生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量,正面臨著轉(zhuǎn)型升級的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力,正成為推動產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心力量。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新裝備、新材料、新模式,深入宣傳推廣科技創(chuàng)新成果,及時發(fā)布環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎項,全面介紹行業(yè)內(nèi)的實用技術(shù)裝備和示范工程,引導(dǎo)行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新,加快數(shù)字、智慧、科技的融合賦能,為經(jīng)濟(jì)社會全面綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。
生態(tài)環(huán)境保護(hù)實用技術(shù)
2023-J-44
申報單位
北京英視睿達(dá)科技股份有限公司
推薦單位
一、技術(shù)簡介
適用范圍
可服務(wù)于生態(tài)環(huán)境、大數(shù)據(jù)管理中心或信息中心等部門,打造集監(jiān)測分析、預(yù)測預(yù)警、調(diào)度指揮、輔助決策于一體的數(shù)字化、智能化的生態(tài)環(huán)保系統(tǒng),適用于全域、全要素、全方位、多層次覆蓋的生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)管體系建設(shè)。
技術(shù)原理
基于地球大數(shù)據(jù)的生態(tài)環(huán)境IOC監(jiān)管平臺是利用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和地理信息等技術(shù),為生態(tài)環(huán)境監(jiān)管提供支撐的智能決策系統(tǒng)。其技術(shù)原理主要包括以下幾個方面:
1.補全感知體系:利用
傳感器、監(jiān)測設(shè)備和衛(wèi)星遙感等技術(shù),采集各種生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù),建立天空人地三維立體感知體系。
2.融合多源數(shù)據(jù):匯聚多源數(shù)據(jù),消除數(shù)據(jù)“孤島”。通過大數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù),對采集的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行治理和深度挖掘,提取數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵特征和規(guī)律。
3.優(yōu)化業(yè)務(wù)體系:基于分析挖掘的信息和規(guī)律,通過人工智能、深度學(xué)習(xí)等技術(shù),及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境問題,定位污染源頭,精準(zhǔn)分析污染成因,從技術(shù)層面上明晰各地區(qū)、各相關(guān)部門責(zé)任,實現(xiàn)由過去依靠生態(tài)環(huán)境職能部門單打獨斗模式向聯(lián)防聯(lián)控、協(xié)同治理模式轉(zhuǎn)變。
4.打造綜合指揮調(diào)度中心:將數(shù)據(jù)和分析結(jié)果直觀呈現(xiàn),提供交互和可視化的用戶界面,方便用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、分析和決策,構(gòu)建了智能感知、分析預(yù)警、精準(zhǔn)溯源、實景指揮、科學(xué)決策的“一圖管全域”模式,提升區(qū)域分析決策和協(xié)同指揮的能力。
工藝路線
基于地球大數(shù)據(jù)的生態(tài)環(huán)境IOC監(jiān)管平臺建設(shè)結(jié)合全方位的監(jiān)管體系的業(yè)務(wù)需求,利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息化手段,在原有生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的基礎(chǔ)上,構(gòu)建全方位的智慧生態(tài)感知監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),建設(shè)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心,優(yōu)化智慧生態(tài)業(yè)務(wù)應(yīng)用,基本形成精細(xì)監(jiān)控、智能監(jiān)管、科學(xué)決策的生態(tài)環(huán)境監(jiān)管體系。
工藝路線:方案設(shè)計→天空人地一體化的環(huán)境監(jiān)測體系搭建→多源數(shù)據(jù)的采集、融合、同化→構(gòu)建生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心→IOC平臺搭建→綜合監(jiān)管服務(wù)
應(yīng)用效果
1.提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測效率和精度:通過物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星遙感等技術(shù),實現(xiàn)對空氣、水、噪聲、碳等方面的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的連續(xù)采集、實時監(jiān)測、動態(tài)反饋,有效解決傳統(tǒng)監(jiān)測手段的局限性和滯后性。
