PM2.5/PM10走（zǒu）航（háng）式監測方案二氧化硫巡航式（shì）監測方案

2020-07-07 11:33:21 艾方立（lì）科技

走航（háng）式環境實時（shí）監控係統是基於移動式互聯平台上開發的走航（háng）式環境（jìng）自動監（jiān）測設備。它可以集成H.265編碼高清視頻、10 80P直播，360度全方位旋轉雲台、4G無線傳輸、遠程（chéng）監控監（jiān）測&預警、揚塵（chén）監測產品、微型環境空氣質量監測係統、TVOCs監測係統、氣象參數等（děng）傳感器數據采集（jí）等功能於一體。具有環境空氣質量的實（shí）時監測與統計分（fèn）析功能，符合（hé）國家（jiā）標準GB 3095—2012《環境空氣質量標準》。配備了GPS定位模塊實現監測點位可實（shí）時回傳，車輛移動軌跡繪製，軌跡沿途線（xiàn）路揚塵排放（fàng）濃度值的實時顯示。超標預警提示等功能。目前已（yǐ）廣泛應用於科研實驗，網格執法，巡邏（luó）檢查，空氣質量應急排查，網格監管盲區補充，應對重汙染天氣，汙染突發事件，散亂（luàn）汙點位篩選時更具時效性，能（néng）快速溯（sù）源，數據異常排查。

技術特點（diǎn）
TECHNICAL CHARACTERISTICS
【1】具有雲端自動在線校準功能，自動修正傳感器漂移及環（huán）境幹擾，無需現場人工校準；簡易化設計（jì），拆卸方便無需改裝車輛；可以同時監測氣（qì）體參數和可吸（xī）入顆粒物，並在數據平台上（shàng）顯示出監測（cè）值。
【2】無（wú）工具拆卸（xiè），方便點位遷移與（yǔ）設備維護；采用進口高靈敏度的傳感器，響應時間快，分辨率（lǜ）高，線性好，檢測下限可達ppb級（jí）；參數可拓展，靈活配置（zhì）。
【3】應用單片機和網絡通訊技術相結（jié）合，采用數據存儲功能，不僅可提（tí）供方便的數據查詢方式，還可以通（tōng）過USB接口將數據轉存至計算機，用配套的上位機（jī）軟件自動計算日平均值、月均值、汙染指數、生成（chéng）各種圖形數據標，並進行打印。
【4】性能穩定、精確度高、操作方便、易於維護具有（yǒu）斷電保護功能；集成（chéng）GPRS通信技術，實時監測（cè）大氣環境數據，實時傳輸數據，實時監控（kòng）設備運行狀態。
【5】實現多參數（shù）自動監（jiān）測，防幹擾技術設計；實現各類參數采集，自（zì）動上傳網絡平台，自動發布數據（jù）。
【6】GPS擴展，車輛移動軌跡繪製實時定位車輛與揚塵濃度信息；可配（pèi）備網絡攝像頭，環（huán）境汙染指標超標自動預警視（shì）頻抓拍，數據字符可（kě）在視頻疊加顯示。

技術參數
TECHNICAL PARAMETER

技術方案

TECHNICAL SOLUTIONS

走航式環境監測係統（tǒng）是我司結合不同的監（jiān）測（cè）場景所衍生出來的產品，是移動監測、流（liú）動監（jiān）測、短期工地等不確定性比較大的場（chǎng）景的首選監測利器。同時也是固定監測點位無法覆蓋到區域的有效補充。我司根據多年的實施經驗，研發生產出了多（duō）款走航式環境監測產品，分（fèn）別是：

PM2.5/PM10走（zǒu）航（háng）式（shì）監（jiān）測方案二氧（yǎng）化（huà）硫巡航式監測方案

這幾款產品均可滿足客戶走航式監測的需求，監測參數可根據客戶需求進行組合配置，款式多樣，外觀設計滿足大眾審美（měi）觀。

【特色功能】

現場端物聯感（gǎn）知

智（zhì）能感知層實現多維一體化（huà），包括顆粒物原位測量裝置、有害氣體實（shí）時監測裝（zhuāng）置等。

顆粒物（wù）原位測量裝置

本（běn）設備采用（yòng）光散射（shè）原理（lǐ）測量顆粒濃度，較之傳統的β射線，微量震蕩天平法法測量粉塵濃度，具有適用性廣、測量速度快、運（yùn）維（wéi）方便、可在線實時測量等優點。本設備主要實現對（duì）揚塵PM2.5、PM10同時實時監測。

