環(huán)境污染由“報警”轉(zhuǎn)向“預警”

近日，轟動一時的鹽城市“2•20”特大水污染事件，終于有了結果。造成重大環(huán)境污染事故的主角——鹽城市標新化工有限公司原董事長胡文標以違規(guī)排放造成環(huán)境污染等罪名被判11年。這在中國尚屬首例。由此可見我們國家對環(huán)境整頓治理的力度正在逐步正規(guī)和加大。

另據(jù)有關部門提供的數(shù)據(jù)，中國每年因環(huán)境污染造成損失達GDP的10%，記者從國家環(huán)保總局了解到，當前環(huán)境保護工作中，比較突出的問題主要有三個方面：一是群眾飲水安全受到威脅；二是環(huán)境風險居高不下；三是一些重污染行業(yè)違法排污嚴重。這些污染，不僅造成了巨大的經(jīng)濟損失，而且，由此給環(huán)境帶來的傷害往往不可逆轉(zhuǎn)。顯然，如果，我們能提前預知，或者在污染發(fā)生的初始階段就能發(fā)現(xiàn)端倪，從而及時采取有效措施，將可以把各種危害降到最低。正如上面提到的鹽城水污染，如果環(huán)境部門能夠在他們排放有害物質(zhì)的第一時間通過數(shù)據(jù)分析正確得知信息，果斷采取行動，鹽城的所有人民都將受益。怎樣才能實現(xiàn)對環(huán)境污染的預警呢？只有依靠科學的手段和方法。

環(huán)保自動化走到今天，對于有標定值、有具體地理位置信息、有監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)的河流、湖泊、區(qū)域大氣環(huán)境，包括我們前面提到的鹽城的生活飲用水等，我們是可以通過科學的分析，利用相關設備和數(shù)據(jù)分析工具，將人工操作的部分工作轉(zhuǎn)移到計算機系統(tǒng)或者嵌入式系統(tǒng)中，從而建立立體的數(shù)據(jù)模型，進而提前一步制止生態(tài)環(huán)境的破壞、乃至生態(tài)災害和重大事故的發(fā)生。

對于環(huán)境污染的監(jiān)測設備，現(xiàn)在正處于加速提高自動化的不斷發(fā)展和進步過程中，目前已經(jīng)從早期的現(xiàn)場打印機到短信方式DTU再進化到數(shù)據(jù)采集傳輸儀設備的實時數(shù)據(jù)獲取和上報，數(shù)據(jù)的實時性、豐富性、互動性都有提高。

在環(huán)保智能化的發(fā)展進程中，最初的數(shù)據(jù)上報設備，僅僅是一個信息發(fā)出的機構，其本身并沒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)場儀表的數(shù)據(jù)并輸出，就算采用了數(shù)據(jù)采集傳輸設備，也僅限于通過212協(xié)議上傳數(shù)據(jù)。而目前這種運作機制，只可以監(jiān)視污染情況，并不能“先知先覺”，發(fā)現(xiàn)一些不好的苗頭，從而提前預警。如果出現(xiàn)污染超標或者重大污染事故的時候，我們只能亡羊補牢。

研祥目前自動化設備或者說現(xiàn)場智能設備，已經(jīng)具備了分析、處理、收發(fā)數(shù)據(jù)的功能，使“報警”轉(zhuǎn)為“預警”，下圖是模擬真實的預警方式： 

對于智能平臺或者嵌入式系統(tǒng)來說，最初始的邏輯功能在“標準處理”框中，一般就是從傳感器或者現(xiàn)場采樣設備獲取到的數(shù)據(jù)，然后進行存儲和打包轉(zhuǎn)發(fā)。設備或系統(tǒng)只是自動上報現(xiàn)場情況而已，數(shù)據(jù)也就是僅僅從人工記錄和上報轉(zhuǎn)化成了機器的自動實施，但是這種程度的自動化仍然和國家為了實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測的投資不相匹配。而對于嵌入式系統(tǒng)來講，就可以開發(fā)出更復雜的邏輯功能，并不增加任何硬件采購成本。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前系統(tǒng)功能的情況下實現(xiàn)的。數(shù)據(jù)獲取以后，進入嵌入式操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫邏輯功能將現(xiàn)有數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)以及人工預設的閾值和門限進行比對，參考數(shù)學模型進行分析，給出預報的趨勢，而后判定是否發(fā)送預警信息。

回歸到我們之前說到的環(huán)境污染監(jiān)測系統(tǒng)，假如現(xiàn)場智能設備監(jiān)測到某種污染物正在逐漸增加，而在歷史數(shù)據(jù)庫中也沒有發(fā)現(xiàn)同時期內(nèi)有類似情況發(fā)生時，則可以直接發(fā)送預警信息，提示相關人員進行詳細排查。即依照季節(jié)、溫濕度、地理位置、歷史數(shù)據(jù)、人工判據(jù)等等數(shù)據(jù)，我們就可以針對某監(jiān)測站或者某污染源的環(huán)境污染行為進行智能預警。

大量的數(shù)學模型和預警數(shù)據(jù)對我們未來分析氣候和工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響都有重要參考意義，大量的現(xiàn)場運算數(shù)據(jù)也可以體現(xiàn)出目前流行的并行分散運算的特征，配合資源衛(wèi)星和車載實驗室等高端檢測設備，有利于全國范圍內(nèi)的減災防災和污染防治工作的開展。那么環(huán)保自動化由“報警”向“預警”的發(fā)展也就具有更加重大的意義。