环保新质生产力|污染源自动监测违法违规AI模型技术

　　生态环保产业作为支撑生态文明建设和高质量发展的关键力量，正面临着转型升级的迫切需求。环保新质生产力，正成为推动产业向前发展的核心力量。本栏目将聚焦生态环保产业的新技术、新装备、新材料、新模式，深入宣传推广科技创新成果，及时发布环境技术进步奖项，全面介绍行业内的实用技术装备和示范工程，引导行业持续创新，加快数字、智慧、科技的融合赋能，为经济社会全面绿色转型贡献力量。
 

　　生态环境保护实用技术
 

　　2023-J-43
 

　　申报单位
 

　　北京万维盈创科技发展有限公司
 

　　推荐单位
 

　　北京万维盈创科技发展有限公司
 

　　一、技术简介
 

　　适用范围
 

　　适应于重点污染源自动监测区域的非现场监管执法，通过利用污染源自动监测违法违规行为的AI模型(行为判定与电子证据链)技术，进一步提升精准执法能力、提高监管水平以及减少因环境问题造成的经济损失。
 

　　技术原理
 

　　采用物联网架构，利用现场端动态管控仪采集相关数据，通过弄虚作假分析模型，关联“监测数据——设备状态——人员行为”并进行判断，对异常判断进行标记，并上传管理系统平台，平台利用大数据协同分析技术进行分析研判，构建污染源自动监测违法违规AI模型，生成以异常数据、设备参数变化、人员操作视频等信息组成的违法证据链(行为判定与电子证据链)；通过现场端动态管控仪标记上传的自动监测设备运行状态等信息，优化异常数据排查报警规则，精准推送超标异常报警信息，建立超标异常处理机制，由平台统一指挥进行技术帮扶，最终形成案卷，实现以“互联网+统一指挥+综合执法”为特征的污染源非现场监管机制。
 

　　工艺路线
 

　　污染源自动监测违法违规AI模型(行为判定与电子证据链)技术，主要通过9步骤来实现：
 

　　(1)违法违规侦测：自动侦测弄虚作假、不正常运行、不规范运维、数据异常、通讯异常等情况；
 

　　(2)AI证据链：自动形成证据链，违法违规行为的发生+该行为对设备造成的影响+该设备对监测数据造成的影响；
 

　　(3)现场执法专家建议：每个类型的违法违规专家给出的现场执法建议；
 

　　(4)报警与证据链推送：执法人员提前掌握企业、排口、设备、违法等信息；
 

　　(5)执法前准备：锁死违法违规现场，非执法人员无权进入；
 

　　(6)导航精准找到排口：企业与排口精准导航助力快速到达现场；
 

　　(7)现场违法在线帮扶：针对现场核查进行针对性技术帮扶；
 

　　(8)现场执法情况上传：上传勘查笔录、问询笔录、执法监测报告相关图片、视频、资料等；
 

　　(9)执法大数据分析：对每个核实的违规自动形成“案卷”，从违法违规类型、区域、行业、运维公司、监测点位等多维度对违法违规行为进行分析。
 

　　应用效果
 

　　(1)对生态环境监管
 

　　从技术上锁定和发现弄虚作假企业、不规范运维的运维公司以及企业设备的异常运行情况，可以帮助环保部门非常有针对性地进行精确巡查，能够大大提高环保监管信息化水平。
 

　　(2)对排污企业
 

　　使得企业不敢造假、难于造假，企业减少了因为弄虚作假带来的经济罚款和停产，为企业带来了隐形的经济效益，同时也营造出公平的营商环境。
 

　　(3)对运维公司
 

　　使运维公司的运维更智能化、信息化，实现从纸质台账走向电子台账，从被动运维到主动运维。助力第三方运维公司对自身运维工程师的工作进行监管，为运维活动自证清白提供可靠的技术和信息支撑。
 

