HJ 817－2018

背景随着工业化和城镇化进程的加速,各地经济呈蓬勃发展之势,然而伴随而来的是环境问题的日益严峻。当资源环境问题逐渐成为制约经济发展瓶颈时,各种环保政策、治污标准也陆续走到台前,各种污染控制设备相继被安装。各地陆续建设起来的污染源在线监控工程让污染无所遁形,而无论是主动还是被动,治污是最终的目的。国内就有很多城市设有例如大气污染指数监测、水质监测等环境监测系统,物联网技术的普及,让这些零散的监测有机的整合在一起,然后再通过物联网技术实现资源互通以及在线监控等一系列更新、升级。 环保物联网技术是把各类污染源信息和环境信息实时采集,建立统一的智能海量数据资源中心,进行数据挖掘、 模型建立,从而为监管部门提供总量控制、生态保护、环境执法等服务的数据基础。 污染源监控系统属于环保物联网应用范畴,用物联网技术作支撑,实现环保监控。污染源在线监控系统是在点线面源的合适点位上安装各种自动监测仪器仪表、感知设备、终端设备和数据采集传输仪,应用物联网海量集成技术细化污染源监控系统全方位架构,并通过多模异构的通信方式与监控中心连接,实现在线实时通讯,这样传感器感知的点位环境状态就被源源不断地发送并存储在数据库服务器上,从而由监管部门对排污口的排污情况进行实时分析、监测、管理。 (2)意义物联网技术作为一项前沿技术,在环境监测中所起到的作用是十分突出的,尤其是在当前环境污染严峻的背景下, 为人类社会长远发展带来了刻不容缓的挑战。而得益于物联网技术在环保领域的不断探索和实践,一个集信息感知、数据处理和综合管理于一体的环保物联网应用体系已初步形成。环保物联网的建设与应用已成为推动环境管理升级、协调经济发展与环境保护的矛盾、培育和发展战略性新型环保产业的重要手段,对促进环保事业的发展已经并将继续产生深远影响。 物联网技术的本质特点在于实现物物相连,可以将物体本身的信息通过先进的传感器和智能设备收集,传输到信息平台上进行统一分析和管理。环境物联网在实际应用中范围涉及较广,遍布全国各地,是一种先进的对污染源监控和管理的信息系统。环保物联网逐渐成为当前治理环境污染的主要手段,通过大量先进技术应用,促使环境管理工作模式发生了本质上的转变。总的说来,环保物联网在环境监测中应用具有十分深远的意义,对于科学发展观贯彻以及环境保护起到了极大的促进作用。 在环境保护领域中及物联网技术实际应用中,可以实现对环境信息的采集、传输、分析及存储,有助于提升环境保护工作成效和质量,推动环境管理工作持续发展,对于我国未来环境发展具有十分突出的促进作用。 本标准的制定,立足现有环保物联网环境,面向环保行业各种各样、多模异构的终端,规范了污染物在线自动监控 (监测)终端侧技术算法的功能技术要求,满足多模异构环境监测、感知终端的管控要求。制定全省统一的环保行业终端算法标准,规范行业发展。满足政府监管的需求,为政府监管提供技术标准。 (3)必要性 1)现状分析环保行业在2018 年颁布并实施了《环境空气中颗粒物 (PM10 和PM2.5)连续自动监测系统运行和质控技术规范(HJ 817-2018)》行业标准,在2013 年颁布并实施了《环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统技术要求及检测方法(HJ 654-2013)》,河北省在2017 年颁布并实施了《大气污染防治网格化监测系统技术要求及检测方法 (DB13/T 2544-2017)》,环境保护部在2018 年发布了《环保物联网总体框架(HJ 928-2017)》,目前只是提出了环保物联网的整体架构,以及按照不同的环境空气颗粒物和污染物制定不同的标准,针对环保水、气、土、声、生态等的统一的终端算法标准目前环保行业还没有,并且河北省尚未颁布环保行业多模异构的终端算法标准。 由于近年来物联网技术的快速发展,环保行业各类数据采集传输终端已经在监测水、气、土等方面得到了广泛的应用。但是,现行的行业终端存在覆盖不全、功能缺少、智能化程度低、维护成本高等问题。并且,市场上终端功能和技术指标参差不齐、种类多样,主要表现如下: a)不同厂家终端功能差异比较大,存在终端功能不能完全满足污染物在线自动监控(监测)系统需求的情形。终端与物联网关的交互存在流程不统一、交互能力不一的问题; b)目前市场上大部分终端产品仅仅提供有线方式进行数据传输,尚未提供多种可选的无线通信方式连接,导致污染物在线自动监控(监测)系统在结构上的复杂度高、系统可靠性低、维护成本高; c)环保行业中对终端的功能方面缺乏统一的功能标准要求。 2)相关技术成熟度 a)环保终端技术相对成熟,市场上环保终端产品已经比较成熟,环保终端研发生产厂家也比较众多;目前省、市级别的污染物在线自动监控(监测)系统已经连接了大量的环保终端,已经大规模应用于环境保护项目中; b)在大气环保终端标准领域,行业标准方面,于2018 年颁布并实施了《环境空气中颗粒物(PM10 和PM2.5)连续自动监测系统运行和质控技术规范(HJ 817-2018)》,于2013 年颁布并实施了《环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO) 连续自动监测系统技术要求及检测方法(HJ 654-2013)》, 为本标准在制定监测环境参数提供重要标准参考; c)目前已经对接和试验验证了石家庄瑞澳科技有限公司环保监测终端、武汉拓宝科技股份有限公司环保监测终端、深圳唯传科技有限公司监测终端、深圳市昂久电子技术有限公司环保监测终端、北京微点至信科技有限公司环保监测终端、深圳市华谊环保科技有限公司环保监测终端和广东伟创科技开发有限公司环保监测终端等产品的算法和实现的功能。在试验验证过程中,上述终端都能与污染物在线自动监控(监测)系统正常连接,并能完成实时数据的上传和指令接收和执行功能,能实现终端算法的基本功能。但是存在功能和性能较差、通信方式单一、安全性低等问题,需要对终端进行制定标准,解决这一系列问题。

