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【全日制论文】简谈基于物联网、云计算的环境监控体系的设计思考(论文范文标题)

星级: ★★★★ 期刊: 《环境保护》作者:浏览量:5554 论文级别:优秀本章主题:环境和污染源原创论文: 5156论文网更新时间:12-16审核稿件编辑:Pete本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:4675 评论次数: 2360

导读:基于物联网、云计算的环境监控体系的设计思考是一篇属于环境和污染源的毕业论文提纲格式,免费分享给每一位正在论文写作的学生们阅读参考。

文/杨子江 刘伟 柳絮 林宣雄 高雷利

“十二五”是我国全面建设小康社会的关键时期,也是深化改革开放、加快转变发展方式的攻坚时期.“十二五”期间,环境监控将进入全面、深入监控的新阶段,面向当前亟须解决的问题,面向物联网、云计算、移动互联网等新技术快速发展的新条件,首先要解决战略问题,要结合国控污染源自动监控项目等已有实践,进行科学的顶层设计,确定环境监控的总体框架和推进策略,以指导“十二五”期间环保部门更好地推进环境监控工作.环境监控是解决影响科学发展和损害群众健康的突出环境问题的重要环节,对于促进环境保护管理模式革新,提升环境保护乃至经济与社会发展决策能力,提高环境的民生服务能力,促进社会和谐都具有重要意义.

环境监控发展现状

“十一五”期间,国家将环境监控作为环境保护工作的重要一环,给予了高度重视.环保部积极利用信息通信等新技术提升环境监控能力,取得了显著成效.以污染源自动监控、环境质量在线监测、环境卫星遥感为代表的环境自动监控已成为污染物减排、环境质量控制、环境风险防控的必要手段.

截至“十一五”末,污染源自动监控系统能够监控水污染物中的化学需氧量、总有机碳、氨氮、总磷以及部分重金属,大气污染物中的二氧化硫、含氮有机物、烟尘等主要污染因子,还能够通过视频监控污染源现场情况,全国已建成349个各级污染源监控中心,并已全部与环境保护部污染源监控中心联网,共对15559家重点污染源实施了自动监控,其中国控重点污染源7931家(监控排放口数1 1632个),与环境保护部污染源监控中心联网的企业达8788家.已建成国家地表水水质自动监测站100个,环境空气自动监测站661个,并通过网络、电子显示屏等多种形式向社会发布实时空气质量信息.环境卫星遥感方面,通过中国环境一号A、B卫星实现,环境一号卫星拥有CCD相机、热红外相机、超光谱成像仪等多种遥感探测设备,能够在大型水体蓝藻水华监测、沙尘暴监测、秸秆焚烧监测、区域生态环境动态变化监测、环境风险排查等方面发挥重要作用.

环境监控存在的问题

从总体上看,我国环境监控仍处于初步发展阶段,还存在一些亟待解决的问题.主要体现在:

一是环境监控范围与协同能力尚远不能满足环境保护需要.目前,环境监控只是分别对污染点源自动监控、空气质量和水质断面在线监测,能够监控监测的指标仅限于水污染、大气污染的一部分因子,点源监控和质量监测相互独立,尚未建立其对应关系,且与相关领域的关联与协同程度较低,服务节能减排,解决影响科学发展和损害群众健康的突出环境问题,改善环境质量等环保工作重点任务的能力不足.

二是利用科技创新的意识、思路有待进一步开阔.物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的发展为环境监控提供了前所未有的先进技术条件,但相对 、海关、交通、国土资源、城市管理等领域,环保部门对新技术的变革作用认识不足,思路不清,缺乏探索创新意识,环境管理理念、方法、体制、机制不匹配,缺乏统筹规划与组织,环保系统内各部门各行其是,不符合信息化建设与应用的客观规律.

三是环境监控在行业、企业污染治理、减排等更好地履行环保职责中没有充分发挥作用.目前,环境监控存在技术和管理两方面的缺陷.在技术方面,现场端设备的工作原理和分析方法不能完全适应工业污染源现场长期自动运行的要求,设备的制造水平、产品成熟度低,建设安装缺乏明确规范等.在管理方面,由于污染源监控设备投资主体多元化,导致产权归属多样化、运行管理责任不清.技术和管理两方面的原因造成现阶段环境监控数据的准确性不高,影响了环境自动监控作为环境保护管理重要手段作用的发挥.

