空氣質(zhì)量網(wǎng)格化在線監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)解決方案
空氣質(zhì)量網(wǎng)格化在線監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)解決方案
北京博創(chuàng)諾信科技發(fā)展有限公司
2021.04
目 錄
3.1.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位GIS地圖在線顯示
3.1.2 站點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)查看
3.1.3 站點(diǎn)環(huán)境遠(yuǎn)程視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控
3.1.6 環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)排名
3.1.7 AQI實(shí)時(shí)報(bào)、日?qǐng)?bào)自動(dòng)生成
3.1.10 環(huán)境數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)云圖展示
3.1.11 空氣質(zhì)量、氣象數(shù)據(jù)導(dǎo)出
4.2 環(huán)境數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
4.4 環(huán)境數(shù)據(jù)報(bào)表生成與排名
4.5 環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)預(yù)警
4.7 環(huán)境質(zhì)量趨勢(shì)預(yù)判
一、背景介紹
2015年7月26日，國務(wù)院辦公廳以國辦發(fā)〔2015〕56號(hào)印發(fā)《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案》。該《方案》分為：
（1）總體要求；
（2）全面設(shè)點(diǎn)，完善生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)；
（3）全國聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)信息集成共享；
（4）自動(dòng)預(yù)警，科學(xué)引導(dǎo)環(huán)境管理與風(fēng)險(xiǎn)防范；
（5）依法追責(zé)，建立生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與監(jiān)管聯(lián)動(dòng)機(jī)制；
（6）健全生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)制度與保障體系。（共6部分20條）
主要目標(biāo)是：到2020年，全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)基本實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量、重點(diǎn)污染源、生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)全覆蓋，各級(jí)各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)互聯(lián)共享，監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警、信息化能力和保障水平明顯提升，監(jiān)測(cè)與監(jiān)管協(xié)同聯(lián)動(dòng)，初步建成陸海統(tǒng)籌、天地一體、上下協(xié)同、信息共享的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)能力與生態(tài)文明建設(shè)要求相適應(yīng)。
二、系統(tǒng)概述
博創(chuàng)諾信環(huán)保網(wǎng)格化管理系統(tǒng)根據(jù)國家環(huán)境部門發(fā)布的《環(huán)境信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范》（HJ460-2009）、《環(huán)境保護(hù)應(yīng)用軟件開發(fā)管理技術(shù)規(guī)范》（HJ622-2011）、《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)2122005》、《環(huán)境污染源自動(dòng)監(jiān)控信息傳輸、交換技術(shù)規(guī)范》（HJ-T352-2007）等國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，以環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)傳感體系為基礎(chǔ)，針對(duì)不同環(huán)境企事業(yè)單位需求，運(yùn)用最新的環(huán)保理論研究成果和信息技術(shù)，建立智能化環(huán)保網(wǎng)格在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)。
平臺(tái)數(shù)據(jù)中心可提供所屬地區(qū)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集傳輸、實(shí)時(shí)監(jiān)控空氣環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)在線數(shù)據(jù)查詢及報(bào)表統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)自動(dòng)預(yù)警、環(huán)保信息綜合分析、數(shù)據(jù)歸集和排名反饋等，為環(huán)保的研究提供信息資源和手段，為環(huán)保業(yè)務(wù)管理提供統(tǒng)一的管理平臺(tái)。
