JT-3302微型環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)

一、產品介紹

1.產品背景

    JT-3302微型環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)是一種集數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸和管理于一體的無人值守的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。空氣質量環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)采用單元網(wǎng)格布點管理的方式，按照“網(wǎng)定格、格定責、責定人"的理念，建立“橫向到邊、縱向到底"的區(qū)域網(wǎng)格化監(jiān)控平臺，應用、整合多項智慧環(huán)保技術，在全面掌握、分析污染源排放、氣象因素的基礎之上，采用因地制宜的靈活設點方法進行部署。

實時統(tǒng)計各廠區(qū)、監(jiān)測點的監(jiān)測設備數(shù)據(jù)，并根據(jù)各監(jiān)測點的環(huán)境條件及其污染情況，來分析與推測區(qū)域內整體的排放情況。實現(xiàn)對熱點排放區(qū)域整體監(jiān)控，污染物擴散趨勢推算，排放源解析等功能，同時結合物聯(lián)網(wǎng)、智能采集系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、動態(tài)圖表系統(tǒng)等先進技術，整合、共享、開發(fā)，建立全面化、精細化、信息化、智能化的區(qū)域環(huán)境在線監(jiān)測平臺，實現(xiàn)對控制污染源無組織排放，減少大氣污染等綜合管理，為制定節(jié)能減排方案提供可靠的數(shù)據(jù)信息和科學的輔助管理決策。

2. 產品概述

結合國務院辦公廳關于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設的要求，我公司以豐富的大氣環(huán)境監(jiān)測領域經驗，開發(fā)了一套可實現(xiàn)高密度網(wǎng)格化布局的低成本、多參數(shù)集成的緊湊型微型環(huán)境空氣監(jiān)測系統(tǒng)，網(wǎng)格化的監(jiān)測體系可在區(qū)域內實現(xiàn)全覆蓋，高時空分辨率的大氣污染監(jiān)測，結合信息化大數(shù)據(jù)的應用實現(xiàn)污染來源追蹤、預警預報等功能，為環(huán)境污染防控提供更為及時有效的決策支持。

為響應環(huán)保部出臺的《十三五環(huán)境監(jiān)測質量管理工作方案》、《京津冀及周邊地區(qū)2017年大氣污染防治工作方案》等文件，深入實施《大氣污染防治行業(yè)計劃》，全面加強區(qū)域大氣污染防治網(wǎng)格化管理，實現(xiàn)“監(jiān)測無空白，比對無差異，一網(wǎng)一庫一平臺"的目標 ，我公司利用多年大氣環(huán)境監(jiān)測設備的生產經驗，突破國內多項技術壁壘，結合物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺，成功研發(fā)出了可適用于批量化、網(wǎng)格化監(jiān)測用的MAQS-M606微型環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)。

MAQS-M606微型環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)，利用目前廣泛應用的網(wǎng)格化監(jiān)控方法進行布點，基本實現(xiàn)大氣污染監(jiān)測全覆蓋，將采集的數(shù)據(jù)按照空氣質量變化的規(guī)律和趨勢進行科學預測，對造成空氣污染的污染源進行準確溯源，為從源頭上治污提供了科學依據(jù)。

MAQS-M606微型環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)，整機包含電化學氣態(tài)污染物監(jiān)測模塊、光學顆粒物監(jiān)測模塊、氣象參數(shù)模塊、無線傳輸模塊。可實現(xiàn)區(qū)域空氣質量的在線自動監(jiān)測，能全天候、連續(xù)、自動地監(jiān)測環(huán)境空氣中的TSP、 PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3、TVOC 等8項參數(shù)的污染濃度指數(shù)，還可擴展對氯氣、氨氣、硫化氫、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、三甲胺、苯乙烯等多種污染物進行監(jiān)測， 利用物聯(lián)網(wǎng)技術迅速、準確的收集、處理監(jiān)測數(shù)據(jù)，能及時、準確地反映區(qū)域環(huán)境空氣質量狀況及變化規(guī)律，主要污染源分析，源頭追溯，為環(huán)保部門的環(huán)境決策、環(huán)境管理、污染防治提供詳實的數(shù)據(jù)資料。

