環保自動化由“報警”轉向“預警”
來(lai)源(yuan)：研祥集團戰(zhan)略市場(chang)研究(jiu)院環保能源(yuan)事業部 閱讀：2230 更新時間：2009-08-21 09:50近年來，隨著國家(jia)環(huan)保(bao)各(ge)(ge)部門(men)對環(huan)保(bao)自(zi)動化(hua)、智能(neng)化(hua)的(de)(de)大力重視，這一(yi)領域的(de)(de)兩大重點內容(rong)，環(huan)保(bao)污(wu)染源(yuan)在線(xian)監(jian)(jian)測和(he)污(wu)染源(yuan)自(zi)動監(jian)(jian)控系統在全國許多(duo)省市得到了(le)快速(su)發展。但是如何使(shi)環(huan)保(bao)數(shu)據(ju)(ju)采集監(jian)(jian)控系統覆蓋面(mian)更(geng)(geng)廣，更(geng)(geng)富實(shi)用性(xing)和(he)靈活(huo)性(xing)，同時(shi)還(huan)能(neng)滿足各(ge)(ge)方面(mian)對環(huan)境監(jian)(jian)測信息(xi)的(de)(de)需求，仍然是環(huan)保(bao)部門(men)面(mian)臨的(de)(de)一(yi)道課題。這就需要環(huan)保(bao)自(zi)動化(hua)產(chan)(chan)業(ye)及(ji)時(shi)升(sheng)級改(gai)造(zao)，設(she)計(ji)出適應(ying)市場(chang)需要的(de)(de)產(chan)(chan)品。由于環(huan)保(bao)行業(ye)目前(qian)(qian)正(zheng)處(chu)于加速(su)提高(gao)自(zi)動化(hua)程度期(qi)間，所(suo)以(yi)許多(duo)高(gao)端的(de)(de)儀(yi)(yi)器(qi)儀(yi)(yi)表上(shang)線(xian)，與他們相匹配的(de)(de)在線(xian)監(jian)(jian)測設(she)備，都還(huan)在不(bu)斷的(de)(de)發展和(he)進步中，目前(qian)(qian)已經從早(zao)期(qi)的(de)(de)現(xian)場(chang)打印(yin)機到短信方式(shi)DTU，再進化(hua)到數(shu)據(ju)(ju)采集傳輸儀(yi)(yi)設(she)備的(de)(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)(ju)獲(huo)取和(he)上(shang)報(bao)，數(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)實(shi)時(shi)性(xing)、豐富性(xing)、互動性(xing)都較之前(qian)(qian)有(you)所(suo)提高(gao)。
在(zai)環(huan)保智(zhi)能(neng)化的(de)(de)(de)(de)發展進(jin)程(cheng)中，最初的(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)上報設(she)備(bei)，僅僅是(shi)一個(ge)信息(xi)發出的(de)(de)(de)(de)機構(gou)，其(qi)本身并(bing)(bing)沒有(you)任何(he)智(zhi)能(neng)程(cheng)度和智(zhi)能(neng)特征(zheng)，所做的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)也(ye)(ye)僅限(xian)于(yu)獲取現場儀表的(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)并(bing)(bing)輸(shu)出，就算采用(yong)(yong)了(le)數(shu)據(ju)采集傳(chuan)輸(shu)設(she)備(bei)，也(ye)(ye)僅限(xian)于(yu)通(tong)過212協議上傳(chuan)數(shu)據(ju)。而目前(qian)這種(zhong)運作(zuo)(zuo)機制，只可以(yi)監視污(wu)染(ran)(ran)情(qing)況，并(bing)(bing)不(bu)能(neng)“先知先覺”，發現一些(xie)不(bu)好的(de)(de)(de)(de)苗頭，從(cong)而提前(qian)預警。如果(guo)出現污(wu)染(ran)(ran)超標或(huo)者重大污(wu)染(ran)(ran)事(shi)故的(de)(de)(de)(de)時候，我(wo)們只能(neng)亡羊補(bu)牢，盡管我(wo)們也(ye)(ye)可以(yi)及(ji)時作(zuo)(zuo)出反應，但是(shi)污(wu)染(ran)(ran)環(huan)境的(de)(de)(de)(de)結果(guo)已經造成(cheng)，可能(neng)有(you)些(xie)補(bu)救(jiu)措(cuo)施也(ye)(ye)不(bu)能(neng)恢(hui)復原(yuan)狀，更(geng)何(he)況大量(liang)的(de)(de)(de)(de)污(wu)染(ran)(ran)源，少量(liang)的(de)(de)(de)(de)人(ren)手、少量(liang)的(de)(de)(de)(de)設(she)備(bei)、欠缺(que)的(de)(de)(de)(de)環(huan)保意識等等這些(xie)矛(mao)盾源的(de)(de)(de)(de)存在(zai)，也(ye)(ye)都是(shi)在(zai)短期內無法(fa)解(jie)決(jue)的(de)(de)(de)(de)，那么我(wo)們是(shi)否可以(yi)利用(yong)(yong)相關(guan)設(she)備(bei)和數(shu)據(ju)分(fen)析工具，將人(ren)工操作(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)(de)部分(fen)工作(zuo)(zuo)轉移到計算機系統(tong)(tong)或(huo)者嵌入式系統(tong)(tong)中呢(ni)？