　　(4)对社会公众
 

　　污染源非现场端自动监控体系项目建设通过信息化手段对环境监测数据进行管理，提供正确决策性意见和证据判断的基础依据，可以有效缓和人为判断带来的矛盾。
 

　　研发背景
 

　　排污单位监测数据弄虚作假屡禁不止，个别地方不当干预环境监测行为时有发生。例如：拔采样探头、接稀释管路、加装过滤装置等行为非常隐蔽，且污染源自动监控系统是由采样子系统、分析子系统、数据采集与通讯子系统组成，数据流向环节较多，造假方法与手段也较多，尤其是通过“电子信息化技术”的造假行为非常隐蔽，难以发现，更难溯源与调查取证。同时，排污单位和第三方运维公司相互串通、伪造篡改监测数据等问题时有发生，急需提高生态环境执法效能，严厉打击自动监测数据造假违法行为。
 

　　环境监管部门目前缺乏行之有效的监管手段和工具。监管部门目前主要通过定期人工巡查的方式、突击检查等方式对其进行监管与查处，任务重、压力大，治标不治本。而且在每次检查过程中需要配备相应数量的人员和车辆，进行轮巡。这样耗费了很多的人力和物力等经济成本，且达不到预期监管(执法)效果。急需通过拓展非现场监管手段，从“人防”走向“技防”，提升环境执法效能。
 

　　技术特点
 

　　可以有效解决和监测数据造假行为难以侦测与取证的问题。若有排污单位作弊，可以直接通过系统抓取相关证据，节省了监管和执法部门在证据收集和验证所需的人工成本和时间成本，提升了环境管理执法效率。
 

　　实现了“事找人”的办公模式，明确了现场执法的任务目标，从而做到执法工作精准无误、有的放矢，减少企业现场检查频次，打造无事不扰的营商环境。同时，也让环境监管实现从“线下跑断腿”到“线上动动手”的巨大跨越，实现了远程可检查、可追溯、可考核的科学精准监管模式，有效震慑了环境违法行为。
 

　　利用该技术，提升精准执法能力，提高监管水平，减少因环境问题造成的经济损失；通过监控数据共享，进一步加强生态环境部门与政府部门、排污单位、运维公司、社会公众等的信息互联互通，实现高效的业务协同。
 

　　二、典型应用案例
 

　　案例名称
 

　　《贵州省污染源自动监控设备动态监控系统》智能监控设施建设项目
 

　　案例简介
 

　　1、项目背景概述
 

　　(1)2018年系统建设前只有在线监测数据，数据故障、维护、校准无法说清，导致数据质量存在问题；
 

　　(2)现场执法困难。平台看到数据超标，去现场执法时企业有很多理由，如：设备故障、设备标定等，使弄虚作假行为发现难、取证难以及案件办理难等；
 

　　(3)运维活动监管完全缺失，只能依赖运维公司的自觉；
 

　　(4)虽允许企业上报设备故障、对数据进行修约，但对这些行为的合规性、合理性却没有核实手段，导致时有发生企业谎报故障掩盖超标等行为。
 

　　2、项目建设
 

　　万维盈创科技发展有限公司负责系统的设计、施工、运行、技术服务。
 

　　3、建设效果
 

　　(1)通过对1003家排污企业，1250个排口进行智慧化改造，实现了从排放口到站房的全过程监管；实现了对监测数据、运行状态、工作参数、进门日志、运维信息、视频信息等全要素监管；实现了对人为干扰采样口、设备运行、人员运维、篡改参数等全行为监管，使贵州省形成了重点污染源精细化大数据管理的模式。
 

　　(2)实现了103个品牌型号、4000+套在线分析仪器的标准化管理，使仪器台账更精细化、运行过程更可视化、运行质量更数据化。
 

　　(3)实现了对180+家运维机构，1290+运维工程师的规范化管理，使运维监管可追溯。
 

　　(4)实现从“人防”到“技防”，从“现场查找证据”到“远程锁定证据”的转变。目前利用该系统已办理涉弄虚作假案件数超三十起，为自动监测违法违规行为的判定标准化、流程化、智能化、法制化进行了切实有效的实践。
 

