大氣污染防治裡的“AI算法”
探訪北碚智慧環保指揮中心的一天

北碚智慧環保指揮中心,工作人員在查看大氣污染監測數據。首席記者 陳維燈 攝\視覺重慶
8月25日清晨,陽光剛剛在東方的地平線上露頭。
北碚智慧環保指揮中心裡,北碚區生態環境監測站負責人陳杰、工作人員劉宜朋等人,已工作多時,“現在是秋收季節,也是露天焚燒‘高發季’。通過智慧環保‘治氣’體系,能及時發現並處置露天焚燒事件。”
北碚智慧環保指揮中心牆上,一塊大屏幕實時顯示著北碚智慧環保“治氣”體系各站點的監測數據。
自2018年在全市率先建成智慧環保“治氣”體系以來,北碚對該體系持續進行了升級,並深度融入AI算法。當天,記者在北碚智慧環保指揮中心,實地感受“AI算法”在大氣污染防治中發揮的重要作用。
8:34 高空瞭望設備智能識別露天焚燒事件
上午8點過,處理完多起露天焚燒事件后,陳杰緊繃的神經稍稍放鬆,“一般來說,這個季節,早晚天氣較涼快時是露天焚燒的高發時段。現在這個時間點相對輕鬆一些。”
就在陳杰閉眼小憩時,大屏幕上突然彈出一條信息:8點34分45秒,東陽小學附近高架橋下發現露天焚燒事件,識別率80%。與此同時,指揮中心后台運維人員劉旭材也收到了北碚智慧環保平台“事件中心”推送的遠景、中景、近景3張照片,要求對露天焚燒事件進行人工甄別。北碚智慧環保平台“事件中心”同時將事件信息、露天焚燒點位坐標及3張照片通過“環動縉雲”App推送至東陽街道網格員、生態環境義務監督員任偉的手機上。
北碚共有192個村、社區,劃分了191個網格,像任偉這樣的生態環境義務監督員共有193名。任偉收到相關信息后,立即趕赴現場進行核實處置。26分鐘后,任偉完成處置並反饋。
“我們對47套高空瞭望設備進行升級,深度融入AI算法,使其能夠智能識別生物質燃燒、工業煙雨、煙花爆竹、工地揚塵、渣土車等各類問題,正確識別率高達95%,極大提升了問題發現的精准度。”陳杰告訴記者,在此基礎上,北碚區生態環境局為北碚智慧環保平台配套開發了“環動縉雲”手機端App。指揮中心發現的無組織焚燒、工地揚塵、數據異常等環境污染事件可通過該App下發至生態環境義務監督員等相關負責人,負責人核實情況、處置完成后將現場情況反饋至指揮中心,指揮中心核實情況后予以結案,形成閉環。
此外,生態環境義務監督員發現污染事件,也能通過該App一鍵上報。指揮中心收到事件后,根據事件類型分派至相關負責人進行處理。通過App賦能數字化生態環境治理能力,實現了環境信息指尖查、污染事件一鍵辦,推動環境治理公眾參與。
數據顯示,8月24日19點至8月25日19點,通過智慧環保“治氣”體系智能識別,指揮中心共對21起露天焚燒事件進行了及時處置。
9:03 精准預測為污染防控提供重要參考
剛剛處置完東陽小學附近高架橋下露天焚燒事件,9點03分,陳杰和劉宜朋等人的手機同時收到了一條信息:“北碚區空氣質量預報:8月26日,我區以晴天天氣為主,氣溫28—38℃,主導風向為南風,日間午后氣溫較高,存在臭氧超標風險。”這條信息同樣由北碚智慧環保平台“事件中心”自動生成並發送。
“借助大數據分析模型,智慧環保‘治氣’體系升級了預測預報功能,強化環境空氣歷史同期數值模擬和未來趨勢研判,發現問題和精准預報的能力顯著提升。”陳杰介紹,北碚的47個高空瞭望設備以及1000余個各類污染源監控模塊,廣泛覆蓋大氣、水環境、污染源、固廢、餐飲油煙、信訪投訴等多個領域,構建起“空天地”一體化的監測網絡,為生態環境監測提供了全方位、多層次的數據支撐。
目前,智慧環保“治氣”體系可對未來7天區域空氣質量進行預測並實現3天精准預測,為大氣污染防控措施的制定和實施提供重要參考。“雖然信息顯示的只是第二天的空氣質量預測,但我們在后台能看到全部預測信息。”陳杰介紹。
14點01分,一場主題為“秋冬季北碚大氣污染防治攻堅”的工作會在北碚智慧環保指揮中心召開,討論下一步加強露天焚燒管控和秋冬季大氣污染防控的措施。智慧環保“治氣”體系對未來7天區域空氣質量的預測成為會議的參考依據之一。
