移動式車載（zǎi）微型監測站高精度車載檢測設備走航式微型監測站

2020-09-15 07:49:13 艾方立科（kē）技

走航式環境實時（shí）監（jiān）控係統是基於移動式互聯平台上開發的走航式環境自動監測（cè）設備。它可以集成H.265編（biān）碼高清（qīng）視頻、1080P直播，360度全方位旋轉雲台、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）量監測係統、TVOCs監測係統（tǒng）、氣象參數等傳感器數據采集等功能於一體。具有環境空氣質量的（de）實時（shí）監測（cè）與統計分析功能，符合國家標準（zhǔn）GB 3095—2012《環境空氣質量標準》。配備了GPS定（dìng）位模塊實現監測點位可實時回傳（chuán），車輛移動軌跡繪製，軌跡沿途線路揚塵排放濃度值的實時顯示。超標預警提示（shì）等功能。目前已（yǐ）廣泛應用於科研實驗，網格執法，巡（xún）邏檢查（chá），空氣質量應急排查，網格監管盲區補充，應（yīng）對重汙染天氣，汙染突發事件，散亂汙點（diǎn）位篩選時更具時效性，能快速（sù）溯源，數（shù）據異常排查。

移動式車載（zǎi）微型監測站高精度車載檢測設備（bèi）走航式微型監（jiān）測站

技術特（tè）點
TECHNICAL CHARACTERISTICS
【1】具（jù）有雲端自動在線校準（zhǔn）功能，自動修正傳感器漂移及環境幹擾，無需現場人工校準；簡易化設計，拆卸方便無需（xū）改裝車輛；可（kě）以同時（shí）監（jiān）測氣體參數和（hé）可吸（xī）入顆粒物，並（bìng）在數據平台上顯示出監測值。
【2】無工具拆卸，方便點位遷移與設備維護；采用進口（kǒu）高靈敏度的傳感器，響應時間快，分辨（biàn）率高，線性（xìng）好（hǎo），檢測下限可達ppb級（jí）；參數可拓展，靈活配置。
【3】應用單片機和網絡通訊技術相結合，采用數據存儲功能，不僅可提供方便的數據查詢方式，還可以通過USB接口將數據轉（zhuǎn）存至計算（suàn）機，用（yòng）配套的上位機軟件自動計算日平均值、月均值、汙染指數、生（shēng）成（chéng）各種圖形數據（jù）標，並進行（háng）打印。
【4】性能穩定、精確度高、操作方便、易於維護具有斷（duàn）電保護功能；集成（chéng）GPRS通信（xìn）技術（shù），實時監測大氣環（huán）境數據，實時傳輸（shū）數據，實時監控設備（bèi）運行狀態。
【5】實現多參數自動（dòng）監測，防幹擾技（jì）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（liàng）移動軌跡繪（huì）製實時定（dìng）位車輛與揚塵濃度（dù）信息；可配（pèi）備網絡攝像頭，環境汙染指標超標自動預警視頻抓拍，數據字（zì）符可在視頻疊加顯示。

技術（shù）參數
TECHNICAL PARAMETER

技術方案

TECHNICAL SOLUTIONS

走（zǒu）航式環境監測係統是我司結合不同的監測場景（jǐng）所（suǒ）衍（yǎn）生出來的（de）產品，是移動監測、流動（dòng）監測、短期（qī）工地等不確定（dìng）性比較大（dà）的場景的首選監測利器。同時也是固定監測點位無法覆蓋到區域的有效補充（chōng）。我司根據多（duō）年（nián）的實施經（jīng）驗，研發生產出了多款走航式環境（jìng）監測產品，分別是：

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

【特色功（gōng）能】

現場端物聯感知

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

顆粒物原位測（cè）量裝置

本（běn）設備采（cǎi）用光散射原理測量顆粒濃度，較之傳統的（de）β射線，微量震蕩天平法法測（cè）量粉塵濃度，具有適（shì）用性廣、測量速度快、運維方便（biàn）、可在線實時測量（liàng）等優點。本設備主要實（shí）現對揚（yáng）塵（chén）PM2.5、PM10同時實時監測。

