走航式環境實時（shí）監控係統巡航式網格空氣質量監測係統（tǒng）

2020-06-24 09:07:38 艾方立科技

走航式環境實時（shí）監控係（xì）統是基於移動（dòng）式互聯平台上開發的走航式環境自動監測設備。它可以集成H.265編碼高清視頻、10 80P直播，360度全方位（wèi）旋轉雲台、4G無線傳輸、遠程監控監測&預警、揚塵監測產品、微型環境空氣質（zhì）量監（jiān）測係統、TVOCs監測係統、氣象（xiàng）參數等傳感器數據采集等功能於一體。具有環境空（kōng）氣質量的實時監測與統計分析功能，符合（hé）國家（jiā）標準（zhǔn）GB 3095—2012《環境空氣質量標準（zhǔn）》。配（pèi）備了GPS定位模塊實現監測點位可實時回傳，車輛移動軌跡繪製，軌跡沿途線路揚塵排放濃（nóng）度值的實時顯示。超標（biāo）預（yù）警提示等功（gōng）能。目前已廣泛應用於科研實驗，網格執法（fǎ），巡邏檢查，空氣（qì）質量應急排查，網格監管盲區補充，應對重汙染（rǎn）天（tiān）氣，汙染突發事件，散亂汙點位篩選時更具時效性，能快速溯源，數據異常排查。

技術（shù）特點
TECHNICAL CHARACTERISTICS
【1】具有（yǒu）雲端自動在線（xiàn）校準功能，自動修正傳感器漂移及環境幹擾，無需現場人工校（xiào）準；簡易（yì）化設計，拆卸（xiè）方便無（wú）需改裝車輛；可以同時監測氣體參數和可吸入顆粒物，並在數據平台（tái）上顯示（shì）出監測值。
【2】無工具拆卸，方便（biàn）點位遷移與設備維護；采用進口高靈敏度的傳感器，響應時間快，分辨率高，線性（xìng）好，檢測下限可達（dá）ppb級（jí）；參數可拓展，靈活配置。
【3】應用單片機和網絡通訊（xùn）技術相（xiàng）結合，采用數據存儲功能，不僅可提供方便的數據（jù）查詢方式，還可以通過USB接口將數（shù）據轉存至計算機，用配套的上（shàng）位機軟件自動計算日平均值、月均值、汙染指數、生成各種圖（tú）形數據標，並進行打印（yìn）。
【4】性（xìng）能穩定、精確度高、操作方便（biàn）、易於維護具有斷電保護功（gōng）能；集成（chéng）GPRS通信技術（shù），實時監測大氣環境數據，實時傳輸數據，實時監控設備運行狀態。
【5】實現多參數自（zì）動監（jiān）測，防幹擾技術設（shè）計；實現各類（lèi）參數采集，自動上傳（chuán）網絡平台，自動發（fā）布數據。
【6】GPS擴（kuò）展，車輛移動軌跡繪製實時定位車輛與揚塵濃度信息；可配備網絡攝像頭（tóu），環境汙染（rǎn）指標超標自動預警視頻抓拍，數據字符可在（zài）視（shì）頻疊加顯示。

技術參數（shù）
TECHNICAL PARAMETER

技術方案

TECHNICAL SOLUTIONS

走航式環（huán）境監測係統是我司結合不同的監測場景所衍生出來的產品，是移動監測、流動監測、短期工（gōng）地等不確定性（xìng）比較大的場景的首選監測利器。同時也是固定監測點位無（wú）法覆蓋到區域（yù）的有（yǒu）效補充。我司根據多（duō）年的實（shí）施經驗，研發生產出了多款走航式環境監測產品，分別是：

這幾款產品（pǐn）均可滿足客戶走航式監（jiān）測的（de）需求，監測參數可根據客（kè）戶（hù）需求（qiú）進行組合配置，款（kuǎn）式多樣，外觀設計滿足大眾審美觀。

【特（tè）色（sè）功能】

現場（chǎng）端物聯感知

智能感知層實現（xiàn）多維一體化，包括顆粒物原位測量裝置、有害氣體實時監測裝置等。

顆粒物（wù）原位測量裝置

本設備采用光散射原理測量顆粒濃度（dù），較之傳統的β射線（xiàn），微量震蕩天平法法測量粉塵濃度，具有適用（yòng）性廣、測量速度快、運維方便、可在線（xiàn）實時測量等優點。本設備主要實現對揚塵PM2.5、PM10同時實時監測（cè）。

