环境应急监测系统平台探析

环境应急监测系统平台探析

以环境风险应急监控、预警和决策支持为主线,综合运用互联网、物联网、遥感、5G、地理信息系统、大数据、人工智能、移动端应用和环境监测等技术,通过“天地一体化”构建多维时空生态环境监测体系,打造上下贯通、数据共享、技术领先的环境应急监测的信息化决策支持平台,形成有石化企业特色的智慧型环境应急监测体系,逐步实现环境突发事件监测、环境突发事件处置、应急资源可视化、环境风险预警、指挥决策依据可靠。

一、环境应急监测系统平台建设的背景

自2014年国务院印发《国家突发环境事件应急预案》的通知以来,环境污染事件应急已经上升到国家层面,近年来,突发性环境污染事故越来越多,“3.21”响水爆炸事故、“8.12”天津滨海新区爆炸事故等。不仅在发生频率上,而且在造成的后果严重程度上均有不断上升的趋势,各种自然灾害给人民的生产经营活动带来的环境风险不断加剧,环境突发事件时有发生,给人民群众的生命健康造成了威胁、财产安全造成了巨大损失,严重破坏了生态环境,环境安全管理工作面临的形势极其严峻。随着新环保法的实施以及对生态文明思想的深学笃用,全面落实环境安全“全过程”管理理念,加大对环保的监测和投入力度,多措并举提升环境监测能力,持续推进环境应急监测、管理及提高信息化建设、运用能力的步伐。正是在这种新形势、新要求和国家对于环境保护及生态文明建设的战略要求与指导精神下,我们现有应急监测手段已经不能满足国家新规范及现实要求,急需建设系统平台提升管理水平,构建应急监测管理的全过程、多层次、多手段,有效保障生产、生活及环境安全。

二、环境应急监测系统平台建设的必要性

环境应急监测是指环境应急状态下对污染物的种类、数量、浓度范围以及生态的破坏程度和范围等进行监测,其目的是为了发现和查明环境污染状况,掌握污染的范围和程度。环境应急监测包括重大污染事故监测、突发性污染事故监测、对环境造成自然灾害等事件的监测以及在环境质量监测、污染源监测过程中发现异常情况时所采取的监测等。环境应急监测是环境应急体系中的重要组成部分,是突发性环境污染事故处置中的首要环节,是对污染事故及时、正确地进行应急处理、减轻事故危害和制定恢复措施的根本依据。

(一)环境应急监测体系的升级。面对新形势下物联网、大数据、生物识别等信息技术飞速发展、社会生产和对能源等多方位需求日益增长空前提高的新形势下,原有的监测和管理手段已经不能满足于解决当下的实际突出问题,并且国家对于环境问题的重视程度和要求越来越来高。故此,环境应急监测管理系统平台具有重要的建设意义:及时发现:在环境突发事件发生后,能够及时发现环境污染,并且快速监测污染,发现源头;快速响应:能够通过互联网、物联网、监测设备和人工检测的手段相结合,快速对环境突发事件做出应急响应;工作联动:通过空地一体化监测体系、数据挖掘、环境突发事件定性、环境污染事故预测评估,实现环境应急监测团队及其他相关部门有效的工作联动;应急指挥:对环境突发事件做出决策和指挥调度,有效开展应急处置、人员疏散、资源调度和善后处理;减少损失:平台整合有效的应急物资、应急人员、专家顾问、应急预案等,使人员安全和生产安全风险降到最低;事后总结:事件结束后,形成环境突发事件知识库,作为事件分析和应急管理经验的积累。

(二)防范环境风险的有效技术保障。通过本项目的建设,将物联网、移动互联、云计算技术与环境保护工作紧密结合起来,构建一个全方位、多层次、广覆盖的一体化环境应急监测平台,统筹先进的科研、技术、设备等优势,充分利用信息化手段,建设环保私有云、环境监控中心,形成“一个中心、三个门户、五大子系统”环境应急体系,促进环境数据在规划计划、政策法规、环境影响评价、污染防治、生态保护和环境监测等方面的有效应用,从而掌握环境质量状况及变化趋势,说清污染物排放情况,说清潜在的环境风险,为提高生态文明建设水平提供重要的科技支撑。

三、环境应急监测系统平台建设的主要功能

(一)应急通信。在保障战备、抢险救灾、出现环境事件和通信网故障时,能临时、机动地提供应急通信。比如在破坏性的自然灾害面前,基础设施包括通信设施、交通设施、电力设施等完全被毁,灾区在一定程度上属于孤城的状态,所有的现场信息都需要实时的采集、发送、反馈。在所有的这些情况下,无线应急通信系统是至关重要的。

(二)应急指挥。应急指挥可实现在紧急情况下,运用正确的指挥而充分发挥有限的应急力量控制事态发展,体现出应急指挥在突发情况下减少损失、保护生命财产安全的效率。

(三)环境监测数据信息化。监测数据信息化可实现事故现场的监测数据、视频图像、气象参数等信息通过卫星和5G等无线手段收集和上传,上述信息能够在环境应急监测系统平台监控中心大屏幕上同步显示,视频图像实时传输;应急专家可以根据实时数据进行研判,对环境变化进行有针对性的部署决策,可以对应急物资进行合理有效的调配。

(四)污染物扩散模型。扩散模型在事故状态下,根据污染物性质结合二、三维GIS地理信息平台,能够快速模拟污染物在大气、水体等不同介质中扩散状态,实现对污染物迁移转化情况的立体动态模拟预测,应急专家可以根据模拟结果结合实际情况进行有效的预警和指挥。

(五)三维监测专家会商。将环境应急监测数据、事故现场视频图像、事故区域污染物扩散模拟、环境污染情况、发展趋势及其可能对环境造成的影响的预测,结合GIS地理信息系统的二、三维地图直观地展示在监控中心的大屏幕上,同时可实现事故现场环境应急监测车载流动实验室与监控中心进行视频会议功能的平台,为应急决策会商提供三维可视化支持。

(六)石油化工专有GIS。针对环境因素、自然要素、人文要素,从环保的角度出发,提取与环保相关的大气圈、水圈、生物圈的部分信息做专题图层细化,可以通过空间分析功能分析敏感目标周围的污染源,也可以分析污染源周围的敏感目标,提供双向查询功能,实现快速定位。在污染事故发生后可迅速确定事故发生地点,并在电子地图上定位,分析查找事故地点附近的污染源、敏感目标。

四、总结

环境应急监测系统平台将全面覆盖下级业务单位和重点站,可以极大地优化和提高单位的信息水平,进一步提高管理和决策的科学性。同时,可以促进各单位在安全领域加深信息化的应用水平,落实主要职责和客观评判意识,提高单位环境应急监测信息化建设的整体水平;可以促进环境应急监测管理部门改变工作作风,规范行为,统一标准,提高信息透明度,防止人为因素干扰过程和事件。能够进一步加强战时救援和日常应急管理水平,明确掌握救援基地(团队)内救援物资的储备情况,救援专家的联系方式和专长领域动态更新。重点单位可以及时报告环境应急突发事件。各级应急救援手机APP和救援系统可以实现决策联动和数据共享交换。强大的抢险保障,可以全面提高安全生产事故应急救援能力和决策水平;可以实现上下级环境应急监测管理部门之间,各业务单位参与成员之间的互联,整合利用现有资源,实现信息共享,协调与联动,有效提高部门间应急协调的能力。

作者:范海浩 许德刚 王晨 单位:中国石油安全环保技术研究院有限公司