【中國包裝網(wǎng)】生態(tài)環(huán)境就是人類命運共同體,人類對美好生活的向往決定了必須保護好生態(tài)環(huán)境。生態(tài)環(huán)境治理從被動走向主動,是中國的一個必然選擇。2018年,全國上下密集啟動的污染防治攻堅戰(zhàn),拉開了中國主動式環(huán)境治理的序幕。但環(huán)境治理是一項永無止境的戰(zhàn)役,如果沒有一個強有力的科技支撐體系作為國家基礎設施,是不可能在全國范圍內持續(xù)取得勝利的。數(shù)字化、智能化、智慧化是生態(tài)環(huán)境治理發(fā)展的必然趨勢,新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)正是完全能夠支撐這一趨勢的數(shù)字環(huán)保國家基礎設施,它是在國家環(huán)保部門堅強領導和大力主導下,西安交大長天軟件股份有限公司等一批企業(yè)潛心研發(fā)20年,取得的一項確保中國環(huán)保國際話語權的國家核心技術,而且其發(fā)展前景廣闊,有望成為解決環(huán)境問題的一把利劍。
污染防治攻堅戰(zhàn):亮明了我國旨在實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境永續(xù)改善的主動式環(huán)境治理的國家意志
2018年,隨著中共中央、國務院《關于全面加強生態(tài)環(huán)境保護堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》的出臺,一場轟轟烈烈的污染防治攻堅戰(zhàn)已經(jīng)在全國上下緊鑼密鼓地打響了。中共中央明確要求:2020年,使主要污染物排放總量大幅減少,生態(tài)環(huán)境質量總體改善;2035年,生態(tài)環(huán)境根本好轉。還老百姓藍天白云、繁星閃爍、清水綠岸、魚翔淺底,讓群眾吃得放心、住得安心,留住鳥語花香田園風光。污染防治攻堅戰(zhàn)的打響,充分表明了我國積極主動進行生態(tài)環(huán)境治理的決心,旨在實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境永續(xù)改善的主動式環(huán)境治理已經(jīng)成為國家意志。
■主動式環(huán)境治理已經(jīng)成為中國的國家意志
習近平總書記反復強調,要把生態(tài)環(huán)境保護放在更加突出位置,像保護眼睛一樣保護生態(tài)環(huán)境,像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境。決不能以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價去換取一時的經(jīng)濟增長。李克強總理多次表示,中國不愿意也不能走“先污染后治理”的老路,必須“在發(fā)展中保護,在保護中發(fā)展”,走出一條中國特色的現(xiàn)代化道路。
被稱為“長了牙齒”的新《環(huán)境保護法》于2015年1月1日實施。出臺生態(tài)文明建設目標評價考核辦法、建立環(huán)保執(zhí)法垂直管理、設立國家環(huán)境保護督察辦公室、全面推行河長制、建立覆蓋所有固定污染源的企業(yè)排放許可證制度、建立污染防治區(qū)域聯(lián)動機制、建立全國統(tǒng)一的實時在線環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、政府購買第三方環(huán)境污染治理服務等一系列環(huán)保改革新舉措,標志著主動式環(huán)境治理的國家意志有了強有力的體現(xiàn)形式。
■主動式環(huán)境治理的根本目標是建立經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護動態(tài)平衡的生態(tài)圈
建立環(huán)境保護和經(jīng)濟發(fā)展的平衡是主動式治理的根本目標,關鍵是如何才能做到。西安交通大學教授林宣雄博士發(fā)現(xiàn)的環(huán)境黃金律,可以用來指導如何確定環(huán)境保護和經(jīng)濟發(fā)展的最佳平衡問題。根據(jù)環(huán)境黃金律,如果能夠把污染排放量與環(huán)境容量的比例(污染率)控制在黃金分割比(0.618)附近(一個區(qū)間),那么就意味著環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展就處在最佳平衡狀態(tài),此時人們既能過上比較富足的生活,又能享受美好的生態(tài)環(huán)境。高于這個比例區(qū)間,環(huán)境容量利用過度,生態(tài)環(huán)境可能遭到傷害乃至崩潰,即使經(jīng)濟發(fā)達、生活富足,人們也可能不幸福,甚至健康和生命都受到危險;反之,低于這個比例區(qū)間,生態(tài)環(huán)境雖然美好,但環(huán)境容量利用不足、經(jīng)濟不發(fā)達、物質匱乏,人類無法過上富足生活。實際操作中,環(huán)境容量的測定或推斷可能比較困難,但有辦法解決,林宣雄博士的團隊已有研究成果。
新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng):支撐污染防治攻堅戰(zhàn)和主動式生態(tài)環(huán)境治理的國家環(huán);A設施