四是相对客观的连续实时数据与现有各类数据的统计、指标考核体系形成了冲突.事实证明,正常运行的自动监控设备可以客观反映污染物排放等真实状况,部分地方环保部门对污染源自动监控数据的“不敢用”已逐步转化成为“不愿用”.主要原因一是原有的以人工数据为基础实施环境监督管理的一系列规章、标准、制度等与污染源自动监控系统连续、实时数据的管理不相适应,地方环保部门改变旧的管理模式“不习惯”、不愿意;二是污染源自动监控系统连续监测数据真实的反映了重点污染源主要污染物排放情况,将使部分地方环保部门为适应不同管理目的和需求而报出的数据处于尴尬的地位,导致监控数据应用难、阻力大.

五是对促进排污单位主动守法的促进作用不明显.服务经济可持续发展是环境保护工作的核心任务之一,企业作为经济发展的主体,是环境保护的监管理对象,同时更是重要的服务对象.但是,目前的污染源自动监控主要还是环保部门监督企业的工具,企业安装污染源自动监控设备基本上是被动的,污染源自动监控设备没有在帮助企业提升生产和治污设施运行效率方面没有发挥作用,尚不能调动企业主动守法的积极性.

六是公共服务能力与公众参与度水平还不能适应人民群众日益增长的环境需求.目前,受限于当前环境监控思路和技术手段的限制,环保部门通过环境质量监测、污染源监控向公众提供的服务有限且单一,与人民群众日益提高的对环境质量的关切和期待还有较大差距,忽略了社会公众对各类共性、个性化环境信息的获知诉求,公众参与环保的积极性没有被充分利用起来,缺乏有效渠道.

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七是环境监控产业发展滞后于应用需求.支撑环境监控的产业相对薄弱,相关技术研发水平和标准制定工作比较落后,提供环境监控产品与服务的企业小、散,还没有能够提供从产品制造、设计、建设到运维等一体化服务的综合性企业,缺乏带动产业发展的骨干龙头企业.同时,产业链各环节协作配合程度低,缺乏主导者来调产业链各方的紧密合作,引导产业健康、有序发展.存在市场发展无序、恶性竞争等现象.

设计的指导思想与目标

怎样写环境专业全日制论文
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指导思想

深入贯彻落实科学发展观,在“坚持在发展中保护,在保护中发展,积极探索代价小、效益好、排放低,可持续的环保新道路”的战略思想指导下,紧紧围绕当前和今后一个时期环保工作的主要任务和重点工作,将环境监控设施上升为国家基础设施,充分利用物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术,调动企业与社会公众参与积极性,扩大环境监控服务广度和深度,提供更多更好更实用的服务内容,充分发掘环境监控为可持续发展和保障人民健康服务的价值,引导环境监控相关产业健康有序发展.跟上环境保护管理模式从以污染控制

基于物联网、云计算的环境监控体系的设计思考
环境和污染源毕业论文提纲格式

为目标导向向以环境质量改善为目标导向转变的步伐.

总体目标

经过5~10年的努力,实现环境监控的“5个1”目标,即建成一套环境监控基础设施,一个环境信息综合服务平台,一系列法规标准制度,一个完整的服务配套产业,一支专业人才队伍.形成环保部门、企业、公众共同感知环境,全面获取信息的良好局面,为实现污染控制、环境质量改善、环境风险防控的环境管理目标提供有力支撑.

监控体系总体框架

总体框架构威

环境监控总体框架的构成主要包括:服务和应用体系、信息资源体系、基础设施体系,以及法规标准与产业支撑体系.推进环境监控建设,服务是宗旨,应用是关键,信息资源共享利用是主线,基础设施是支撑,标准规范与产业能力是保障(图1).

服务体系

完善环境监控服务体系建设,从服务环境管理为主向服务政府环境管理、服务企业守法、服务公众参与并重转变(图2).

服务是环境监控建设的出发点和落脚点,围绕服务政府、企业、公众三类对象,如何提升环保服务能力与服务水平成为落实环保新理念的核心.现阶段重点建设的内容主要包括服务政府管理与决策、服务企业守法、服务公众参与.

