环境网格化空气监管系统优化提升江苏省居民区工业区城市空气环境监测绝棒方案分析
按照国家和江苏省对大气监测工作要求，根据《大气 PM2.5网格化监测点位布设技术指南（试行）》《大气 PM2.5网格化监测技术要求和检测方法技术指南（试行）》等相关技术要求，为进一步完善江苏省大气环境监测监控网络，提高重点污染区域精准监管效能，科学应对国家 PM2.5考核，改善环境空气质量。2019年 3月 7日，江苏省政府印发江苏省生态环境监测监控系统三年建设规划，谋划实施江苏省大气 PM2.5网格化监测系统建设工作， 江苏省政府与签署部省合作框架协议，大气 PM2.5网格化监测系统应运而生。 本系统是省级层面以“千里眼计划”为核心，针对重点区域、围绕重点行业开展“精准监测”，充分发挥污染防治攻坚“大脑”作用，实施精准管控，避免“一刀切”，为 “精准治气”提供重要技术支撑。
针对城市敏感区域、工业园区、涉气企业、交通等重点区域开展加密网格化监测，构建覆盖面广、重点突出、密度合理、空气质量监测和大气污染监控相结合的大气环境自动监测网格，形成可以监控污染总贡献占 80%的热点网格的监控设施，网格覆盖区域占江苏省总面积的 15%，从而进一步完善江苏省大气环境监测监控网络体系，提升重点污染区域监管效能，促进实现环境空气质量和大气污染的精准管控、有效溯源、快速处置、科学治污目标。
省级财政投资 1.98 亿元，开展“江苏省大气 PM2.5网格化监测系统”建设工作，共计建设 91 个常规 6 参数小型空气监测站、793 个 6 参数微型空气监测站、3 447 个 2 参数微型空气监测站，配套建设数据处理及应用平台。（湖南圣凯安环保科技赵133.。。。。。。75.....32...9.。。。97）
江苏省城市居民区工业园区学校公园空气网格空气质量监测站点分布图
一．项目背景
面对环境污染问题，传统监测设备不但要消耗大量的资源，而且面对局部污染它也无法监测到位，难以达到环境精细化管理的需求，无法满足目前环境监管提出的新需求。为了打破传统监测点位不足、面源污染管控难等污染治理难题。
湖南圣凯安环保科技有限公司推出了大气污染防治一体化网格化监测系统，通关安装覆盖监测区域内各个污染源的微型监测站，实现监测与监管协调联动，24小时对环境污染进行全面监管。
二．方案建设
1. 设计依据
《环境空气质量自动监测系统技术规范》HJ/T193-2005
《环境空气质量自动监测系统技术规范》HJ/T193-2013
《环境空气质量标准》 GB 3095-2012
《环境空气质量指数（AQI）技术规定》 HJ633-2012
《环境空气质量监测点位布设技术规范》 HJ664-2013
《环境空气质量监测规范》试行
《环境空气质量评价技术规范》（试行）HJ663-2013
《大气污染防治行动计划》（国发﹝2013﹞37 号）
《关于印发<2014 年全国环境监测工作要点>的通知》（环办﹝2014﹞2 号）
《京津冀及周边地区 2017 年大气污染防治工作方案》
《环境空气颗粒物（PM2.5）手工监测方法（重量法）技术规范》HJ 656-2013
《环境空气质量评价技术规范》（试行）HJ663-2013
《XX 市大气污染专项整治工作行动方案》
《安徽省大气污染防治条例》
《十三五环境监测质量管理工作方案》 （粤环办函〔2016〕364 号）
《京津冀及周边地区 2017 年大气污染防治工作方案》
《建筑施工场界噪声限值》GB12523-90
《社会生活环境噪声排放标准》GB22337-2008
《工业企业设计卫生标准》TJ36-79
《建筑物防雷技术规范》GB50057-1994
《大气 PM2.5 网格化监测点位布设技术指南（试行）（征求意见稿）》
《大气 PM2.5 网格化监测系统安装和验收技术指南（试行）（征求意见稿）》
《大气 PM2.5 网格化监测系统质保质控与运行技术指南（试行）（征求意见稿）》
《大气 PM2.5 网格化监测技术要求和检测方法技术指南（试行）（征求意见稿）》
2. 设计原则
● 数据传输准确性：传感器数据传输的准确性是实施实时精细化管理的基础，不同监测对象间存在较大的环境差异性。大气网格化监测技术必须保证在不同应用场景下，监测结果具有可靠性和准确性；
● 数据传输稳定性：环境网格化微型监测系统实时连续监测，监测数据应实时汇集至数据处理中心进行处理；