三、功能特點(diǎn)
3.1 WEB端
3.1.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位GIS地圖在線顯示
系統(tǒng)內(nèi)所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)位按所屬行政區(qū)域進(jìn)行歸類和展示，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位圖標(biāo)顏色按其當(dāng)前空氣質(zhì)量指數(shù)AQI表示顏色動(dòng)態(tài)顯示，圖標(biāo)上方注有具體的地理位置，方便用戶直觀、一目了然掌握各個(gè)行政區(qū)域內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的部署情況和空氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，系統(tǒng)提供多種方式的地圖效果（矢量、衛(wèi)星、三維）來實(shí)時(shí)顯示空氣子站的位置和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
3.1.2 站點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)查看
用戶點(diǎn)擊監(jiān)測(cè)點(diǎn)位圖標(biāo)后系統(tǒng)自動(dòng)顯示空氣質(zhì)量指數(shù)AQI、站點(diǎn)地理位置、首要污染物、發(fā)布時(shí)間、各項(xiàng)監(jiān)測(cè)因子實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等信息，空氣質(zhì)量指數(shù)AQI數(shù)值與表示顏色搭配顯示，直觀展示站點(diǎn)當(dāng)前污染情況，監(jiān)測(cè)因子可以按照不同需求進(jìn)行定制，顯示時(shí)間段分為實(shí)時(shí)狀態(tài)值、最近一小時(shí)值、最近24小時(shí)值等。
3.1.3 站點(diǎn)環(huán)境遠(yuǎn)程視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控
監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)可以安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，通過窗口視圖直觀了解監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的周邊情況和污染物實(shí)時(shí)排放數(shù)據(jù)，當(dāng)周圍污染源濃度超標(biāo)時(shí)自動(dòng)抓拍，為公眾和環(huán)保部門監(jiān)督與執(zhí)法提供依據(jù)，同時(shí)可以了解監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀況。當(dāng)數(shù)據(jù)異常提醒之后，可以通過回傳影像資料判斷現(xiàn)場(chǎng)情況（需人工進(jìn)行），當(dāng)發(fā)生不可抗力因素時(shí)，同樣可以根據(jù)影像資料來判定事故詳情。
3.1.4 預(yù)警、日?qǐng)?bào)通知
系統(tǒng)提供預(yù)警、日?qǐng)?bào)通知功能，預(yù)警包括超標(biāo)預(yù)警、斷線預(yù)警和異常值預(yù)警，在監(jiān)測(cè)數(shù)值超標(biāo)、數(shù)據(jù)連接中斷和出現(xiàn)異常值時(shí)，自動(dòng)給設(shè)定聯(lián)系人發(fā)送提醒信息，保證系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行，日?qǐng)?bào)通知將轄區(qū)內(nèi)各個(gè)行政區(qū)空氣質(zhì)量指數(shù)日均值以短信形式發(fā)送給站點(diǎn)負(fù)責(zé)人或主管領(lǐng)導(dǎo)，讓環(huán)境管理者及時(shí)掌握環(huán)境空氣質(zhì)量變化情況，在空氣質(zhì)量惡化時(shí)第一時(shí)間知道詳細(xì)信息。
3.1.5 數(shù)據(jù)圖表展示
數(shù)據(jù)展示支持折線圖、柱狀圖、表格等多種形式，展示的內(nèi)容包括空氣質(zhì)量指數(shù)和各項(xiàng)監(jiān)測(cè)因子濃度的分鐘值、小時(shí)值，方便用戶查看時(shí)間段內(nèi)空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)和污染物濃度變化情況，同時(shí)可以進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)位之間的各項(xiàng)參數(shù)的對(duì)比分析，用戶可以自主設(shè)定展示的時(shí)間區(qū)間，導(dǎo)出打印時(shí)支持選用JPG圖片、PDF、EXCEL、WORD文檔多種格式。
3.1.6 環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)排名
針對(duì)相關(guān)環(huán)境管理部門以及用戶個(gè)性化定制需求，系統(tǒng)設(shè)置獨(dú)立排名系統(tǒng)，目前采用AQI（空氣質(zhì)量指數(shù)），提供日排名、小時(shí)排名數(shù)據(jù)，用戶可以查詢當(dāng)天排名信息和歷史數(shù)據(jù)，除了空氣質(zhì)量指數(shù)AQI外，還列出了PM10、PM2.5、CO等監(jiān)測(cè)因子小時(shí)值、日均值、首要污染物、空氣質(zhì)量類別等信息。
