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四氣兩塵微型氣象站
一、概述
四氣兩塵微型氣象站是根據(ju)十三(san)五及(ji)各地大氣污(wu)染監(jian)測治(zhi)理政策生(sheng)產的新型空(kong)氣質量(liang)在線多參(can)數(shu)監(jian)測系統,嚴格(ge)按照(zhao)國(guo)家標準對四氣(CO、SO2、NO2、O3)、兩(liang)塵(chen)(PM2.5、PM10)、氣象五要素(su)(溫度、濕(shi)度、風(feng)速(su)、風(feng)向、氣壓(ya))、可選配(pei)TVOC,H2S,NH3等多項(xiang)參(can)數(shu)監(jian)測,并將數(shu)據(ju)通過大數(shu)據(ju)分析(xi)平臺可視化(hua)地展現(xian)出來(lai),實現(xian)遠程(cheng)監(jian)測,遠程(cheng)警示,污(wu)染源嚴格(ge)防(fang)治(zhi)的目(mu)標。
二、解決方案
2.1系統構成
本監(jian)測系(xi)統方案由以下5個部(bu)分構成:供電系(xi)統、電控箱、監(jian)測設備、配套組件(jian)、大(da)數據(ju)平(ping)臺(tai)。
供電(dian)系統:太陽能+鋰電(dian)池(chi)(滿(man)足日常所(suo)需,但陰雨環(huan)境多持續(xu)21天)、市電(dian)
電控箱:變送模塊、溫度(du)補償、抗交叉干擾系數等(deng)
監測設備:四氣兩塵、氣象五參、TVOC(另拓展其他氣體)
配(pei)(pei)套配(pei)(pei)件(jian):立桿、外(wai)殼、可(ke)選配(pei)(pei)顯(xian)示屏,攝像球機(ji)
大數據(ju)平臺(tai):由安(an)帕爾(er)15年研發至今更(geng)新(xin)第三代的數據(ju)分析平臺(tai)
2.2適用環境
城市(shi)環(huan)境(jing)(jing)監(jian)測、市(shi)政環(huan)境(jing)(jing)監(jian)測、移動環(huan)境(jing)(jing)監(jian)測、企業化工園(yuan)(yuan)區、交通(tong)污(wu)染環(huan)境(jing)(jing)監(jian)測、居民區/學校(xiao)/醫院空(kong)氣質量(liang)環(huan)境(jing)(jing)監(jian)測,公園(yuan)(yuan)/森林(lin)環(huan)境(jing)(jing)監(jian)測。
2.3功能特點
1.采樣方(fang)式(shi):擴散式(shi)/泵吸式(shi)
2.通訊(xun)方式:4G/以太網接口
3.內置大容量SD卡,存(cun)儲兩年數據
4.實(shi)現各(ge)類參數(shu)采集、數(shu)據處(chu)理、數(shu)據上傳功能
5.采(cai)用進口高(gao)(gao)靈敏度傳感器,響(xiang)應速度快,分辨率高(gao)(gao),線性好,檢測下限達到(dao)ppb級,高(gao)(gao)溫條件下穩定運行。
6.具備設(she)備狀態指示功能,可直觀辨(bian)別設(she)備工作狀態。
7.具備太陽能+鋰電(dian)(dian)池+市電(dian)(dian)的供(gong)電(dian)(dian)系統
8.設備可自動報告傳感器(qi)運(yun)行狀態(tai)、系(xi)統(tong)電源狀態(tai)、鋰電池狀態(tai)等
9.可通過遠(yuan)程(cheng)(cheng)終端對設備進行遠(yuan)程(cheng)(cheng)校準和(he)程(cheng)(cheng)序升級
10.支持斷點續傳功能,避免網(wang)絡環境問題造成(cheng)的數據丟失。
11.維(wei)護成本低(di),備件價格低(di)、更(geng)換簡(jian)單,無工具(ju)拆卸(xie),方便(bian)點位遷移
三、技術參數
主(zhu)機外殼 | 防(fang)曬(shai)防(fang)腐蝕,防(fang)碰撞損(sun)壞 |
