中山市三大組團(tuán)垃圾綜合處理基地與惠州市生態(tài)環(huán)境園
——智慧化監(jiān)管系統(tǒng)及創(chuàng)新監(jiān)管模式

中國城市建設(shè)研究院有限公司

作者：蘇紅玉，繆 巍，夏 宇，郵箱：cucdxy@126.com

【基本情況】

針對(duì)當(dāng)前垃圾處理設(shè)施第三方監(jiān)管人力欠缺、能力有短板及監(jiān)管覆蓋面不足等問題，搭建了以環(huán)保技術(shù)為主導(dǎo)的智慧化監(jiān)管系統(tǒng)。結(jié)合中國城市建設(shè)研究院有限公司（以下簡(jiǎn)稱“城建院”）在國內(nèi)環(huán)衛(wèi)專業(yè)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建了“院內(nèi)部人員遠(yuǎn)程技術(shù)指導(dǎo)+人力現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管+數(shù)字化監(jiān)管平臺(tái)管理”多手段有機(jī)結(jié)合的創(chuàng)新監(jiān)管模式。依托城建院現(xiàn)有監(jiān)管服務(wù)項(xiàng)目，通過信息化手段將專業(yè)技術(shù)人員與現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)人員有機(jī)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“院本部遠(yuǎn)程指導(dǎo)+現(xiàn)場(chǎng)駐廠服務(wù)”一體化管理。

中山市三大組團(tuán)垃圾綜合處理基地第三方監(jiān)管項(xiàng)目是城建院目前承接的合同額最大、項(xiàng)目類型最全的全過程咨詢監(jiān)管服務(wù)項(xiàng)目，監(jiān)管對(duì)象包含6 座生活垃圾焚燒發(fā)電廠（處理能力分別約為1 050、1 200、1 040、2 250、970、1 200 t/d）、3 個(gè)生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)（有效庫容分別約為5.0×106、1.1×106、2.3×106m3）、4 個(gè)垃圾滲濾液處理廠（處理能力分別約為400、600、1 450、600 t/d）、1 個(gè)有機(jī)垃圾資源化處理項(xiàng)目（處理能力約1 004 t/d）、1 個(gè)垃圾焚燒飛灰穩(wěn)定化處理中心（處理能力約80 t/d）和1 個(gè)垃圾焚燒爐渣再利用制磚廠（處理能力約360 t/d）；惠州市生態(tài)環(huán)境園第三方監(jiān)管項(xiàng)目的監(jiān)管對(duì)象主要包含1 座生活垃圾焚燒發(fā)電廠（處理能力約1 600 t/d）和1 個(gè)生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)（有效庫容約6.0×106m3）。

【技術(shù)/案例原理及技術(shù)路線】

（1）案例原理：①利用設(shè)備物聯(lián)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)管對(duì)象及設(shè)施智能設(shè)備的互聯(lián)，包括硬件系統(tǒng)（例如攝像頭）和軟件系統(tǒng)（包括磅房系統(tǒng)、在線煙氣檢測(cè)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)及管理信息系統(tǒng)等），實(shí)現(xiàn)監(jiān)管實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和運(yùn)營數(shù)據(jù)的接入；②數(shù)字監(jiān)管系統(tǒng)可應(yīng)用于接入數(shù)據(jù)，獲取集成設(shè)備畫面，統(tǒng)計(jì)運(yùn)營監(jiān)管數(shù)據(jù)（包括垃圾進(jìn)廠量、無害化處理量、煙氣組分含量、產(chǎn)電量、碳減排貢獻(xiàn)值等），掌控設(shè)備運(yùn)行狀況，管理項(xiàng)目合同業(yè)務(wù)等；③數(shù)字監(jiān)管APP 可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地查詢運(yùn)營監(jiān)管數(shù)據(jù)，協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行監(jiān)管考評(píng)和日常巡檢等多項(xiàng)工作。智慧監(jiān)管系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 智慧監(jiān)管系統(tǒng)總體架構(gòu)Figure 1 Overall architecture of intelligent supervision system