3.1.7 AQI實(shí)時(shí)報(bào)、日?qǐng)?bào)自動(dòng)生成
按照HJ633-2012環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定要求，自動(dòng)生成實(shí)時(shí)報(bào)、日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)報(bào)表，發(fā)布的指標(biāo)包括各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)信息、空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）、首要污染物、空氣質(zhì)量指數(shù)類別以及空氣質(zhì)量指數(shù)說明等信息，可自動(dòng)生成word、Excel、PDF多種格式格式的報(bào)表格式，日?qǐng)?bào)格式如下表：
3.1.8 污染物來源分析
收集點(diǎn)位數(shù)據(jù)后，平臺(tái)對(duì)各項(xiàng)污染物統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算分析，初步建立點(diǎn)位污染源模型（當(dāng)前采用方法為首要污染物比重餅狀圖解析），如果監(jiān)測(cè)點(diǎn)位條件允許，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)采樣，則可以更加精確的進(jìn)行污染物對(duì)比分析，通過各時(shí)間段污染物比重模型結(jié)合地區(qū)現(xiàn)狀來分析具體污染源和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，并提供針對(duì)性治理方案。
3.1.9 設(shè)備監(jiān)控
系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視在線監(jiān)測(cè)儀器是否正常工作，數(shù)據(jù)上傳是否正常，從而清楚設(shè)備的運(yùn)行狀況及運(yùn)行進(jìn)度，當(dāng)前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備或儀器出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)提供報(bào)警信息方便站點(diǎn)負(fù)責(zé)人及時(shí)知曉，并采取相應(yīng)的解決措施，保證系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。
3.1.10 環(huán)境數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)云圖展示
由于區(qū)域間空氣質(zhì)量狀況的差別，系統(tǒng)基于各個(gè)區(qū)域內(nèi)監(jiān)測(cè)數(shù)值實(shí)時(shí)以污染物濃度云圖形式渲染這種差別，云圖取每小時(shí)點(diǎn)位數(shù)值，顏色采用空氣質(zhì)量指數(shù)AQI表示顏色，實(shí)現(xiàn)由“點(diǎn)”到“面”全面展示大范圍內(nèi)空氣質(zhì)量狀況。
（圖案僅供參考）
3.1.11 空氣質(zhì)量、氣象數(shù)據(jù)導(dǎo)出
系統(tǒng)提供空氣質(zhì)量、氣象數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，用戶在設(shè)置時(shí)間類型、站點(diǎn)、時(shí)間段以后即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出，內(nèi)容包括點(diǎn)位信息、數(shù)據(jù)更新時(shí)間、常規(guī)6參數(shù)濃度值、主要污染物、空氣質(zhì)量指數(shù)AQI。其中數(shù)據(jù)有效率按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，分鐘值以后端數(shù)據(jù)傳輸判定為準(zhǔn)，小時(shí)值以每小時(shí)收集45個(gè)分鐘值為準(zhǔn)，日均值以每天收集22個(gè)小時(shí)值為準(zhǔn)，其余時(shí)間區(qū)間以日均值有效天數(shù)為準(zhǔn)。
3.1.12 站點(diǎn)管理
用戶在此模塊可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位信息的增、改、查、刪等基本操作，點(diǎn)位信息包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)位名稱、地址、經(jīng)緯度、站點(diǎn)ID、所在區(qū)域名稱等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位信息的動(dòng)態(tài)管理，區(qū)域與編號(hào)為鎖定狀態(tài)，可自行配置名稱、經(jīng)緯度、排名、公開、掉線預(yù)警等選項(xiàng)。
3.1.13 短信配置
此功能可以查看短信配置詳情，添加條目可以新增加短信推送人員信息和發(fā)送內(nèi)容，編輯選項(xiàng)可對(duì)接收短信用戶推送內(nèi)容進(jìn)行管理操作，配置的信息內(nèi)容包括預(yù)警信息、日?qǐng)?bào)、狀態(tài)預(yù)警、掉線預(yù)警，完成設(shè)置以后，列表中人員可以收到短信信息。
3.1.14 污染物濃度預(yù)警