● 高空间分辨率：由于污染物变化迁移的动态性，高的分辨率才可以捕捉到更多的空气质量信息。在污染源监测的过程中，由于每种类型的污染源监测重点存在一定差异。，因此可以实施种类划分，保证大气网格化监测技术应用的针对性和有效性。
3. 设计目标
● 通过将目标区域划分成若干监测网络，分别对其进行布点监测，实时采集这些区域内的大气环境数据，并对其进行统一管理和监控。
● 通过在数据中心对采集的原始数据进行分析， 产生分析结果数据， 最终以服务的方式为演示终端软件、 移动端APP或者第三方气象、 环境应用提供数据支撑。
● 为全面客观反映区域的空气质量状况， 了解区域内大气污染水平分布强度，建立能够覆盖 大部分城区的区域站扫描监测系统， 分析区域内不同规划区域及化工园区的大气污染物的浓度水平和传输规律，研判大气污染发生发展趋势，为污染减排及监控提供数据支撑。
4. 系统架构
大气网格化微型空气监测系统分为监测单元、数据传输单元、数据处理分析单元以及数据应用单元四大板块。
● 监测单元包含多台微型空气监测站、水质多参数监测站、气象监测站、扬尘噪音监测仪等，具体设备类型由用户需求及作业环境决定，一般分为微型六参数监测站、微型颗粒物监测站或微型TVOC监测站等。
● 数据传输单元负责把前端采集到的数据通过无线、有线或卫星通信的模式发送到平台服务器，进行数据的在线分析。
● 数据处理分析单元应包括数据接收模块、数据存储模块、数据运算模块及数据分析和管理模块。
● 数据应用单元据系统的配置将实时数据推送到监控大屏、云服务中心、微信公众平台、手机app等，且自动生成的报表可以为后期的建设和改进提供有利的数据。
三．产品介绍
1. 微型空气监测站是什么？
微型空气站是一种集数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的环境监测系统。空气质量环境监测系统采用单元网格布点管理的方式，按照“网定格、格定责、责定人”的理念，建立“横向到边、纵向到底”的区域网格化监控平台，应用、整合多项智慧环保技术，在全面掌握、分析污染源排放、气象因素的基础之上，采用因地制宜的灵活设点方法进行部署
实时统计各厂区、监测点的监测设备数据，并根据各监测点的环境条件及其污染情况，来分析与推测区域内整体的排放情况。实现对热点排放区域整体监控，污染物扩散趋势推算，排放源解析等功能，同时结合物联网、智能采集系统、地理信息系统、动态图表系统等先进技术，整合、共享、开发，建立全面化、精细化、信息化、智能化的区域环境在线监测平台，实现对控制污染源无组织排放，减少大气污染等综合管理，为制定节能减排方案提供可靠的数据信息和科学的辅助管理决策。
2. 产品概述
湖南圣凯安环保科技环境监测站系统可实现区域空气质量、水质、气象等的在线自动监测，能全天候、连续、自动、准确的收集、处理各类环境监测数据。
监测终端灵敏度高，体积小、重量轻、价格低；可根据客户需求对监测因子进行自由扩展及组合；安装简易快捷，安装条件要求低，运行几乎免维护；多要素同步实时获取；全自动工作能力，无人值守亦可做到不间断精准检测；探测数据时间分辨率高；实时更新绘制监测网络。
配套圣凯安云平台，用户可以通过Web网页登录监控平台系统，查看监测系统的实时信息；同时，为方便用户使用，设计开发了安卓系统的移动软件平台，可以让用户随时随地的、多渠道的监控环境。此外，用户也可以在客户端手动远程控制执行设备，根据预测控制算法的处理结果控制现场的调节设备。
3. 功能优势
● 品质好，价格低，适合，批量化推广；
● 国外传感器，性能稳定、分辨率高；
● 气体、气象、大气、扬尘、噪音、水质一体化集成产品，监测参数全面；
● 模块化产品设计，方便后期维护更换；
● 气体6项指标任选、还有气体象五参数、噪音等参数可灵活订制；
● 创双风扇内外循环设计，增加气流流动，大幅增加性能稳定性；
● 双层保护箱设计，安全有保障；
● 配置金属钛金一体化LED显示屏，展现各监测指数；
● 支持多种无线传输方式；
● 三线数据修正，确定数据精准、可靠；
● 配件齐全，太能阳供电，固定支架等应有尽有。
4. 产品主要组成
● 微型空气监测站
● 扬尘噪音监测仪
● 水质多参数监测站
● 气象监测系统
5. 产品参数
检测参数 | 量程 | 精度 | 分辨率 | 技术原理 |
