站在“云”端的中康韦尔

  2014年12月31日，年度的最后一个工作日，陈龙在位于河北大学创新园区的办公室内，异常忙碌。他面前的办公桌上，有助理整理出来的一摞摞厚厚的资料——2014年6月，天津市政府采购中心以公开对外招标方式，对天津市环境监视测定中心大气常规污染物监测设备项目实施政府采购，环境空气颗粒物自动监测仪（PM10）、环境空气颗粒物自动监测仪（PM2.5）、NO-NO2-NOx监测仪、SO2监测仪、CO监测仪、O3监测仪等专业仪器成为城市大气环境治理的标配；2014年12月，湖北大冶市第三次公开采购大气环境移动在线自动监测系统；同月，内蒙古赤峰公共资源交易中心受赤峰市环境监测中心站委托，公开招标采购大气污染防治环境监测综合管理系统平台，招标过程跨越到新年之后；就在此前一天的12月30日，环保部通报空气质量新标准监测实施工作最新进展：提前一年完成《大气污染防治行动计划》关于城市空气质量新标准监测实施的要求。

  根据环保部提出的空气质量新标准“三步走”实施方案，我国2012年将首先在直辖市、省会城市以及长三角等重点区域实施国家环境空气质量新标准，2013年在113个环保重点城市和模范城市实施，2015年扩展到所有地级以上城市。自2016年1月1日起，以上各地都要按照新标准监测和评价环境空气质量，并向社会逐点实时发布监测结果。2015年1月1日起，全国338个地级及以上城市共1436个监测点位，将全部开展空气质量新标准监测，并向社会发布可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）和一氧化碳（CO）等6项指标的实时监测数据和空气质量指数（AQI）。陈龙向一直跟踪报道企业科技项目进展的记者微微一笑：现在很多人终于承认我们的科研项目方向是无误的，而且对社会意义重大！

