圣凯安空气站-大气监测系统-空气质量监测方案-13316968377
据调查，全国超过90%的城市居民表示每天不再只是查看天气是否有雨、温度高低那么简单的气象，对于空气环境质量、光照强度、大气压力、风速噪音等都格外关注，到底是什么改变了人们的生活出行习惯？答案不言而喻。
随着全国两会对环保的提案和一系列环保政策的出台，聚焦民生的环境治理问题已成国家高度重视的热点议题。事实上，不仅仅是今年两会，往年也是如此，环保一直是备受关注的民生问题。由于大气环境的污染恶化和雾霾天气的增多，经济高速发展造成的环境污染已严重影响到生态经济可持续发展和人们的身心健康，国家环保消污减排的宏观方针早已不再是宣传口号，已切实落实到地方政策和规划建设中。
为贯彻落实《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，参考环保部印发的《大气PM2.5网格化监测点位布设技术指南（试行）（征求意见稿）》等四项技术指南意见的函，“污染防治攻坚战”的热潮在各省市如火如荼，想防治先了解，所以，首当其冲的就是高密度网格化环境监测体系的部署建设。
网格化监测点位布设已有标准性的文件指导，但也存在区域化的差异，如何实现多种业态交叉污染监测管理，如何制定高排污热点网格区域的片区划分和治理标准，均是环保相关部门重点关注的问题。
基于网格化检测布局的高密度性和覆盖范围广的特性，如何高效使用有限资源，降低综合管理成本，如何通过网格化环境监测系统实现节约人力物力而达到降污减排的防治目标，如何实现大气环境防治的透明性，倡导民众的监督，加强绿色生态环境的建设，都是亟待解决的问题。
建设依据
全国人民代表大会常务委员会修订《中华人民共和国环境保护法》；
全国人民代表大会常务委员会修订《中华人民共和国大气污染防治法》；
《国务院关于环境保护若干问题的决定》；
《国务院排污费征收管理条例》；
国家标准GB 5748-85《作业场所空气中粉尘测定方法》；
卫生部行业标准WS/T206－2001《公共场所空气中可吸入颗粒物（PM10）测定方法－光散射法》；
《关于印发〈全国环保部门环境应急能力建设标准〉的通知》（环发〔2010〕146号）；
《环境保护部关于印发〈先进的环境监测预警体系建设纲（2010-2020）〉的通知》（环发〔2009〕156号）。
技术标准
《环境空气质量标准》（GB3095-2012）
《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
《环境空气质量监测规范》（试行）（总局公告2007年第4号）
《污染源自动监控管理办法》（总局令第28号）
《工业企业厂界噪声标准》GB12348-2008
《建筑施工场界噪声限值》GB12523-1990
《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》（HJ/T 75-2007）
《固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范》（HJ/T 373-2007）
《环境空气质量自动监测技术规范》（HJ/T 193-2005）
《污染源在线自动监控监测数据采集传输仪技术要求》（HJ 477-2009）
《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》（HJ/T 76-2007）
方案概述
随着国家环境防治政策的逐渐健全以及各项标准性文件的陆续出炉，地方性环境监测治理的实施方案提上日程。
针对差异化区域主要污染物的不同和多种业态交叉现状，本方案采用因地制宜的方法，合理整合检测仪器，形成切实需求的微型网格布点。同时，具有统一的监管平台，可对整个网格化监测系统宏观监控，对相似布点分组管理，实现综合性、灵活性的分析统计，极大节约监管人力资源。而且，根据《大气污染物综合排放标准》和《国务院排污费征收管理条例》等监管法规，针对性的标准气象布点大大减少了相关收税监督部门奔波时间，加大了监管力度，利于控制排污标准，严格环境执法和督查问责。此外，可对网格气象布点数据多维度使用，底层对接天气预报系统，气象监测设备为广大民众及时提供小区域实时气象数据，便利出行等活动，充分利用资源，切实做到便民利民，也实现了环境监测的公开性、透明性，实用性。最终实现资源的统一管理，提高管理效率，为系统投资带来最大的效益。