污染防治攻堅戰(zhàn)周期是三年,但生態(tài)環(huán)境治理是一個永遠沒有終點的戰(zhàn)役。聲勢浩大的攻堅戰(zhàn)和永無止境的環(huán)境治理工作,如果沒有一個全域范圍的基礎設施體系支撐,是不可能高效率、低成本和可持續(xù)地推進下去的。
那么這個基礎設施核心要求是什么呢?是支持環(huán)境數(shù)據(jù)積累和環(huán)境治理工作智能化、智慧化的環(huán)保數(shù)字化,即數(shù)字環(huán)保。只有數(shù)字環(huán)保,才能實現(xiàn)基于全息數(shù)據(jù)的生態(tài)環(huán)境質量透明管控、源頭管控、精準管控和最優(yōu)管控;A數(shù)據(jù)采集是數(shù)字化的核心,因此不難理解,以數(shù)據(jù)采集為核心功能的環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)自然而然就成了數(shù)字環(huán)保的基礎設施。
環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)保領域的應用,包括實現(xiàn)環(huán)境在線監(jiān)控的傳感網(wǎng),包括環(huán)境質量監(jiān)測網(wǎng)、污染源在線監(jiān)控網(wǎng)及將來的生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)三大部分。新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)是環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的高水平階段,指一種驅動主動與聯(lián)動式環(huán)境治理的、以人為本的、無縫無漏的國家級環(huán)境與生態(tài)傳感網(wǎng)。在生態(tài)環(huán)境部(原國家環(huán)?偩、環(huán)境保護部)的主導下,經(jīng)過近20年的發(fā)展,中國新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)基本建成,并且有了一系列的重大應用。
■中國新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程
新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的演化歷程可以大致歸納為四個階段:
摸索階段(1999年~2009年):1999年,在原國家環(huán)?偩值闹鲗拢瞥隽宋廴驹幢O(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)(西安交通大學的林宣雄教授是技術方案的設計者和軟件的發(fā)明人),之后進入了10年摸索期,各地環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)逐步建成,但分置化趨勢明顯。
快速成長階段(2010年~2012年):隨著污染物自動監(jiān)測監(jiān)控體系核心標準和核心結構(發(fā)明人為林宣雄教授所在的西安交大長天軟件股份有限公司)的普遍采用,監(jiān)測數(shù)據(jù)的唯一性逐步形成,在此基礎上,2010年完成了全國污染源自動監(jiān)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)接入,新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應運而生,并進入快速發(fā)展期。
初步成熟階段(2013年~2015年):2013年開始,實現(xiàn)環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)收斂的關鍵構件——基礎支撐平臺(長天長Jointframe平臺,簡稱“長天長平臺”),借助國發(fā)的污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)(簡稱“國發(fā)軟件”)部署到各級環(huán)保部門,標志著物聯(lián)網(wǎng)進入全面收斂的高水平發(fā)展階段。
相對成熟階段(2016年至今):隨著大面積的應用,基礎支撐平臺日趨成熟,生態(tài)環(huán)境部開始部署國發(fā)平臺(即長天長平臺),新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)開始向著網(wǎng)絡收斂、數(shù)據(jù)收斂、應用收斂和力量收斂的一致性收斂網(wǎng)絡邁進。
■新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的三大特征
(1)世界上最大的物聯(lián)網(wǎng)
中國新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)是一個縱跨生態(tài)環(huán)境部、省環(huán)保廳、地市環(huán)保局和區(qū)縣環(huán)保局的、覆蓋全國(西藏除外)的巨大感知網(wǎng)絡,國外也有環(huán)境在線監(jiān)控,但像我國這樣實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)的沒有,中國工程院院士鄔賀銓稱其為全球最大的物聯(lián)網(wǎng),媒體更是稱其為世界第一的物聯(lián)網(wǎng),這是中國應對環(huán)境污染、實施環(huán)境保護的偉大創(chuàng)造,是我國環(huán)保人發(fā)明的一個物聯(lián)網(wǎng)全新品類,作為國內環(huán);A設施,目前國內各級環(huán)保機構的日常工作都離不開它。例如,正是依賴新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測的污染源大數(shù)據(jù),實現(xiàn)了京津冀及周邊環(huán)境污染治理的精準化大規(guī)模督察督辦,近年來北京藍的回歸它發(fā)揮重要作用。