設備具備體積小、價格適中、安裝便捷等優(yōu)點。適用于企業(yè)化工業(yè)園區(qū)、市政工程、公園環(huán)境、農業(yè)領域、學校環(huán)境、醫(yī)院環(huán)境、堆場碼頭、新材料廠、地鐵交通，以及大規(guī)模的空氣質量網(wǎng)格化在線監(jiān)測項目。

3. 產品特點

● 具有云端自動在線校準功能，自動修正傳感器漂移及環(huán)境干擾，無需現(xiàn)場人工校準；

● 采用泵吸式原理，同時測量SO2、NO2、CO、O3、TVOC、TSP、PM10、PM2.5、溫度、濕度、風速、風向、大氣壓等參數(shù)；

● 具有GPS定位、4G無線數(shù)據(jù)傳輸功能；

● 具備溫濕度和交叉干擾進行補償，以確保測量數(shù)據(jù)的準確性和有效性；

● 顆粒物濃度監(jiān)測單元需具備CPA型式批準證書及相關檢驗報告（需提供證明）；

●氣態(tài)污染物檢測模塊采用泵吸式測量，進氣端需具備顆粒物過濾功能，且氣象模組需易拆維護、無膠粘等固定方式；

●采用主動泵吸式采樣方式，氣體置換時間短，需能及時的反映空氣質量變化；

●具備兩級過濾系統(tǒng)，避免樣氣中異物影響氣體傳感器的準確性和使用壽命；

●具備鞘氣保護與氣路保護雙重保護功能，避免顆粒物的累積影響顆粒物傳感器、氣體傳感器、氣泵的使用壽命；

●具備云端自動推送程序升級功能；

●設備需預留視頻監(jiān)控、雨量傳感器、傾角傳感器功能，必要時直接接入開放。

● 品質好，價格低，適合網(wǎng)格化，批量化推廣；

● 應用單片機技術和網(wǎng)絡通訊技術相結合，采用數(shù)據(jù)存儲功能，不僅可提供方便的數(shù)據(jù)查詢；

● 方式：還可以通過 USB 接口將數(shù)據(jù)轉存至計算機，利用配套的上位機軟件自動計算日平均值、月均值、污染指數(shù)、生成各種圖形數(shù)據(jù)標，并進行打印；

● 性能穩(wěn)定、精確度高、操作方便、易于維護具有斷電保護功能。

4. 產品優(yōu)點

● 采用 32 位高速處理核心芯片；

● 集成 GPRS 通信技術，實時監(jiān)測大氣環(huán)境數(shù)據(jù)，實時傳輸數(shù)據(jù)， 實時監(jiān)控設備運行狀態(tài)；

● 實現(xiàn)多參數(shù)自動監(jiān)測，防干擾技術設計；

● 精度高，性能可靠，適用于戶外和工業(yè)環(huán)境；

● 實現(xiàn)各類參數(shù)采集，自動上傳網(wǎng)絡平臺，自動發(fā)布數(shù)據(jù)；

● 體積小，模塊化設計，網(wǎng)格化靈活布局；

● 集成溫度補償技術，長久自動校準技術；

四、建設內容

企業(yè)化工業(yè)園區(qū)空氣質量在線監(jiān)測項目，分為兩大部分：一是建成空氣質量在線監(jiān)控系統(tǒng)平臺一套；二是實現(xiàn)園區(qū)空氣質量聯(lián)網(wǎng)和在線實時監(jiān)控。

1.系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲結構如下圖所示：

系統(tǒng)整體采用“物聯(lián)網(wǎng)+云平臺"的技術架構，包含三個層級，感知層、平臺層和應用層。

感知層為微型環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)，包含以下部件：溫濕度傳感器、大氣壓傳感器、顆粒物傳感器、氣體污染物傳感器等各種傳感器單元，電源模塊、控制模塊、網(wǎng)絡模塊等電路及網(wǎng)絡單元，機箱立桿等結構安裝單元。前端的各種傳感設備構成了物聯(lián)網(wǎng)的感知層，感知層可以進行多方面的信息采集：

