近些年,“雾霾”成为年度关键词。有报告显示,中国最大的500个城市中,只有不到1%的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准,与此同时,世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。近年来,随着国家经济的飞速发展,我们赖以生存的环境也因为不断的资源开发、工业生产等,造成了废水、废气、废渣大量排放等污染问题。
2015年4月16日国务院印发《水污染防治行动计划》(“水十条”),计划提出到2020年,全国水环境质量得到阶段性改善,污染严重水体较大幅度减少,饮用水安全保障水平持续提升,地下水超采得到严格控制,地下水污染加剧趋势得到初步遏制,近岸海域环境质量稳中趋好,京津冀、长三角、珠三角等区域水生态环境状况有所好转。
而在2015年初北京市第十四届人民代表大会第三次会议上,北京市政府表示继续将空气中细颗粒物年均浓度下降5%设定为预期目标。为此,北京市今年拟计划投入108.5亿元用于大气污染治理和节能减排。北京市将推进绿色建筑发展和住宅产业化,开征施工工地扬尘、挥发性有机物的排污费,加大财政资金支持力度,落实企业环境责任,动员全社会共同参与雾霾治理。
如何在保持经济高速发展的同时,从源头减少污染物和气体排放,积极推动循环经济发展,保护好人类生活环境已是一个全球性的问题。安防可视化管理作为污染治理重要手段,随着国家对污染治理的力度加大将发挥越来越重要的作用。
一、建设应用现状
当前,随着我国环境信息化建设的快速推进,我国环境监测监控已进入新的发展时期,逐步实现了从粗放到精准、从现状监测到预测预警的转型。毫无疑问,这种转型包括重点污染源自动监控装置建设。作为污染减排“三大”体系中“准确的减排监测体系”的重要内容,国家重点企业污染源监控系统建设工作已取得一定的成果。污染源自动监控是实施环境监管的先进手段,具有自动、实时、在线等特性,可提供海量的排污口监测数据和图像,使环保部门能在第一时间掌握最新的污染源排放及治理设施运行情况。
自我国提出污染源自动监控系统以来,各级环保部门在相关领域的投入就呈现快速增长势头。国家环保部2102年的环境统计年报显示,2012年,环境污染治理投资总额为8253.6亿元,较上年上升37.0%。在污染源监控系统建设上,各个省市的投入都很大,如山西省投资8亿元建成污染源自动监控系统,云南玉溪市污染源自动监控系统2012年开工建设完成投资2700万元,其中监控中心920万元。2013年,广西投入4000万元强化污染源监控。建设资金到位保障了
监控对象不断增多,目前污染源监控已覆盖几乎全部的国控污染源和一定量的省控污染源。经过近十多年来的努力和国家对节能环保工作的支持,污染源自动监控工作已由最初只是调取污染治理设施的开关情况,到目前部分实现COD、NH3-N、SO2、NOx等主要污染因子现场自动监测分析、无线传输、远程控制和实时报警,我国的污染源监控网络建设取得了较好成绩。主要体现在:一是污染源自动监控系统框架建设工作基本完成。目前,全国各个省市不同规模的重点污染源自动监控中心将近两百个,监控中心内部部分已实现联网。部分地区的污染源污染排放数据已经可以及时传送到国家、省、市三级监控中心。二是污染源自动监控系统建设投入逐年增长,监控对象逐年递增。
二、建设方式
目前国内还没有一个统一的建设模式。从全国各地部分已建、在建以及试点项目的实际情况来看,我们可以总结出以下几点:
第一,设备投资方面,大多采用各级环保部门与企业共同承担的方式,环保部门承担监控中心的建设费用,企业承担自身监控点的建设费用,通信线路租赁费双方则各承担一半。