（2）技術(shù)路線：①針對(duì)焚燒廠第三方監(jiān)管行業(yè)和城建院監(jiān)管現(xiàn)狀及問題，從焚燒廠運(yùn)營、環(huán)保、安全等方面總結(jié)提煉客觀的全面監(jiān)管需求；②利用現(xiàn)有技術(shù)開發(fā)符合焚燒廠監(jiān)管需求的信息化系統(tǒng)，通過線上手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)管工作中數(shù)據(jù)表格進(jìn)行數(shù)字化處理；③院本部技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過數(shù)字化監(jiān)管平臺(tái)和數(shù)字監(jiān)管APP 查看現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管資料，協(xié)助監(jiān)管人員完成監(jiān)管任務(wù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程技術(shù)支持；④根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)及工程應(yīng)用實(shí)踐結(jié)果，優(yōu)化調(diào)整信息化監(jiān)管系統(tǒng)并逐步推廣至其他垃圾處理設(shè)施和整個(gè)工業(yè)園區(qū)。垃圾處理設(shè)施智慧化監(jiān)管技術(shù)路線如圖2 所示。

圖2 垃圾處理設(shè)施智慧化監(jiān)管技術(shù)路線Figure 2 Technical route for intelligent supervision of waste treatment facilities

【技術(shù)/案例特點(diǎn)】

（1）針對(duì)國內(nèi)垃圾處理設(shè)施監(jiān)管勞動(dòng)力密集型的現(xiàn)狀問題，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建了一個(gè)工作能量化、事項(xiàng)能提醒、過程能追溯、質(zhì)量能考核、數(shù)據(jù)能分析的多功能智慧化監(jiān)管系統(tǒng)（圖3），提高了項(xiàng)目運(yùn)營監(jiān)管水平，降低了監(jiān)管成本，提高了監(jiān)管工作效率，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)管工作的升級(jí)轉(zhuǎn)型。

圖3 垃圾處理設(shè)施信息化監(jiān)管模式Figure 3 Informatization supervision mode of waste treatment facilities

（2）智慧化監(jiān)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)營數(shù)據(jù)的可視化展示，提升了生產(chǎn)、運(yùn)營和站點(diǎn)的透明度；實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)營監(jiān)管數(shù)據(jù)的采集、分析和儲(chǔ)存的一體化處理，為環(huán)衛(wèi)項(xiàng)目監(jiān)管工作提供數(shù)據(jù)支撐；實(shí)現(xiàn)垃圾處理設(shè)施的全過程實(shí)時(shí)監(jiān)控，增強(qiáng)了政府管理部門對(duì)所屬項(xiàng)目的管理能力。

（3）移動(dòng)監(jiān)管系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管工作的線上辦理，并對(duì)所有的監(jiān)管指標(biāo)數(shù)值進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的存儲(chǔ)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)監(jiān)管資料隨時(shí)隨地的查看與分析。

（4）將環(huán)保專業(yè)和信息化技術(shù)服務(wù)相結(jié)合，打造了具備環(huán)境專業(yè)技術(shù)特色的信息化監(jiān)管模式，在保證高效實(shí)時(shí)專業(yè)監(jiān)管的同時(shí)可實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠運(yùn)營的優(yōu)化分析，實(shí)現(xiàn)“院本部遠(yuǎn)程指導(dǎo)+現(xiàn)場(chǎng)駐廠服務(wù)”一體化管控，相較于市場(chǎng)現(xiàn)有軟件公司純數(shù)字化管理其專業(yè)性與針對(duì)性更強(qiáng)。

【長(zhǎng)效運(yùn)行模式與機(jī)制】

（1）智慧化監(jiān)管系統(tǒng)基于Apache Shiro 安全框架，可有效保證系統(tǒng)整體業(yè)務(wù)的長(zhǎng)效運(yùn)行與數(shù)據(jù)安全；通過實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入和監(jiān)管大屏，可實(shí)時(shí)獲取垃圾處理設(shè)施各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)先識(shí)別監(jiān)管潛在問題，保障垃圾處理設(shè)施的持續(xù)正常運(yùn)行與監(jiān)管數(shù)據(jù)安全。