（1） 顆粒物濃度監(jiān)測

（2） 氣體污染濃度監(jiān)測

（3） 噪聲值監(jiān)測

（4） 溫濕度監(jiān)測

（5） GPRS定位

（6） 故障監(jiān)控

平臺層為該系統(tǒng)的核心層，采用先進的云計算和大數(shù)據(jù)技術，負責數(shù)據(jù)的通信、存儲、分析和處理，提供豐富的向上（面向應用層）和向下（面向傳感器）的接口和擴展協(xié)議，方便接入多種傳感單元。應用層面向終端客戶（企業(yè)管理者、城市管理者和公眾），開發(fā)多屏應用（如Web應用、iOS App、android App等），幫助公眾及時了解環(huán)境狀況、企業(yè)管理者自查自糾、城市管理者提供監(jiān)管水平。

系統(tǒng)由微型環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)、后臺數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、信息監(jiān)控管理平臺組成。

l 微型環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)：實現(xiàn)對SO2、NO2、CO、O3、TVOC、TSP、PM10、PM2.5、溫度、濕度、風速、風向、大氣壓等參數(shù)監(jiān)測。

l 數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)：采集、存儲各種監(jiān)測數(shù)據(jù)，按后臺服務器指令定時向云平臺傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)和設備工作狀態(tài)，并按后臺指令調控各前端設備的參數(shù)，傳輸通道采用2G/3G/4G網(wǎng)絡。

l 后臺數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：對獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行判別、檢查和存儲；實現(xiàn)超限報警，可通過短信等方式將報警信息發(fā)送給管理人員；并按照各類統(tǒng)計口徑進行數(shù)據(jù)處理。

l 信息監(jiān)控管理平臺：實現(xiàn)基于Web的實時數(shù)據(jù)在線監(jiān)測監(jiān)控、污染物排放超標報警、以及面向不同管理層的各種管理與統(tǒng)計分析。

l 客戶可以通過iPad、iPhone、安卓手機等移動終端或桌面設備，通過公網(wǎng)訪問本系統(tǒng)，實現(xiàn)實時在線監(jiān)控、統(tǒng)計分析、管理監(jiān)督等工作。

二、系統(tǒng)設計方案

1.建立以全市環(huán)境“四個一"為核心的大數(shù)據(jù)業(yè)務支撐體系

以“環(huán)保一搜、一張圖、一企一檔、一點一檔"為核心和主線，為各類業(yè)務應用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)支撐。

2.建立省、市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)三級的大數(shù)據(jù)整合共享云平臺

按照“一級部署，三級應用"的原則建立全市環(huán)保云，將現(xiàn)有地市、區(qū)縣環(huán)保平臺統(tǒng)一整合、共享到云平臺。

3.建立面向業(yè)務的大數(shù)據(jù)挖掘與應用體系

以業(yè)務部門為主導、環(huán)境信息部門提供技術支撐，建立面向業(yè)務主題的生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)挖掘與應用體系，從宏觀決策服務、精細化管理和公眾服務管理等方面開展大數(shù)據(jù)深化應用，確保大數(shù)據(jù)應用貼切業(yè)務實際，做到應用系統(tǒng)簡潔實用，有效提高環(huán)境管理工作的主動性、預見性和科學性，切實增強環(huán)境監(jiān)管能力。

建立大數(shù)據(jù)建設保障體系

（1）安全保證體系建設

按照國家電子政務安全策略和信息安全第三等級保護要求，堅持適度安全、技術與管理并重、分級與多層保護和動態(tài)發(fā)展原則，建立一個由策略、防護、監(jiān)測和恢復組成的生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)安全保證體系，在實現(xiàn)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡等多維度信息安全管理基礎上，重點關注業(yè)務應用軟件系統(tǒng)的安全，將信息安全損失和風險降低到最小程度。