顆粒物原味測（cè）量子係統采用高靈敏的光散（sàn）射光度計（濁度儀）技術測量顆粒物濃度。顆（kē）粒物首先（xiān）經過粒子切割器，切（qiē）割出17c.com需要（yào）測量的（de）PM5、PM2.5粒子，切割後的（de）顆粒（lì）物經過進樣口進入到光學測量室內。光（guāng）源產生880nm的紅外光照射到顆粒物上發生散射，位於90°角位置上的探測（cè）器將散射光捕（bǔ）獲（huò）。通過散（sàn）射光強與校準顆粒物質量（liàng）濃度的關係，實時計算並將質量濃度傳送到數（shù）據采集與處理子係統。這種能理想地（dì）反映顆粒物特（tè）性的光學（xué）儀器能（néng）提供連續的總懸（xuán）浮顆粒物濃（nóng）度和切割點為PM10至PM2.5的顆粒物濃度。儀器（qì）內（nèi）安裝了氣壓傳感器、溫（wēn）度傳感器，與（yǔ）被校準後的（de）精確限流孔兩端壓差的數（shù）字反饋信號結（jié）合（hé），通過使用這樣的流量控製組件，對流量進行精確控製，可以獲得準確的樣品體積和（hé）精確的顆粒物（wù）粒徑切割點，實現了顆粒物的準確（què）切割。顆粒物精確切割和數據優化保證儀器的高（gāo）準確性，與美國EPA認證方法可（kě）比。並且顆粒物原位測量子（zǐ）係統配置了有溫濕度傳感器的加熱器，可以有效抑製濕度增加後帶來的正（zhèng）偏差。

GPS定位係統

設備內（nèi）置（zhì）GPS定位模塊，采用全球定位係統，實時記錄設備所處位置信（xìn）息，並（bìng）將實時的位置信息（xī）上傳至服務器，用戶也可登陸我司雲平（píng）台，在GIS實時地圖上查看到設備所處位置的標示（shì）點。

傳輸網絡

設備支持3G/4G，RJ45以太（tài）網接口（kǒu），RS485，RS232等（děng）通訊方式把采集到的數據傳輸到雲平台（tái），保存，分析，統計展示，預警處理。巡航（háng）軌跡回放走航式監測係統均配備（bèi）GPS定位模塊（kuài），實時上傳設備的位置（zhì）至服（fú）務器，用戶可登陸我司雲平台根據時間（jiān）段（duàn）查詢設備在改時間段的移動（dòng）軌（guǐ）跡，並可（kě）進行回放查看。

斷點續傳

為（wéi）預（yù）防設備出現斷網現象，從而導致監測數據丟失，我司（sī）特開發（fā）了斷點續傳功能，當設備（bèi）監測到網絡中斷時，自動將監測數據（jù）保存（cún）至本地，待檢測到設備恢複網咯後，自動將（jiāng）斷線（xiàn）的這段時間裏所監測（cè）到的數據上傳至服務器保存。

視頻監控

可配備（bèi）高清網絡攝像機，實現對現場情況的實時圖（tú）像監控，基於數據庫的視頻疊加功能。支持與海康、大華等品牌攝像頭進（jìn）行數據視頻疊加開（kāi）發，配套（tào）客戶端和手機APP遠程查看錄像，通過上位機軟件設置閥值，超標自動抓拍上傳圖片，可實時錄像存儲時間不少於1個月。支持寬帶/WIFI/GPRS傳出方案（àn）。

係統架構

【1】采集端：采集端一般指現場數采儀或監測設備數據采集傳輸模塊（kuài），采集端並非屬於本係統的一部分，圖中給出隻是為了方便描述。
【2】網絡通（tōng）信層：網絡通信（xìn）服務端係統，基於TCP協議，負責與（yǔ）采集端維持連接，進行數據（jù）通（tōng）信。
【3】校驗、分析等處理，然後交由下層（céng）；另一方麵，執行（háng）底層向（xiàng）采集端的發送任務，將發送任務組織為遵循規範的報文交由網絡（luò）通信層。

