.4浏览用户

包括单位内部职工、相关政府部门和社会公众，可以浏览各类环保监测统计有关的发布信息。

5.2.5污染源用户

包括所有污染源排放单位的环保岗位人员，只开放他本单位监测设备的数据，作为监督、改善依据。

5.2.6公众户用

包括所有公民在内，提出公众参与制度，让公众享有掌握环境质量情况等环境知情权。

5.3、接口需求

环境管理业务系统繁多，涉及到了审批、监管、验收、监测、监察、信息等部门，每个系统既自成体系，又相互联系。要突破环境管理部门信息孤岛的局面，實现所有的业务系统对接，需要统一外部接口，将所有业务系统安装在中心机房服务器，开放业务系统之间的通讯端口，统一接口协议，实现一站式登录。

6、智慧环保建设原则

6.1、重在整合，优化完善

按照公开是必须，不公开是例外的原则，环境数据要全部整合到数据中心。“智慧环保”最大的特点是整合合，平台把环保部门的移动执法系统、在线监测系统、污染物综合管理系统、电子处罚系统等有机融合，同时，还应整合公安、水利、电信等部门相关系统信息，形成一个有机的整体，并在此基础上，进行优化完善。

6.2、统一标准、统一规范

“智慧环保”的建设必须坚持统筹规划、有序发展的原则，克服无序、无规划的盲目发展，以及无标准、低水平的重复建设，在规划的基础上，统一标准与规范，加强标准化和规范化建设。

6.3、内容全面、重点突出

加快信息化建设速度，在大气、水、土壤、执法系统等基础上，加快推进公众关注较多的信息化建设项目。“智慧环保”的设计方案必须站在全局、整体的角度，充分考虑项目建设工作的方方面面，不能有所遗漏。面对项目建设的各项工作，还须突出重点，抓住主要矛盾，做到纲举目张，从局部的重点出发，最终覆盖到整体。

6.4、技术先进、架构合理

近年来信息技术及通讯技术有着显著发展，因此项目的建设一方面应借鉴成功案例，另一方面应将云计算、物联网、3S技术、4G通讯、数据挖掘等技术应用到项目中，使项目建设的技术水平再上一个台阶，“智慧环保”平台的技术框架必须具有良好的可扩张性，在一定时期内能保持技术的先进性，同时后续建设的系统必须是同一技术框架内的一部分，避免重复建设和资源浪费。

6.5、信息共享、增强服务

信息化建设要分层次进行，从局机关到直属单位、再到街道，逐步实现整个环保系统的数据整合。“智慧环保”平台应能促进上下级之间、部门之间、处室之间的信息交流和共享。建设成果在符合信息安全和保密管理相应规定的前提下提供给其它部门，促进信息公开和政务公开。另外，一定要体现服务意识，更好地为公众和企业提供环保信息和服务。

结语

从各自为政到平台建设，“智慧环保”将彻底提高鹿城区环保的管理方式。做为区级环保单位，鹿城区智慧环保建设立足于为环境管理服务。“智慧环保”的建设，将形成温州市、鹿城区环境信息化的跨越式发展，可以增强政府部门与公众的互动交流，提高政府部门服务公众的能力，推进环境保护与经济的可持续发展，防治环境污染与生态破坏，逐步改善海洋、河流、空气、农村生态环境质量，是今后环境保护的工作重点。