顆粒物原味測量子（zǐ）係統采用高靈（líng）敏的光散（sàn）射光度計（濁（zhuó）度儀）技（jì）術測量顆粒物濃度。顆粒物首先經過粒子切割器（qì），切（qiē）割出17c.com需要（yào）測（cè）量的PM5、PM2.5粒子，切割後的（de）顆粒物經過進樣口進入到光學測量室內。光源產（chǎn）生880nm的紅外光照射（shè）到顆粒物上發生散射，位於90°角位置上的探測（cè）器將散射（shè）光捕獲。通過散射光強（qiáng）與校準（zhǔn）顆粒物質量濃度（dù）的關（guān）係，實時計算並將質（zhì）量濃度傳送到數據（jù）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器能提供連續的總懸浮顆粒物濃度（dù）和切割點為PM10至PM2.5的顆粒物（wù）濃度。儀器內安裝了氣壓傳感器、溫度傳感器，與被校準後的精確限流孔兩端（duān）壓差的數字反饋信號結合，通過使（shǐ）用這樣的（de）流量控（kòng）製組件，對流量進行精（jīng）確控（kòng）製，可以獲得準確的樣（yàng）品體積（jī）和精確的顆粒物粒徑切割點，實現了顆粒物的（de）準確切割。顆粒物精確切割和數據優化保證（zhèng）儀器的高準確性，與美國EPA認證方法可（kě）比。並且顆粒物原位測量子係統配置了有溫濕度傳感器的加（jiā）熱器，可以有效抑製濕度增加後帶來的正偏差。

GPS定位係統

設備內置GPS定位模（mó）塊（kuài），采用全球定位係統，實時記（jì）錄設備所處（chù）位置信息，並（bìng）將實時的位置信息上傳至服務器，用戶也可（kě）登陸我司雲平台，在GIS實時地圖上（shàng）查看到設備所處位置的標示點（diǎn）。

傳輸網絡（luò）

設備（bèi）支持3G/4G，RJ45以太網接口，RS485，RS232等通訊方式把采集到的數據傳輸到雲（yún）平台，保存，分析（xī），統計展示，預警處理。巡航軌跡回放走航式監測係統均配備GPS定位模塊，實時上傳設備的（de）位置至服務器，用（yòng）戶可登陸我司雲平台根據時間段查詢設備（bèi）在改時間段的移動軌跡，並可進行回放查（chá）看。

斷點續傳

為預防（fáng）設備出現斷網現象，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（bèi）監測（cè）到網絡中斷時，自動將監測數據保存至本地，待檢測到設備恢複（fù）網咯後，自動將斷線的這段時間裏所（suǒ）監測到的數據上傳至服務器保存。

視頻監控

可配備高清網（wǎng）絡攝像機，實現對（duì）現場情（qíng）況的實時圖像監控，基於數據庫的視頻疊加功能。支持與海康、大華等品牌（pái）攝像頭進行數據視頻（pín）疊加開發，配套客戶端和手機APP遠程（chéng）查看錄像，通（tōng）過上位機（jī）軟件設置閥值（zhí），超標自動抓拍上傳圖片，可實時錄（lù）像（xiàng）存儲時間不少於1個月。支持寬帶/WIFI/GPRS傳出（chū）方案。

PM2.5/PM10走航式監測方（fāng）案二氧化（huà）硫巡航式（shì）監測方案（àn）

係統架構

PM2.5/PM10走航式監測方案二（èr）氧（yǎng）化硫巡航式監測（cè）方案

【1】采集端：采（cǎi）集端一（yī）般指現場數采儀或監測（cè）設備數據采集傳輸模塊，采集端（duān）並非（fēi）屬於本係統的一部分，圖中給出隻是為了方便描述。
【2】網絡（luò）通信層：網絡通信服務端係統，基於TCP協議，負責與（yǔ）采集端維持連接（jiē），進行數據通信。
【3】校驗、分析等處理，然後交由（yóu）下層（céng）；另一方（fāng）麵，執行底層向采集端的發送任務，將發（fā）送任務組織為遵（zūn）循規範的報文交（jiāo）由網絡通信層。

