草莓视频iOS

股票代碼:SZ.300203
EN
聚光

回到頂部

生態環境監測服務走向智能化 ——專訪聚光科技(杭州)股份有限公司總經理孫越
聚光 發布(bu)時間(jian):2022-01-14 聚光 來源: 聚光 瀏覽量:2050

  來(lai)源:中國環境報第(di)8版


聚光科技(杭州)股份有限公司(si)總經理孫越

  中國環(huan)境(jing)報:臭氧(yang)(yang)逐漸(jian)上升為僅(jin)次于PM2.5的影響優良天數(shu)的重要因素,今年夏季,在(zai)新冠肺炎疫情防(fang)(fang)控(kong)常態(tai)化形勢下,生(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)部門開展臭氧(yang)(yang)污染(ran)防(fang)(fang)治監(jian)督幫扶攻堅(jian)行動,越來越倚(yi)重新一代信息化技(ji)術的參與。在(zai)臭氧(yang)(yang)監(jian)測領域,有哪些高(gao)新技(ji)術手段出現?

  孫越:臭氧污染防治工作的艱巨性和復雜性,亟需監測科技力量的支持。

  臭氧污染具有明顯(xian)的復合型(xing),其成因(yin)非常復雜,涉及(ji)氮氧化物(wu)(NOx)和(he)揮發(fa)性有機(ji)物(wu)(VOCs)的排放,還與氣(qi)象條件、地理環境(jing),比如氣(qi)溫、光照、濕度、氣(qi)壓、風速、風向都有關系。

  因(yin)此,我們(men)不僅(jin)(jin)要監(jian)(jian)測臭(chou)氧(yang)的(de)(de)濃度,更要研(yan)究它(ta)的(de)(de)生成機理,測出導致臭(chou)氧(yang)污染的(de)(de)各個因(yin)素的(de)(de)貢獻(xian)率。以此為出發點,我們(men)設計了一系(xi)列參與臭(chou)氧(yang)生成光(guang)化學反(fan)應(ying)的(de)(de)常規污染物、特(te)征(zheng)污染物監(jian)(jian)測指標(biao),這些監(jian)(jian)測不僅(jin)(jin)指向區域,甚至能(neng)鎖定污染行業、企業、工藝。

  目前大家可以看到的臭氧污染監測(ce)(ce),除固定站外,已經增(zeng)加(jia)了大氣環境走(zou)航(hang)監測(ce)(ce)車。大部分(fen)走(zou)航(hang)車功能(neng)還比較簡(jian)單(dan),僅僅是監測(ce)(ce)VOCs,主要(yao)作用(yong)是定位 VOCs超標(biao)的點位,從而(er)識別來源。

  在(zai)此(ci)基(ji)礎上,聚光科技提出了(le)協同走航監(jian)測(ce)的(de)(de)概念,也就(jiu)是同時(shi)監(jian)測(ce) VOCs、NOx、臭氧以(yi)及PM2.5。一臺走航車協同監(jian)測(ce)的(de)(de)優(you)勢在(zai)于(yu)不僅能(neng)獲知VOCs濃(nong)度,而(er)且通過模(mo)型演(yan)繹,計算和(he)預測(ce)各類(lei)污染源對(dui)整個地(di)區(qu)臭氧污染的(de)(de)貢(gong)獻,全面(mian)、精準、實時(shi)、定(ding)性(xing)、定(ding)量地(di)診(zhen)斷區(qu)域污染狀況。有(you)效改(gai)善(shan)了(le)過去雖然監(jian)測(ce)到單一污染物的(de)(de)濃(nong)度,但(dan)還是無法判斷污染源究竟是誰,以(yi)及它與(yu)片(pian)區(qu)臭氧濃(nong)度究竟關(guan)聯性(xing)有(you)多大的(de)(de)被動局面(mian)。