【4】監測數據處（chù）理層（céng）：報文處理層將監（jiān）測數（shù）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（jù）的最終存儲。本子係統劃分為兩個單元：本地緩存和數（shù）據庫存儲，本地緩（huǎn）存單元負責（zé）將數據緩存至本地磁盤，數據庫（kù）存儲單元負責將緩存的數據存至數據庫。
【5】設備參數狀態處理層。報（bào）文處理層將監測數（shù）據（jù）報文解析為預定義格式的數（shù）據後交由本子係統，本（běn）子係統負責數據的最終存儲（chǔ）。本子（zǐ）係統根據業務需（xū）求劃分為兩個模塊，每個模塊由（yóu）本地緩存和數（shù）據庫存（cún）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（lù）數據。
【6】實時庫：將基礎信息（如站點、監測項、設備參數項等）常駐（zhù）內存，供各業務層子係統使用。實時庫在整個係（xì）統架構中處於（yú）中心地位，所有其它業務子係統都基（jī）於它進行數據（jù）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及提供實時庫的持久化。
【7】係統啟動層：作為整個係統的啟動入口，負責管（guǎn）理所有業務子係（xì）統。運行監控（kòng）係統：俗稱看（kàn）門狗程序，負責監（jiān）視所有業務子係統的運行。
【8】外部接口：提供本係統與外界的交（jiāo）互訪問，按照業務需（xū）求，目前此接口需要提供遠（yuǎn）程設備控製功能。

環（huán）保信息化（huà）雲平台

環保信息化監控雲平台，基於（yú）大氣汙染（rǎn）網格化監測係統建設，數據24 小時實（shí）時接收、保（bǎo）存、擁有下載、圖表顯示、智能分析、智能告警提醒/管理等功能，通過多模塊處（chù）理提高了平台功（gōng）能（néng）的可擴展性，亦可（kě）按照客戶（hù）需求進行對應（yīng）的模塊功（gōng）能開發的統合監管平台。本平台架設在服務器上，采用B / S 構（gòu）架，通過網絡實現遠程登（dēng）錄，無需安裝任何軟件，通過瀏覽器即可登錄查看。

移動式車（chē）載微型監測站（zhàn）高精度（dù）車載檢測設備走航式微型監測站

【係統功能】

前置通訊（xùn）功能（néng）
係統軟件（jiàn）通過同時支持多種通訊方（fāng）式（如有（yǒu）線、無線、串口），多種（zhǒng）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）和多種通訊協議進行（háng）數據采集。

實時內存庫

為了能保證係統的（de）實（shí）時性（xìng），係統設有一個緊湊的（de）、功能強大的實時內存庫（kù），用（yòng）來實時、高效地處理海量實時數據、實（shí）時狀態、實時報警、遙調指令、計算量數據（jù）等（děng），對內部數據（jù）對象進行查找、定位、過濾（lǜ）等，並且實時刷新。實時內存庫（kù）提供數據訪問接口，以便於第（dì）三方或軟件開發人員訪（fǎng）問其中的數據（如WEB開（kāi）發人員通（tōng）過該接口（kǒu）在網頁上顯（xiǎn）示（shì）相關數據）。

實時內存庫

為了能保證係統（tǒng）的實時性，係統設有一個（gè）緊（jǐn）湊的、功能強大的實時內存庫，用來（lái）實時、高效（xiào）地處（chù）理海量實時數據、實時狀態、實時報警（jǐng）、遙調指令、計算量數據等（děng），對內部數（shù）據對象進行查找、定位、過濾等，並且實時刷新。

數據處理

係統軟件可（kě）采集海量數據，這些海（hǎi）量數據需要快速、有效地處理，而係統軟（ruǎn）件具有很強的數（shù）據處理能力，能根據客戶提供的計（jì）算公式、工程轉換方法、項目係數、審核規則、國家或行業相關規定等對采集的原始數據進行運算，算完後將原始數據和運算後數（shù）據在數據庫不同表中同時分（fèn）別存儲。且出現越限數（shù）據、質量碼異（yì）常數據係統產生相關報警（jǐng）。