【4】監測（cè）數據處理層：報文處理層將監測數據（jù）報文解析為預定義格式的數據後交由本子係統，本子係統負責數據的最（zuì）終存儲。本子係統劃分為兩（liǎng）個單元：本地緩存和數據庫存儲，本地緩存單元（yuán）負責將數據緩存至本地磁盤，數據庫存儲單元負（fù）責將緩存的數據存至數據庫（kù）。
【5】設備參數（shù）狀態（tài）處理層。報（bào）文處（chù）理層將監測數據報（bào）文解析為（wéi）預定義格式的數據後交由（yóu）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，每個模塊由本地緩存和數據庫存儲兩個單元組成（chéng）。兩個模塊分別處理最新值數據和值更新記錄數（shù）據。
【6】實時庫（kù）：將（jiāng）基礎信息（如站點、監測項、設備參數項等）常駐內存，供（gòng）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位，所有其它業務子係統（tǒng）都基（jī）於它進行數據處理，它自身沒有任何業務邏輯，僅作為數據層提供基礎信息（xī）及提供實時庫的持久化。
【7】係統啟動層：作（zuò）為整個係統的啟動入口，負責管理所有業務子係統。運行監控係統：俗稱看門狗程序，負責監（jiān）視所有業務子係統的運行。
【8】外部接口：提供本（běn）係統與外界的交（jiāo）互訪問，按照（zhào）業務需求，目前此接口需（xū）要提供遠程設備控製功能。

環保信（xìn）息化雲平台

環保信息化監控雲平台，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（bǎo）存、擁有下載、圖表顯示（shì）、智能分析、智能告（gào）警提醒/管（guǎn）理等功能，通過多模塊（kuài）處理提高了平台功能的可擴展性，亦可按照客（kè）戶需求進行對（duì）應的模塊功能開（kāi）發的統合監管平台。本（běn）平台架設在服務器上，采用B / S 構架，通過網絡實現遠程登錄，無需安裝任何軟件，通過瀏覽器即可登錄查看。

【係統功能（néng）】

前置通訊（xùn）功能
係統（tǒng）軟件通過（guò）同時支（zhī）持多種通訊方式（如有線、無線、串口（kǒu）），多種通訊模式（如定時發送模式、實時發送模式、召喚發送（sòng）模式等）和多種通（tōng）訊協議進行（háng）數據采集。

實時內存（cún）庫

為了能保證係統的實時性，係（xì）統設有一個緊湊的、功（gōng）能強大的實時內存庫，用來實時、高效地處理海量實時數據、實時狀態、實時報警、遙調指令、計算量數據等，對內（nèi）部數據對象進行查找、定位、過濾等，並且（qiě）實時刷新。實時內存庫提供數據訪問接口，以便於第三方或軟件開發（fā）人員訪問其中的數據（如WEB開發人員通過該接口在網（wǎng）頁上顯示相關數據）。

實時內（nèi）存庫

為了能保證係統的實時性，係統設有一（yī）個緊湊的（de）、功能強（qiáng）大的實時內存庫，用來實時（shí）、高效地處理海量實（shí）時數據（jù）、實時狀（zhuàng）態（tài）、實時報警、遙調指令、計算量數據等（děng），對內部數據（jù）對象進行查（chá）找、定位、過（guò）濾等，並且實時刷新。

數據處理

係統軟件可采集（jí）海量數據，這（zhè）些海量數據需要快速、有效地處理，而係（xì）統軟件具有很強（qiáng）的數據處理能力，能根據客戶提供的計算（suàn）公（gōng）式、工（gōng）程轉換方（fāng）法、項目（mù）係數、審（shěn）核規則、國家或行業（yè）相關規（guī）定（dìng）等對采集的（de）原始數據進（jìn）行運算，算完後將（jiāng）原始數據和運算後數據在數據庫不同表中同（tóng）時分別存儲。且出現越限數（shù）據、質（zhì）量碼（mǎ）異常數據係統產生相關報警。