  我(wo)們試圖通(tong)過這(zhe)樣的(de)監(jian)測和模型(xing)計算,對一個(ge)地區的(de)臭氧污染成(cheng)(cheng)因(yin)精準畫像(xiang),什么時間生成(cheng)(cheng),哪(na)個(ge)時段濃度最高,哪(na)些因(yin)子較活躍(yue),是哪(na)些行(xing)業導致的(de)……當然(ran),一個(ge)城市的(de)臭氧不僅(jin)僅(jin)來自于本地,還有(you)外源(yuan)(yuan)輸(shu)入。對此,我(wo)們也有(you)一個(ge)監(jian)測指標——PAN。PAN(CH3C(O)OONO2,過氧乙酰硝(xiao)酸酯(zhi))是由大氣中部分VOCs和NOx進行(xing)光化學(xue)反應而生成(cheng)(cheng)的(de),是一種重要(yao)的(de)二次污染物,聚(ju)光科(ke)技PANs在線監(jian)測系統就是針對它。通(tong)過這(zhe)一監(jian)測,能迅速分析出臭氧污染是外源(yuan)(yuan)輸(shu)入還是本地源(yuan)(yuan)造(zao)成(cheng)(cheng)的(de)。

  這(zhe)些圍繞VOCs的(de)監(jian)測(ce),除了因為它通(tong)過光照與(yu)NOx發(fa)(fa)生(sheng)反(fan)應后生(sheng)產臭氧(yang),也源(yuan)于它與(yu)空氣(qi)中的(de)氧(yang)化劑、硝酸等發(fa)(fa)生(sheng)氧(yang)化、吸附、凝(ning)結(jie)反(fan)應會生(sheng)成二次有(you)機顆粒物,也就(jiu)是(shi)我們熟知的(de)PM2.5。監(jian)測(ce)分析VOCs就(jiu)把臭氧(yang)防治(zhi)和(he)PM2.5防治(zhi)兩項任務協同起來了,也就(jiu)是(shi)既(ji)要(yao)扭轉(zhuan)臭氧(yang)污染升高(gao)態勢,還要(yao)保(bao)持PM2.5污染持續下降。

  我們的(de)走航(hang)車同時開(kai)展(zhan)VOCs+大氣(qi)常(chang)規六參數(shu)(O3、NO2、SO2、CO、PM2.5、PM10)監測工(gong)作,再通過搭載的(de)空氣(qi)質量模型,分析(xi)本(ben)地生(sheng)成和外部傳輸臭氧(yang)(yang)(yang)前(qian)體物與臭氧(yang)(yang)(yang)的(de)占(zhan)比,獲得(de)各(ge)地區各(ge)類(lei)污(wu)染源排放對受體點環(huan)境(jing)臭氧(yang)(yang)(yang)濃(nong)度(du)的(de)貢獻(xian)。當得(de)到環(huan)境(jing)中臭氧(yang)(yang)(yang)濃(nong)度(du)與其(qi)生(sheng)成前(qian)體物排放之(zhi)間的(de)定量關系后,還可以以此(ci)為依據開(kai)展(zhan)減排效果評估(gu)。

  這(zhe)些復雜(za)的(de)源解析模(mo)型和擴散模(mo)型、預警模(mo)型都需要人工智能(AI)不斷優(you)化,讓一臺車(che)至少(shao)解決五六個方面的(de)問(wen)題,大大降低了(le)監測成本。比如除了(le)前(qian)面講(jiang)的(de),PM10我們怎么(me)辦(ban)?在走航車(che)底部就有這(zhe)樣的(de)裝置,針對建筑工地或者城市道路的(de)道路積塵(chen)負荷,都可以(yi)做到實(shi)時(shi)監測。

  除了降低成(cheng)本(ben),還(huan)要提升工作效率。現在的大氣(qi)(qi)走航監(jian)測車采用飛行時間質譜(pu)(pu)儀,實現秒級出數,便于快(kuai)速摸(mo)清污染(ran)底數。同時與搭(da)載的氣(qi)(qi)相(xiang)色譜(pu)(pu)-質譜(pu)(pu)聯用儀(GC-MS分析儀)相(xiang)結合(he),輸出VOCs特征因子污染(ran)全域圖,全面摸(mo)排、定性(xing)定量診斷(duan)污染(ran)情況。