(2)充分體現(xiàn)了政府主導
中國環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)起步于1999年推出的“污染源監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)”,而該網(wǎng)絡正是在當時的國家環(huán)?偩种鲗峦瓿傻模蟮木W(wǎng)絡應用推廣、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)核心標準和核心結構的制定、國發(fā)軟件乃至國發(fā)平臺的推出,都是在國家環(huán)保機構的全力支持下完成的,迄今政府投入已逾500億元,充分體現(xiàn)了將環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設成為國家環(huán);A設施的決心。
(3)充分體現(xiàn)了企業(yè)是科技創(chuàng)新的主力
西安交通大學教授林宣雄博士是我國環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的始作俑者,早在物聯(lián)網(wǎng)概念提出的1999年,他就領導其團隊主持設計和實施了作為我國環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)雛形的“污染源監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)”。林宣雄教授所在的西安交大長天軟件有限公司則是新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的引領者,近20年來,公司以“持續(xù)改善生態(tài)環(huán)境,直至終極解決環(huán)境問題”為使命,一直致力于新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的頂層規(guī)劃、關鍵技術攻關、平臺建設與重大應用。公司發(fā)明的長天長平臺,集聚了核心標準、核心結構、超結構等一系列突破性原創(chuàng)技術,是我國數(shù)字環(huán)保獨一無二的后操作系統(tǒng),其地位堪比新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的“中國芯”,是環(huán)保領域中不折不扣的國家核心技術,為我國在世界環(huán)保領域贏得了國際話語權。
■新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的重大應用
新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)重大應用正在不斷推開,據(jù)不完全統(tǒng)計:13081家全部國控、16431家省控/市控污染源企業(yè)已納入全國聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控;基礎支撐平臺已經(jīng)部署到了31個省,300個地市,覆蓋率分別達到96.9%和91.2%(不含港澳臺);傳輸有效率考核自2013年持續(xù)至今,受考核的國控污染源企業(yè)數(shù)穩(wěn)定在近10000家;督察督辦需求呈現(xiàn)井噴式增長,已經(jīng)覆蓋12個省的33個地市,2018年至少將擴大到京津冀及周邊地區(qū)、汾渭平原和長三角地區(qū)的80個城市;黑榜2016年開始發(fā)布,上榜企業(yè)總數(shù)382家;環(huán)境綜合指數(shù)覆蓋到了195個地市,每小時發(fā)布一次。
長天長平臺:數(shù)字環(huán)保后操作系統(tǒng)和新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的“中國芯”
長天長平臺是提供給各級環(huán)保機構使用的環(huán)保數(shù)字化基礎支撐平臺,其基本構成如圖所示:
■長天長平臺:中國數(shù)字環(huán)保的后操作系統(tǒng)
計算機操作系統(tǒng)是配置在計算機硬件上的第一層軟件,是支撐應用程序運行環(huán)境的系統(tǒng)軟件,沒有操作系統(tǒng)的支持,任何應用程序都無法運行。
長天長平臺位于操作系統(tǒng)與環(huán)保行業(yè)應用系統(tǒng)之間,既是負責支撐環(huán)保應用程序運行環(huán)境的系統(tǒng)軟件,又是負責支撐環(huán)保應用程序快速開發(fā)的系統(tǒng)軟件,前者擔負的是操作系統(tǒng)角色,后者擔負的是研發(fā)平臺角色,但前者是第一位的,所以稱為環(huán)保行業(yè)后操作系統(tǒng)。那么,為什么長天長平臺要定位于如此底層的環(huán)保行業(yè)后操作系統(tǒng)?
