物聯網技術在企業(yè)環(huán)境管理中應用獲獎科研報告

物聯網技術在企業(yè)環(huán)境管理中應用獲獎科研報告摘

要：隨著經濟的發(fā)展，企業(yè)為了生存和可持續(xù)發(fā)展必然需要做好自身的環(huán)境管理?，F狀的環(huán)境管理包括建立環(huán)境管理制度和機構、履行環(huán)境保護相關的手續(xù)、配套污染防治措施、日常環(huán)境管理、應急管理等。但是環(huán)境管理現狀存在污染物處理措施與生產的聯動性差的問題。本文探討利用高速發(fā)展的物聯網技術在物料投入產出分析、生產設施、尤其是產污設施以及治理污染設施用能監(jiān)控、系統(tǒng)化管理、大數據在污染物治理設施管理的優(yōu)化，實現污染物處理措施與生產的聯動耦合，有效解決現有環(huán)境管理的瓶頸和缺陷。

關鍵詞：環(huán)境保護;環(huán)境管理;物聯網

隨著經濟的發(fā)展，尤其是工業(yè)企業(yè)的快速發(fā)展，隨之而來的環(huán)境污染問題也日益突出。為此國家已經針對環(huán)境保護與企業(yè)發(fā)展出臺很多政策和法規(guī)。同時，民眾對環(huán)境關注度也日益增高，消費理念在日漸變化如綠色消費等。企業(yè)為了生存和可持續(xù)發(fā)展，必然需要做好自身的環(huán)境管理。同時近年來物聯網、大數據等技術飛速發(fā)展，本文將對這些技術在環(huán)境管理中應用做初步的探討。

1、環(huán)境管理現狀

企業(yè)環(huán)境管理工作是企業(yè)經營管理活動中非常重要的內容之一，主要目的是在企業(yè)生產經營的過程中，對所產生的污染進行控制[1]，目前主要工作內容包括：

1）建立環(huán)境管理制度和機構

企業(yè)結合生產及經營狀況，建立環(huán)境管理的各項制度，健全環(huán)境管理責任制促使企業(yè)環(huán)境管理順利開展，根據企業(yè)實際情況制定環(huán)境管理的目標和環(huán)境活動。

2）履行環(huán)境保護相關的手續(xù)

依據環(huán)境法規(guī)等要求履行環(huán)境保護手續(xù)，項目開展環(huán)境影響評價、領取排污許可證以及環(huán)保竣工驗收等工作。污染嚴重或者環(huán)境負荷嚴重的企業(yè)可能依據要求開展環(huán)境事故責任險、清潔生產審核等工作。

3）配套污染防治措施

依據企業(yè)自身的污染物特點、法規(guī)要求以及環(huán)境影響評價等文件要求建設相應環(huán)保設施如廢水處理系統(tǒng)、廢氣處理系統(tǒng)、危險廢棄物收集系統(tǒng)。并配套相應的資源，確保環(huán)保設施日常的運行。

4）日常環(huán)境管理

為了了解環(huán)境設施運行情況，企業(yè)會建立巡查制度，監(jiān)測制度、臺賬制度保障企業(yè)的污染物達標排放。同時部分企業(yè)會建立相應的ISO14001體系以進一步提高自身的管理水平。

5）應急管理

為了防止環(huán)境事故發(fā)生，建立應急制度、開展環(huán)境風險評估，編制環(huán)境應急預案。開展應急演練和事故時處置等工作。

2、環(huán)境管理瓶頸

2015年新的環(huán)境保護法發(fā)布后，以及隨后修訂的水、氣等污染物防治的修訂實施，大幅度提高了企業(yè)環(huán)境違法的成本。同時，公眾對周邊企業(yè)的環(huán)境問題關注度日益增高。要求進一步提高企業(yè)的環(huán)境管理水平，但是目前環(huán)境管理存在著瓶頸或者不足點為：

污染物處理措施與生產的聯動性差。企業(yè)的環(huán)境管理機構和生產部門分為兩套人馬各行其是，同時環(huán)境設施和生產之間缺少硬件上的聯動性。常常會出現生產變化導致污染物負荷變化，未及時通知環(huán)境管理部門，最終造成環(huán)境治理設施崩潰進而造成環(huán)境污染事故的現象。同時，排污許可證制度要求企業(yè)定期報告生產情況、環(huán)境設施運行情況、監(jiān)測情況等，但是環(huán)境管理部門很難有效收集生產方面情況。這些情況表明現有的環(huán)境管理手段需要進一步提高。