一旦空氣質(zhì)量狀況出現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)超標(biāo)報(bào)警。此功能中分?jǐn)?shù)據(jù)上下限與預(yù)警上下限，數(shù)據(jù)上下限為數(shù)據(jù)有效性判定標(biāo)準(zhǔn)值，超過界限的則被判定為無效。預(yù)警上下限為當(dāng)監(jiān)測(cè)因子不在設(shè)定值范圍內(nèi)一定時(shí)間之后，則會(huì)發(fā)送預(yù)警短信。
選擇站點(diǎn)便捷，將預(yù)警上下限設(shè)定臨界值，即可使用預(yù)警功能（0為默認(rèn)）。
3.1.15 數(shù)據(jù)修約
此功能可對(duì)程序中未揀出的有誤數(shù)據(jù)進(jìn)行人工修正，點(diǎn)擊數(shù)據(jù)修約選項(xiàng)即可進(jìn)行修正，當(dāng)值被設(shè)定為無效時(shí)，數(shù)據(jù)被揀出，不參與統(tǒng)計(jì)運(yùn)算。（因系統(tǒng)計(jì)算規(guī)則因素，只可提供分鐘值與小時(shí)值的修約功能，目前只開放分鐘值修約）
3.1.16 用戶管理
對(duì)于不同的角色設(shè)置相應(yīng)權(quán)限管理，一個(gè)角色關(guān)聯(lián)了一套操作權(quán)限。系統(tǒng)共提供了三種操作權(quán)限。系統(tǒng)用戶：擁有系統(tǒng)的所有功能操作權(quán)限；管理用戶：擁有部分業(yè)務(wù)相關(guān) 的功能操作權(quán)限；普通用戶：只能進(jìn)行系統(tǒng)中相關(guān)內(nèi)容的查詢操作，實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別操作人員對(duì)數(shù)據(jù)訪問范圍和數(shù)據(jù)讀寫性的嚴(yán)格控制，建立統(tǒng)一用戶管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)所有用戶的身份管理，包括用戶個(gè)人身份信息、角色信息、電子郵箱、個(gè)人賬號(hào)和密碼。
3.2 用戶APP
手機(jī)版發(fā)布系統(tǒng)支持Android、IOS等主流的手機(jī)操作系統(tǒng)，系統(tǒng)界面簡(jiǎn)潔、大方，易于操作。發(fā)布各個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、CO小時(shí)、日均、月均濃度值，提供查看轄區(qū)內(nèi)各站點(diǎn)空氣質(zhì)量排名功能，并繪制過去24小時(shí)的濃度曲線圖。發(fā)布城市、區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量AQI、首要污染物、環(huán)境質(zhì)量指數(shù)類別、環(huán)境質(zhì)量指數(shù)說明以及健康提示等信息。按照《HJ633-2012環(huán)境質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定》，根據(jù)環(huán)境質(zhì)量AQI進(jìn)行顏色標(biāo)識(shí)。
3.3.2.1 用戶權(quán)限控制
根據(jù)用戶級(jí)別不同，分別設(shè)定不同權(quán)限，普通用戶登入后只可查看賬號(hào)所屬站點(diǎn)詳情，以管理員身份登入之后，則可查看全部點(diǎn)位狀況與其均值顯示。
3.3.2.2 數(shù)據(jù)查看與分析
主界面可查看權(quán)限范圍內(nèi)點(diǎn)位數(shù)據(jù)詳情，點(diǎn)擊不同監(jiān)測(cè)因子所在方格，下方折線圖則對(duì)應(yīng)顯示其最近24小時(shí)內(nèi)污染因子變化情況。
3.3.2.3 GIS地理信息顯示
點(diǎn)位狀況與web端同步，獲取坐標(biāo)信息后即可在地圖上顯示，支持當(dāng)前總體數(shù)據(jù)情況與單項(xiàng)指數(shù)切換，污染指數(shù)根據(jù)等級(jí)不同以不同顏色顯示。
如果點(diǎn)位信息過多時(shí)，可切換至列表進(jìn)行搜索，一目了然，快捷高效。
3.3.2.4 歷史數(shù)據(jù)查詢
移動(dòng)端在web端基礎(chǔ)上提供簡(jiǎn)單的查詢功能，該模塊按照權(quán)限不同所屬轄區(qū)不同，可以查看站點(diǎn)最近24小時(shí)、或最近30天、或最近12個(gè)月，綜合指數(shù)或者分項(xiàng)指數(shù)的均值狀況。
3.3.2.5 環(huán)境質(zhì)量指數(shù)排名查看
移動(dòng)端可以便捷的為環(huán)境管理人員提供服務(wù)，管理者賬號(hào)登錄后，開放排名信息功能，提供當(dāng)日轄區(qū)內(nèi)站點(diǎn)排名，明確污染方向。
3.3.2.6 系統(tǒng)設(shè)置、功能標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)警處理
輔助功能全部歸集于側(cè)邊欄內(nèi)，APP向用戶推送通知，個(gè)人設(shè)置中可以設(shè)置是否接收消息、提醒方式等。
四、平臺(tái)架構(gòu)與系統(tǒng)工作原理
4.1 環(huán)境數(shù)據(jù)采集
監(jiān)聽服務(wù)器使用公網(wǎng)固定IP，監(jiān)測(cè)儀器發(fā)送數(shù)據(jù)至此IP地址對(duì)應(yīng)端口，系統(tǒng)自動(dòng)采集并通過內(nèi)置協(xié)議將字符串解析為需要的信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的校驗(yàn)、檢查、解析和入庫（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)），采用多線程異步通信技術(shù)與各監(jiān)測(cè)點(diǎn)通信，可查看原始數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步轉(zhuǎn)發(fā)。