“應組建兩個巡查組,對天生、蔡家國控大氣監測站點周邊區域加強巡查監管。”
“要加強VOCs(揮發性有機物)排放管控:重點控制臭氧前體物排放,強化對餐飲、干洗等生活源,噴涂類等工業源,露天焚燒等燃燒源,以及加油加氣站的監管。”
“督促工業錯峰減排,引導涉VOCs排放工業企業在11點至19點高溫時段實施錯峰生產或提升治理設施效率,減少污染物排放。”
……
一條條具體措施在參會人員的踴躍發言中逐漸成形。
20:12 小型監測站精准識別污染來源
時間已過20點,正准備輪流去吃晚飯的陳杰等人,發現大屏幕上彈出了一條紅色預警信息。
有緊急情況!信息顯示,20點12分,天生國控大氣監測站PM2.5濃度突然異常升高。
“怎麼回事?高空瞭望設備並沒有在周邊發現露天焚燒事件啊?”陳杰、劉宜朋等人立即進行研判,“我們初步判斷還是露天焚燒導致PM10和PM2.5濃度異常升高。”
可是,露天焚燒點究竟在哪呢?此時,北碚在國控大氣監測站周邊建設的大氣環境小型監測站發揮了重要作用。
“我們以天生、蔡家國控大氣監測站為中心,向外輻射建設了20套大氣環境小型監測站,重點監測PM2.5、PM10、臭氧因子。”陳杰介紹,通過不同方位小型站數據同時期變化情況,可以有效判斷國控大氣監測站污染物成因及來源方向,從而能更快速、精准鎖定污染源。
隨后,劉旭材立即調取天生國控大氣監測站周邊大氣環境小型監測站的監測數據進行查看,發現污染源來自該監測站偏南方向。
“偏南方向是沙坪壩井口街道區域,會不會是那裡的露天焚燒影響了監測數據?”劉旭材隨即調度相關區域的高空瞭望設備對准井口街道方向,發現有大量煙霧隨風自該區域飄向天生國控大氣監測站周邊區域。
找到了污染物來源,陳杰立即將情況向沙坪壩區生態環境局進行通報。沙坪壩區生態環境局派出夜巡隊伍,前往井口街道進行巡查,果然在該區域內發現了多處露天焚燒點並進行了處置。23點07分,天生國控大氣監測站PM2.5濃度監測數值恢復正常。
“今年上半年,智慧環保‘治氣’體系匯聚數據超過1000萬條,發布預警信息300余條,成功摸排處置環境隱患2000余件,污染源有效處置率高達97.05%,我們人工巡查頻次同比減少了68%,處置時間同比縮短30.97%,大大提高了環境監管效率。”凌晨0點24分,已忙碌了十幾個小時的陳杰等人終於可以回家休息。但北碚智慧環保指揮中心的大屏幕上依然實時顯示著各項監測數據,值班人員還在駐守……
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“巴渝治氣”應用則建立了動態感知體系,集成應用高空瞭望、無人機等感知設備,共享交通、公安、氣象等部門17類數據,構建“治氣”數據底座﹔依托“企業績效評級”機制,重點監管5000余家減排企業,開發“電—污”“交—污”“稅—污”“網格化溯源分析”等智能算法模型快速識別問題線索﹔通過“研判—預警—交辦—整改—復查—督辦—復盤”閉環管理機制支撐“大氣污染防治冬春季攻堅”“大氣污染防治攻堅日調度”等專題工作,問題識別效率提升80%以上,銷號率達97%﹔整合國控站點周邊多維數據,精准研判並推送污染源及問題線索,支撐區縣對重點企業精准幫扶,推動幫扶工作效率提升90%以上。基層通過駕駛艙實現問題“直報直傳”,問題反饋時效提升80%。
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數讀>>>
●8月24日19點至8月25日19點,通過智慧環保“治氣”體系智能識別,指揮中心共對21起露天焚燒事件進行了及時處置
●今年上半年,北碚區智慧環保“治氣”體系匯聚數據超過1000萬條,發布預警信息300余條,成功摸排處置環境隱患2000余件,污染源有效處置率高達97.05%,人工巡查頻次同比減少68%,處置時間同比縮短30.97%(新重慶-重慶日報首席記者 陳維燈 實習生 王子蒿)
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