（2）通過設(shè)立數(shù)據(jù)庫可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫交換與對(duì)接。在監(jiān)管工作標(biāo)準(zhǔn)不變的情況下，智慧監(jiān)管系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)目并行，并保證各項(xiàng)目業(yè)務(wù)運(yùn)行互不干擾，同類型指標(biāo)數(shù)據(jù)又能進(jìn)行橫向?qū)Ρ取Ｒ虼酥猩绞腥蠼M團(tuán)垃圾綜合處理基地與惠州市生態(tài)環(huán)境園智慧化監(jiān)管模式可標(biāo)準(zhǔn)化地推廣應(yīng)用至垃圾處理監(jiān)管項(xiàng)目并實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)目同步管理。

（3）智慧化監(jiān)管系統(tǒng)提高了垃圾處理設(shè)施運(yùn)營監(jiān)管水平，降低了監(jiān)管成本，促進(jìn)了垃圾處理行業(yè)的健康發(fā)展；通過構(gòu)建“院內(nèi)部人員遠(yuǎn)程技術(shù)指導(dǎo)+人力現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管+數(shù)字化監(jiān)管平臺(tái)管理”的創(chuàng)新監(jiān)管模式，以“實(shí)踐-反饋-再實(shí)踐”方式不斷優(yōu)化垃圾處理設(shè)施運(yùn)行監(jiān)管成果，促進(jìn)第三方智慧化監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化發(fā)展，引領(lǐng)行業(yè)新業(yè)態(tài)。

（4）垃圾處理設(shè)施智慧化監(jiān)管系統(tǒng)的構(gòu)建可彌補(bǔ)數(shù)字化城市管理信息系統(tǒng)在環(huán)衛(wèi)行業(yè)的數(shù)據(jù)缺失，完善城市監(jiān)管生態(tài)鏈，促進(jìn)城市數(shù)字化、信息化發(fā)展。

【經(jīng)濟(jì)、環(huán)境及社會(huì)效益】

（1）垃圾處理設(shè)施智慧化監(jiān)管系統(tǒng)的開發(fā)及監(jiān)管模式的創(chuàng)新研究可以延伸城建院在生活垃圾處理設(shè)施監(jiān)管領(lǐng)域在廣度和深度上的發(fā)展?jié)摿?，為公司形成相關(guān)業(yè)務(wù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)亮點(diǎn)，同時(shí)加快垃圾處理設(shè)施數(shù)字化監(jiān)管的產(chǎn)品化和形成新的產(chǎn)業(yè)鏈，有利于承接國內(nèi)垃圾處理設(shè)施第三方監(jiān)管咨詢?cè)O(shè)計(jì)及EPC總包項(xiàng)目，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）垃圾處理設(shè)施智慧化監(jiān)管系統(tǒng)可提高現(xiàn)有監(jiān)管項(xiàng)目工作效率，促進(jìn)環(huán)衛(wèi)領(lǐng)域第三方監(jiān)管行業(yè)的信息化、數(shù)字化發(fā)展，有效保障垃圾處理設(shè)施的高效穩(wěn)定運(yùn)行和垃圾的無害化處理效率，同時(shí)可有效帶動(dòng)環(huán)保技術(shù)及其關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，推動(dòng)節(jié)能環(huán)保新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，具有顯著的環(huán)境效益。

（3）垃圾處理設(shè)施智慧化監(jiān)管系統(tǒng)及創(chuàng)新監(jiān)管模式的推廣應(yīng)用，可為國內(nèi)第三方監(jiān)管行業(yè)提供技術(shù)指導(dǎo)和應(yīng)用方案，帶動(dòng)就業(yè)崗位，具有顯著的社會(huì)效益。