  另外(wai),5G技(ji)術的(de)(de)應(ying)用也使走(zou)航(hang)車對污染源的(de)(de)定位日臻精(jing)準,已經達到(dao)(dao)厘米(mi)(mi)級(ji),如果是4G的(de)(de)話,也就(jiu)只能(neng)精(jing)確到(dao)(dao)10米(mi)(mi)級(ji)。這意(yi)味著(zhu),溯源對于我們來說不僅限于一個地(di)區、一家企(qi)業,而是可以找到(dao)(dao)某個車間。盡管有些車間和生產(chan)工(gong)藝是連續性的(de)(de),但我們在工(gong)藝段(duan)之間的(de)(de)走(zou)航(hang)能(neng)夠(gou)非常準確地(di)找到(dao)(dao)無組織排放點(dian)到(dao)(dao)底是在哪個位置。伴隨著(zhu)快速(su)定位,我們還(huan)能(neng)夠(gou)進行(xing)遠程的(de)(de)可視(shi)化(hua)管控(kong),也就(jiu)是在走(zou)航(hang)過(guo)程中增加了攝(she)像(xiang)(xiang)頭,攝(she)像(xiang)(xiang)頭抓拍到(dao)(dao)的(de)(de)無組織排放違法(fa)行(xing)為,包括(kuo)視(shi)頻、圖像(xiang)(xiang),都通過(guo)5G網絡瞬時傳輸(shu)到(dao)(dao)監察人員手中。

  無論利用空氣質(zhi)量模型對臭氧源解析和敏感性進行分析,對臭氧污(wu)染過程進行模擬,還是(shi)(shi)精(jing)準溯源、實時可視化監(jian)管,都是(shi)(shi)目前5G+ AI與環境監(jian)測深(shen)度耦(ou)合,助力(li)我們(men)數字化轉(zhuan)型的例子。

  中國(guo)環(huan)境(jing)報:關于生態(tai)(tai)環(huan)境(jing)部(bu)提(ti)出的構(gou)建全(quan)流域生態(tai)(tai)質量監測(ce)一張網,您怎么理(li)解(jie)?作為環(huan)境(jing)監測(ce)行業的龍頭企業,又會在水(shui)環(huan)境(jing)監測(ce)領域有何布(bu)局?

  孫越:按照全流域、全要素的要求系統治理水環境,是當前的新方向。一條河是統一的自然生態系統,生態修復必須遵循自然規律,統籌兼顧各種要素、協調各方關系,把局部問題放在整個生態系統中來解決。之前我們投入的大量治污工程雖然成效顯著,但也有所反復,就說明水環境治理既有其顯著性,又有其復雜性。

  一條河流途經不(bu)同行(xing)政轄區,原本具(ju)有整(zheng)體性、關聯性特(te)征的(de)流域自(zi)然(ran)空間(jian)被(bei)行(xing)政區單元(yuan)所(suo)分割管理,流域內(nei)各類資源、各個(ge)因素相(xiang)互(hu)(hu)影(ying)響、相(xiang)互(hu)(hu)促進、相(xiang)互(hu)(hu)約束,共同構(gou)成統一的(de)動態平衡(heng)系統,因此涉水事務非常多,管理部門(men)業(ye)務上相(xiang)互(hu)(hu)交叉(cha)。

  把(ba)“系統治(zhi)理(li)”“協同治(zhi)理(li)”作為方(fang)向指南,對流(liu)域治(zhi)理(li)來說既(ji)是挑戰也(ye)是機(ji)遇。我(wo)們以此提出(chu)“源、網(wang)、岸(an)、排、河”五方(fang)面(mian)監測,分別對應污染(ran)源、排水管網(wang)、近(jin)水岸(an)線、入河排污口和河道(dao)水質。