系统介绍
系统概述
网格化监测设备是一种集数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的环境监测系统。空气质量环境监测系统采用单元网格布点管理的方式，按照“网定格、格定责、责定人”的理念，建立“横向到边、纵向到底”的区域网格化监控平台，应用、整合多项智慧环保技术，在全面掌握、分析污染源排放、气象因素的基础之上，采用因地制宜的灵活设点方法进行部署。实时统计各厂区、监测点的监测设备数据，并根据各监测点的环境条件及其污染情况，来分析与推测区域内整体的排放情况。实现对热点排放区域整体监控，污染物扩散趋势推算，排放源解析等功能，同时结合物联网、智能采集系统、地理信息系统、动态图表系统等先进技术，整合、共享、开发，建立全面化、精细化、信息化、智能化的区域环境在线监测平台，实现对控制污染源无组织排放，减少大气污染等综合管理，为制定节能减排方案提供可靠的数据信息和科学的辅助管理决策。
总体架构
大气网格化微型空气站，按照常规需要监测四气两尘实行监测，分别包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、PM2.5、PM10。其监测范围为一氧化碳（0-20ppm），二氧化硫（0-1ppm）、二氧化氮(0-10ppm)、臭氧(0-1ppm)、PM2.5（0-500ug/m3）、PM10(0-1000ug/m3)。另外的气象五参数（包括温湿度、风速、风向、大气压）、噪音等，也可选配进行监测。
网格化环境监测终端系统由应用层、平台层、传输层和感知层四部分组成。
系统功能
1. 灵活点位布设功能
根据不同周边环境、污染源分布差异情况，采用不同环境监测传感器组合设备，可对不同情况有针对性的灵活布设点位进行监测。
2. 实时数据存储入库功能
实时数据入库功能主要实现网格化环境监测系统内所有的监测点产生的测量数据全部存储在检测平台分布式文件系统，用于存储海量的非结构化数据。
3. 智能报警功能
网格化环境监测终端设备监测到的数据上报至监管平台，一旦数据分析比对超标，将启动智能报警提示功能，报警信息会记录下来，以便日后查询追朔使用；
4. 分析应用功能
通过大数据、云计算对数据换算、判别，实现监测布点的污染排名、参数统计、对比分析等智能分析功能，为热点网格部署和重点污染防治提供依据。
5. APP查询功能
系统配有APP移动终端，可实时查询当前监测布点环境状况和报警详情，方便监管人员实时监控。
6. 数据管理功能
远程管理平台拥有设备数据管理、用户信息管理、报警信息管理等功能。当用户需要某一段时间段或类型的数据时，可使用数图结合的方式查询查看，并可以EXCEL导出数据。
7. 数据对接功能
系统提供Web Service和底层数据接口，供外部系统调用系统数据，方便和第三方平台对接。
系统特点
1. 统一的管理平台
整个网格化环境监测系统同时提供了设备管理、用户管理、存储管理、网络管理等基础设备管控功能。通过优化系统架构，提高系统的整体效能，使平台对各网格监测布点的管理更灵活、更人性化。
2. 开放的体系架构
各网格化环境监测站点设都由网格化环境监测系统管理平台软件进行管理，该平台通过Web Service提供基础服务，方便与政府平台或天气预报系统平台对接。
3. 子系统的统一集成
可对网格化环境监测布点子系统统一的监测、控制和管理，各个子系统按照统一的中间件标准数据采集主控设备通过云管理平台进行数据展示、统计对比与分析。实现将分散的、相互独立的子系统用相同的软件环境进行集中管理，并可以查看各微型气象站的运行状况信息。
4. 数字化与智能化
