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“数智园区”——更智慧高效的园区排污监管平台

申报单位:浏阳经济技术开发区管理委员会

一、应用简介

通过项目实施,实现园区环境精准执法,精细监管,智能监测,科学决策,服务企业打赢污染防治攻坚战和可持续生产经营两不误。一是大数据赋能园区智慧监管,加强园区环境数据资源整合应用,通过数据发现问题、分析问题、解决问题,及时掌握园区污染现状及环境风险,形成“用数据管理”、“用数据决策”、“用数据服务”的新模式。二是提高园区应急处置能力,一但企业发生排污超标,系统及时发送报警信息,超标废水自动采样,排口阀门自动关闭,保证环保部门能够以最快的速度及时对企业的违规行为进行纠正、制止和查处;二是创新园区环境管理模式,以企业排污许可证为基础,量化总量控制指标,对排污企业进行刷卡排污控制,实现对企业废水排放从浓度控制向浓度、总量双控制转变。

二、建设背景

党的十九大将污染防治攻坚战作为决胜全面建成小康社会三大攻坚战之一;从国家到湖南省相继出台了《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》、《水污染防治行动计划》、《湖南省生态环境保护工作“四严四基”三年行动计划》、《关于进一步规范和加强产业园区生态环境管理的通知》等相关文件。

浏阳经济技术开发区(以下简称“园区”)经过20余年的发展,先后获批“国家级绿色工业园区”、“国家十四五重点支持县城产业转型升级示范园区”,1700余家企业汇聚于此,规模以上工业企业255家,传统的污染源监管模式已经难以满足工作需求,感知网络建设不足、环保监管运行难、缺乏综合分析、决策缺乏支撑等问题掣肘了园区环境治理工作。

三、实施方案

(一)建设目标

以大数据、人工智能、物联网等先进信息技术,建立完善的园区污染源监测体系,摸清园区污染源现状;整合环保感知数据、业务数据、空间地理信息数据、视频等数据,形成园区污染源监管“大数据”,打造统一的污染源智能监管平台,提高对企业污水排放的实时监测和智能处置能力,实现“实时监控、科学预测、动态预警、及时处置”;通过智能化排污控制措施,实现企业超标排放智能拦截,“超标废水不出厂区”的源头控制,为园区治理、决策指挥提供科学支撑。

(二)总体架构

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总体架构

感知层:即打造一张“全要素、全覆盖、全天候、全过程”的污染源感知监测网络,是污染源智能监管平台大数据体系的数据生产源头。

传输层:监测数据和控制信息传输的媒介,包括:互联网、政务专网等。

平台层:主要包括大数据平台和AI人工智能平台两大支撑平台,基于大数据及人工智能技术,将环保感知数据、业务数据、空间地理信息数据、视频数据、企业档案等集中整合与交互,面向上层应用实现数据赋能。

应用层:以平台层的大数据、人工智能技术为依托,通过构建“污染源在线监测系统”、“一企一管智能监管系统”、“视频监控系统”,实现企业排污全方位、多层次的立体式监管与控制体系。

用户层:为上级主管部门、环保单位、企业、运维单位等用户提供个性化定制服务。

(三)主要建设内容

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建设内容一览

(1)构建以“智慧指挥中心”为核心的决策及预警机制,“用数据说话、用数据治理”,实现污染源监管的主动化、精确化和智能化。

以大数据挖掘、人工智能技等术为径,建立污染源智能监管数据分析及决策模型,将监测数据、业务数据、空间地理信息数据、视频数据、企业档案、行业特征数据、外委办局数据、污水厂进出口水质数据等相关整合、交互,形成园区污染源监管“大数据”,直观展示污染源历史排放数据,动态分析污染源排放时空特征,预测污染源演变过程及污染排放趋势,智能研判企业排污状况,精准描绘企业排污画像,创新主动化监管模式。以集运行监测与感知能力、科学分析与决策能力、协同管理与指挥能力为一体的智慧指挥中心为载体,为决策者提供全方位、多视角决策驾驶舱,辅助领导综合决策。

(2)构建污染源排污管控阈值模型,基于企业排污浓度、总量双线管控企业排污,达成“超标污水不出厂区”,实现生态拦截。

通过在企业废水排放末端安装智能控制仪、液位计、抽回水泵、电磁控制阀、流量计等智能监管设备,依据污染源在线监测数据,一旦企业超标排放,企业现场安装的排污智能控制仪将依据平台污染源排污管控阈值模型,本地化执行判断逻辑,基于人工智能技术剔除异常数据,实现超标自动关阀,并结合企业收集池、应急池、清水池等液位信息,自主选择将不达标废水打回至相应源头处理池,进行再处理,实现“超标污水不出厂区”,从源头控制,实现生态拦截。