一氧化碳(CO) | 0-4000ppb | ≤±5FS | 1ppb | 电化学 |
二氧化硫(SO2) | 0-5000ppb | ≤±5FS | 1ppb | 电化学 |
二氧化氮(NO2) | 0-4000ppb | ≤±5FS | 1ppb | 电化学 |
臭氧(O3) | 0-2000ppb | ≤±5FS | 1ppb | 电化学 |
挥发性有机物 （TVOC） | 0-40ppm | ≤±5FS | 0.001ppm | PID |
PM2.5 | 0-990ug/m3 | ≤±10FS | 1 ug/m3 | 光散射 |
PM10 | 0-99.5ug/m3 | ≤±10FS | 1 ug/m3 | 光散射 |
温度 | -40℃～+125℃ | ±0.3℃ | 0.05℃ | |
湿度 | 0-99.5%RH | ±3%RH | 0.05RH | |
风速 | 0-60m/s | ±2m/s | 0.1m/s | |
风向 | 0-360° | ±3°FS | 1° | |
气压 | 10-1200mbar | ±2FS | 0.12mbar | |
工作环境 | 温度范围：-30~+50℃ 湿度范围：15~85%RH 压力范围：80~120kpa | |||
工作电流（DC) | <25mA | |||
通信方式 | UART(TTL232) | |||
数据周期 | 1min，建议 48h 后的数据才作为稳态数据 | |||
预热时间 | ≥6h，使用或长时间掉电：≥24h | |||
储存条件 | 3~20℃可保存 6 个月（需保存在密封罐中） | |||
注：如想了解更多产品参数信息，请咨询我司工作人员！
四．智慧云平台
1. 设计原则
在综合考虑该系统的应用环境之后，湖南圣凯安环保科技技术开发人员在设计云端平台和选择嵌入式操作系统时主要遵循以下几个原则：
● 操作实时性，确保用户在进行每一项操作时，系统都能在规定的时间内完成储存、分析等步骤；
● 可扩展性，系统留了足够的空间，可针对用户的实际需求及产品本身的特点去裁剪、定制内核功能，使之更适用于检测项目、
● 可移植性，良好的可移植性可保证操作系统在不大改的情况下在不同的硬件平台上运行。
严控成本。在满足可靠应用的条件下，降低开发成本，使系统更具竞争力。
2. 拓扑结构
3. 通讯方式
系统通过网络，实时接收监控设备所上报的监测数据信息，同时系统亦可对监测设备下发控制指令，在监控过程中，监控系统一旦发现监测点的污染物浓度达到报警值时，就会迅速发出警报。
用户可通过智慧云平台实时了解各个区域的大气监测数据，并随时调取现场摄像头及录像进行查看，在留存证据的同时大幅度提高工作效率。此外，云平台拥有丰富的数据接口，便于连接上下级的管理系统，做到数据一次采用，多用途使用。
4. 功能优势
● 关键数据动态展示：对各塘口实时工艺进行展示，包括设备运行状态、环境数据、监管参数等。以量化数据直观、精准展现水质改善程度，保障治理防护工作开展，以及日常巡护监管到位；
● 监测参数Web监控：管理人员可以在任何平台通过浏览器登陆系统，查看监测现场，直接操作现场设备；
● 业务决策高效率：基于云计算服务和大数据平台技术支撑，面向多样性海量数据进行整合处理与关联分析，更大化数据信息价值，提高业务决策效率；
● 数据信息可视化：监控大屏直观管理各级设备、数据监测、报警响应、可视化视频影像等多方面监管信息，以及具体业务服务开展执行；
● 远程监控操作：管理人员可以在任何平台通过浏览器登陆系统，查看监测现场，直接操作现场设备；
● 统一管理用户：不同的操作权限实现了不同级别操作人员对数据访问范围和数据读写性的严格控制，建立统一用户管理平台，实现所有用户的身份管理。
五．应用领域
1） 政府部门监管大气需要：城镇居民区、重点工业企业等固定污染源区域环境监测； 道路交通，餐饮、农业生产等无组织开放空间环境监测；重点污染源边界输送监测；建筑楼宇等室内环境监测；网格化精细污染源排查；道路线源排放监察；无组织源 (未知源) 排放监察取证；高架源 (已知源) 排放情况监察取证。
2） 社区用户改善大气环境需要：居民社区、工业企业大气环境了解监测专用用户定制化、专业化大气环境信息需求。
六。客户安装案例现场
辽宁客户工业园安装如图；
图一
图二客户工业园区
图三客户订购产品图