顆（kē）粒物（wù）原味測量子係統采用高靈敏的（de）光散射光度計（濁度儀）技術測（cè）量顆粒物濃度（dù）。顆粒物首先經過粒子切割器，切割出17c.com（men）需要測量的PM5、PM2.5粒子，切割後的顆粒（lì）物經過進樣口進入到光學測量室內。光源產生880nm的紅外光照射到顆粒物上（shàng）發生散射（shè），位於90°角位置上的探測器將散射光捕獲（huò）。通過散射光強與校（xiào）準顆粒物（wù）質量濃度的關係，實時計算並將質量濃度傳送到數據采集與處理子係統。這種能理（lǐ）想地反映顆粒物特性的光學儀（yí）器能提供連續的總懸浮顆粒物濃度和切割點為（wéi）PM10至PM2.5的顆粒物濃度。儀器內安裝了氣壓（yā）傳感器、溫（wēn）度傳感（gǎn）器（qì），與被校準後的精確限流孔（kǒng）兩端壓差的（de）數字（zì）反饋信號結合，通過使用這（zhè）樣的（de）流（liú）量控製組件，對（duì）流量（liàng）進（jìn）行精（jīng）確控製，可以獲得（dé）準確的樣（yàng）品體積和精確的顆粒物粒徑切割點，實現（xiàn）了顆粒物的準確切割（gē）。顆粒物精確切（qiē）割和（hé）數據優化保證（zhèng）儀器的（de）高準確（què）性，與美國EPA認證方法可比。並（bìng）且顆粒物（wù）原位測量子係統配置了有溫濕度傳（chuán）感器的加熱器，可以有效抑製濕度增加後帶來的正偏差。

GPS定（dìng）位（wèi）係統

設備內置GPS定位模塊，采用（yòng）全（quán）球（qiú）定位係統，實時記錄設備所處位置信息，並將實時的位置信息上傳至服務器，用戶也（yě）可登陸我司雲平台，在GIS實時地圖上查看到（dào）設備所處位置的標示點。

傳輸網絡

設（shè）備（bèi）支持3G/4G，RJ45以太網接口，RS485，RS232等通（tōng）訊方式把采集（jí）到的數據傳輸到雲平台，保存，分析，統計展示，預警處理。巡航（háng）軌跡回放（fàng）走航式監測係統均配備GPS定位模塊（kuài），實（shí）時上傳設備（bèi）的位置至服務器，用戶可登陸我司雲平台根據時間段查詢設備在改時（shí）間段的移動軌（guǐ）跡，並可（kě）進行回放查看。

走航式環境（jìng）實時（shí）監控係統巡（xún）航式網格空氣質量監測係統

斷點續傳

為預防設備（bèi）出現斷網現象，從而導致監測數據丟失，我司特開發了斷點續傳功能，當設備監測到（dào）網絡中斷時，自動將監測數據（jù）保存至本地，待檢測到（dào）設備恢複（fù）網咯後，自動將斷線的這段時間裏所監測到的數據上傳至服務器保存。

視頻監控

可配（pèi）備高清網（wǎng）絡攝像機，實現對（duì）現場情況的實時圖像監（jiān）控，基於（yú）數據庫的視頻疊加功能。支持與（yǔ）海康、大（dà）華等品牌攝像頭進行數（shù）據視頻疊加開發，配套客戶端和手機（jī）APP遠程查（chá）看錄像，通過上位機軟件設置閥值，超標自動抓拍上傳圖（tú）片，可實時（shí）錄像存儲時間不少於1個月。支持寬帶/WIFI/GPRS傳出方案。

係統架構

【1】采集端：采集端一般（bān）指現場數采儀或監測設備數據采集傳輸模塊，采集端並非屬於（yú）本係統的一部分，圖中（zhōng）給（gěi）出隻是為了方便描述。
【2】網絡通信層：網絡通信服務端係統，基於TCP協議，負（fù）責與采集端維持連接，進（jìn）行數據（jù）通信。
【3】校驗、分（fèn）析等處理，然後交由（yóu）下層；另（lìng）一方麵，執行底層向采集（jí）端的發送任務（wù），將發送任務組織為遵循規範的報文交由網絡通信層。

