2016年1月,習近平總書(shū)記提出“把修復長(cháng)江生態(tài)環(huán)境擺在壓倒性位置,共抓大保護、不搞大開(kāi)發(fā)”。為長(cháng)江修復保護工作啟航的同時(shí),指明了方向。之后幾年間,國務(wù)院、生態(tài)環(huán)境部、財政部分別從目標設定、行動(dòng)計劃以及補償與保護機制等不同的角度制訂了綱領(lǐng)性文件。從頂層設計到具體策略,設置了到2020年“堅決打好污染防治攻堅戰”的目標。
法律、條例要求及補償政策為長(cháng)江修復保護提供方向及動(dòng)力的同時(shí),修復和保護的途徑也是大家關(guān)注的焦點(diǎn)。作為長(cháng)江修復保護工作中不可或缺的力量,大數據、人工智能等創(chuàng )新技術(shù)的快速發(fā)展,也為完成2020年長(cháng)江大保護目標提供了更多的實(shí)踐途徑。
在這樣的背景下,“長(cháng)江生態(tài)環(huán)境保護修復大數據與智慧決策平臺”論壇在世博會(huì )期間召開(kāi)。埃睿迪信息技術(shù)有限公司技術(shù)副總裁、首席大數據架構師高振宇以實(shí)際場(chǎng)景為例,介紹了人工智能、大數據等科技在長(cháng)江大保護工作中可發(fā)揮的價(jià)值。
原理:以“輸入響應、優(yōu)化調控”
實(shí)現價(jià)值鏈轉移
科學(xué)技術(shù)方案在長(cháng)江修復保護中真正發(fā)揮價(jià)值,科學(xué)的理念是前提。以往技術(shù)與實(shí)際保護工作需求難契合的短板,主要是緣于對于長(cháng)江大保護中涉及到主要污染因素及治理的認知不足,同時(shí),不能將各種資源及不同參與者進(jìn)行有效協(xié)同。埃睿迪首席環(huán)境科學(xué)家,原中國環(huán)境科學(xué)研究院副院長(cháng)兼總工程師夏青教授在《長(cháng)江大保護—2020水污染防治攻堅戰長(cháng)江治污行動(dòng)頂層設計》一文中指出:“長(cháng)江治污行動(dòng)一要體現‘共抓’、二要‘系統’”。
鑒于此,夏青教授提出了“輸入響應、優(yōu)化調控”的方法論,這也成為埃睿迪將大數據、人工智能技術(shù)應用于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的核心理念。技術(shù)解決環(huán)境污染的關(guān)鍵,是要從源頭,即污染資源輸入著(zhù)手,形成“輸入響應、優(yōu)化調控”的閉環(huán)。在這個(gè)閉環(huán)之下,減少排放、優(yōu)化工藝流程、調控工藝指標就會(huì )成為動(dòng)態(tài)的良性循環(huán)?;谶@個(gè)理念,埃睿迪在技術(shù)和方案上不斷優(yōu)化、提升,通過(guò)搭建諸多數理和機理模型,最終形成作用于環(huán)保及工業(yè)產(chǎn)業(yè)的成熟解決方案:環(huán)境大腦和工業(yè)大腦。