系统可以在卫星定位基础上实现远距离无线数据传输，而且可通过与地理环境区域化的划分实现灵活、精细、高密的网格化环境监测。以网络化传输、数字化处理为基础，以各类功能与应用的整合与集成为核心，实现数字化与智能化更广泛的扩展与延伸。
系统结构
网格化环境监测系统由各类环境传感器、数据采集主控、无线通讯设备、供电设备、软件平台组成。可用于测量PM2.5、PM10、空气温湿度、风速风向、气压、噪声、光照强度等各类网格化环境数据。系统采用模块化设计，可根据不同地域环境状况，对环境各要素灵活增加或减少相应的模块和传感器，任意组合，方便快捷的满足各种用户需求。数据通过无线/GPRS上传至云管理平台，运用大数据智能动态分析、及时报警、精准锁源，强化监管体系。
系统硬件终端
1. 硬件介绍
系统硬件终端由PM2.5、PM10、空气温湿度、风速风向、气压、噪声、光照等传感器监测设备、数据采集主控、电源和其它辅助支架立杆等设备组成。
2. 主要技术参数
监测因子：PM2.5、PM10、SO2、NO2 、CO、O3、温度、湿度
可扩展监测因子：非甲烷总烃、苯系物、H2S、NH3等
监测周期：60s
工作环境：-20℃~70℃、5%-95%RH
电源：12V/220V
通讯方式：GPRS、WiFi、4G
3. 技术特点
3.1、模块化设计，配置任意组合，便于按需设定不同监测因子，适合大规模网格化布点；
3.2、泵吸密封气室，可用标准气现场进行校准；
3.3、配零气校准模块；
3.4、选用四电极高精度进口传感器及进口PID传感器；
3.5、无需更换采样切割器，可同时测量PM10、PM2.5质量浓度；
3.6、电路采用工业级嵌入式处理器，可适合严苛室外环境，工作环境温度范围（-40—70）℃；
3.7、颗粒物采样采用动态加热控制，去除水雾对测量数据影响；
3.8、颗粒物和气态污染物采样流量采用电子流量计测量流速，动态PID流量控制。长寿命采样动力系统，安静，高效；
3.9、选用工业级数据传输模块，数据传输稳定可靠；
3.10、系统采用双通道通信方式，在极端情况下实现通信，保证数据连续性；
3.11、模块化设计，模块之间采用高可靠性的CAN总线通信，采用汽车电子通信协议，保证系统稳定性；
3.12、不仅可以实现远程数据传输，也可远程读取系统状态信息，并可以实现远程控制，实现远程修改仪器参数，诊断故障；
3.13、终端设备可以通过FTP服务器，远程升级终端的应用程序，实现远程维护，保证用户可以使用最新的应用程序，及时更新系统功能；
3.14、可选配气象五参数测试仪；
3.15、可选配各种参数IP摄像头,保证夜间和视距拍摄要求，可自动抓拍，也可供用户实时查看；
3.16、现场实时数据显示：终端仪表5秒显示一次数据；
3.17、选配数据服务平台可显示分钟、小时均值、日均值。报表分析功能，可生成日
3.18、报表，月报表，年报表、趋势分析等功能。支持同屏多点位显示，支持移动终
3.19、端数据查询，也可向显示终端推送数据；
3.20、安装方式多样，可根据现场情况选择：支架安装，挂杆安装等多种方式，任何一种安装方式均牢固可靠，可抵抗瞬间12级风力。
3.21、颗粒物获得型式试验批准证书（CPA）整机获得环境保护认证证书（CCEP,含TVOC）
4. 布点方案
根据区域内PM2.5空气污染浓度分布及特性、环境敏感区分布、主导风向等因素，结合区域原有监测站的建设情况，识别出大气污染事件重点产生扩散途径，统筹区域微型环境微站建设。
在综合考虑区域的重要性，大气污染物的污染程度、工业化发展水平的高低的基础上，对所在区域进行网格划分，在网格的交点处或中心点设立监测点位，利用分布式冗余节点判断算法，去除传感器冗余节点，从而降低计算复杂度，通信开销及设备成本。同时能够准确判断监测数据的有效性和精确性，能够绘制各布点区域不同时段污染物的扩散趋势，有利于对污染物控制进行科学决策。
区域可划分为工业园区，行政办公区、商业区、居民区、医疗、学校、车站、公共绿地等。重点对高污染工业区进行监测，通过工业园区及周边的输入输出源，来计算排放总量，用来监测工业生产中的污染物质排放是否达标，同时对其它非工业用地空气质量进行监测。