數據存儲

係統軟件具有（yǒu）多（duō）種數據（jù）庫的寫入功能，如ORACLE等。管理員通過相關配置界麵選擇其中一種數據庫。係統具備數據緩存技術，將來不及寫入（rù）數據庫的（de）數據及時存儲到（dào）實時文件裏，在（zài）係統（tǒng）空閑時或故障（zhàng）恢複後及時（shí）將數據補回（huí）到數據庫內，確（què）保數據（jù）不丟失。
對於與數據庫（kù）的連接、插入、查詢等操（cāo）作，充分（fèn）考（kǎo）慮（lǜ）了（le）係統（tǒng）的容錯性（xìng），如（rú）出現斷線重（chóng）連、異常屏蔽、數（shù）據庫死鎖等異常現象，係統均具有處理能力。係統采用多（duō）線程、多連（lián）接方式對數據庫進行操作，以確保海（hǎi）量數據的插入、查詢、更新等。

【係統拓撲】

【技術特（tè）點】
【1】大氣（qì）汙染實時監控雲平台，無論身在何處，可隨時隨地通過電（diàn）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（chá）詢；支持巡航（háng）軌跡回放（fàng）追溯。

【3】設備可（kě）分（fèn）區域顯（xiǎn）示（shì）與管理；滿足政（zhèng）府監管平台框架及功能要求；實時數據查看；曆史數據變化曲線圖查看。

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

【5】空氣質（zhì）量優良情況統計；數據導（dǎo）出，Excel 表格形式統（tǒng）計數據。支持設備管理，設備檔案，售後、升級記錄；支持（chí）用戶管理（lǐ）與權限管理。

【6】可根據需要開放相關（guān）數據接口；支持 5000 以上數量級的設備接入（rù）；支持OEM 定製開發，支（zhī）持定製界（jiè）麵。

【7】支持（chí）多種參數監管，VOCs、顆粒物（PM2.5/PM10/TSP）、噪聲、氣象（xiàng）五參數、負氧（yǎng）離（lí）子、總輻射、光照強度、雨量、O2、H2S、NH3、SO2、NO2、CO2、CO、O3、CH2O 等監測數據處理。

【8】實時告警頁麵（miàn）查看，曆（lì）史告警記錄（lù）查詢；支持多種遠程啟動聯動功能，網頁（yè），微信（xìn），配套軟件等方式；報警閥（fá）值遠程（chéng）可配置。

【9】可以隨時隨地通過智能手機查看曆史和實（shí）時數據。

【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（jù）同一畫麵輸出比對（duì）；設備實時數（shù）據與狀態顯示。

【12】數據庫自動備份與容災，確保數據案例不丟。

【係（xì）統性能】

》由於本係統負（fù）責現場各類上傳數據的接收（shōu）、處理、分析和存儲，因此係（xì）統的健壯性、穩（wěn）定性非常重要（yào）。係統需具備如（rú）下性能：
》係統寫入速度不低於10000條/秒。可確保7*24小時穩定（dìng）無故障運行。
》可支持10000個點的數據並（bìng）發處理，並且可擴展通訊協議。

平台功能

》數據中心:展示設備的（de）基（jī）本實時參數和設備狀態（tài）等
》地圖監測:以電子（zǐ）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
PM2.5/PM10走航式監測方案二氧化硫巡航式監測方案（àn）

》視頻中心:對（duì）用戶所擁有的設備的（de）攝像頭進（jìn）行（háng）一（yī）個統一（yī）的瀏覽和顯示
》數據分（fèn）析：曆史數據:展示設備的曆史數據；數據（jù）對比：進（jìn）行設備的數據對比分析；檢測排名：設（shè）備的實時數據總覽（lǎn）排名（míng）；傳輸統計：展示（shì）設備的所選（xuǎn）時（shí）間內的數據傳輸統計。

》汙染（rǎn）日曆：顯示出設備所選（xuǎn）月份的汙染物濃度情況；數據導出：導出設備所需數據（jù）；告警中（zhōng）心（xīn）：實時（shí）告警:展示目前旗下設備的告警情況；曆史（shǐ）告警:顯示設備所選時間內的告警情況。
》狀態總覽：總覽用戶旗下（xià）全部設備狀態及設備信息；操作日誌：該帳號最近的操作記錄；設備管理：對設備進行管理；用戶管理：對用戶進行管理；個人中（zhōng）心（xīn）：用（yòng）戶自（zì）身信息修改；數據大（dà）屏：一張（zhāng）圖顯示監管數據。