我們用一個地表水監測系統舉例吧，某城市郊區的一條河流，一個水源檢測站，定期有工作人員取水樣，人工化驗或者設備自動化驗，生成檢測值，上報相關機構。這里面我們發現了幾個問題：工作人員工作日復一日，沒有新意，工作效率和熱情都不高；人為原因上報的數據真實性不一定能保證；查看歷史數據困難重重；發生污染情況不能及時采取措施。而且，最高也只能做到“報警”。相信國內大多數監測機構的運行情況是如此。而大家都知道——“報警”意味著污染已經超標，污染情況已經發生，污染結果不可逆轉。
對(dui)于人類(lei)來說(shuo)有(you)(you)些情況我(wo)們可能(neng)無法(fa)預警，只能(neng)報(bao)警，比如地震、火(huo)災(zai)(zai)等(deng)，但是對(dui)于有(you)(you)標(biao)定(ding)值、有(you)(you)具(ju)體地理位置信息、有(you)(you)監(jian)測(ce)歷史數據(ju)的(de)河流、湖泊、區域大(da)氣環(huan)境(jing)等(deng)，我(wo)們可以(yi)通過科學的(de)分析，建立立體的(de)數據(ju)模型更進一步的(de)提前制止(zhi)生(sheng)態環(huan)境(jing)的(de)破壞和(he)生(sheng)態災(zai)(zai)害的(de)發生(sheng)。
目前自動化設備(bei)或者說現場智能設備(bei)，已經具備(bei)了分(fen)析、處理(li)、收發數據(ju)的(de)功(gong)能，我(wo)們現在開始(shi)模(mo)擬一種真實的(de)預(yu)警方(fang)式：
對(dui)于智能平臺或者嵌(qian)入(ru)式(shi)(shi)系(xi)統來說，最(zui)初始的(de)邏(luo)(luo)輯功(gong)能在“標準處(chu)(chu)理”框中，一般就(jiu)是(shi)從傳感器或者現場采樣設(she)備(bei)獲(huo)取到的(de)數(shu)(shu)據(ju)，進行(xing)存儲和(he)打包(bao)轉(zhuan)發(fa)。設(she)備(bei)或系(xi)統只是(shi)由被動的(de)自(zi)動上報(bao)(bao)現場情況(kuang)而(er)已，而(er)數(shu)(shu)據(ju)也(ye)就(jiu)是(shi)僅僅從人(ren)工記錄和(he)上報(bao)(bao)轉(zhuan)化成(cheng)(cheng)了機器的(de)自(zi)動實(shi)(shi)施，但是(shi)這種(zhong)程度(du)的(de)自(zi)動化仍然和(he)國家為了實(shi)(shi)現聯網(wang)監測(ce)的(de)投(tou)資不相(xiang)匹配。其實(shi)(shi)，對(dui)于當前(qian)嵌(qian)入(ru)式(shi)(shi)系(xi)統來講，盡可以(yi)開(kai)發(fa)出更復雜的(de)邏(luo)(luo)輯功(gong)能而(er)并不增(zeng)加(jia)任何硬(ying)件采購(gou)成(cheng)(cheng)本(ben)。圖中的(de)“智能處(chu)(chu)理”框，就(jiu)代表了新的(de)數(shu)(shu)據(ju)處(chu)(chu)理方式(shi)(shi)，而(er)且還是(shi)在不影響當前(qian)系(xi)統功(gong)能的(de)情況(kuang)下實(shi)(shi)現的(de)。數(shu)(shu)據(ju)獲(huo)取以(yi)后，進入(ru)嵌(qian)入(ru)式(shi)(shi)操作系(xi)統的(de)數(shu)(shu)據(ju)庫，數(shu)(shu)據(ju)庫邏(luo)(luo)輯功(gong)能將數(shu)(shu)據(ju)和(he)歷(li)史(shi)數(shu)(shu)據(ju)以(yi)及人(ren)工預(yu)設(she)的(de)閾值和(he)門限進行(xing)比對(dui)，參考數(shu)(shu)學模型進行(xing)分析，給出預(yu)報(bao)(bao)的(de)趨勢(shi)，而(er)后判(pan)定是(shi)否(fou)發(fa)送預(yu)警(jing)信息。
回歸(gui)到(dao)我(wo)們之前說(shuo)的水質監測系統，假如現場智能設備監測到(dao)河流出現了(le)某種污染物正在逐漸增(zeng)加(jia)，而在歷史數(shu)據庫中(zhong)也沒有發現同時期內有類(lei)似(si)情況發生時，則可以直接發送預警(jing)信息(xi)，提示相關人(ren)員進(jin)行(xing)詳細(xi)排查。
依照(zhao)當(dang)前智(zhi)能(neng)設備(bei)的運(yun)算(suan)和處理能(neng)力，推(tui)薦我們的數學模(mo)型也(ye)就是預警判據(ju)(ju)，可(ke)以根據(ju)(ju)以下幾點建立：季節、溫(wen)濕度、地理位(wei)置、歷史數據(ju)(ju)、人(ren)工判據(ju)(ju)。有(you)這幾點我們就可(ke)以針對(dui)某監測站(zhan)或者某污染源的環(huan)境(jing)污染行為進(jin)行智(zhi)能(neng)預警。
大量(liang)的(de)數(shu)(shu)學模型和(he)(he)預(yu)(yu)警(jing)數(shu)(shu)據對(dui)我們未來分析氣候和(he)(he)工業農業生產(chan)對(dui)環境(jing)的(de)影響都有重要參(can)考意義，大量(liang)的(de)現場運(yun)算數(shu)(shu)據也可以體現出目(mu)前流行的(de)并行分散運(yun)算的(de)特征，配合資源(yuan)衛星和(he)(he)車(che)載(zai)實驗(yan)室(shi)等高端檢測設備，有利(li)于全(quan)國范(fan)圍內的(de)減災防災和(he)(he)污(wu)染(ran)防治工作的(de)開展。那么環保自動化“報警(jing)”向(xiang)“預(yu)(yu)警(jing)”的(de)發展也變得更(geng)加智能化。