當(dāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位斷線或者出現(xiàn)異常時(shí)，線程保留五分鐘對(duì)接期，五分鐘之內(nèi)不上傳數(shù)據(jù)系統(tǒng)關(guān)閉線程，降低占用率，直至重新連接再次打開。
4.2 環(huán)境數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器對(duì)接收到的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行整體規(guī)劃，對(duì)環(huán)保業(yè)務(wù)涉及的眾多數(shù)據(jù)資源進(jìn)行科學(xué)合理的分類，在此基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)體系和數(shù)據(jù)庫體系，形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、專業(yè)數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)庫和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫。
由于環(huán)境大數(shù)據(jù)的保密性，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器需要關(guān)閉公網(wǎng)服務(wù)和外接端口，與監(jiān)聽服務(wù)器接入同一局域網(wǎng)，使用內(nèi)網(wǎng)IP。監(jiān)聽服務(wù)器解析完成后，通過局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至此。數(shù)據(jù)庫定期備份、定期殺毒、定期更新軟件服務(wù)與相關(guān)插件，以保證存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全。
4.3 環(huán)境數(shù)據(jù)分析處理
中心服務(wù)器針對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，嚴(yán)格按照相關(guān)法律法規(guī)及環(huán)保行業(yè)規(guī)定進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析運(yùn)算處理，得出最符合標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境數(shù)值。統(tǒng)計(jì)功能支持根據(jù)原始值值計(jì)算小時(shí)值、日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)等。分析功能包括，對(duì)大氣、水質(zhì)、煙氣等不同行業(yè)進(jìn)行規(guī)則整合判斷、如煙塵，煙氣的含量跟氧氣關(guān)系，COD與濁度及溶解氧的關(guān)系等高級(jí)功能，根據(jù)用戶需求定制開發(fā)。
經(jīng)過算法運(yùn)行生成數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)建模分析的關(guān)鍵功能。
4.4 環(huán)境數(shù)據(jù)報(bào)表生成與排名
中心服務(wù)器生成各項(xiàng)報(bào)表后，根據(jù)空氣質(zhì)量指數(shù)從低到高進(jìn)行排名，指數(shù)越低排名越靠前。支持總體排名、區(qū)域排名、單站點(diǎn)排名。服務(wù)器與EXCEL報(bào)表、WORD文檔、JPG圖片、PDF等接口進(jìn)行對(duì)接，使前端頁面可以順利導(dǎo)出打印。
4.5 環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)預(yù)警
預(yù)警服務(wù)器中置入交互模塊，每30分鐘采集監(jiān)測(cè)子站的運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)服務(wù)器進(jìn)行信息交互傳輸、讀取操作日志，連續(xù)兩次出現(xiàn)異常，系統(tǒng)啟用預(yù)警提醒。同時(shí)可以將監(jiān)測(cè)因子標(biāo)準(zhǔn)接入檢測(cè)程序中，如果超標(biāo)或者出現(xiàn)恒值，則提示相關(guān)人員并將信息傳輸至前置服務(wù)器。所有預(yù)警信息在前端頁面展示。
4.6 CMAQ空氣質(zhì)量模型建模分析
CMAQ是美國國家環(huán)境保護(hù)局研制的第三代空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)和評(píng)估系統(tǒng)(Models-3)。系統(tǒng)采用靈活的模塊化思想，由氣體模式、污染排放模式、空氣質(zhì)量模式組成?；?/span>CMAQ的空氣質(zhì)量模擬過程可實(shí)現(xiàn)設(shè)置可視化和運(yùn)行自動(dòng)化，以準(zhǔn)確的MM5氣象場(chǎng)數(shù)據(jù)、污染排放清單數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用CMAQ模型，實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)結(jié)果的自動(dòng)生成，并支持對(duì)結(jié)果的核對(duì)統(tǒng)計(jì)與對(duì)比分析，減少人工操作，通過適量定制化開發(fā)，可以作為區(qū)域臭氧、能見度、酸沉降等過程的整合應(yīng)用平臺(tái)。