据调查，全国超过90%的城市居民表示每天不再只是查看天气是否有雨、温度高低那么简单的气象，对于空气环境质量、光照强度、大气压力、风速噪音等都格外关注，到底是什么改变了人们的生活出行习惯？答案不言而喻。
随着全国两会对环保的提案和一系列环保政策的出台，聚焦民生的环境治理问题已成国家高度重视的热点议题。事实上，不仅仅是今年两会，往年也是如此，环保一直是备受关注的民生问题。由于大气环境的污染恶化和雾霾天气的增多，经济高速发展造成的环境污染已严重影响到生态经济可持续发展和人们的身心健康，国家环保消污减排的宏观方针早已不再是宣传口号，已切实落实到地方政策和规划建设中。
为贯彻落实《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，参考环保部印发的《大气PM2.5网格化监测点位布设技术指南（试行）（征求意见稿）》等四项技术指南意见的函，“污染防治攻坚战”的热潮在各省市如火如荼，想防治先了解，所以，首当其冲的就是高密度网格化环境监测体系的部署建设。
网格化监测点位布设已有标准性的文件指导，但也存在区域化的差异，如何实现多种业态交叉污染监测管理，如何制定高排污热点网格区域的片区划分和治理标准，均是环保相关部门重点关注的问题。
基于网格化检测布局的高密度性和覆盖范围广的特性，如何高效使用有限资源，降低综合管理成本，如何通过网格化环境监测系统实现节约人力物力而达到降污减排的防治目标，如何实现大气环境防治的透明性，倡导民众的监督，加强绿色生态环境的建设，都是亟待解决的问题。
建设依据
全国人民代表大会常务委员会修订《中华人民共和国环境保护法》；
全国人民代表大会常务委员会修订《中华人民共和国大气污染防治法》；
《国务院关于环境保护若干问题的决定》；
《国务院排污费征收管理条例》；
国家标准GB 5748-85《作业场所空气中粉尘测定方法》；
卫生部行业标准WS/T206－2001《公共场所空气中可吸入颗粒物（PM10）测定方法－光散射法》；
《关于印发〈全国环保部门环境应急能力建设标准〉的通知》（环发〔2010〕146号）；
《环境保护部关于印发〈先进的环境监测预警体系建设纲（2010-2020）〉的通知》（环发〔2009〕156号）。
技术标准
《环境空气质量标准》（GB3095-2012）
《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
《环境空气质量监测规范》（试行）（总局公告2007年第4号）
《污染源自动监控管理办法》（总局令第28号）
《工业企业厂界噪声标准》GB12348-2008
《建筑施工场界噪声限值》GB12523-1990
《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》（HJ/T 75-2007）
《固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范》（HJ/T 373-2007）
《环境空气质量自动监测技术规范》（HJ/T 193-2005）
《污染源在线自动监控监测数据采集传输仪技术要求》（HJ 477-2009）
《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》（HJ/T 76-2007）
方案概述
随着国家环境防治政策的逐渐健全以及各项标准性文件的陆续出炉，地方性环境监测治理的实施方案提上日程。
针对差异化区域主要污染物的不同和多种业态交叉现状，本方案采用因地制宜的方法，合理整合检测仪器，形成切实需求的微型网格布点。同时，具有统一的监管平台，可对整个网格化监测系统宏观监控，对相似布点分组管理，实现综合性、灵活性的分析统计，极大节约监管人力资源。而且，根据《大气污染物综合排放标准》和《国务院排污费征收管理条例》等监管法规，针对性的标准气象布点大大减少了相关收税监督部门奔波时间，加大了监管力度，利于控制排污标准，严格环境执法和督查问责。此外，可对网格气象布点数据多维度使用，底层对接天气预报系统，气象监测设备为广大民众及时提供小区域实时气象数据，便利出行等活动，充分利用资源，切实做到便民利民，也实现了环境监测的公开性、透明性，实用性。最终实现资源的统一管理，提高管理效率，为系统投资带来最大的效益。