【4】監測數據處理層：報文處理層將監（jiān）測數據報文解析為預定義格式的（de）數據後交由（yóu）本（běn）子係統，本子係（xì）統負（fù）責數據（jù）的最終存儲。本子係統劃分為兩個單元：本（běn）地緩存和數據庫存儲，本（běn）地（dì）緩存單元負責將數據緩存至本地磁盤，數（shù）據庫存儲單元（yuán）負責（zé）將緩存的數據存至數據庫。
【5】設備參數狀態處理層。報文處理層將監測數（shù）據報文解析為預定義格式的數據後交（jiāo）由本子係統，本子係統負責數據的最終存儲。本子係統根據業務需求劃分為兩個模塊，每個模塊由本地（dì）緩存和數據庫存儲兩個單元組成。兩個模塊分別處理最新值數據和值更新記錄數據。
【6】實時庫：將基礎信息（如站（zhàn）點、監測項、設（shè）備參數項（xiàng）等）常駐內存，供各業務層子係統使用。實時庫在整個係統架構中處於中心地（dì）位，所有其（qí）它業務子係統都基於它進行數據處理，它（tā）自身沒有任何業（yè）務邏輯，僅作為數據層提供基礎信息及提（tí）供實時庫的持久化。
【7】係（xì）統啟動層：作為整個係統的啟動入（rù）口，負責管理所有業務子係統。運行（háng）監控係（xì）統（tǒng）：俗（sú）稱看（kàn）門狗程序，負責（zé）監視所有業務子係統的運行。
【8】外部接口：提供本係統與外界的（de）交互訪（fǎng）問，按照業務需（xū）求，目前此接口需要提（tí）供（gòng）遠程設備控製功能。

環保信息化雲平台

環（huán）保信（xìn）息化（huà）監控雲平台，基於大氣汙染網格化監測係統建設（shè），數據24 小時實時接收、保存、擁有下載、圖表顯示、智能分析、智能告警（jǐng）提醒（xǐng）/管理等功能，通過多模塊處理提高了平台功能的可擴（kuò）展性，亦可按照客戶需求（qiú）進（jìn）行對應的（de）模塊功能開發的統合監管平台。本平台架設在服務器上（shàng），采用（yòng）B / S 構架，通過網絡實現遠程登錄，無需（xū）安裝任何軟件，通過瀏（liú）覽器即可登錄（lù）查看。

走航式環境實時監控係統（tǒng）巡航（háng）式網格（gé）空氣質量（liàng）監測係統

【係統功能（néng）】

前置通訊（xùn）功能
係統（tǒng）軟件通過同時支持多種通訊方（fāng）式（如有線、無線、串口），多（duō）種通訊模式（shì）（如定（dìng）時發送模式、實時發送模式、召（zhào）喚發送模式等）和多種通訊協議進行數據采集。

實時內存庫

為了能保證係統（tǒng）的實時性，係（xì）統（tǒng）設有一個緊湊的、功能強大的實時內存庫，用來實時、高效地處理海量（liàng）實時數據（jù）、實（shí）時狀態（tài）、實時報警、遙（yáo）調指令、計算量數（shù）據等，對內（nèi）部數據對象進行查找、定位、過濾等，並且實時刷新。實時（shí）內存庫提供數據訪（fǎng）問接口，以便（biàn）於第三方或軟件開發人員訪問其中的數據（如WEB開發人員通過該接口在網頁上（shàng）顯示相關數據）。

實時內存庫

為了能保證係統的實時性，係統設有一個緊湊的、功能強大的實時內存庫，用（yòng）來實時（shí）、高效（xiào）地處理海量實時數據（jù）、實時狀態（tài）、實時報警、遙調（diào）指令、計算量數據等，對內部數據對象進行查找、定（dìng）位、過濾等，並且實時刷新。

數據處理（lǐ）

係統軟件（jiàn）可采集海（hǎi）量數據，這些海量數據需要快速、有效地處理，而係統軟件具有很強的數據處理能力，能根據（jù）客戶提（tí）供的計算公式、工程轉換方法、項目係數、審核規則、國家（jiā）或行業相關規定（dìng）等對采集的原始數據進（jìn）行（háng）運（yùn）算，算完後將原始數據和運算後數據在數據庫不（bú）同表中同時分別存儲。且出現越限數據、質量碼異常數據係統產生相關報（bào）警。