數據存（cún）儲

係統（tǒng）軟件具有多種數據庫的寫入功能，如ORACLE等。管理員通過相關配置界麵選擇其中一（yī）種數（shù）據庫。係統具備數據緩存技術，將來不及寫入數據（jù）庫的（de）數據及時存儲到實時文件裏，在係統空閑時或（huò）故障恢複後（hòu）及時將數據補回到數據庫內，確保數據不丟失。
對於（yú）與數據庫的（de）連接、插入、查詢等操（cāo）作，充分考慮了係統的容錯性，如（rú）出現斷（duàn）線重連、異常屏蔽、數據庫死鎖（suǒ）等異（yì）常現象，係統均具有處理能力。係統采用多線（xiàn）程、多連接方式對數據庫進行操作，以確保海量數據的插入、查詢、更新等。

【係統拓撲】

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

【2】多站查（chá）詢：主（zhǔ）要（yào）用於多台（tái）設備進（jìn）行數據對比查詢；支持巡航軌（guǐ）跡回放追（zhuī）溯。

【3】設（shè）備（bèi）可分區域顯示（shì）與管理；滿足政府監（jiān）管平台框架及功能要求；實時數據查看；曆史數據變（biàn）化曲（qǔ）線圖查看。

【4】支持小時平均，日平均，月平均；支持數據同比與環比分（fèn）析；支持對各項（xiàng）指標進行排名。

【5】空氣質量（liàng）優良情況統計；數據導出（chū），Excel 表格形式（shì）統計數據。支持設備管理，設備檔案，售後、升級記錄；支持用（yòng）戶管理與權限（xiàn）管理。

【6】可根據需要開放相關數據接口；支持 5000 以上（shàng）數量級的（de）設備接入；支持OEM 定製開發，支（zhī）持定製界麵。

【7】支持（chí）多（duō）種參數（shù）監管，VOCs、顆粒物（PM2.5/PM10/TSP）、噪聲、氣象五參數、負氧離（lí）子、總輻射、光照（zhào）強度、雨量（liàng）、O2、H2S、NH3、SO2、NO2、CO2、CO、O3、CH2O 等監測數據處理。

【8】實時告警頁麵查看，曆史告警記錄查詢；支持多種遠（yuǎn）程啟動聯動功能，網頁，微信，配套軟件等方式；報（bào）警閥值遠程可配置。

【9】可以隨時隨地通過智能手機（jī）查看曆史和實時數據。

【10】標準GIS 實時地圖，支持 GIS 電子地圖狀態（tài）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；設備實時數據與狀態顯示。

【12】數據庫自動備份與容災，確保數據案例不丟。

【係統性能】

》由（yóu）於本係統負責現場各類上傳數（shù）據的接收、處（chù）理、分析和存儲，因此係統的健壯性、穩定（dìng）性非常重要。係統需具備如下性能：
》係統寫入（rù）速（sù）度不低於10000條/秒。可確保7*24小時（shí）穩定無故障（zhàng）運行。
》可支（zhī）持10000個點的數據並發處理，並（bìng）且可擴展通訊協議（yì）。

平台功能

》數據中心:展示設備的基本實時參數和設備（bèi）狀態等
》地圖監測:以電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（shì）參數
移動式車載微型監測站高精度車載檢測設備走航式微型監測站

》視頻中心:對用戶所擁有的（de）設備的攝像頭進行一（yī）個統一的瀏覽和顯示
》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（jù）對比（bǐ）分（fèn）析；檢測排名：設備的實（shí）時數據總覽排名；傳輸統計：展示（shì）設備的所選時間內的數據傳輸統（tǒng）計。

》汙染日曆（lì）：顯示（shì）出設備（bèi）所選月份的汙染物濃（nóng）度情況（kuàng）；數據導出：導（dǎo）出設備所需數據；告警中心：實時告警:展（zhǎn）示目前（qián）旗下設（shè）備的告警情況；曆史告警:顯示設備（bèi）所選時間（jiān）內的告警情況。
》狀態總覽：總覽用戶旗下全部設備狀態及設備信息；操（cāo）作日（rì）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（jìn）行管（guǎn）理；個人（rén）中心：用戶自身（shēn）信息修改；數據大屏：一張圖顯示監管（guǎn）數據。