首先是服务政府环境管理与决策.通过建立集污染源监控、环境质量监测、风险防范、节能减排等于一体的环保信息化体系,为环境保护管理业务提供技术支持:为政府各级领导决策提供环境监测、监察、预警、应急和评估等信息支持,进一步上升为服务城乡产业规划布局、产业结构调整等,促进经济发展方式的转变.

其次是服务企业守法.通过建设企业污染排放和治理的在线监控,辅助企业优化生产治污过程、改善治污效果、改善生产工艺不合理情况,提升生产企业积极性,促进企业守法,帮助企业更好的履行环保社会责任,提升生产和污染治理水平与经济效益,提高守法的自觉性.

最后是服务公众参与.通创建环境信息综合服务平台,及时、准确地向社会公开行政决策的程序和结果,同时拓宽群众参与环保、参政议政的渠道,调动和发挥公众参与环保公共事业的积极性,保障公众在环保方面的知情权、参与和监督权、生活环境选择权.

应用体系

进一步加强应用体系建设,使环境监控应用从相互独立的系统应用转变为高度协同的体系化应用.

应用体系是在环境监控服务定位指引下的具体实现,直接面向服务对象,直接影响到服务范围、服务内容、服务效率,是环境监控的重要工具.现阶段重点建设的内容主要包括环境监控系统、综合分析与决策系统、应急管理系统及公共服务系统.

一是完善监控系统.进一步完善污染源监控系统建设、应用和运维;加强工况监控系统建设,从端口向全过程监控延伸;开展工业园区集中排放监控:扩展区域空气质量在线监测和流域断面监测范围;加强航空遥测,卫星遥感、移动应用建设;应用信息技术开展国家生态环境监测.

二是建设综合分析与决策系统.结合专业领域的应用模型(如污染物迁徙、分布、变化模型,加强对环境数据的深度挖掘分析,构建环境监控综合分析、决策支持服务系统,为政府决策提供服务;建设预测预警系统,整合相关污染排放和环境质量信息,结合环境预测模拟分析模型,进行污染环境中长期变化趋势预测,提升综合环境监管能力.

三是建设应急管理系统.在污染源自动监控、空气质量监测、流域断面监测、生态环境监测、危险化学品存储与运输全程监控、核与辐射环境监测等智能化建设的基础上,整合各类监控与监测信息,建设统一的环境应急管理平台,实现事前预警、事后应急决策与指挥调度的统筹性、及时性、准确性.

四是打造公共服务系统.引入云计算技术,加强公共服务系统建设.在污染源监控、环境质量监测(包括PM2。5信息)、风险防范、安全事件应急处理等方面加强公众信息服务和互动系统建设,为群众提供更加便利的信息获取、发布和互动交流服务,加强空气质量预测为公众旅游、出行服务等.

信息资源体系

加强信息资源体系建设,将零散分布的非结构化信息转变为完整系统关联的结构化信息.

信息资源是环境监控发挥作用的最直接、最根本依托,随着物联网技术的广泛应用,产生了大量客观、连续的实时数据,成为污染控制、环境质量改善、环境风险防控的必需信息,前提是这些信息可以被充分共享、加工、利用.针对目前环境监控信息资源多零散、非结构化的特点,现阶段重点建设的内容主要包括打造信息资源共享的技术条件、完善信息资源目录与交换体系、加强与其他部门共享等

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引入云计算技术为信息资源整合共享提供基础技术条件.应用云计算技术,采用公有云和私有云相结合的模式,为跨区域、跨业务、跨部门的信息资源共享提供技术条件,基于物联网、移动互联网等信息技术和终端设备,健全和完善环境监控信息采集和管理,为已建、新建应用系统间信息资源共享提供基础保障.

完善信息资源目录与交换体系.统筹兼顾环境保护部和地方环保部门的需求,围绕业务协同的需要,通过信息资源目录体系建设明确信息共享的内容,通过信息交换体系的建设支撑不同部门间环境信息的交换.保证污染源、环境质量、自然资源和地理空间等基础信息的准确、完整、及时更新和共享.

加强与其他部门信息资源共享交换.基于物联网、移动互联网等相关技术,通过环保物联网和其他领域物联网的关联,促进水利、城建、国土、海洋、农业、林业、气象、交通、卫生、食品安全等有关部门和环保部门的信息互通,特别是支持流域范围、或污染扩散范围内的各行政区域间的信息交互,发现环境恶化现象,可跨区域的协同、跨部门合作追溯问题根源,进行协同治理、协同决策.

