【智易时代】天津市某区大气网格化解决方案

天津市某区大气网格化解决方案

1、 项目概述

1.1项目背景

2017年3月，为确保完成《大气污染防治行动计划》所确定的各项目标任务，环保部制定了《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》。其中，北京市、天津市、河北省石家庄、唐山、廊坊、保定、沧州、衡水、邢台、邯郸，山西省太原、阳泉、长治、晋城，山东省济南、淄博、济宁、德州、聊城、滨州、菏泽市，河南省郑州、开封、安阳、鹤壁、新乡、焦作、濮阳被确定为京津冀大气污染传输通道城市；2017年8月，为全力做好秋冬季大气污染防治工作，坚决打好“蓝天保卫战”，京津冀及周边地区大气污染防治协作小组第十次会议通过了《京津冀及周边地区2017-2018年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》，再次指明京津冀及周边地区大气环境形势的严峻形式。因此，地属天津，某区环境治理的重要程度更是不容忽视。

1.2总体设计

整个项目的设计，是在保证效率的前提下，遵循技术先进、分配合理、功能齐全、监管到位、性能稳定、易于操作、分析全面、节约成本的原则，综合考虑施工建设、运维管理、操作使用等因素，结合实际全方位查看某区各区域的布局，结合政府下发的相关运行技术规范及人员大致的规划部署，在运维服务内容上进一步分析与研究，参照国内外优异的人员管理制度及空气站等相关仪器的运维要求，遵照超前性、实用性、客观性相结合，科技化与实际相结合，以及先进性与经济性相兼顾，统筹管理手段与应用效果的指导思想，综合本项目的服务需求，最终以“设备+平台”的整体配套系统运行模式实现本方案。

1.3设计依据

《国务院办公厅关于加强环境监管执法的通知》(国办发〔2014〕56号)

《关于印发大气污染防治行动计划的通知》（国发〔2013〕37号）

《关于实施《环境空气质量标准》（GB3095-2012）的通知》（环发[2012]11号）

《关于加强环境空气质量监测能力建设的意见》（环发[2012]33号）

《关于强力推进大气污染综合治理的意见》（冀发〔2017〕7号）

《环境空气质量预报信息交换技术指南》（环办函[2014]1471-1）

《环境空气质量可视化预报会商技术指南》（环办函[2014]1471-2）

《环境空气质量数值预报模式源清单技术指南》（环办函[2014]1471-3）

《全国环境空气质量预报预警实施方案》（环办函[2015]330号）

《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知》（国办发〔2010〕33号）

《大气污染防治网格化监测点位布设技术规范》（DB13/T2545-2017）

《中华人民共和国环境保护法》

《中华人民共和国大气污染防治法》

《环境空气质量标准》（GB3095-2012）

《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ633-2012）

2、 系统介绍

2.1系统概述

为更好的提供服务，整套系统由感知层、传输层、平台层和应用层四部分组成。

（1）感知层：由多个环境空气质量监测设备组成，设备中包括颗粒物浓度监测、气体监测、气象监测（监测参数可根据实际需求自行选定），对PM2.5、PM10、和SO2、NO2、CO、O3等气体以及风速、风向、温度、湿度等气象参数进行连续自动在线监测。

（2）传输层：是采用有线、无线、3G等方式把各个监测设备的监测数据及图像传送到中心平台。

（3）平台层：接收到来自感知层的实时数据及图像，利用大数据分析进行信息的处理和归集整理。

（4）应用层：可以GIS方式直观、形象的实时显示各监测点位和整个区域的空气质量状况，以及污染物浓度水平，并提供异常报警、区域空气质量变化趋势等多种服务，以方便日常维护人员更好、更快的完成工作。

2.2建设目标

网格化精准监测系统由环境空气质量监测站和监控软件平台等设备构成，可对某区重点道路交通、重点区域、重点企业等领域各类污染排放因子进行实时监控管理，精确定位污染源排放点位及污染物排放因子。网格化管理围绕多种污染重点排放源，按照“分级负责、无缝对接、全面覆盖、责任到人”的原则，对全区空气质量形成网格化监测。

本方案可以实现大气污染防治的“精确监测、精准预测、精密溯源、精妙控制”，破解减排企业一刀切的困局，为本地经济可持续发展寻求出路，提供量化决策支持，从容应对重大事件环境保障，帮助地方政府改善环境空气质量，提升环境质量排名。

3、 软件平台

大气网格化监测系统是结合经济、人口、交通、工业等行业发展情况，科学合理地规划新建空气质量监测仪器，配合地理信息系统、数据算法专题等技术，将传统的静态记录以多样化的地图形式展现给用户，实现了数据可视化，展示多样化。最终实现精确测量、精准预测、精密溯源、精妙控制，使得环境主管部门对各种环境要素的管理变得直观、简单和轻松。