  污染源不(bu)僅有(you)工業源,污水(shui)處理廠(chang)也可以當成點源,還有(you)農業面源,都要監測。以改善水(shui)環境(jing)、恢復水(shui)生(sheng)態(tai)治理為主的系統(tong)性治理將逐步成為未來市場的發展趨勢(shi)。

  排水(shui)管網(wang)(wang)不僅(jin)要監測污水(shui)管網(wang)(wang),還有雨(yu)水(shui)管網(wang)(wang),也可能出現超(chao)標。

  管網的(de)(de)(de)終端就(jiu)是(shi)(shi)排(pai)(pai)(pai)口。生態環(huan)境(jing)部開展長(chang)(chang)江入河(he)(he)排(pai)(pai)(pai)污(wu)口排(pai)(pai)(pai)查(cha)整(zheng)治專項行動(dong)時就(jiu)提出,往長(chang)(chang)江里排(pai)(pai)(pai)污(wu)的(de)(de)(de)到底有多少排(pai)(pai)(pai)污(wu)口,在(zai)哪(na)里排(pai)(pai)(pai),誰在(zai)排(pai)(pai)(pai),排(pai)(pai)(pai)什(shen)么,排(pai)(pai)(pai)多少等一系列(lie)問(wen)題。如何(he)把入河(he)(he)排(pai)(pai)(pai)污(wu)口這(zhe)個最重要的(de)(de)(de)基(ji)礎性底數(shu)摸(mo)清楚,也是(shi)(shi)對監測行業的(de)(de)(de)一場大考。首先,這(zhe)個數(shu)量是(shi)(shi)非常龐大的(de)(de)(de)。以(yi)去年生態環(huan)境(jing)部完成(cheng)的(de)(de)(de)長(chang)(chang)江流域(yu)(yu)2.4萬公(gong)里岸(an)線(xian)及沿岸(an)2公(gong)里區域(yu)(yu)的(de)(de)(de)入河(he)(he)排(pai)(pai)(pai)污(wu)口排(pai)(pai)(pai)查(cha)為(wei)例,排(pai)(pai)(pai)查(cha)出長(chang)(chang)江入河(he)(he)排(pai)(pai)(pai)污(wu)口6萬多個。這(zhe)是(shi)(shi)我(wo)們目前掌(zhang)握的(de)(de)(de)數(shu)字,具體到每一個排(pai)(pai)(pai)污(wu)口 如何(he)監測則涉及更復(fu)雜、更多樣的(de)(de)(de)情況。比(bi)如,許多污(wu)染(ran)排(pai)(pai)(pai)放不是(shi)(shi)連續性的(de)(de)(de),如果是(shi)(shi)抽查(cha),很難(nan)監測到超標現象。

  所以說(shuo),水里的(de)問題(ti),根源在岸(an)上(shang),對(dui)長江(jiang)沿(yan)岸(an)的(de)重(zhong)點工業企業,我(wo)們也要(yao)全部(bu)納入日常(chang)監(jian)測,進行全過程跟蹤(zong),實現長江(jiang)沿(yan)岸(an)區域污染源情況明、底數清。

  我們(men)發現,河流(liu)、湖(hu)泊岸線范圍不明,功能(neng)界定不清,部分河段(duan)岸線開發不合理,也會(hui)嚴重(zhong)破壞河流(liu)生態(tai)環(huan)境。比如(ru)用(yong)河道兩(liang)側(ce)

  兩公里(li)保護范(fan)圍的這把“綠色標尺(chi)”去衡量,涉及(ji)到的監測對(dui)象包括沿(yan)河(he)化(hua)工企(qi)業的排污,建筑垃圾(ji)生活垃圾(ji)等(deng)固體(ti)廢物堆存產生的滲濾液廢水。

  岸(an)線的(de)管控(kong)也是非(fei)(fei)常(chang)重要,最終回歸(gui)到(dao)水體本(ben)身(shen)。除了水質監測,還(huan)有很多外(wai)延,比如(ru)非(fei)(fei)法采砂、非(fei)(fei)法養殖、非(fei)(fei)法捕撈、非(fei)(fei)法傾倒(dao)廢棄(qi)物等。試想如(ru)果長(chang)江沿(yan)岸(an)密集安(an)裝(zhuang)攝像(xiang)頭(tou),那么海量的(de)監控(kong)錄像(xiang)由(you)誰來甄別(bie)鑒定?