4.7 環(huán)境質(zhì)量趨勢(shì)預(yù)判
中心服務(wù)器處理數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)建立源解析模型，結(jié)合天氣系統(tǒng)分析環(huán)境質(zhì)量趨勢(shì)。充分利用積累的海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合環(huán)境空氣污染指數(shù)法(API)、環(huán)境空氣綜合污染指數(shù)法、主要污染物污染物濃度評(píng)價(jià)法、污染變化趨勢(shì)的定量分析方法-秩相關(guān)系數(shù)法等方法，對(duì)區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢(shì)進(jìn)行綜合分析和預(yù)判。
五、系統(tǒng)硬件構(gòu)成
5.1 配置參數(shù)
名稱 | 規(guī)格/明細(xì) | |
設(shè)備 | 多功能箱 | 防雨、防塵、防雷、散熱保溫；供電、信號(hào)處理、GPRS傳輸；高碳鋼底材噴涂（防銹），戶外安裝；可定制絲??；主控模塊，可實(shí)現(xiàn)故障自診斷（需后臺(tái)支持） |
半導(dǎo)體空調(diào) | 保證整體幾項(xiàng)溫度控制在一定范圍內(nèi)，以確保測(cè)量準(zhǔn)確性。 | |
顆粒物傳感器 | 檢測(cè)原理：光散射原理；分辨率：0.1ug/m3； 粒徑通道：PM2.5、PM10、TSP； 檢測(cè)范圍：0～1000ug/m3（可選）； | |
氣體傳感器 | NO2：測(cè)量范圍/分辨率：0-1/0.001ppm 采樣精度：±2%FS | |
CO：測(cè)量范圍/分辨率：0-10/0.01ppm 采樣精度：±2%FS | ||
SO2：測(cè)量范圍/分辨率：0-1/0.001ppm 采樣精度：±2%FS | ||
O3：測(cè)量范圍/分辨率：0-1/0.001ppm 采樣精度：±2%FS | ||
風(fēng)速、風(fēng)向傳感器 | 風(fēng)速：量程：0~45m/s； 分辨率：0.1m/s； 準(zhǔn)確度：±0.3m/s； 啟動(dòng)風(fēng)速：≤0.5m/s； | |
風(fēng)向：量程：0-360o； 分辨率：1o； 準(zhǔn)確度：±3o； 啟動(dòng)風(fēng)速：≤0.5m/s； | ||
大氣溫濕度傳感器 | 溫度：量程：-40～120℃； 分辨率：0.1℃； 準(zhǔn)確度：±0.3℃； | |
濕度：量程：0～100%RH； 分辨率：0.1%RH； 準(zhǔn)確度：±2%RH； | ||
大氣壓傳感器 | 范圍：10～1100hPa； 辨率：0.1hPa準(zhǔn)確度：±0.3hPa | |
平臺(tái) | 基礎(chǔ)軟件系統(tǒng) | 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)基本功能（實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、查詢等，非平臺(tái)） |
5.2 氣體監(jiān)測(cè)單元
ZWIN-AQMS06微型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站采用智能型氣體（SO2、NO2、CO、O3、）傳感器。
此款傳感器是我公司專門針對(duì)氣體探測(cè)器推出的新型智能氣體傳感器，采用泵吸式，即在儀器內(nèi)部配置一個(gè)小型氣泵，使電源帶動(dòng)氣泵對(duì)待測(cè)區(qū)域的氣體進(jìn)行抽氣采樣，然后進(jìn)行檢測(cè)；檢測(cè)速度快，可根據(jù)具體需求更換單個(gè)氣體傳感器；適用于比較特殊的場(chǎng)合，如有有氧氣檢測(cè)、一氧化氮、硫化氫、甲烷、可燃?xì)怏w等的檢測(cè)。
各監(jiān)測(cè)氣體的參數(shù)如下（注：監(jiān)測(cè)因子及其量程均可根據(jù)需求進(jìn)行選擇）：
工作電壓 | DC5V/24V±1% | 波特率 | 9600 |
響應(yīng)時(shí)間 | ＜30S | 檢測(cè)原理 | 電化學(xué) |
NO2測(cè)量范圍/分辨率 | 0-1/0.001ppm | SO2測(cè)量范圍/分辨率 | 0-1/0.001ppm |
CO測(cè)量范圍/分辨率 | 0-10/0.01ppm | O3測(cè)量范圍/分辨率 | 0-1/0.001ppm |
采樣精度 | ±2%FS | 工作濕度 | 10～95%RH (非凝結(jié)) |
重復(fù)性 | ±1%FS | 長期漂移 | ≤1%FS/年 |
工作溫度 | -20-70℃ | 預(yù)熱時(shí)間 | 30S |
存貯溫度 | -40-70℃ | 工作氣壓 | 86kpa～106kpa |
工作電流 | ≤50mA | 質(zhì)保期 | 一年 |
使用壽命 | 2年 | 外殼材質(zhì) | 鋁合金 |
輸出信號(hào) | 4-20mA | ||
數(shù)字信號(hào)格式 | 支持232/485傳輸格式 | ||
5.3 顆粒物監(jiān)測(cè)單元
氣體采樣頭
設(shè)備使用激光散射法測(cè)量揚(yáng)塵濃度。用精密流量控制的真空泵吸入大氣中的測(cè)試氣體送至傳感器測(cè)量組件。傳感器測(cè)量組件是以Gustav Mie粒子光散射理論為基礎(chǔ)，結(jié)合微光電探測(cè)技術(shù)而制作的一套完整的空氣顆粒分布濃度測(cè)量系統(tǒng)。