基础设施体系

完善基础设施体系建设,通过应用云计算、物联网、移动互联网等技术,实现由数据采集设施向数据处理设施的延伸.

履行环境保护的统筹协调、宏观调控、监督执法、公共服务四个基本职能,需要强大的基础设施支撑.环境监控基础设施应该与铁路、水利、市政等设施同属于服务于经济发展与民生的国家基础设施,亟待加强建设.现阶段重点建设的内容主要包括环境监控设备、监控中心、软硬件基础平台等.

加强环境监控设备部署.污染监控设备是环境基础设施的重要组成部分,要由政府提供为主,企业配合.环境监控设施空间尺度覆盖点源、面源、区域、空中,监控对象涵盖工业污染源、农业面源、区域生态、流域水质、大气环流.

完善监控中心基础设施.在原有监控中心的软硬件平台基础上,进行相关设备升级完善,完善支持环保数据可靠传输的有线、无线网络设施,以全面支撑云计算、物联网、移动互联网等技术的推广应用,以及信息资源共享与利用的需要.

升级软硬件基础平台.引入云计算技术,基于云计算架构构建满足公共服务要求的软硬件基础平台;建设支撑环境监控数据挖掘、3S (GPS、GIS、RS)技术应用的软硬件基础平台,为信息资源的综合、深入应用打下基础,更好的为政府部门、企业和公众服务.

管理体系

管理体系由以业务为核心向将业务与技术相结合方向转变.

围绕规范环境应用及服务体系、信息资源体系和基础设施体系的建设与管理的需要,完善法律法规,推动政府信息公开、信息资源共享、服务管理、项目管理等方面法规建设,推动开展修订相关法律法规的研究.环境监控标准规范以国家标准为主体,充分发挥行业标准在应用系统建设中的作用,包括总体标准、应用标准、信息资源标准、应用支撑标准、信息安全标准、网络基础设施标准、管理标准等.同时加强标准宣贯和培训,强化标准在环境监控建设各个环节中的应用,规范各地区、各部门环境监控建设.

通过加强组织领导,整合分散于各部门的环境监控相关职责,探索设置职责相对完整的环境监控工作机构,强化统一管理职能,加强环境监控工作的常规化和制度化建设,提高工作执行力和组织实施水平.优化人才队伍.通过引进、培训、第三方服务外包等形式,构建包含环境监察执法、环境监测、信息通信、工程技术、等方面人才的专业队伍.调整管理体制机制与工作模式.建立与环境监控技术发展相适应的管理体制机制,逐步形成全系统协同、整体推进的环境保护工作新模式.加大资金投入.将环境监控设施作为国家重要基础设施,加大资金投入,建立以政府出资为主、企业和社会力量配套的投资体制和渠道.

(杨子江系环境保护部环境监察局排污收费管理处处长、中国信息化推进联盟智慧城市专业委员会副主任;刘伟,环境保护部环境监察局排污收费管理处;柳絮系工业和信息化部中国电子信息产业发展研究院,赛迪世纪信息工程顾问有限公司副总裁;林宣雄系西安交通大学软件学院教授、西安交通大学长天软件股份有限公司总经理;高雷利,西安交通大学长天软件股份有限公司)

[ 参考文献 ]

1、环境污染源废气的监测分析 郑雪松 重庆市南岸区环境保护局环境监测站 重庆 400060 随着当前环境问题的日益突出,对于环境的保护不仅要从实际的监测中实现对废气的污染监测,环境监测正确与否直接关系到

2、立足污染源自动监控开拓广西环境监管新思路 随着社会对环境保护的要求越来越高,常规的环境监管手段已经难以满足新时期下环境管理的需求。污染源自动监控因其自动、实时、在线等特性,在环境监管中发挥着越来越大的作用。近年来,广西“以管带用,以用

3、我国污染源环境监管信息公开制度的价值、演变及其趋向 摘要 污染源环境监管信息的公开,能够使公众在知情的基础上有效地参与环境监督活动,促使排污单位主动进行环境治理,提升环境监管机构的监管效率和能力。我国污染源环境监管信息公开制度,经过零星立法、

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