  中康韦尔环境科技有限公司位于河北省保定市，38岁的陈龙是这家非公有制企业的CEO。从2012年开始，中康韦尔环境科技有限公司致力于大气环境自动化监测及大数据平台的建设项目研发。对于一家非公有制企业来说，这个课题有些庞大，投入也一度捉襟见肘，但陈龙却一直坚信项目的研发方向，投入数千万元，完成了智能环保空气质量监测系统的研发。陈龙的产业研发开端或许要源于身处之地对污染的切肤之痛。2013年1月1日，环保部首次公布的《京津冀、长三角、珠三角区域及直辖市、省会城市和计划单列市等74个城市空气质量状况报告》，保定连续8天出现严重污染，根据结果得出，保定排名倒数第五，API污染指数高居第三位。到了2014年12月环保部发布的11月份京津冀、长三角、珠三角区域及直辖市、省会城市和计划单列市等74个城市空气质量状况中，按照城市环境空气质量综合指数评价，保定则排在了全国末位。中国空气质量的标准并不严苛。以PM2.5为例，这个被确认为一级致癌物的污染物，世界卫生组织推荐的健康指导值是10微克／立方米。而在中国的空气考核体系里，PM2.5的年均浓度低于35微克／立方米，就算达标。对于这座距离北京200公里的华北城市来说，大气环境却使其成为远近闻名的“污染重灾区”的代名词。陈龙习惯站在办公的地方的凉台远眺，他说，当我经常看不见远处的楼群时，除了咽喉的异样，还有心底的焦灼。中康韦尔就是在这“十面霾伏”中悄然而生，一直从事医疗器械产业运作的陈龙坦白说自己是“白丁”入门，他组建科研团队，投入巨资进行研发。两年之后，中康韦尔环境科技有限公司拿到了近70项技术专利，智能环保空气质量监测系统也区域完善，开始最后的产品化试验。针对国内环境空气质量监测站建设周期和占地面积的局限性不能够很好的满足目前监测站点的需要，科研人员基于云平台体系，联合GIS、Web Service、SOA、WIFI的无线传输技术、北斗智能定位技术和3G技术，采用工业级芯片集成LSI大规模集成电路，依靠结合现有先进的颗粒数量检测、气体含量检测、温湿度检测等技术的高精度传感器监测空气环境中的污染物，创新开发出了智能空气质量监测仪，主要是针对《环境空气品质衡量准则GB 3095-2012》目前环境空气污染物基本项目颗粒物（粒径小于等于2.5um）、颗粒物（粒径小于等于10um）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）和臭氧（O3）的监测。检测系统包括有车库检测组件、小区环境检验测试组件以及室内检测组件。车库检测组件包括有一氧化碳检测器、二氧化氮检测器；小区环境检验测试组件包括有PM2.5颗粒物检测器、PM10颗粒物检测器；室内检测组件包括有天然气检测器以及温湿度检测器。检测系统通过WIFI信号收发组件与控制中心无线信号连接。通过智能空气质量监测仪的高精度传感器能对空气环境中的低浓度痕量对应物质有着敏感的响应，精确地快速反映出真实值，做到对大气环境指标数据的实时监测。按照陈龙的设计架构，如果将这套系统应用于保定，应该是落实京津冀大气污染联防联控重要的一步，作为全国第一个将城市划分为网格化监测的空气质量管理系统，打破了常规的以点带面的做法，能轻松实现中小尺度空间、精准时间粒度的污染监测与污染预报。随后，在北京、天津和河北11个地级市运行城市空气质量管理系统，对整个京津冀地区，可以加强对灰霾、臭氧的形成机理、来源分析、迁移规律和监测预警等研究，为污染治理提供科学支撑；对一个地区而言，能轻松实现工业公司污染监管、扬尘污染监管、机动车尾气污染监管、淘汰落后产能，实现产业体系优化和环保精细化管理，从源头上预防、控制环境污染和环境破坏，解决监督管理力度不够问题，解决偷排偷放、弄虚作假问题，配合城区网格化管理体系建设，实现网格化管理自动化与智能化。全国政协委员、中国疾控中心主任王宇认为：“雾霾的大多数来自并不是汽车尾气、粉尘污染等，而是砷和多环芳烃等，要找到关键的污染来源，把钱花在刀刃上，这样治理大气污染才能见到成效。”他强调治理雾霾关键是要加强监测与评估。“寻根溯源不能依靠人的嗅觉和视觉去寻找，得依靠科学技术的力量、科学的仪器，用事实说话！”陈龙自诩：我现在就是要做第一个吃螃蟹的人！中康韦尔这朵环保的科技之花，在华北一隅静静绽放。