  查(cha)看監(jian)控視頻是工作量巨大且效率(lv)低下的事(shi)情,靠(kao)人力幾(ji)乎難以解決。如何真正(zheng)節約(yue)人力和成本,提(ti)高效率(lv)和正(zheng)確率(lv)?

  這(zhe)就(jiu)要(yao)依靠(kao)視覺AI技(ji)術。對(dui)人(ren)(ren)類(lei)而(er)言(yan),70%~80%的信息獲取來自(zi)視覺,但(dan)人(ren)(ren)類(lei)長期觀(guan)看(kan)監視錄像易喪失注意力和辨別(bie)力。而(er)我們希望讓計算(suan)機具備“從識(shi)人(ren)(ren)知物到辨識(shi)萬物”的能力,幫助我們在環境監管中,提(ti)升處理信息的效率(lv)。

  真(zhen)正的(de)視頻監(jian)測(ce)可以區分人(ren)體形態(tai),車輛、船只或選定物(wu)體與所有(you)其他物(wu)體的(de)一(yi)般移動和變化,從而進行抓取、分析、預警。隨著以改善水環境、恢復水生(sheng)態(tai)治(zhi)理為(wei)主的(de)系(xi)統性治(zhi)理將逐步成為(wei)未(wei)來(lai)市場的(de)發展趨勢,我們要監(jian)測(ce)的(de)對(dui)象(xiang)可以是藍(lan)藻(zao)的(de)覆蓋面積、生(sheng)長速(su)度、擴散(san)情(qing)(qing)況(kuang),還有(you)水生(sheng)生(sheng)物(wu)的(de)多樣性情(qing)(qing)況(kuang),外(wai)來(lai)物(wu)種對(dui)生(sheng)態(tai)平(ping)衡的(de)破壞,甚至(zhi)結合電子(zi)顯微鏡(jing)監(jian)測(ce)微生(sheng)物(wu)種類、菌群數量。

  AI技(ji)術適用于(yu)生物識別場(chang)景的(de)(de)(de)(de)預演已經在(zai)進行中,推動(dong)環境(jing)遠程(cheng)監測、在(zai)線監測是繼(ji)高(gao)清(qing)化(hua)和網絡(luo)化(hua)之后的(de)(de)(de)(de)第三次(ci)技(ji)術變革。從“看得見”到“看得清(qing)”再到現(xian)在(zai)的(de)(de)(de)(de)“看得懂”,在(zai)未來必將有更多的(de)(de)(de)(de)AI算法、AI芯片、AI產(chan)品被(bei)應用到環境(jing)監測行業(ye),比如對岸上、水里的(de)(de)(de)(de)不同種類(lei)動(dong)物,從顏(yan)色、形態、運動(dong)軌跡、三維位置及尺寸(cun)信(xin)息來差異化(hua)判別它們。

  中國環境(jing)(jing)(jing)報:《生(sheng)態環境(jing)(jing)(jing)監(jian)測條例(li)》正(zheng)在加(jia)速出臺,此舉將大(da)大(da)推進生(sheng)態環境(jing)(jing)(jing)監(jian)測的(de)法(fa)治化進程。對于公開征求意見的(de)《條例(li)(草(cao)案)》,您怎么理解?從(cong)中可以看出哪些(xie)環境(jing)(jing)(jing)監(jian)測行業未來(lai)發展的(de)一個方向和可以突破(po)、拓展的(de)空間?