（2）運維保障體系建設

運維保障體系主要包含運維管理制度、運維技術隊伍、運維技術服務平臺等，通過高效、可行的運行維護制度規(guī)范，明確全市各級環(huán)保部門運維權力和義務，固化生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設運維服務的智能、流程，并配套綜合監(jiān)控、性能分析調優(yōu)工具，實現(xiàn)對大數(shù)據(jù)運行數(shù)據(jù)和資源的集中監(jiān)控和管理，保障全市上下真正“用好"生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

四、微型環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控設備技術參數(shù)

微型環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控平臺按照相關規(guī)定部署在云平臺，云平臺支撐在線監(jiān)控平臺系統(tǒng)正常運行。

1.功能概述

（1）實時監(jiān)控

實現(xiàn)對設備的精準GPS定位以及大氣污染物的濃度監(jiān)測，可以實時展示顆粒物濃度、溫濕度大氣壓等。

（2）數(shù)據(jù)管理

實現(xiàn)對設備的登記注冊管理、對園區(qū)排放備案登記和標志管理以及設備管理單位信息管理

（3）聯(lián)動分析

實現(xiàn)與國控、省控、市控等站點的匹配比對，深入挖掘高排放企業(yè)，以及企業(yè)漏排、超排等行為

（4）報警管理

實現(xiàn)顆粒物濃度超標報警，氣體污染物濃度超標報警等。

（5）污染分析

實現(xiàn)對設備運行狀態(tài)的關系分析，對不同設備地點的數(shù)據(jù)計算等。

2.功能模塊

（1）系統(tǒng)首頁（可視化大屏）

通過可視化界面、多維度數(shù)據(jù)剖析數(shù)據(jù)，多角度并直觀的對重要數(shù)據(jù)進行深入觀察和解析，可供對外宣傳時演示微型環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控總體情況展示。

實時概覽：顯示系統(tǒng)總設備數(shù)、當前在線/離線/報警狀態(tài)的設備數(shù)、設備定位、在線設備數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、顆粒物濃度、CO濃度、NOX排放量統(tǒng)計、接入平臺設備使用類型分布圖、所屬鎮(zhèn)街分布圖、故障報警設備占比分布圖、公告顯示欄等。

GIS地圖展示：（GIS地圖服務應與當?shù)刈匀毁Y源局保持一致。）主體展示開封市地圖、動態(tài)顯示信息、在線/離線/報警設備點位圖，不同狀態(tài)有顯著區(qū)別，實時動態(tài)更新，可點選操作。可在GIS地圖上展示設備點位，并可顯示與設備相關的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、后處理工作情況等，可按照條件篩選展示，對報警信息進行確認處理功能，提供良好的交互和提醒方式。提供設備搜索欄功能，可通過MN號或設備碼的輸入，查找設備的信息。

污染地圖展示：系統(tǒng)提供以GIS地圖的形式，展示設備在XX市XX區(qū)的時空分布狀況，運行不同顏色代表污染物的嚴重程度，直觀地展示XX市XX區(qū)污染物的分布狀況及時間變化趨勢。

數(shù)據(jù)管理

設備管理：列表顯示系統(tǒng)加裝監(jiān)控設備的設備明細（含設備號、設備參數(shù)、登記日期、所屬地區(qū)、排放階段等關鍵字段），可以按條件篩選顯示。提供設備數(shù)據(jù)導入功能，對接XXX部門大數(shù)據(jù)。提供設備資料編輯、修改、刪除、更新等功能。

終端管理：包括對終端基本信息查詢、終端配置參數(shù)設置、終端軟件遠程升級和重置功能等。

企業(yè)管理：建立企業(yè)設備管理臺賬，統(tǒng)一監(jiān)管，并提供企業(yè)賬戶登錄端口。信息包括：企業(yè)名稱、注冊地、企業(yè)性質、機構代碼、設備明細、安裝位置、法人代表、負責人、經辦人、等。提供歸屬于不同企業(yè)的設備統(tǒng)計分析功能，可查詢名下安裝終端設備的數(shù)量，并統(tǒng)計終端設備的在線數(shù)量、離線數(shù)量、報警數(shù)量、歷史維護等。