第二,监控管理方面,通常采用省市两级管理模式,市环保局为基层管理单位,负责管理和监控本市辖区内的涉污企业及监控点,省环保局为上级管理单位,可管理和监控全省范围内的涉污企业及监控点。
第三,平台部署方面,根据各地情况,分为全省一个平台和省市两级平台两种部署模式。采用全省一个平台时,省内所有企业污染源监控点均直接接入省平台,采用省市两级平台时,企业污染源监控点则首先接入市平台,然后再由市平台上传监控信息至省平台。这两种模式各有优缺点,全省一个平台可以节约系统投资,但会带来网络流量高以及单平台故障引发全网瘫痪的风险,而省市两级平台投资成本会比较高,但可以有效减少网络流量并降低单平台故障引发的全网瘫痪风险。一般来说,如果监控点较少,适合于采用全省一个平台,如果监控点较多,则适合采用省市两级平台。不过,无论是哪一种平台模式,都可以通过网络化、分布式的监控中心部署实现省市两级管理。
第四,平台建设方面,有自建专网平台和租用运营商平台两种。自建专网平台时,系统一次性投资大,维护成本也比较高,但更便于自主管理,且无长期租赁费。而租用运营商公共平台时,初期投资和维护成本较少,但不便于自主管理,且需要支付长期租赁费。由于投资费用有限,且各级环保部门到相关涉污企业的通信线路本身就需要向当地运营商租赁,所以目前大多数污染源视频监控系统都采用了租赁运营商平台的模式。
三、高清监控技术应用于污染源监控
早起建设的系统多以模拟为主,传统的模拟视频监控通常是基于本地化的监控应用,各个监控点独立组建监控体系,虽然可以通过网络连接,实现简单的调阅图像功能,但是由于缺乏统一的规划和设计,对于如何根据环境监控业务特点更加方便灵活的调阅图像、数据及出现突发环境事件的应急指挥还缺乏足够的思考,造成了环境监控工作的被动。
同时,由于模拟摄像机技术对清晰度的限制,绝大多数的模拟摄像设备只能提供基于CIF、4CIF、D1格式的影像资料,每当环境污染事件发生时,录像画面只能勉强呈现污染现场的轮廓,污染细节却模糊不清,根本起不到提供现场证明、线索的关键作用。而且这些视频影像资料只限于图像的浏览应用,无论在图像的清晰度、流畅度以环境数据应用等方面都已经无法满足目前环保系统的高清、数据化同步等需求,制约了环保系统对染污源监测和管控的整体效果。因此,现在的环保系统,除视、音频监控外,已越来越呈现出污染源监控图像与数据的同步显示、智能化分析、数据异常告警联动、突发环保事件的可视化预案处置、应急指挥调度等一系列应用趋势。
针对环保监控的实际需求,结合先进的技术及应用,科达提出高清智能网络化环保监控方案,方案以IP传输网络,H.264协议群为传输基础,是集1080p/720p高清图像、音频监控及对讲、数据叠加、智能化分析及告警、可视化指挥调度为一体的综合型应用系统。
通过高清智能网络环保监控方案,可实现视音频及报警信息的采集、传输/转换、显示/存储,进行权限管理,保证信息的安全、可视化的环保事件的应急预案管理和调度等多项功能。通过摄像系统对污染事件频发的区域进行连续监视,通过控制中心和分控中心遥控的方式调整监视区域和染污源监控点,管理部门能实时了解情况并进行监督,一旦发生污染事件可查阅现场录像记录,并与环境监测数据叠加同步显示,为调查和处理提供方便,把现场监控模式由传统的单一型、粗放型向综合型、智能化、集约型转变,提高了环境管理的效率。智能分析系统则通过对视频、音频以及数据的获取和分析,判别环境状况是否正常,如出现污染物超标等异常情况,则会自动进行报警,提示环境监测和管理部门注意并及时进行处理,遏制重大污染事件的发生。
四、结语
面对如今严峻的环境问题,环境污染的治理刻不容缓,对环境的保护及对污染的预防则更加至关重要,网络化、高清化、智能化的视频技术将成为现代环境监测及污染源监管的有力手段。
微信扫描二维码,关注公众号。