2.增強生態(tài)環(huán)境風(fēng)險防控與應(yīng)急能力:通過大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等技術(shù),對生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析、挖掘和模型構(gòu)建,實現(xiàn)對突發(fā)環(huán)境風(fēng)險的及時預(yù)警、分析和應(yīng)急,對未來趨勢的科學(xué)預(yù)測和模擬,有效降低生態(tài)環(huán)境風(fēng)險帶來的損失。
3.提升生態(tài)環(huán)境監(jiān)管和決策能力:利用地球大數(shù)據(jù)和人工智能分析技術(shù),輔助提升生態(tài)環(huán)境污染防治的精細(xì)化監(jiān)管水平,為相關(guān)單位提供及時、科學(xué)的決策依據(jù)。
4.促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境協(xié)同發(fā)展:通過大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用,推動生態(tài)環(huán)境保護(hù)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域深度融合,積極探索綠色低碳發(fā)展模式,促使經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的雙贏。
研發(fā)背景
“十四五”時期,信息化進(jìn)入加快數(shù)字化發(fā)展、建設(shè)數(shù)字中國的新階段。習(xí)近平總書記強調(diào),沒有信息化就沒有現(xiàn)代化?!?ldquo;十四五”國家信息化規(guī)劃》提出:要打造智慧高效的生態(tài)環(huán)境數(shù)字化治理體系,提升生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測監(jiān)管水平,完善生態(tài)環(huán)境綜合管理信息化平臺,支撐精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污、依法治污。推動區(qū)域生態(tài)環(huán)境信息化協(xié)同治理,與公益訴訟共享有關(guān)資源,提升風(fēng)險防范和一體化保護(hù)能力。利用創(chuàng)新技術(shù)打造的地球大數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境IOC是一大亮點。像這樣綜合運用人工智能、大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)的環(huán)境管理系統(tǒng),已成為全國多地加強生態(tài)治理的技術(shù)手段。一張張借助物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的生態(tài)治理網(wǎng)絡(luò),讓環(huán)境監(jiān)測和污染防治變得更加精細(xì)、更加具象。IOC在生態(tài)環(huán)境治理方面的應(yīng)用,不僅直接作用于環(huán)境監(jiān)測和污染防治等環(huán)保領(lǐng)域,也通過環(huán)保行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和市場調(diào)節(jié),實現(xiàn)環(huán)保與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏,形成“金山銀山”與“綠水青山”的相互呼應(yīng)?;趪艺弑尘?,市場需求,特此開展基于地球大數(shù)據(jù)的生態(tài)環(huán)境IOC監(jiān)測平臺項目研發(fā)。
技術(shù)特點
IOC是建立在原有系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)之上,對欠缺的監(jiān)測能力進(jìn)行補充,將分散的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合,接入、整合、關(guān)聯(lián)來自原有系統(tǒng)數(shù)據(jù),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加衛(wèi)星、氣象、污染源等數(shù)據(jù),形成“天——空——人——地”一體化的生態(tài)環(huán)境監(jiān)控體系,提升分析決策和協(xié)同指揮能力。
1、“一張圖”全面感知生態(tài)環(huán)境總體態(tài)勢
IOC是涵蓋大氣、水、土壤、碳、噪聲、生態(tài)、污染源等全要素的綜合系統(tǒng),可以通過全球定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、衛(wèi)星遙感等技術(shù),實時采集污染源、環(huán)境質(zhì)量等信息,能實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境管理相關(guān)信息的高效精準(zhǔn)傳遞。打造全要素、全方位、多層次的生態(tài)環(huán)境立體感知監(jiān)控體系,更快速更全面地感知區(qū)域污染的實時分布狀況,同時可以進(jìn)一步深鉆,掌控重點區(qū)域重要監(jiān)測要素的詳盡態(tài)勢。
2、人工智能綜合分析,助力合理決策
IOC在掌控了生態(tài)環(huán)境的綜合態(tài)勢后,可以支持分析決策。IOC不僅具備基礎(chǔ)分析,時序分析、污染成因分析、污染特征分析和傳輸分析等能力,結(jié)合環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)、地面特征、氣象條件等數(shù)據(jù),通過人工智能深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò),利用規(guī)則學(xué)習(xí)引擎,可進(jìn)行多要素智能報警、快速識別區(qū)域異常排放、實時精準(zhǔn)溯源。實現(xiàn)突出環(huán)境問題及時發(fā)現(xiàn)、快速解決,智能監(jiān)管新技術(shù)實時定位污染源頭、精準(zhǔn)分析污染成因的功能,為生態(tài)環(huán)境精細(xì)化管控提供系統(tǒng)科學(xué)的決策支持。