數(shù)據(jù)查詢：提供多條件查詢功能，可按模糊條件、篩選條件進行搜索，通過列表展示數(shù)據(jù)查詢結果。并具有數(shù)據(jù)Excel等方式導出功能。

監(jiān)控預警

超標設備報警：當數(shù)據(jù)出現(xiàn)超標時，動態(tài)滾動實時顯示報警提示，提示對應超標設備信息，點擊即可在GIS地圖上查看詳細超標指數(shù)以及設備詳細信息。

故障報警：系統(tǒng)提供設備監(jiān)測終端設備報警的數(shù)據(jù)查詢功能。可實現(xiàn)設備終端故障報警的統(tǒng)計分析。

處置跟蹤：對于超標、故障報警的設備，系統(tǒng)自動判別出屬于哪種類型的報警，將相關區(qū)域納入重點監(jiān)控名單。可按照單個設備、批量等方式以短信形式通知提醒企業(yè)，指引企業(yè)去尋找污染源，并動態(tài)跟蹤污染源處理的處置情況，處理完畢后有提醒功能。

數(shù)據(jù)分析

帶狀污染分析：熱力圖可顯性、直觀地反應出某區(qū)域超標情況。用不同顏色的區(qū)塊，代表排放強度。可結合相關部門狀況，分區(qū)域分塊分時段不同顯示。

污染物指標計算：系統(tǒng)可根據(jù)監(jiān)控終端監(jiān)控數(shù)據(jù)獲得的數(shù)據(jù)，運用相關計算模型，客觀真實地反映監(jiān)控區(qū)域的實際污染狀況和水平，計算污染指數(shù)。并可按照區(qū)域、時間等進行篩選統(tǒng)計。

區(qū)域排放貢獻分析：系統(tǒng)可根據(jù)監(jiān)控終端監(jiān)控數(shù)據(jù)獲得的數(shù)據(jù)，在XX市范圍內區(qū)域依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)等運用相關計算模型，計算出企業(yè)污染的貢獻情況。

比對分析：結合微型環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)的年審數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、執(zhí)法檢查數(shù)據(jù)等基礎數(shù)據(jù)，通過監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行比對分析，排查高排放企業(yè)。

系統(tǒng)管理

組織管理：提供樹狀多層數(shù)據(jù)結構、支持新增、修改、刪除操作。

角色管理：對系統(tǒng)角色進行定義，包括用戶的操作權限和數(shù)據(jù)權限。支持新增、修改、刪除、權限分配操作。

用戶管理：對系統(tǒng)用戶進行管理。支持新增、修改、刪除操作。

日志管理:對用戶的登錄日志、訪問日志、數(shù)據(jù)編輯日志進行管理。

數(shù)據(jù)接口

數(shù)據(jù)接口按功能分終端數(shù)據(jù)接口、與XX市污染監(jiān)管網(wǎng)絡系統(tǒng)的對接與省監(jiān)控系統(tǒng)平臺的對接、與市生態(tài)環(huán)境局數(shù)據(jù)中心、GIS地圖系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析等模塊的交換接口、與其他單位平臺的數(shù)據(jù)接口。

終端數(shù)據(jù)接口：實現(xiàn)微型環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)上傳的數(shù)據(jù)對接。

與XX市污染監(jiān)管網(wǎng)絡系統(tǒng)的對接：可實現(xiàn)關聯(lián)污染管理系統(tǒng)中對應設備相關檢測信息，對數(shù)據(jù)進行分析比較。

與XX市生態(tài)環(huán)境局數(shù)據(jù)中心、GIS地圖系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析等模塊的交換接口：可實現(xiàn)與市生態(tài)環(huán)境局數(shù)據(jù)中心、GIS地圖系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析等模塊的對接。

與省監(jiān)控系統(tǒng)平臺的對接：實現(xiàn)與省生態(tài)環(huán)境廳監(jiān)控系統(tǒng)平臺對接（含數(shù)據(jù)接收、上傳等功能）。

與其他單位平臺的數(shù)據(jù)接口：提供與其他單位系統(tǒng)對接。