三、工作组简况,起草单位,协作单位,包括工作组成立、成员情况及其所做的工作等。 (1)起草单位起草单位:汉熵通信公司 (2)工作组简况汉熵通信公司是拥有自主知识产权的工业物联网整体解决方案提供商和运营商。公司专注于物联网核心芯片、无线通信设备和人工智能大数据平台的设计、研发与应用,是由国家“千人计划”专家领衔掌握物联网和大数据领域自主核心技术的高新技术企业。“智能互联”解决方案和完整的 “一张网+九朵云”(即以“无线承载网络”支持各行业应用的汉熵云)技术路线,覆盖环保、消防、农林、市政、安监、 能源、旅游、交通、工业4。

0 等多个重要行业及关键领域, 公司研发成熟终端、网关、多模异构物联网、物联网平台等相关产品,科研技术实力雄厚。 (3)项目主要负责人简历王铁军博士为汉熵通信有限公司创始人兼CEO,作为国家“千人计划”特聘专家,在通信、芯片和ICT 领域深耕多年,曾任爱立信通信有限公司东北亚区(大中国区、日本、 韩国)高级副总裁、行业与企业事业部总裁;美国威讯半导体(RFMD)研发策略总监。曾主持、主导并参与过百余项国内外大型移动通信工程、智慧城市项目的设计和实施。 王铁军博士分别入选中央“千人计划”、国家特聘专家、 国家开发银行特聘专家、北京市“海外高层次人才”(海聚工程)、北京市政府特聘专家、中关村高端领军人才、北京市侨联特聘专家委员会委员和武汉大学客座教授。 王铁军博士于美国哥伦比亚大学(Columbia University) 获无线通信专业硕士学位;于美国加州大学(圣地亚哥)(University of California, San Diego)无线通信中心获得博士学位。王铁军先后师从于Dr. Richard D. Gitlin (贝尔实验室技术总监、美国工程院院士、IEEE 终身院士), Dr. John G. Proakis (数字通信的奠基者和学术领袖、IEEE 终身院士)。在通信领域国际最高级学术刊物上发表了多篇被业界高度关注和广泛引用的论文,并荣获2006年世界IEEE PIMRC 最佳论文奖。王博士持有四十余项已批准授权的发明专利,其中80%的专利已为世界500 强企业授权有偿使用, 是知识产权发展中维权成功的范例,为世界科技进步和经济发展作出巨大贡献。 (4)主要起草人地方标准起草人员名单组内职务姓名工作单位职称/职业专业项目负责人王铁军汉熵通信有限公司电子工程正高级工程师、国家特聘专家无线通信组长张海娟汉熵通信有限公司解决方案经理信号与信息处理组员杨成双汉熵通信有限公司高级硬件设计师通信工程组员张伟汉熵通信有限公司架构设计师军事技术运筹组员他旭翔汉熵通信有限公司网络安全设计师软件工程组员瓮浩汉熵通信有限公司电子工程工程师电子科学与技术组员田玉颖汉熵通信有限公司解决方案工程师视觉传达设计组员张广汉熵通信有限公司电子工程高级工程师电子信息工程组员苏毅汉熵通信有限公司高级硬件设计师电子信息工程组员庞博汉熵通信有限公司算法工程师通信工程组员梁娟汉熵通信有限公司算法工程师人力资源管理组员李战瑛汉熵通信有限公司产品设计师管理组员谢东汉熵通信有限公司算法工程师电子科学与技术组员孙彤辉汉熵通信有限公司大数据工程师信息与计算科学组员王哲汉熵通信有限公司研发工程师通信工程组员刘泽福汉熵通信有限公司研发工程师物流管理四、主要工作内容,包括但不限于重要工作组会议的主要议题和结论等。 (1)编写河北省地方标准制修订计划任务书,申请地方标准立项; (2)项目立项,成立工作组; (3)对地方标准相关事项进行调查分析、实验、论证; (4)调研拟制定标准相关的现状、相关技术成熟度和国内外同类标准; (5)标准草案起草,形成征求意见稿; (6)征求有关行政主管部门以及企业事业组织、社会团体和教育、科研机构等方面意见,在网上向社会公开征求意见;根据意见进行修改; (7)形成标准送审稿,并报送标准化行政主管部门审查; (8)召开专家审定会审定。

五、标准编制的原则。 (1)编制标准应用领域为环保行业,满足大气、水、 土壤、海洋、核与辐射、固体废物与化学品、噪声、自然生态等环保应用类型的通用终端标准; (2)编制标准包含污染物在线自动监控(监测)终端侧技术算法的功能要求; (3)编制标准涉及了GPRS、CDMA、TD-SCDMA、WCDMA、 CDMA2000、LoRa、WiFi、LTE、NB-IOT 等多模异构无线通信能力; (4)编制标准涉及了感知、采集、传输、通信、管理维护等算法要求; (5)编制标准涉及了音视频、图像、数据等通信算法要求; (6)编制标准涉及了具备基于区块链的高安全机制的要求; (7)编制标准涉及了自动纠偏校准功能要求; (8)编制标准涉及了主动请求采集数据的功能要求; (9)编制标准涉及了存储、处理能力,实时性高,满足环保行业实时性的要求。

六、技术内容的确定方法和依据。 (1)标准适用范围本标准适用于环保行业污染物在线自动监控(监测)系统中终端算法的功能设计。 (2)相关标准和依据 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则第1 部分:标准化文件的结构和起草规则》 HJ 928 环保物联网总体框架 (3)技术内容的确定办法 a)调研当前市场上环保终端概况。 环保终端技术相对成熟,市场上环保终端产品已经比较成熟,环保终端研发生产厂家也比较众多;目前省、市级别的污染物在线自动监控(监测)系统已经连接了大量的环保终端,已经大规模应用于环境保护项目中。 b)调研国家、行业、地方有关污染物在线