系统介绍
系统概述
网格化监测设备是一种集数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的环境监测系统。空气质量环境监测系统采用单元网格布点管理的方式，按照“网定格、格定责、责定人”的理念，建立“横向到边、纵向到底”的区域网格化监控平台，应用、整合多项智慧环保技术，在全面掌握、分析污染源排放、气象因素的基础之上，采用因地制宜的灵活设点方法进行部署。实时统计各厂区、监测点的监测设备数据，并根据各监测点的环境条件及其污染情况，来分析与推测区域内整体的排放情况。实现对热点排放区域整体监控，污染物扩散趋势推算，排放源解析等功能，同时结合物联网、智能采集系统、地理信息系统、动态图表系统等先进技术，整合、共享、开发，建立全面化、精细化、信息化、智能化的区域环境在线监测平台，实现对控制污染源无组织排放，减少大气污染等综合管理，为制定节能减排方案提供可靠的数据信息和科学的辅助管理决策。
总体架构
大气网格化微型空气站，按照常规需要监测四气两尘实行监测，分别包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、PM2.5、PM10。其监测范围为一氧化碳（0-20ppm），二氧化硫（0-1ppm）、二氧化氮(0-10ppm)、臭氧(0-1ppm)、PM2.5（0-500ug/m3）、PM10(0-1000ug/m3)。另外的气象五参数（包括温湿度、风速、风向、大气压）、噪音等，也可选配进行监测。
网格化环境监测终端系统由应用层、平台层、传输层和感知层四部分组成。
系统功能
1. 灵活点位布设功能
根据不同周边环境、污染源分布差异情况，采用不同环境监测传感器组合设备，可对不同情况有针对性的灵活布设点位进行监测。
2. 实时数据存储入库功能
实时数据入库功能主要实现网格化环境监测系统内所有的监测点产生的测量数据全部存储在检测平台分布式文件系统，用于存储海量的非结构化数据。
3. 智能报警功能
网格化环境监测终端设备监测到的数据上报至监管平台，一旦数据分析比对超标，将启动智能报警提示功能，报警信息会记录下来，以便日后查询追朔使用；
4. 分析应用功能
通过大数据、云计算对数据换算、判别，实现监测布点的污染排名、参数统计、对比分析等智能分析功能，为热点网格部署和重点污染防治提供依据。
5. APP查询功能
系统配有APP移动终端，可实时查询当前监测布点环境状况和报警详情，方便监管人员实时监控。
6. 数据管理功能
远程管理平台拥有设备数据管理、用户信息管理、报警信息管理等功能。当用户需要某一段时间段或类型的数据时，可使用数图结合的方式查询查看，并可以EXCEL导出数据。
7. 数据对接功能
系统提供Web Service和底层数据接口，供外部系统调用系统数据，方便和第三方平台对接。
系统特点
1. 统一的管理平台
整个网格化环境监测系统同时提供了设备管理、用户管理、存储管理、网络管理等基础设备管控功能。通过优化系统架构，提高系统的整体效能，使平台对各网格监测布点的管理更灵活、更人性化。
2. 开放的体系架构
各网格化环境监测站点设都由网格化环境监测系统管理平台软件进行管理，该平台通过Web Service提供基础服务，方便与政府平台或天气预报系统平台对接。
3. 子系统的统一集成
可对网格化环境监测布点子系统统一的监测、控制和管理，各个子系统按照统一的中间件标准数据采集主控设备通过云管理平台进行数据展示、统计对比与分析。实现将分散的、相互独立的子系统用相同的软件环境进行集中管理，并可以查看各微型气象站的运行状况信息。
4. 数字化与智能化
