環(huán)保自動(dòng)化由“報(bào)警”轉(zhuǎn)向“預(yù)警”
來(lái)源：研祥集團(tuán)戰(zhàn)略市場(chǎng)研究院環(huán)保能源事業(yè)部 閱讀：2033 更新時(shí)間：2009-08-21 09:50近年來(lái)，隨著國(guó)家環(huán)保各部門對(duì)環(huán)保自動(dòng)化、智能化的大力重視，這一領(lǐng)域的兩大重點(diǎn)內(nèi)容，環(huán)保污染源在線監(jiān)測(cè)和污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在全國(guó)許多省市得到了快速發(fā)展。但是如何使環(huán)保數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋面更廣，更富實(shí)用性和靈活性，同時(shí)還能滿足各方面對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)信息的需求，仍然是環(huán)保部門面臨的一道課題。這就需要環(huán)保自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)及時(shí)升級(jí)改造，設(shè)計(jì)出適應(yīng)市場(chǎng)需要的產(chǎn)品。由于環(huán)保行業(yè)目前正處于加速提高自動(dòng)化程度期間，所以許多高端的儀器儀表上線，與他們相匹配的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，都還在不斷的發(fā)展和進(jìn)步中，目前已經(jīng)從早期的現(xiàn)場(chǎng)打印機(jī)到短信方式DTU，再進(jìn)化到數(shù)據(jù)采集傳輸儀設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取和上報(bào)，數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、豐富性、互動(dòng)性都較之前有所提高。
在環(huán)保智能化的發(fā)展進(jìn)程中，最初的數(shù)據(jù)上報(bào)設(shè)備，僅僅是一個(gè)信息發(fā)出的機(jī)構(gòu)，其本身并沒(méi)有任何智能程度和智能特征，所做的工作也僅限于獲取現(xiàn)場(chǎng)儀表的數(shù)據(jù)并輸出，就算采用了數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備，也僅限于通過(guò)212協(xié)議上傳數(shù)據(jù)。而目前這種運(yùn)作機(jī)制，只可以監(jiān)視污染情況，并不能“先知先覺(jué)”，發(fā)現(xiàn)一些不好的苗頭，從而提前預(yù)警。如果出現(xiàn)污染超標(biāo)或者重大污染事故的時(shí)候，我們只能亡羊補(bǔ)牢，盡管我們也可以及時(shí)作出反應(yīng)，但是污染環(huán)境的結(jié)果已經(jīng)造成，可能有些補(bǔ)救措施也不能恢復(fù)原狀，更何況大量的污染源，少量的人手、少量的設(shè)備、欠缺的環(huán)保意識(shí)等等這些矛盾源的存在，也都是在短期內(nèi)無(wú)法解決的，那么我們是否可以利用相關(guān)設(shè)備和數(shù)據(jù)分析工具，將人工操作的部分工作轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者嵌入式系統(tǒng)中呢？
我們用一個(gè)地表水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)舉例吧，某城市郊區(qū)的一條河流，一個(gè)水源檢測(cè)站，定期有工作人員取水樣，人工化驗(yàn)或者設(shè)備自動(dòng)化驗(yàn)，生成檢測(cè)值，上報(bào)相關(guān)機(jī)構(gòu)。這里面我們發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)問(wèn)題：工作人員工作日復(fù)一日，沒(méi)有新意，工作效率和熱情都不高；人為原因上報(bào)的數(shù)據(jù)真實(shí)性不一定能保證；查看歷史數(shù)據(jù)困難重重；發(fā)生污染情況不能及時(shí)采取措施。而且，最高也只能做到“報(bào)警”。相信國(guó)內(nèi)大多數(shù)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行情況是如此。而大家都知道——“報(bào)警”意味著污染已經(jīng)超標(biāo)，污染情況已經(jīng)發(fā)生，污染結(jié)果不可逆轉(zhuǎn)。
對(duì)于人類來(lái)說(shuō)有些情況我們可能無(wú)法預(yù)警，只能報(bào)警，比如地震、火災(zāi)等，但是對(duì)于有標(biāo)定值、有具體地理位置信息、有監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)的河流、湖泊、區(qū)域大氣環(huán)境等，我們可以通過(guò)科學(xué)的分析，建立立體的數(shù)據(jù)模型更進(jìn)一步的提前制止生態(tài)環(huán)境的破壞和生態(tài)災(zāi)害的發(fā)生。
目前自動(dòng)化設(shè)備或者說(shuō)現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備，已經(jīng)具備了分析、處理、收發(fā)數(shù)據(jù)的功能，我們現(xiàn)在開始模擬一種真實(shí)的預(yù)警方式：
對(duì)于智能平臺(tái)或者嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，最初始的邏輯功能在“標(biāo)準(zhǔn)處理”框中，一般就是從傳感器或者現(xiàn)場(chǎng)采樣設(shè)備獲取到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲(chǔ)和打包轉(zhuǎn)發(fā)。設(shè)備或系統(tǒng)只是由被動(dòng)的自動(dòng)上報(bào)現(xiàn)場(chǎng)情況而已，而數(shù)據(jù)也就是僅僅從人工記錄和上報(bào)轉(zhuǎn)化成了機(jī)器的自動(dòng)實(shí)施，但是這種程度的自動(dòng)化仍然和國(guó)家為了實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)的投資不相匹配。其實(shí)，對(duì)于當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)來(lái)講，盡可以開發(fā)出更復(fù)雜的邏輯功能而并不增加任何硬件采購(gòu)成本。圖中的“智能處理”框，就代表了新的數(shù)據(jù)處理方式，而且還是在不影響當(dāng)前系統(tǒng)功能的情況下實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)獲取以后，進(jìn)入嵌入式操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯功能將數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)以及人工預(yù)設(shè)的閾值和門限進(jìn)行比對(duì)，參考數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，給出預(yù)報(bào)的趨勢(shì)，而后判定是否發(fā)送預(yù)警信息。
回歸到我們之前說(shuō)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，假如現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備監(jiān)測(cè)到河流出現(xiàn)了某種污染物正在逐漸增加，而在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)同時(shí)期內(nèi)有類似情況發(fā)生時(shí)，則可以直接發(fā)送預(yù)警信息，提示相關(guān)人員進(jìn)行詳細(xì)排查。
依照當(dāng)前智能設(shè)備的運(yùn)算和處理能力，推薦我們的數(shù)學(xué)模型也就是預(yù)警判據(jù)，可以根據(jù)以下幾點(diǎn)建立：季節(jié)、溫濕度、地理位置、歷史數(shù)據(jù)、人工判據(jù)。有這幾點(diǎn)我們就可以針對(duì)某監(jiān)測(cè)站或者某污染源的環(huán)境污染行為進(jìn)行智能預(yù)警。
大量的數(shù)學(xué)模型和預(yù)警數(shù)據(jù)對(duì)我們未來(lái)分析氣候和工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響都有重要參考意義，大量的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)算數(shù)據(jù)也可以體現(xiàn)出目前流行的并行分散運(yùn)算的特征，配合資源衛(wèi)星和車載實(shí)驗(yàn)室等高端檢測(cè)設(shè)備，有利于全國(guó)范圍內(nèi)的減災(zāi)防災(zāi)和污染防治工作的開展。那么環(huán)保自動(dòng)化“報(bào)警”向“預(yù)警”的發(fā)展也變得更加智能化。