我司软件平台具有良好的总体架构设计，系统功能模块齐全完整，整个软件平台采用B/S架构，基于Web-GIS数据可视化平台将监测数据汇入可视化平台，结合GIS的应用，以业务信息和环境信息的空间化、可视化为目的，对监控因子、监控数据进行立体、可视化展示，真正实现环境管理的全方位监管，界面友好，易操作

3.1实时监测

（1）实时地图

（2）实时排名

3.2数据查询

3.3数据分析

3.4报表管理

3.5报警管理

3.6点位管理

用户在此模块可以实现监测点位信息的添加、编辑、删除以及查看等操作，具体内容包括点位编号、点位名称、所属区域、所属类型、地理经纬度、点位负责人及联系方式、安装时间、安装地址、建设单位、供应商等信息，有效实现点位动态管理，同一点位类型的点位可自行归类，方便用户管理查找。

3.7系统管理

在系统管理中，可对用户信息进行增、改、删、查等相关操作，用户可在系统用户管理中进行信息编辑，内容包括：所属区域、所属部门、所属角色、登录账号、用户姓名、联系电话、电子邮箱、创建时间等。而部门管理与区域管理子单元主要为信息查看、勾选界面，便于用户快捷操作。

4、 硬件设备

ZWIN-AQMS06微型空气质量监测仪是我公司推出的一款用于提供室外空气污染物实时、准确检测经济型产品，以“测-控”为核心，采用泵吸式采样方式，分别利用电化学法原理的气体传感器与激光散射法原理的颗粒物传感器对 SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、PM10 等被监测物质进行实时监测，同时系统集成气象模块对监测环境中的温度、湿度、风速、风向等气象参数进行同步监控现场实时环境，设备可以给网格化平台提供强大的数据基础，而且能根据现场进行校，确保其具有最佳的可追溯性。

4.1产品特点

（1） 产品结构设计合理，可同时监测气体参数和可吸入颗粒物、气象参数等，标配监测参数PM2.5、PM10、NO2、SO2、O3、CO、温度、湿度、气压、风速、风向（四气两尘气象五参数）以及噪声，可根据用户需求对参数进行增减；

（2） 颗粒物与气体双路采样，气体之间单独分路进气，互不干扰；

（3） 设备采用泵吸式采样方式，内置微型真空泵，使得进入气路监测的气流均一而稳定；

（4） 颗粒物采样头增加动态加热除湿功能，气体采样头增加过滤膜过滤颗粒物，有效增强传感器的使用寿命；

（5） 颗粒物传感器具有温湿度补偿功能；

（6） 采用进口高灵敏度的传感器，响应速度快，分辨率高，线性好，检测下限可达ppb级，高温条件下稳定运行，气体传感器具有交叉干扰补偿功能；

（7） 前端设备配置7寸液晶显示屏显示，可直观动态显示各种监测数据、仪器工作状态，提供全中文菜单和友好的人机对话界面，可现场直接设置操作；

（8） 实现各类参数采集、自动上传网络平台，手机客户端实时查看数据；可实现数据超标或异常自动报警；

（9） 集成GPRS无线通讯技术，实时监测大气环境数据，低成本，低功耗，220V市电供电，适合网格化布点；

（10） 采用防水防尘接头密封设计，带恒温控制无特殊安装基础要求；

（11） 测量结果可通过无线传输，自动发送到中心站；

（12） 性能稳定、精确度高、操作方便，具有掉电保护功能；

（13） 体积小、重量轻，采用模块化结构，插拔式支架固定风速、风向传感器，安装灵活、拆卸方便、不易破损、便于运输和维护，可快速进行点位迁移；

（14） 具有云端自动校准、本地数据读取、设备系统设置及数据校准功能，性能可靠，适用于户外和工业环境领域；

（15） 设备高度集成，采用超低功耗设计，还可根据定制需求，拓展其它监测接口；

（16） 移动式热插拔SD卡，随时更新替换升级程序，支持本地查看数据，无需插拔SD卡，可远程升级程序；

（17） 定制防水镀锌箱体，防水防尘设计，环境使用范围广，风沙、雨雪及扬尘等恶劣天气均可；

（18） 数据传输符合《HJ/T212-2007 污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》；

（19） 具备CPA 认证证书、校准报告以及相关的软件著作权、软件产品证书、专利等产品资质。

5、 布点方案

在某区所属区域工业分布较少，大多数都是交通运输业、通讯产业、商业、餐饮业、金融业、教育产业、公共服务等非物质生产部门，结合季风的特点及全区企业分布性质，可采用网格布点方式。由于某区是温带半湿润大陆季风型气候，主要以西北风为主，网格化布点的起点确定位置可由西北方向开始，将监测区域均分成一定大小的网格，采样点设在网格中心或网格的角点上，共计16个监测点位。