此外,作為屈指可數的、專(zhuān)注于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的大數據公司,埃睿迪在與產(chǎn)業(yè)深度融合的過(guò)程中發(fā)現,我們日常認知的某一價(jià)值鏈條中的廢氣、廢水等污染物,在另外一個(gè)鏈條中,有可能就會(huì )成為生產(chǎn)能源。如果能夠基于廢轉寶理念,建立起不同價(jià)值鏈的關(guān)聯(lián),就會(huì )在解決污染的同時(shí)減少浪費、提升資源利用率。
而通過(guò)“輸入響應、優(yōu)化調控”方法論及技術(shù)方案實(shí)現這個(gè)價(jià)值鏈轉移的過(guò)程,正是埃睿迪長(cháng)江大保護實(shí)踐方案的核心價(jià)值所在。
高振宇通過(guò)一個(gè)視頻短片,對以上理念在長(cháng)江大保護工作中應用的場(chǎng)景進(jìn)行了直觀(guān)的展示。首先,沿線(xiàn)城市化工廠(chǎng)產(chǎn)生的廢棄物入庫,由實(shí)驗室對廢棄物進(jìn)行分析,分析的數據進(jìn)入環(huán)境大腦進(jìn)行計算、預測,并產(chǎn)生相應的指令。在環(huán)境企業(yè)進(jìn)行廢棄物處理的過(guò)程中,結合該指令對溫度、排放進(jìn)行實(shí)時(shí)監測,再通過(guò)另一個(gè)處理流程產(chǎn)生熱量和電能,供應給生產(chǎn)和居民生活。通過(guò)“輸入響應、優(yōu)化調控”理念及環(huán)境大腦和工業(yè)大腦方案完成價(jià)值鏈的轉移。
這種操作方式可以給企業(yè)帶來(lái)明顯的經(jīng)濟效益,降低電能、油等能源消耗。同時(shí),可以在長(cháng)江沿線(xiàn)城市循環(huán)體之間實(shí)現內部消化,不排放或減少排放的同時(shí)產(chǎn)生經(jīng)濟效益。
技術(shù)及方案實(shí)現
大數據智能+長(cháng)江大保護實(shí)踐
支撐埃睿迪工業(yè)大腦和環(huán)境大腦的核心“細胞”,包括其研發(fā)多年的iReadyInsights綠色工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、知識圖譜以及支持平臺運轉的智能技術(shù)。而這些在其“大數據智能+長(cháng)江大保護”實(shí)踐中得到了充分的體現。

在長(cháng)江大保護工作中,有城市、園區、工廠(chǎng)等多種參與體,涉及到水、氣、土壤等多種自然資源形態(tài),產(chǎn)線(xiàn)、工藝、設備等因素,以及新能源、化工、紡織電子等多種產(chǎn)業(yè)。要將這些不同維度的環(huán)境影響因素建立關(guān)聯(lián),有一個(gè)核心載體就是城市。夏青教授在長(cháng)江保護一文中也提到,“要體現‘行動(dòng)’,流域、區域、設施三個(gè)層次均為一市一策”。因此,長(cháng)江大保護的原理是在這個(gè)載體之上,最終在實(shí)現綠色城市、智慧園區、綠色工廠(chǎng)等目標的同時(shí),實(shí)現長(cháng)江的修復及保護。
因此,埃睿迪基于數字孿生和“智能+”的核心技術(shù),以大數據平臺支撐各參與體綠色轉型的共性要求,即綠色生態(tài)、綠色制造、綠色營(yíng)商、綠色發(fā)展。其中綠色生態(tài)是根本,以“共抓大保護、不搞大開(kāi)發(fā)”的頂層設計理念,搭建綠色優(yōu)先的實(shí)現途徑。綠色制造是“大數據智能+長(cháng)江大保護”方案的核心,通過(guò)打造綠色生產(chǎn)模式,減少資源消耗,進(jìn)行污染防治。從而水到渠成地實(shí)現城市的綠色營(yíng)商及綠色發(fā)展。

要實(shí)現以上目標,結合“輸入響應、優(yōu)化調控”的方法,“大數據智能+長(cháng)江大保護”平臺首先解決的是數據輸入的問(wèn)題,即排污數據收集。因此,在“大數據智能+長(cháng)江大保護”方案的最下層提供長(cháng)江沿線(xiàn)生產(chǎn)、生活排污口、大氣、河流等數據匯聚的能力。在這個(gè)層級之上通過(guò)采用數據湖的技術(shù),解決了異構以及龐大數量的數據存儲、計算及應用。之后,測算流域納污能力、以及支持生產(chǎn)調試決策的各種模型構成了長(cháng)江水質(zhì)優(yōu)化的大腦。在最上層,則面向生活、生產(chǎn)、生態(tài)、工業(yè)園區等環(huán)境參與體實(shí)現有針對性的應用方案落地。
對于長(cháng)江修復保護2020年目標來(lái)講,當下,無(wú)異于已經(jīng)進(jìn)入了沖刺的跑道。在這個(gè)過(guò)程中,各方力量的集結和協(xié)同,科技能力與保護需求的契合,應對復雜需求的專(zhuān)業(yè)方案,無(wú)疑才是為這個(gè)必須有成果的沖刺提供的動(dòng)力引擎。