系統(tǒng)巧妙設(shè)計(jì)光敏感區(qū)作為粒子散射發(fā)生的場(chǎng)所，當(dāng)粒子經(jīng)過聚焦激光所形成的光敏感區(qū)后，粒子散射的光被探測(cè)窗口上的微光電探測(cè)器收集，微光電探測(cè)器把接收的光強(qiáng)度信號(hào)快速、準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)化為等量電壓信號(hào)，信號(hào)的密集度對(duì)應(yīng)于粒子的單位濃度值，揚(yáng)塵濃度值進(jìn)行系數(shù)轉(zhuǎn)換后通過數(shù)據(jù)接口實(shí)時(shí)輸出。利用電子切割器的專利技術(shù)同時(shí)測(cè)量PM10和PM2.5兩個(gè)參數(shù)，測(cè)量范圍0-1000ug/m3。
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | ISO14644—1（FS209E）AQ/T4268—2015 | ||
技術(shù)原理 | 光散射式（光學(xué)粒徑切割，無需物理粒徑切割器） | ||
粒徑通道 | PM2.5/PM10/TSP | 供電 | 12V—24V |
重現(xiàn)性 | ≤±2% | 流速 | 1L/min±5%恒定流量 |
測(cè)量精度 | ≤±10% | 通訊方式 | RS485/RS232 |
分辨率 | 0.1μg | 通訊協(xié)議 | Modbus RTU[從站] |
最大有效量程 | 40mg/m3 | 室外防護(hù)等級(jí) | IP65 |
檢測(cè)周期 | 默認(rèn)60s（1—999s可調(diào)，建議≥6s） | ||
使用環(huán)境 | 溫度：-10℃～50℃；濕度：﹤85%RH；大氣壓：86～106kpa | ||
防爆等級(jí) | 無（選配隔爆保護(hù)箱EXDIIBT4） | ||
電池 | 可選配5200mah內(nèi)置鋰電池 | ||
系統(tǒng)擴(kuò)展性 | 溫度、濕度、可燃?xì)怏w、氧氣、二氧化碳等 | ||
質(zhì)保期 | 一年 | ||
5.4 氣象監(jiān)測(cè)單元
風(fēng)速風(fēng)向傳感器實(shí)物圖
ZWIN-YC06-W氣象風(fēng)向傳感器（變送器）內(nèi)部采用高精度磁敏感應(yīng)芯片，并選用低慣性輕金屬風(fēng)向標(biāo)響應(yīng)風(fēng)向，動(dòng)態(tài)特征性好。
ZWIN-YC06-W氣象風(fēng)速傳感器（變送器）采用傳統(tǒng)三分杯氣象風(fēng)速傳感器結(jié)構(gòu)，風(fēng)杯選用碳纖維材料，強(qiáng)度高，啟動(dòng)好，杯體內(nèi)置信號(hào)處理單元能根據(jù)用戶需求輸出相應(yīng)風(fēng)速信號(hào)，可廣泛應(yīng)用于氣象、海洋、環(huán)境、機(jī)場(chǎng)、港口、實(shí)驗(yàn)室、工農(nóng)業(yè)交通等領(lǐng)域。
設(shè)備還具備溫度、濕度、大氣壓等環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)，為空氣質(zhì)量和噪聲監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的后期分析提供氣象參數(shù)保障。
風(fēng)速 | 風(fēng)向 | 溫度 | 濕度 | 氣壓 | |
測(cè)量范圍 | 0~45m/s | 0~360° | -40～120℃ | 0～100% | 10~1100hPa |
準(zhǔn)確度 | ±0.3m/s | ±3° | ±0.3℃ | ±2%RH | ±0.3hPa |
啟動(dòng)速度 | ≤0.5m/s | ≤0.5m/s | ___ | ___ | ___ |
供電方式 | DC12V | DC12V | DC12V | DC12V | 10~30V DC |
輸出形式 | RS485 | RS485 | RS485 | RS485 | RS485 |
儀器線長 | 標(biāo)配5m | 標(biāo)配5m | 標(biāo)配0.5m | 標(biāo)配0.5m | ___ |
負(fù)載能力 | 電流型輸出阻抗≤600Ω 電壓型輸出阻抗≥1KΩ | 電流型輸出阻抗≤250Ω 電壓型輸出阻抗≥1KΩ | ___ | ___ | ___ |
工作環(huán)境 | 溫度-40℃~50℃ 濕度≤100%RH | 溫度-40℃~50℃ 濕度≤100%RH | 溫度-40℃~120℃ 濕度0%RH~100%RH | 溫度-20℃~60℃ 濕度0%RH~80%RH | |
防護(hù)等級(jí) | IP45 | IP45 | IP65 | IP65 | ___ |
線纜等級(jí) | 額定電壓300V 溫度等級(jí)：80℃ | 額定電壓300V 溫度等級(jí)：80℃ | ___ | ___ | ___ |
產(chǎn)品功耗 | 50mW | 5.5mW | 0.4W | 0.4W | ≤0.5W |
5.5 噪聲監(jiān)測(cè)單元
噪聲傳感器
ZWIN-YC06-S噪聲監(jiān)測(cè)器是指能對(duì)聲音實(shí)現(xiàn)精密測(cè)量，復(fù)雜而精密的設(shè)備。本儀器有耐用的結(jié)構(gòu)，在正常操作情況下，可正常使用數(shù)年。
符合規(guī)范 | 《環(huán)境噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求(暫行)》GB/T20441.4測(cè)量傳感器第四部分 | ||
測(cè)量范圍 | 30-130dB | 時(shí)間響應(yīng) | 快速響應(yīng)T=200ms |
頻率范圍 | 31.5Hz-8kHz | 麥克風(fēng) | 電容器麥克風(fēng) |
輸出 | 485信號(hào)輸出 | 麥克風(fēng)尺寸 | 0.5英寸 |
最大輸出阻抗 | 200Ω | 外形包裝 | ABS塑料 |
電源供應(yīng) | DC12V | 工作溫度 | 0~50℃（32~122℉） |