3、物聯網技術的應用

物聯網是指通過各種信息傳感器實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集各種需要的信息，通過各類可能的網絡接入，實現物與物、物與人的泛在連接，實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理。物聯網技術能夠幫助信息使用者迅速找到需要的信息數據，提高信息交流的效率。[2]

生產設施、尤其是產污設施以及治理污染設施通常需要電能，通過電能的監(jiān)控及耦合管理，可以實現日常監(jiān)控、預警、報警等功能，有效的提升環(huán)境管理水平。時志強[3]在此方面開展了研究和利用。其利用工況用電監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控生產、治污全過程電能使用情況，從而開展環(huán)境管理。系統(tǒng)由現場端監(jiān)測系統(tǒng)和中心控制系統(tǒng)組成，通過現場端監(jiān)測系統(tǒng)對用能數據采集通過物聯網技術傳送到中心端控制系統(tǒng)?，F場端監(jiān)測系統(tǒng)包括用電參數監(jiān)測系統(tǒng)和數據采集傳輸系統(tǒng)?，F場端監(jiān)測系統(tǒng)采集現場設備的能耗情況并進行數據有效性分析。用電監(jiān)控系統(tǒng)中心端通過物聯網技術回收到現場端監(jiān)測系統(tǒng)采集數據，通進行數據分析，系統(tǒng)性掌握產污設施以及治理污染設施運行狀況，并實現功能上的耦合聯動。

原輔料的投入、產品產出量及污染物排出量嚴格遵守物料平衡法則，因此監(jiān)控物料庫存、投入，產品生產量、廢棄物產生情況，通過物料平衡可以計算出污染物排出情況?？梢岳矛F有的成熟的電子倉管系統(tǒng)對倉庫出入庫、廢棄物倉庫出入庫、生產車間原輔料投入、產品產出、以及燃料、水的用量和排放量等數據進行采集，利用物料平衡構建物料流向系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實時的了解掌握廢水產出量、廢棄物產出量、大氣污染產出量等污染物產生情況，并提供給污染物處理設施系統(tǒng)進行決策、分析以及預警，例如是否調整廢水處理藥劑投加量、是否調整生化系統(tǒng)處理負荷、是否調整廢氣吸附劑更好頻次等。通過該系統(tǒng)可以有效的提高污染物防治措施的穩(wěn)定性和有效性，減少應沖擊負荷導致環(huán)境系統(tǒng)崩潰的情況發(fā)生。

如何利用物聯網系統(tǒng)化開展環(huán)境管理，吳亞軍[4]設計構建了鋼鐵企業(yè)環(huán)境管理系統(tǒng)。該環(huán)境管理系統(tǒng)主要包括展示系統(tǒng)、數據統(tǒng)計系統(tǒng)、數據分析中心、地圖系統(tǒng)、危險源管理、業(yè)務管理、臺賬檔案管理、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、移動設備管理系統(tǒng)。系統(tǒng)劃分為現場級、廠部級和公司級，進行三層分級管理。依據企業(yè)特點和實際情況設計數據查詢、報警功能，實現從上到下的扁平化管理體系。通過對污染物治理設備設施數據采集分析和圖像、視頻監(jiān)視，設置報警閾值進行提前預警，有效防止超標排放風險。同時強化污染物治理設備設施運行參數的監(jiān)控，提高了對污染物治理設備設施運行的準確性和可靠性，有效減少了硫氧化物、顆粒物、氮氧化物等污染物的排放。

同時，為有效提高環(huán)境設施的運行穩(wěn)定性，物聯網和大數據系統(tǒng)也能有效發(fā)揮其功能。唐堅、尹二新、路光杰等人[5]利用大數據技術在火電廠脫硝系統(tǒng)進行應用，通過該技術有效的解決了現有脫硝系統(tǒng)問題提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時大幅度的減少了脫硝系統(tǒng)的運行成本。

通過上述的分析，工況用電監(jiān)測系統(tǒng)、物流流向監(jiān)控系統(tǒng)、吳亞軍的鋼鐵企業(yè)環(huán)境管理系統(tǒng)、以及脫硝系統(tǒng)的大數據技術應用，實現了物料投入產出分析、生產設施、尤其是產污設施以及治理污染設施監(jiān)控和智能化管理，有效的連接生產與環(huán)境管理的聯動性。這些技術很好的解決了現有環(huán)境管理瓶頸問題。因此，物聯網技術能夠有效的在環(huán)境管理方面應用和發(fā)展。

4、結語

環(huán)境管理應由現有的被動末端