數據存儲

係統軟（ruǎn）件（jiàn）具有多種數（shù）據庫的寫入功能（néng），如ORACLE等。管理員（yuán）通過相關（guān）配置界麵選擇其中一種數據庫。係統具（jù）備（bèi）數據緩存技術，將來不及寫入數據庫的數據及時存儲到實時文件（jiàn）裏，在係統空閑時或故障恢複後及時將數據補回到數據庫內，確保數據不丟失。
對於與數據庫的連接、插入、查詢等操（cāo）作，充分考慮了係統（tǒng）的容錯性，如出（chū）現斷線（xiàn）重連、異（yì）常屏（píng）蔽、數據庫死（sǐ）鎖（suǒ）等異常現象，係統均具有處理能力。係統采用多線程、多連接方式對數據庫進行操作（zuò），以（yǐ）確保海量數據的插入、查（chá）詢、更（gèng）新等。

【係統拓（tuò）撲】

【技術特點】
【1】大氣汙染實時監控雲平台，無論身在何處（chù），可隨時隨地通過電腦網頁在線查看曆史數據和實時數據。

【2】多站查詢：主要用於多台設備進行數據對比查詢；支（zhī）持巡航軌跡（jì）回放（fàng）追溯。

【3】設備可分區域顯示與管理；滿足政（zhèng）府（fǔ）監管（guǎn）平台框架及功能要求；實時數據查看；曆史數（shù）據（jù）變化（huà）曲線圖查看。

【4】支持小時平均，日平（píng）均，月平均；支（zhī）持數據同比與環比分析；支持對各項指標進行排名。

【5】空氣（qì）質量優良情況（kuàng）統計；數據（jù）導出，Excel 表格形式統計數據。支（zhī）持設備（bèi）管理，設備檔案，售後、升級記錄；支持用戶（hù）管理與權限管（guǎn）理（lǐ）。

【6】可根據需要開放相關數據接口；支持（chí） 5000 以上數（shù）量級的設備接入；支持OEM 定製開發，支持定製界麵。

【7】支持多種參數（shù）監管，VOCs、顆（kē）粒物（PM2.5/PM10/TSP）、噪聲、氣象五（wǔ）參數、負氧離子、總輻射、光照強度、雨（yǔ）量、O2、H2S、NH3、SO2、NO2、CO2、CO、O3、CH2O 等（děng）監測數據處理。

【8】實時告警頁麵查看，曆史（shǐ）告警記錄查詢；支持多種（zhǒng）遠（yuǎn）程啟動聯動功能，網（wǎng）頁，微信，配套軟件等方式；報警（jǐng）閥值遠程可配置。

【9】可以隨時隨地（dì）通過智能手機查看曆（lì）史和（hé）實時（shí）數據。

【10】標準GIS 實時地圖，支持 GIS 電子地圖狀態顯示，離線，在線，與報警閃動。

【11】實時數據與國控點數據同一畫麵輸出比對；設備實（shí）時數據與狀態顯示。

【12】數據庫自動備份與容災，確保數據（jù）案例不丟。

【係統性（xìng）能】

》由於（yú）本係統（tǒng）負責現場各類上傳數據的接收（shōu）、處理、分析和存儲，因此係統的健壯性、穩定性非常重要。係統需具備如下性能：
》係統（tǒng）寫入（rù）速度不低於10000條/秒。可確保（bǎo）7*24小時穩（wěn）定無故障運行。
》可支持10000個點的數（shù）據並發處理，並且可擴展通訊協（xié）議。

平台功能

》數據中心:展示設備的基本（běn）實時參（cān）數和設備狀態等
》地（dì）圖監測:以電（diàn）子地圖的形式展示設備的所在位置，點擊後可以顯示設備的各式參數
走航式環境實時監控係統巡航式網格空氣質量監測係統

》視頻（pín）中心:對用戶所擁有的設備的攝像頭進行一個統一的瀏覽（lǎn）和顯示
》數據分析：曆史數據:展示設備的曆史數據；數據對比：進行設備的數據對比分析；檢測排名：設備的（de）實（shí）時數據總覽排名；傳輸統計：展示設備的所選時間（jiān）內的數據傳輸統計。

》汙（wū）染日曆：顯示出設備所選月份的汙染物濃度情況；數據導出：導出設備所需數據；告警中心：實時告警:展示目（mù）前旗下設備的告警情況；曆史告警:顯示設備（bèi）所選（xuǎn）時間內的告警情況（kuàng）。
》狀（zhuàng）態總覽（lǎn）：總覽用戶旗下全部設備狀態及設備信息；操作日誌：該帳號最（zuì）近的（de）操作記錄（lù）；設備管理：對設備進（jìn）行管理；用戶管（guǎn）理：對用戶進行管理；個人中心（xīn）：用戶自身信息修改；數據大屏：一張圖顯示監（jiān）管數據。