系统可以在卫星定位基础上实现远距离无线数据传输，而且可通过与地理环境区域化的划分实现灵活、精细、高密的网格化环境监测。以网络化传输、数字化处理为基础，以各类功能与应用的整合与集成为核心，实现数字化与智能化更广泛的扩展与延伸。
系统结构
网格化环境监测系统由各类环境传感器、数据采集主控、无线通讯设备、供电设备、软件平台组成。可用于测量PM2.5、PM10、空气温湿度、风速风向、气压、噪声、光照强度等各类网格化环境数据。系统采用模块化设计，可根据不同地域环境状况，对环境各要素灵活增加或减少相应的模块和传感器，任意组合，方便快捷的满足各种用户需求。数据通过无线/GPRS上传至云管理平台，运用大数据智能动态分析、及时报警、精准锁源，强化监管体系。
系统硬件终端
1. 硬件介绍
系统硬件终端由PM2.5、PM10、空气温湿度、风速风向、气压、噪声、光照等传感器监测设备、数据采集主控、电源和其它辅助支架立杆等设备组成。
2. 主要技术参数
监测因子：PM2.5、PM10、SO2、NO2 、CO、O3、温度、湿度
可扩展监测因子：非甲烷总烃、苯系物、H2S、NH3等
监测周期：60s
工作环境：-20℃~70℃、5%-95%RH
电源：12V/220V
通讯方式：GPRS、WiFi、4G
3. 技术特点
3.1、模块化设计，配置任意组合，便于按需设定不同监测因子，适合大规模网格化布点；
3.2、泵吸密封气室，可用标准气现场进行校准；
3.3、配零气校准模块；
3.4、选用四电极高精度进口传感器及进口PID传感器；
3.5、无需更换采样切割器，可同时测量PM10、PM2.5质量浓度；
3.6、电路采用工业级嵌入式处理器，可适合严苛室外环境，工作环境温度范围（-40—70）℃；
3.7、颗粒物采样采用动态加热控制，去除水雾对测量数据影响；
3.8、颗粒物和气态污染物采样流量采用电子流量计测量流速，动态PID流量控制。长寿命采样动力系统，安静，高效；
3.9、选用工业级数据传输模块，数据传输稳定可靠；
3.10、系统采用双通道通信方式，在极端情况下实现通信，保证数据连续性；
3.11、模块化设计，模块之间采用高可靠性的CAN总线通信，采用汽车电子通信协议，保证系统稳定性；
3.12、不仅可以实现远程数据传输，也可远程读取系统状态信息，并可以实现远程控制，实现远程修改仪器参数，诊断故障；
3.13、终端设备可以通过FTP服务器，远程升级终端的应用程序，实现远程维护，保证用户可以使用最新的应用程序，及时更新系统功能；
3.14、可选配气象五参数测试仪；
3.15、可选配各种参数IP摄像头,保证夜间和视距拍摄要求，可自动抓拍，也可供用户实时查看；
3.16、现场实时数据显示：终端仪表5秒显示一次数据；
3.17、选配数据服务平台可显示分钟、小时均值、日均值。报表分析功能，可生成日
3.18、报表，月报表，年报表、趋势分析等功能。支持同屏多点位显示，支持移动终
3.19、端数据查询，也可向显示终端推送数据；
3.20、安装方式多样，可根据现场情况选择：支架安装，挂杆安装等多种方式，任何一种安装方式均牢固可靠，可抵抗瞬间12级风力。
3.21、颗粒物获得型式试验批准证书（CPA）整机获得环境保护认证证书（CCEP,含TVOC）
4. 布点方案
根据区域内PM2.5空气污染浓度分布及特性、环境敏感区分布、主导风向等因素，结合区域原有监测站的建设情况，识别出大气污染事件重点产生扩散途径，统筹区域微型环境微站建设。
在综合考虑区域的重要性，大气污染物的污染程度、工业化发展水平的高低的基础上，对所在区域进行网格划分，在网格的交点处或中心点设立监测点位，利用分布式冗余节点判断算法，去除传感器冗余节点，从而降低计算复杂度，通信开销及设备成本。同时能够准确判断监测数据的有效性和精确性，能够绘制各布点区域不同时段污染物的扩散趋势，有利于对污染物控制进行科学决策。
区域可划分为工业园区，行政办公区、商业区、居民区、医疗、学校、车站、公共绿地等。重点对高污染工业区进行监测，通过工业园区及周边的输入输出源，来计算排放总量，用来监测工业生产中的污染物质排放是否达标，同时对其它非工业用地空气质量进行监测。