  保定市环保局相关领导和中康韦尔专家在云平台控制中心进行空气质量预报预测会商

  2013年被国内外媒体称为“大数据元年”。大数据如同浪潮一般席卷全世界，不仅在信息技术行业备受瞩目，更成为变革科研、商业、政府运作方式乃至人类思维方法的一个热点。陈龙说，没多少人能关注到大数据的重要性，至少没多少人认识到大数据对社会民众真正的价值。他耐心为记者叙述一个故事：2009年出现一种新的流感病毒。这种甲型H1N1流感结合了导致禽流感和猪流感的病毒的特点，在短短几周内在全球迅速传播。有人恐慌于可能会爆发大规模流感，类似于1918年在西班牙爆发的、影响了5亿人口并夺走了数千万人性命的大规模流感。当时更糟糕的是，我们还没有研发出对抗这种新型流感病毒的疫苗。公共卫生专家能做的只是减慢它传播的速度。但要做到这一点，他们必先知道这种流感出现在哪里。由于人们可能患病多日实在受不了了才会去医院，同时这个信息传达回疾控中心也需要一些时间，因此通告新流感病例时往往会有一两周的延迟。然而对于一种飞速传播的疾病，信息滞后两周的后果将是致命的，这种滞后导致公共卫生机构在疫情爆发的关键时期反而无所适从。但是在甲型H1N1流感爆发的几周前，互联网巨头谷歌公司的工程师们却准确预测到了此次病毒的爆发，它令公共卫生官员们和计算机科学家们感到震惊。谷歌的工程师曾撰文解释了谷歌为什么能够预测冬季流感的传播：不仅是全美范围的传播，还能够具体到特定的地区和州。原来，谷歌通过观察人们在网上的搜索记录来完成这个预测，他们设立关注特定检索词条的频繁使用与流感在时间和空间上的传播之间的联系。谷歌保存了多年来所有的搜索记录，而且天天都会收到来自全球超过30亿条的搜索指令，如此庞大的数据资源足以支撑和帮助它完成这项工作。他们的预测与官方数据的相关性高达97%。和疾控中心一样，他们也能判断出流感是从哪里传播出来的，而且他们的判断非常及时，不会像疾控中心一样要在流感爆发一两周之后才能做到。惊人的是，谷歌公司的方法甚至不需要分发口腔试纸和联系医生—它是建立在大数据的基础之上的。这是当今社会所独有的一种新型能力：以一种前所未有的方式，通过对海量数据来进行分析，获得有巨大价值的产品和服务，或深刻的洞见。因为认识，所以坚持。从企业成立伊始，陈龙就提出了环境监视测定的云平台—即大数据服务方向。中康韦尔的大数据平台建设从2012年就拉开了序幕。在中康韦尔，被称为云计算中心的大数据平台是数据存储、分析、挖掘的重要载体，基本功能是利用云计算强大的数据处理能力对采集点的大气污染物的排放量进行存储分析与数据挖掘，建成京津冀最完整的大气污染排放数据库。在河北大学科技园区，占地面积3000平方米，投资规模已达到5000万元的大数据平台已经让中康韦尔站在“云”端，眺望更为广阔的世界。总有商业伙伴惊异于陈龙的超前思维，他的前瞻性视觉在时间检验面前显得与众不同。中国疾控中心主任王宇在2014年提到雾霾监测的重要性，按照此前卫生、疾控部门分析，雾霾天对人体的影响，大多数表现在呼吸道功能有问题的人群，比如患哮喘、慢阻肺等呼吸道疾病患者，长期持续雾霾天气会导致呼吸系统疾病和心血管疾病的患者发病率增高，相应的死亡率也会增加。但具体致病的因果关系有多紧密仍需调查研究数据“说话”，不过因为缺乏系统的长期监测，无法揭示雾霾特征污染物对健康的危害。因雾霾导致发病、死亡的具体概率，目前都没有翔实的统计数据。中康韦尔在环境保护领域应用大数据技术能视作是建立创意与实用兼具的环境治理模式的崭新开始!中康韦尔计划借助大数据采集技术，将收集到大量关于各项环境质量指标的信息，通过传输到中心数据库进行数据分析，直接指导下一步环境治理方案的制定，并实时监测环境治理效果，动态更新治理方案。通过数据开放，将实用的环境治理数据和案例以极富创意的方式传播给公众，通过一种鼓励社会参与的模式提升环境保护的效果与效率。