“條塊交織”的環(huán)保行業(yè)組織體系,決定了中國環(huán)保數(shù)字化是一個復雜巨系統(tǒng)工程,環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設的分散化、分置化現(xiàn)象無處不在,如果環(huán)保行業(yè)數(shù)字化建設不能提供行業(yè)后操作系統(tǒng)這樣一個統(tǒng)一的底層平臺,不管花多少錢,也無法將環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建成一個全國性收斂的數(shù)字環(huán);A設施。環(huán)保后操作系統(tǒng)意味著嵌入其中的環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)與收斂機制,在源頭上實現(xiàn)了固化,這相當于在每個節(jié)點(從生態(tài)環(huán)境部到地方環(huán)保廳局的所有環(huán)保機構)的信息系統(tǒng)中培植了來自母體的相同收斂基因。
■長天長平臺:新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的“中國芯”
長天長平臺集聚了1NM1模型(環(huán)保行業(yè)數(shù)字化通用模型)、核心標準、核心結構、超結構等一系列數(shù)字環(huán)保領域的突破性創(chuàng)新,實現(xiàn)了五個統(tǒng)一(即約束機制統(tǒng)一、基礎資源統(tǒng)一、開放機制統(tǒng)一、收斂機制統(tǒng)一和運行環(huán)境統(tǒng)一)。五個統(tǒng)一給每個節(jié)點用戶帶來了巨大的價值,也給我國環(huán)保帶來了無與倫比的國際話語權,是國家級核心技術,堪稱新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)中的“中國芯”。
約束機制統(tǒng)一,意味著平臺通盤考慮了行政體系、權威標準(含核心標準)、國家法律法規(guī)、行業(yè)政策、地方政策等方面的外部約束力,大大簡化了每個節(jié)點數(shù)字化建設的復雜性;基礎資源統(tǒng)一意味著自帶大量基礎組件資源,大大提高了每個節(jié)點數(shù)字化建設的效率、效果、可靠性以及成功率,同時大大節(jié)省開發(fā)時間和開發(fā)成本;開放機制統(tǒng)一意味著平臺支撐網(wǎng)絡開放、應用開放和設備開放的一攬子網(wǎng)絡開放解決方案,用戶無需費心,就能實現(xiàn)節(jié)點內部高水平的信息共享、系統(tǒng)集成和用戶統(tǒng)一管理,以及跨層級、跨節(jié)點的數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)下發(fā)、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交換、業(yè)務對接、業(yè)務合作和業(yè)務交流等;收斂機制統(tǒng)一意味著由分布式樹型網(wǎng)絡拓撲結構、核心標準、核心結構、“云+端”平臺結構和超結構等組成的收斂技術方案已經(jīng)預制在平臺之中,每個節(jié)點用戶在數(shù)字化建設時,根本無需費心便可以達成收斂機制的完美實現(xiàn);運行環(huán)境統(tǒng)一意味著平臺為每個節(jié)點用戶提供了一個統(tǒng)一的運行環(huán)境,提高了運行環(huán)境的可靠性、穩(wěn)定性和可維護性。
長天長人的環(huán)保夢:引領構建終極解決環(huán)境問題的人人參與環(huán)保生態(tài)圈
人類環(huán)境面臨的挑戰(zhàn)是無與倫比的,沒有全民參與,環(huán)境難題不可能解決。只有人人愛護環(huán)境,人人監(jiān)督污染,人人參與環(huán)保,才有可能最終解決。引領人人參與環(huán)保生態(tài)圈的構建,實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境永續(xù)改善,解決人類環(huán)境問題是長天長人的夢想。
美好環(huán)境是每個人的需求,如果每個人發(fā)現(xiàn)污染就舉報,對環(huán)境質量不滿意就投訴,就會驅動政府加強污染監(jiān)管和環(huán)境執(zhí)法,也會驅動政府主動改善環(huán)境質量,同時會驅動污染源產(chǎn)生者治理污染和預防污染,政府和企業(yè)的這些行為則會驅動污染預防/污染治理產(chǎn)品/服務的提供。如果供應側能夠以先進的技術、低廉的成本高效解決污染的防治問題,就會驅動污染源企業(yè)更積極地引進清潔生產(chǎn)技術和污染治理設備,而這正是每個參與者愿意看到的,這又反過來驅動了每個參與者舉報和投訴的積極性,由此形成供需的良性循環(huán),而且循環(huán)往復,永不間斷。需求者(消費者)和供應者(生產(chǎn)者)是構成生態(tài)圈的兩個核心主體,人人參與模式中的每個人,既是需求者(消費者),也是供應者(生產(chǎn)者)的驅動者,而且持續(xù)驅動“需求者——供應者”鏈條的良性循環(huán)和反復循環(huán),由此繁衍出一個生生不息的生態(tài)圈。
基于長天長平臺規(guī)劃的人人參與環(huán)保生態(tài)圈實現(xiàn)路徑,如下圖:
圖中數(shù)字解釋:2G中的第一個3000,是國家、省級、地市級、區(qū)縣四級環(huán)保機構的總數(shù),實際約3200余家,它們是作為新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)中的一個個節(jié)點進入環(huán)保生態(tài)圈的,代表政府,是主導力量;第二個3000,全國工業(yè)園區(qū)總數(shù),它們與環(huán)保機構類似,作為一個個獨立節(jié)點進來,一定意義上也代表政府,也是主導力量。2B中的30萬,指首先進入污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)的大中污染源數(shù)量;300萬,小污染源數(shù)量,逐步進入在線監(jiān)控系統(tǒng);3000萬,散亂污微企業(yè)數(shù)量,逐步進入在線監(jiān)控系統(tǒng)。2C中的14億,指進入環(huán)保生態(tài)圈的中國公眾,他們都將成為新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)海量網(wǎng)格的主人,同時他們也都是感知器,通過拍照、評價、投訴等方式為新一代環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)提供環(huán)境與環(huán)保等相關的信息;72億,指將全球公民納入環(huán)保生態(tài)圈,這是長天長人的終極夢想。