  孫越:生態環境監測是生態環境保護的基礎,但過去這項工作的法律支撐不太完善。比如關于監測數據的法律效力,《條例(草案)》首次明確,通過自動監測設備、設施獲取的監測數據,可以作為環境監督管理和行政執法的依據,是一個轉折性的變化。通過《條例》的制訂,進一步確立了各級生態環境監測的法律地位和作用,保護各級各類生態環境監測機構的權利和義務,同時也進一步強化各界生態環境監測機構的法律責任。

  通過《條例(草案(an))》,我們欣喜地看到,生態環境(jing)監測的定(ding)義擴展到了六大內涵,包(bao)括對(dui)環境(jing)質量、生態狀況和污(wu)染物排(pai)放及(ji)其(qi)變化(hua)趨勢(shi)的采樣觀(guan)測、調查(cha)(cha)普查(cha)(cha)、遙感解(jie)譯、分(fen)析測試、評(ping)價(jia)評(ping)估、預測預報等活動。過去無論(lun)是在線(xian)分(fen)析還(huan)是實驗室分(fen)析,我們的監測機構還(huan)局限在理化(hua)分(fen)析層面,也就是對(dui)各類污(wu)染物排(pai)放活動的監測,而今后,環境(jing)監測的范疇將大幅度拓(tuo)寬。

  除了(le)六大內涵,我們還看到了(le)九大外延(yan),也就是對森(sen)林、草原、濕(shi)地(di)、荒漠(mo)、河湖、海(hai)洋、農田、城市和鄉村等(deng)生態狀況(kuang)的(de)(de)監測,包括對大氣(qi)、地(di)表水(shui)、地(di)下水(shui)、海(hai)水(shui)、土(tu)壤、聲(sheng)、光(guang)、熱、生物、振動(dong)、輻射、溫室氣(qi)體等(deng)環(huan)(huan)境要素質量的(de)(de)監測。顯而易見,未來生態環(huan)(huan)境監測高新(xin)技術(shu)、先進裝備的(de)(de)研究、開發(fa)應(ying)(ying)用和推廣,新(xin)型污染(ran)物、應(ying)(ying)對新(xin)興環(huan)(huan)境問題(ti)和履行國(guo)際(ji)環(huan)(huan)境公約(yue)涉及污染(ran)物的(de)(de)研究性監測將(jiang)有更多突破和發(fa)展。

  環境(jing)(jing)監(jian)測網絡的(de)(de)(de)不斷(duan)(duan)完善,監(jian)測對(dui)象(xiang)和適(shi)用(yong)范(fan)(fan)圍的(de)(de)(de)不斷(duan)(duan)豐富,將推動(dong)(dong)物聯網、傳感(gan)器、區塊(kuai)鏈、人工智能(neng)等新技術在監(jian)測檢測業務中(zhong)的(de)(de)(de)應用(yong),一批生(sheng)態環境(jing)(jing)監(jian)測創(chuang)新示(shi)范(fan)(fan)基(ji)地(di)有望建(jian)立,具有自主知識產權的(de)(de)(de)監(jian)測技術裝備(bei)研發和應用(yong)轉化(hua)全面(mian)加速,生(sheng)態環境(jing)(jing)監(jian)測自動(dong)(dong)化(hua)、智能(neng)化(hua)、信息化(hua)能(neng)力(li)不斷(duan)(duan)提升,為創(chuang)新驅動(dong)(dong)環境(jing)(jing)監(jian)測產品的(de)(de)(de)不斷(duan)(duan)升級(ji)與推陳出新助力(li)。同(tong)時我們的(de)(de)(de)研發投(tou)入也在持續加大,例如在環境(jing)(jing)與健(jian)康領域(yu),我們已經(jing)對(dui)環境(jing)(jing)病理性、毒理性監(jian)測分析有所布(bu)局。





Copyright 2021 FPI Group All Rights Reserved. 網站所展示技術參數等數據具體以實際產品說明書為準。