Page 335 - 《环境工程技术学报》2022年第5期

第 5 期 刘柏音等：基于物联网的固定源大气污染物排放现场执法监管信息系统设计与应用 · 1691 ·

业环境执法流程单，逐条进行问询、笔录与音视频取 将物联网技术应用于环境监测，既可对环境进行有
证。对于存在疑似超标排放的企业，可增加现场监 效的实时性监测，又可通过信息共享辅助决策，为环
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测式执法工作，可监测指定位置大气环境质量、风向 境监督与管理提供重要的数据依据 。
风速，对企业厂界空气质量、各生产工艺环节场所空 在执法系统构建中，运用物联网思想，将无人
气质量、易泄漏设施阀门接口处空气质量、各排气 机、执法车、便携式监测设备、手持移动终端（PAD
筒废气成分等进行监测，监测数据通过通信系统汇 或手机）等作为物联网终端传感器，传感器采集的各
入执法系统大数据计算中心。对于疑似存在偷排漏 类监测数据通过串口、蓝牙、Wi-F 等方式与移动执
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排、监测数据弄虚作假的企业，可进行暗查式执法。 法车上 的 P 端互联，或直接与执法部门的后台系统
C
通过车载激光雷达、差分吸收光谱（DOAS）、质谱仪 服务器无线通信，执法车 的 P 端与后台系统服务器
C
等走航监测可锁定企业厂区高浓度污染物排放点， 通过无线通信实时同步，服务器在执法过程中实时
通过无人机可见光遥测可采集排气筒烟气拖尾情 获取终端传感器数据并快速分析处理与反馈，反馈
况，通过红外远距离拍摄可观测生产设施与环保设 数据通 过 P 端或移动终端推送给环境执法人员，辅
C
施运行温度，判定是否匹配运行。 助执法人员快速判断排污企业违法情况。基于物联
执法数据按企业汇总入库，通过违法识别模型、 网思想的固定源大气污染物排放现场执法监管信息
违法与处罚耦合模型，快速形成违法行为与处罚建 系统数据传输方式如 图 3 所示。
议清单，供执法人员执法参考。执法人员可通过执 3.2 传感器选型
法系统进行现场案件审核，快速导出执法检查意见 执法系统所需连接的监测设备大体可分为
书，对企业进行案件告知、案件决定，也可根据违法 3 种，即机载传感设备、车载监测设备、手持便携式
情形，将结果推送行政处罚部门进行后处理。所有执 监测设备，根据执法区域污染源特点，可选择必要的
法案件均按照企业名称归档，录入“一源一档”数据库。 监测设备与系统进行数据通信，满足不同尺度区域
监管与现场执法需求 [21-25] 。监测设备类型与执法目
3 关键技术
标说明见 表 1。
3.1 物联网系统 需要说明的是，对 于 SO 、NO 、颗粒物、VOCs
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物联网的概念在国内外尚未有一个标准的定 等浓度的便携式快速检测方法很多，但目前我国尚
义，行业内专家给出的物联网普遍定义为 [18-19] ：“通 未出台针对便携式检测的指定方法和标准规范，不
过射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系 同仪器厂商的产品所采用的检测方法不尽相同。现
统（GPS）、激光扫描器、图像感知器等信息传感设 场执法时，便携式检测结果作为执法辅助判定依据 。
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备，按照约定的协议，把任何物品与互联网相连接起 3.3 执法流程引导
来，进行信息交换和通信，以实现通过传感器对物体 随着环境监察执法范围的不断扩大，涉及行业
的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网 领域的不断增加，环境监察执法工作对执法人员的
络。”物联网已经应用于智能监控管理等众多领域， 专业素质要求也越来越高 [27] ，与之相对应的，基层环

图 3 基于物联网的固定源大气污染物排放现场执法监管信息系统数据传输方式
Fig.3 Data transmission method of on-site law enforcement system for emission of stationary source air pollutants based on IoT