電源損耗 | DC12V：≈20mA | 工作濕度 | ＜80% 相對(duì)濕度 |
設(shè)備存儲(chǔ) | 不間斷Flash存儲(chǔ)4天 | 防護(hù)等級(jí) | IP67 |
特色功能：
1、 能夠通過自主研發(fā)的校準(zhǔn)儀，對(duì)傳感器用標(biāo)氣進(jìn)行標(biāo)定和校準(zhǔn)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)儀是專為本公司微站定制開發(fā)的，能夠高效準(zhǔn)確的校準(zhǔn)微站。
2、 顆粒物和氣體都有動(dòng)態(tài)加熱系統(tǒng)，消除濕度對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度的影響。
3、 除對(duì)傳感器進(jìn)行零、滿點(diǎn)校準(zhǔn)外，設(shè)備提供四氣兩塵6個(gè)參數(shù)進(jìn)行分段校準(zhǔn)的功能，從而為設(shè)備在各個(gè)量程段達(dá)到要求的精度奠定基礎(chǔ)。
4、 采用先進(jìn)的算法消除混合氣體對(duì)傳感器的串?dāng)_，解決四氣之間相互干擾的問題。
5、 儀器能夠?qū)r(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)，防止設(shè)備因與服務(wù)器之間時(shí)間差異造成各種錯(cuò)誤。
6、 數(shù)據(jù)具備斷點(diǎn)續(xù)傳功能，在網(wǎng)絡(luò)中斷恢復(fù)后，能夠?qū)⑽瓷蟼鲾?shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)傳（需要平臺(tái)支持）。
7、 設(shè)備能夠本地存儲(chǔ)1年以上數(shù)據(jù)，支持USB導(dǎo)出數(shù)據(jù)。
8、 采用泵吸方式進(jìn)氣，對(duì)流量有準(zhǔn)確控制，防止因流量不穩(wěn)定，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)造成干擾。
9、 可選配太陽能電池組和蓄電池配件，在市電不方便供電時(shí)，持續(xù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
10、 顆粒物采樣采用旋風(fēng)切割器，提高激光散射法顆粒物測(cè)量的精度。
11、 四氣采用管及內(nèi)部管路采用聚四氟乙烯惰性材料或內(nèi)襯，將氣體的吸收降低到最低，防止因設(shè)備吸收監(jiān)測(cè)氣體對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)造成干擾。
六、關(guān)于我們
6.1 公司簡(jiǎn)介
北京博創(chuàng)諾信科技發(fā)展有限公司成立于2017年，專注于環(huán)保監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的傳感器研發(fā)、數(shù)字芯片設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)設(shè)備制造和在線監(jiān)測(cè)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)。在大氣的網(wǎng)格化、空氣中的氣體的監(jiān)測(cè)分析、水質(zhì)污染源監(jiān)測(cè)等核心業(yè)務(wù)取得卓越成果。
博創(chuàng)諾信為國家高新技術(shù)及中關(guān)村高新技術(shù)雙項(xiàng)認(rèn)證企業(yè)，獲得揚(yáng)塵計(jì)量器具型式認(rèn)證、油煙在線監(jiān)測(cè)儀表、空氣站在線監(jiān)測(cè)儀表等產(chǎn)品的CCEP認(rèn)證及多項(xiàng)軟件、專利認(rèn)證。具有先進(jìn)技術(shù)、環(huán)保監(jiān)測(cè)產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)、環(huán)保大數(shù)據(jù)研發(fā)及運(yùn)營的綜合型環(huán)?？萍计髽I(yè)。
公司成立至今，一直始終不渝的本著“博大、創(chuàng)新、守信、重承諾價(jià)值的理念，不斷開拓創(chuàng)新，不斷提升客戶價(jià)值。
6.2 聯(lián)系我們
公司名稱：北京博創(chuàng)諾信科技發(fā)展有限公司
公司地址：北京市順義區(qū)仁和鎮(zhèn)仁和園二街4號(hào)樓8號(hào)院3單元501
七、典型應(yīng)用
? 天津市北辰區(qū)、武清區(qū)、西青區(qū)大氣網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)平臺(tái)；
? 互聯(lián)網(wǎng)+智慧消防水源管理系統(tǒng)；
? 中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽盡調(diào)系統(tǒng)；
? 北京偉瑞迪科技有限公司VOC監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；
? 環(huán)保監(jiān)測(cè)市場(chǎng)推廣執(zhí)行；
? 智慧環(huán)保——環(huán)保數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)；
? 天津市貝特瑞新能源材料股份有限公司水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；
? 天津市藍(lán)宇科工貿(mào)有限公司煙氣在線（CEMS）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。