  APEC蓝，2014年新的网络词汇，形容APEC会议期间北京蓝蓝的天空。这一次举世瞩目的盛会，也成为中康韦尔成长发展阶段性的考场。2014年11月，为了确认和保证会议期间空气质量，环保部出台《环境保护部亚太经济合作组织（APEC）会议空气质量保障督查方案》，截至11月8日，河北省已有8个设区市和两个省直管市启动了一级重污染天气应急减排措施，共有2000多家企业临时停产，1900多家企业限产，1700多处工地停工。为了做好APEC会议期间的空气质量预报预测工作，11月，保定市环境保护局领导前往中康韦尔，与中康韦尔首席气象科学家，共同在技术方面对APEC会议期间的空气质量进行联合预测预报会商。事后，保定市环境保护局有如此结论：中康韦尔的城市空气质量管理系统可以有明显效果地地对空气质量进行实时监测，准确性较高。配合环保局对APEC会议期间的风力、温度、湿度等气象要素及环境空气质量进行了预测预报，通过智能空气质量检测仪采集的数据与环保局的监测站数据共同传输到城市空气质量管理系统。该系统结合地形特点、产业体系以及气象条件做综合数据分析，为环保局在APEC会议期间实施的环境空气质量的监测、预报和预警提供了重要参考是依据。保定市环境保护局更为详细的资料举例说明：2014年11月22日京津冀区域曾出现一次重污染天气过程，为配合环保局落实环保部及省环保厅的有关通知要求，对此期间空气质量进行及时预测预报，中康韦尔向环保局提交了空气质量预报分析报告。该报告利用其城市空气质量管理系统，准确对当月22日至26日的空气质量进行了预测预报，对环保局在此间的应急处置提供了有效帮助。目前，中康韦尔已经自主研发出了新一代空气质量传感监测系统和相关核心设备，实现对传感布点区域大气环境和空气质量的24小时全天候自动实时监管，并基于云计算环保大数据平台，提供很多类型的增值服务。中康韦尔与IBM中国研究院联合研发了新一代基于多种数值预报模式的“城市大气质量监测预测决策支持平台”，充分的利用大数据分析和高性能计算等领域的技术优势，集成自主的空气质量传感监测系统，实现了海量数据的快速传输和优化处理，通过不同数学模型及多模型动态组合优化，可最大限度提升监测预测决策的精度和时效性，从而为政府大气污染防治提供中短期科学决策与长期措施效果的定量评估提供支撑。陈龙说：大数据应用在环境保护有两个亮点：首先是365天的24小时不间断环境变化监测，其次是基于可视化方法的环境数据分析结果和治理模型的立体化展现。通过虚拟的数据我们大家可以模拟出真实的环境，进而测试所制定的环境保护方案是否有效，这种极具创意的环境治理方式已经在多个国家得到应用。中康韦尔的大气环境监视测定系统WIFI和3G技术的完美结合使网关具备了无线的一对一接收和定向发送，在经过其独有的加密方式，保证了其数据的安全性。方便有关部门对各个监测点的空气环境质量实时掌握，对于突发情况采取及时应对措施，以利于及时治理空气环境的污染及控制。此前的10月份，保定市科协组织各领域专家在中康韦尔召开技术对接大会，中国通信学会处长徐智君、清华大学自动化系副教授曹丽、中国仪器仪表学会秘书长朱险、中国电子学会副秘书长王玉生等专家学者前往中康韦尔云计算平台控制中心现场参观了解后，一致表示希望在通信、气象等领域展开合作。

  现在，人类社会已确定进入了一个全新的历史阶段—大数据时代。人成为一切数据足迹的总和，人们的一切行为都以数据的形式被记录、被储存、被处理。陈龙说，在大数据时代，信息逐渐趋于扁平化，这在某种程度上预示着数据对于每个身处其中的人而言都是公平的。在大数据时代，人人都可以像上帝一样，通过各数据汇总，俯瞰万千世界的任何一面。最高决策者如此，普通公民亦如此，只要你愿意参与进来。只有全民参与，共同落实《大气污染防治行动计划》，才能使灰蒙蒙的天空早日重现清澈的蓝天。大数据不仅是一种海量的数据状态及其相应的数据处理技术，更是一种思维方法、一项重要的基础设施、一个影响整个国家和社会运行的基础性社会制度；大数据也并不仅是一场技术变革，更意味着一场社会变革，而这种社会变革又伴随并呼唤着公共管理与公共服务领域的变革。中康韦尔正爬升于大数据的“云”端，俯看公共环保领域世界，用自身的智慧，为社会管理和每个人的健康生活提供帮助。

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