物联网技术在企业环境管理中应用获奖科研报告

物联网技术在企业环境管理中应用获奖科研报告摘

要：随着经济的发展，企业为了生存和可持续发展必然需要做好自身的环境管理。现状的环境管理包括建立环境管理制度和机构、履行环境保护相关的手續、配套污染防治措施、日常环境管理、应急管理等。但是环境管理现状存在污染物处理措施与生产的联动性差的问题。本文探讨利用高速发展的物联网技术在物料投入产出分析、生产设施、尤其是产污设施以及治理污染设施用能监控、系统化管理、大数据在污染物治理设施管理的优化，实现污染物处理措施与生产的联动耦合，有效解决现有环境管理的瓶颈和缺陷。

关键词：环境保护;环境管理;物联网

随着经济的发展，尤其是工业企业的快速发展，随之而来的环境污染问题也日益突出。为此国家已经针对环境保护与企业发展出台很多政策和法规。同时，民众对环境关注度也日益增高，消费理念在日渐变化如绿色消费等。企业为了生存和可持续发展，必然需要做好自身的环境管理。同时近年来物联网、大数据等技术飞速发展，本文将对这些技术在环境管理中应用做初步的探讨。

1、环境管理现状

企业环境管理工作是企业经营管理活动中非常重要的内容之一，主要目的是在企业生产经营的过程中，对所产生的污染进行控制[1]，目前主要工作内容包括：

1）建立环境管理制度和机构

企业结合生产及经营状况，建立环境管理的各项制度，健全环境管理责任制促使企业环境管理顺利开展，根据企业实际情况制定环境管理的目标和环境活动。

2）履行环境保护相关的手续

依据环境法规等要求履行环境保护手续，项目开展环境影响评价、领取排污许可证以及环保竣工验收等工作。污染严重或者环境负荷严重的企业可能依据要求开展环境事故责任险、清洁生产审核等工作。

3）配套污染防治措施

依据企业自身的污染物特点、法规要求以及环境影响评价等文件要求建设相应环保设施如废水处理系统、废气处理系统、危险废弃物收集系统。并配套相应的资源，确保环保设施日常的运行。

4）日常环境管理

为了了解环境设施运行情况，企业会建立巡查制度，监测制度、台账制度保障企业的污染物达标排放。同时部分企业会建立相应的ISO14001体系以进一步提高自身的管理水平。

5）应急管理

为了防止环境事故发生，建立应急制度、开展环境风险评估，编制环境应急预案。开展应急演练和事故时处置等工作。

2、环境管理瓶颈

2015年新的环境保护法发布后，以及随后修订的水、气等污染物防治的修订实施，大幅度提高了企业环境违法的成本。同时，公众对周边企业的环境问题关注度日益增高。要求进一步提高企业的环境管理水平，但是目前环境管理存在着瓶颈或者不足点为：

污染物处理措施与生产的联动性差。企业的环境管理机构和生产部门分为两套人马各行其是，同时环境设施和生产之间缺少硬件上的联动性。常常会出现生产变化导致污染物负荷变化，未及时通知环境管理部门，最终造成环境治理设施崩溃进而造成环境污染事故的现象。同时，排污许可证制度要求企业定期报告生产情况、环境设施运行情况、监测情况等，但是环境管理部门很难有效收集生产方面情况。这些情况表明现有的环境管理手段需要进一步提高。

3、物联网技术的应用

物联网是指通过各种信息传感器实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网技术能够帮助信息使用者迅速找到需要的信息数据，提高信息交流的效率。[2]

生产设施、尤其是产污设施以及治理污染设施通常需要电能，通过电能的监控及耦合管理，可以实现日常监控、预警、报警等功能，有效的提升环境管理水平。时志强[3]在此方面开展了研究和利用。其利用工况用电监测系统监控生产、治污全过程电能使用情况，从而开展环境管理。系统由现场端监测系统和中心控制系统组成，通过现场端监测系统对用能数据采集通过物联网技术传送到中心端控制系统。现场端监测系统包括用电参数监测系统和数据采集传输系统。现场端监测系统采集现场设备的能耗情况并进行数据有效性分析。用电监控系统中心端通过物联网技术回收到现场端监测系统采集数据，通进行数据分析，系统性掌握产污设施以及治理污染设施运行状况，并实现功能上的耦合联动。

原辅料的投入、产品产出量及污染物排出量严格遵守物料平衡法则，因此监控物料库存、投入，产品生产量、废弃物产生情况，通过物料平衡可以计算出污染物排出情况。可以利用现有的成熟的电子仓管系统对仓库出入库、废弃物仓库出入库、生产车间原辅料投入、产品产出、以及燃料、水的用量和排放量等数据进行采集，利用物料平衡构建物料流向系统。该系统可以实时的了解掌握废水产出量、废弃物产出量、大气污染产出量等污染物产生情况，并提供给污染物处理设施系统进行决策、分析以及预警，例如是否调整废水处理药剂投加量、是否调整生化系统处理负荷、是否调整废气吸附剂更好频次等。通过该系统可以有效的提高污染物防治措施的稳定性和有效性，减少应冲击负荷导致环境系统崩溃的情况发生。

如何利用物联网系统化开展环境管理，吴亚军[4]设计构建了钢铁企业环境管理系统。该环境管理系统主要包括展示系统、数据统计系统、数据分析中心、地图系统、危险源管理、业务管理、台账档案管理、视频监控系统、移动设备管理系统。系统划分为现场级、厂部级和公司级，进行三层分级管理。依据企业特点和实际情况设计数据查询、报警功能，实现从上到下的扁平化管理体系。通过对污染物治理设备设施数据采集分析和图像、视频监视，设置报警阈值进行提前预警，有效防止超标排放风险。同时强化污染物治理设备设施运行参数的监控，提高了对污染物治理设备设施运行的准确性和可靠性，有效减少了硫氧化物、颗粒物、氮氧化物等污染物的排放。

同时，为有效提高环境设施的运行稳定性，物联网和大数据系统也能有效发挥其功能。唐坚、尹二新、路光杰等人[5]利用大数据技术在火电厂脱硝系统进行应用，通过该技术有效的解决了现有脱硝系统问题提高了系统稳定性，同时大幅度的减少了脱硝系统的运行成本。

通过上述的分析，工况用电监测系统、物流流向监控系统、吴亚军的钢铁企业环境管理系统、以及脱硝系统的大数据技术应用，实现了物料投入产出分析、生产设施、尤其是产污设施以及治理污染设施监控和智能化管理，有效的连接生产与环境管理的联动性。这些技术很好的解决了现有环境管理瓶颈问题。因此，物联网技术能够有效的在环境管理方面应用和发展。

4、结语

环境管理应由现有的被动末端