同时结合企业环评报告、管网流量信息、企业排污许可等多维度信息,基于人工智能技术模型,构建企业差异化、个性化阈值管理模型,按照人工控制、流量控制、总量控制、超标控制、浓度控制、远程控制等多种控制模型,灵活化实现企业不同状态下的生态排放控制, 构建企业排放的实时、月度、季度、年度等不同维度的排放总量和浓度控制体系,实现排污“浓度”和“总量”双重控制。

 (3)构建全方位污染源监管视频监控体系,确保污染源监测可信度及排污管控的可追溯性

为保障污染源监管的可信度及追溯性,对企业外排口,对排污特征、治污情况、在线监测情况、相关人员进行全天候、无死角监管;基于人工智能技术,实现特定区域(排水口、站房等)入侵监测及智能分析,对数据造假行为形成有力震慑,保障排污许可制度的落地实施,实现企业超标监管全流程追溯。

四、应用效果

园区平台融合大数据、人工智能等技术,深度挖掘信息资源的应用价值,形成以大数据为核心的环境管理新业态,实现对园区污染源实时监测、预警及管控,压实了企业环境保护主体责任,提高了园区环境监管的主动性、准确性和有效性。

(一)“用数据说话”,实现环境精准执法,精细监管,智能监测。

环境监管的对象日益复杂,监管范围也不断扩大。仅依靠有限的执法队伍进行人工执法,无法与现实中所产生的环境问题相适应。污染源监管体系融合大数据及人工智能后,监测数据直观展示、超标废水智能管控、异常信息及时推送,大大节省了人力、物力、财力。

(二)“用数据管理”,实现源头杜绝排污企业超标排放。

基于企业污水排放阈值模型,实现了超标预警、自动采样和自动关阀,从源头上阻止超标水质进入污水厂,促使企业污水达标排放,有效缓解污水处理厂污水处理压力。以园区污水处理厂(南园)的进水在线监测数据为例,自2021年1月1日以来,进水口COD、氨氮、总磷指标呈现显著的下降趋势。

(三)“用数据决策”,服务企业打赢污染防治攻坚战和可持续生产经营两不误。

污染源感知监测网络的建立,清晰地展现了企业完整的环境污染信息,精准发现企业问题,针对具体企业提出相应的整改建议,促进企业更加了解自身薄弱环节和易超标因子,指导企业升级生产工艺及污水处理技术,实现废水达标排放,服务企业打赢污染防治攻坚战和可持续生产经营两不误。

五、特色亮点

(一)先进技术应用创新

综合运用大数据分析、人工智能等先进信息技术,构建了全方位、多层次、广覆盖的污染源监测网络,为园区环保治理提供技术保障及支持。

(二)园区环保监管创新

监管企业排污状况全貌展现,超标信息实时告警,极大提升了园区环保监管效能,一旦发现污染指标超标或应急事件,阀门自动关闭,超标废水重新回流到相应处理设施,大大缩短从问题发现到问题处置的响应时间,实现初步监测向智慧控制的转变。

(三)环境管理机制创新

大数据和人工智能技术与污染源监管的智慧融合,实现管理部门用“数据说话、数据管理、数据决策”,实现环境精准执法,精细监管,智能监测,科学决策,服务企业打赢污染防治攻坚战和可持续生产经营两不误。

六、推广价值

目前,重污染涉水园区管理是环境监管工作的重点,其超标排放是造成区域水环境严重污染的重要原因,而污染源源头管控是园区企业环境监管的关键。监管压力大、监管手段单一、监管基础设施薄弱、监管力量不足等问题困扰园区环保工作开展。如何实现污染源有效监管及生态拦截,成为园区管理者关注的焦点。

园区污染源智能监管与生态拦截平台的成功实施及稳定运行,实现了对重污染涉水企业的有效监管,实现园区环保主管部门“用数据说话,用数据管理,用数据决策”,压实了企业治污主体责任,督促企业提升生产及污水处理工艺,实现废水达标排放,推动了园区环境质量改善,降低了经济发展成本,为生态园区建设提供技术支撑,为其他园区的环保监管提供了范本。


承建单位:中博信息技术研究院有限公司




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