　　达到的标准或性能要求
 

　　对辖区内自动监控设施运行进行监管，推动开展非现场执法。通过对数据、视频、门禁等信息的采集、计算及上传和经分析推送的报警信息，上线以来协助环境监管部门查处违法违规案例50+次、不规范运行100+次，极大地提升了辖区内自动监控监管水平，有力震慑了违法排污单位，确保了自动监测数据的真准全，促进排污单位长期稳定达标排放，取得较好的社会效益和环境效益。
 

　　业主单位
 

　　贵州省环境监控中心
 

　　投运时间
 

　　2018年11月
 

　　工艺流程
 

　　污染源自动监测违法违规AI模型(行为判定与电子证据链)技术，主要通过9步骤闭环管理技术路线来实现：
 

　　(1)违法违规侦测：自动侦测弄虚作假、设备不正常运行、不规范运维、数据异常、通讯异常等情况；
 

　　(2)AI证据链：自动形成证据链，违法违规行为的发生+该行为对设备造成的影响+该设备对监测数据造成的影响；
 

　　(3)现场执法专家建议：每个类型的违法违规专家给出的现场执法建议；
 

　　(4)报警与证据链推送：执法人员提前掌握企业、排口、设备、违法等信息；
 

　　(5)执法前准备：锁死违法违规现场，非执法人员无权进入；
 

　　(6)导航精准找到排口：企业与排口精准导航助力快速到达现场；
 

　　(7)现场违法在线帮扶：针对现场核查进行针对性技术帮扶；
 

　　(8)现场执法情况上传：上传勘查笔录、问询笔录、执法监测报告相关图片、视频、资料等；
 

　　(9)执法大数据分析：对每个核实的违规自动形成“案卷”，从违法违规类型、区域、行业、运维公司、监测点位等多维度对违法违规行为进行分析。
 

　　运行情况
 

　　面向环境监管部门：从技术上锁定弄虚作假企业、运维公司不规范运维以及企业设备的异常运行情况，可以帮助环保部门非常有针对性地进行精确巡查，能够大大提高环保监管信息化水平。对排污企业进行精准监管，节约大量的人力和物力成本，提升了环境监管部门的环境监管执法效能。
 

　　面向排污企业：强化企业落实生态环境保护主体责任，使得企业不敢造假、难于造假、造假必被抓，企业减少了因为弄虚作假带来的经济罚款和停产，有助于企业优化治理工艺、对有效降低污染物排放量提供数据参考，对企业环保形象提升具有重要作用。
 

　　面向运维公司：使运维公司运维更智能化、信息化，实现从纸质台账走向电子台账，从线下到线上、从被动到主动运维。助力运维公司内部监管，自觉规范运维。
 

　　面向社会公众：通过提高污染源监管的针对性和监管效率，促进数据质量提高、促使企业达标排放，实现污染减排目标，使周边群众对环境状况更安心，从而达到提升社会效益的目的。
 

　　该系统从建设至今稳定运行，助力环境管理部门提高了执法效能，也对排污企业提供了智慧环保服务，更对运维公司提供了智慧运维服务。
 

　　技术应用产生的碳减排效果
 

　　通过该系统实施，大幅提升环境监管执法能力，可以倒逼排污企业放弃弄虚作假行为不被发现的幻想，对排污企业起到震慑作用，防止企业偷排、漏排的发生。而排污企业要想使污染物排放达标，必须改善治污设施，从而实现减少污染物总量和浓度排放的目标，改善生态环境质量。
 

　　三、技术申报单位联系信息
 

　　单位名称：北京万维盈创科技发展有限公司
 

　　单位地址：北京市昌平区北七家镇七北路42号院TBD云集中心2号楼C座305
 

　　联系人：田华川
 

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