3、綜合協(xié)同監(jiān)管,助力指揮調(diào)度
IOC是基于網(wǎng)格化、精細(xì)化管理理念建立的跨部門任務(wù)協(xié)作的樞紐平臺??赏ㄟ^建立任務(wù)指揮中心,匯聚各類智能報警和污染源監(jiān)測異常線索,智能推薦需要排查的區(qū)域,指導(dǎo)安排日常巡查溯源,并進(jìn)行事后量化評估,協(xié)助建立“科學(xué)化、精細(xì)化、常態(tài)化”閉環(huán)管理體系,助力日常管控,通過協(xié)同任務(wù)的統(tǒng)一調(diào)度分配,可實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境問題的跨部門高效協(xié)作。
二、典型應(yīng)用案例
案例名稱
大興區(qū)生態(tài)環(huán)境IOC項目
案例簡介
大興區(qū)IOC項目完成了生態(tài)環(huán)境監(jiān)測感知體系的升級、生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)資源分中心的建設(shè)、九大業(yè)務(wù)信息化平臺建設(shè)和生態(tài)環(huán)境指揮調(diào)度中心的建設(shè);提升了大興區(qū)生態(tài)環(huán)境分析決策和協(xié)同指揮的能力。數(shù)據(jù)資源中心接入融合了大量的、豐富的數(shù)據(jù),涵蓋大氣、水、噪聲、土壤、移動源、污染源、應(yīng)急、衛(wèi)星、氣象等數(shù)據(jù)源,累計接入4萬余點位,形成“天——空-人——地”一體化的生態(tài)環(huán)境監(jiān)控體系;幫助大興環(huán)境局首次與城管委、水務(wù)局、規(guī)自分局、氣象局等委辦局建立數(shù)字通道,梳理、整合數(shù)據(jù),構(gòu)建一體化感知體系,消除數(shù)據(jù)孤島;為9大業(yè)務(wù)信息化平臺及生態(tài)環(huán)境指揮調(diào)度中心提供數(shù)據(jù)支撐。大興區(qū)智慧生態(tài)指揮調(diào)度中心綜合展示大屏,生態(tài)概覽、藍(lán)天、碧水、凈土、碳中和五大模塊展示大興區(qū)污染防治攻堅戰(zhàn)工作成果,為管理決策支撐提供可視化技術(shù)支持;充分發(fā)揮態(tài)勢監(jiān)測、應(yīng)急指揮、展示匯報、流程管理、輔助決策等多重作用,是大興區(qū)環(huán)境局的決策中心、預(yù)警中心、治理中心、指揮中心、展示中心。
達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)或性能要求
大興生態(tài)環(huán)境IOC整合了之前建設(shè)的多個系統(tǒng),引入新的監(jiān)測設(shè)備及智慧城市的相關(guān)數(shù)據(jù),實現(xiàn)了生態(tài)全要素的綜合態(tài)勢感知,為監(jiān)管部門綜合決策與協(xié)同指揮提供科學(xué)支持。
整套系統(tǒng)匯聚大氣、水、噪聲、污染源等環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、雪亮工程視頻數(shù)據(jù)、智慧城市數(shù)據(jù),建設(shè)涵蓋大氣、水、土、碳、噪聲、生態(tài)等的全要素的綜合系統(tǒng),支持生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域多個業(yè)務(wù)及分析決策場景(生態(tài)概覽、日常值班、碳中和、鎮(zhèn)街幫扶、標(biāo)準(zhǔn)站管控、重污染應(yīng)急、形勢分析、機動車、月調(diào)度、水環(huán)境分析、水基因溯源、水生態(tài)、飲用水安全、土壤、生態(tài)、環(huán)境風(fēng)險應(yīng)急)。
大興區(qū)2022年P(guān)M2.5年均濃度、優(yōu)良天數(shù)比率、重污染天數(shù)比率達(dá)標(biāo);提前完成“十四五”空氣質(zhì)量改善指標(biāo)PM2.5濃度的目標(biāo);全區(qū)地表水環(huán)境質(zhì)量繼續(xù)改善:地表水國考和市級斷面達(dá)到/優(yōu)于考核要求;區(qū)級集中式飲用水水源地水質(zhì)保持穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
業(yè)主單位
北京市大興區(qū)生態(tài)環(huán)境局
投運時間
2021年12月
工藝流程
方案設(shè)計→天空人地一體化的環(huán)境監(jiān)測體系搭建→多源數(shù)據(jù)的采集、融合、同化→構(gòu)建生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)資源中心→IOC平臺搭建→綜合監(jiān)管服務(wù)
運行情況
系統(tǒng)連續(xù)運行中,運行穩(wěn)定性達(dá)99%以上,運行中未發(fā)生過事故,多次接受上級領(lǐng)導(dǎo)參觀及新聞采訪。
技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的碳減排效果
不涉及
三、技術(shù)申報單位聯(lián)系信息
單位名稱:北京英視睿達(dá)科技股份有限公司
單位地址:北京市豐臺區(qū)汽車博物館西路8號院1號樓6層606
聯(lián)系人:高榮強
原標(biāo)題:環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力 |生態(tài)環(huán)境IOC監(jiān)管平臺