主機防護(hu)等級 | IP65;TVS 8000V防(fang)雷、防(fang)浪涌、防(fang)突破(po) |
主機安裝方(fang)式(shi) | 吊裝、懸(xuan)掛式 |
工作環境溫度 | -20~55℃ |
工作(zuo)環境濕度 | 相對濕度(du)15%RH~95%RH |
工作環(huan)境氣壓(ya) | 氣(qi)壓80~120KPa |
采樣方式(shi) | 擴散式/泵吸(xi)式 |
通(tong)訊(xun)方式 | 4G/以太網接(jie)口 |
微型(xing)站(zhan)技術參數
四氣、兩塵、TVOC、氣象五參
監測參數 | 量程 | 分辨(bian)率 | 精度 | 原(yuan)理 |
CO | 0~4000 ppb | 1 ppb | ≤±5%FS | 電(dian)化學(進口) |
SO2 | 0~500 ppb | 1 ppb | ≤±5%FS | 電化學(xue)(進口) |
NO2 | 0~500 ppb | 1 ppb | ≤±5%FS | 電化學(進口) |
O3 | 0~500 ppb | 1 ppb | ≤±5%FS | 電化學(xue)(進口) |
TVOC(可選) | 0~20 ppm | 0.001 ppm | ≤±5%FS | PID光離子(進口) |
PM2.5 | 0~1000 ug/m3 | 1 ug/m3 | ≤±10%FS | 激(ji)光散(san)射/β射線 |
PM10 | 0~1000 ug/m3 | 1 ug/m3 | ≤±10%FS | 激光(guang)散射(she)/β射(she)線 |
溫度(可選) | -40℃~+125℃ | 0.05℃ | ±0.3℃ | ------ |
濕度(可選) | 0~100 %RH | 0.05%RH | ±3.0%RH | ------ |
風速(可(ke)選) | 0~60 m/s | 0.1 m/s | ±2m/s | ------ |
風向(可選) | 0~360° | 1° | ±3° | ------ |
氣壓(可選) | 10~1200 mbar | 0.12 mbar | ±2%F.S | ------ |
監測參數
三、點位布設原則
為(wei)實現對漳州市大氣污染防治(zhi)精細(xi)化(hua)監測需求,可(ke)根據XX的地(di)理(li)環境和氣候條件,對XX整個行政區域劃分為(wei)不同的網格,分別對其(qi)進行布點監測。
3.1 點位布設原則
具有較好的代(dai)表性,能客觀(guan)反映一定空間范圍內的環境(jing)(jing)空氣質量(liang)(liang)水平和變化(hua)規劃,客觀(guan)評價(jia)城市、區域環境(jing)(jing)空氣狀況,污(wu)染(ran)源對環境(jing)(jing)空氣質量(liang)(liang)影響,滿(man)足為公眾(zhong)提(ti)供環境(jing)(jing)空氣狀況健(jian)康指引的需求。
同類型監測點設置(zhi)條件盡可能(neng)一致,使各個監測點獲取的數據具有可比性。
環境(jing)空(kong)氣質(zhi)量(liang)(liang)評(ping)價城市點(dian)應考(kao)慮城市自然地理(li)、氣象等綜合環境(jing)因素,以及工業布(bu)局、人口分布(bu)等社會經濟特(te)點(dian),在(zai)布(bu)局上應反映城市主(zhu)要(yao)功能區和(he)主(zhu)要(yao)大氣污染(ran)源的(de)空(kong)氣質(zhi)量(liang)(liang)現(xian)狀及變化趨(qu)勢,從整體出(chu)發合理(li)布(bu)局,監測點(dian)之間相互協調。
應結合城鄉建設規劃考慮監測點的(de)布設,使確定的(de)監測點能兼顧(gu)未來城鄉空間格局變化趨勢。
監(jian)測點(dian)位置一(yi)經確定(ding),原則(ze)上不應(ying)變更,以保證檢(jian)測資料的連續性和可比性。
3.2 布點布設要求
確定采樣點布設之前,應進行(xing)詳細的調查研(yan)究,其(qi)內容包括:
一個城市或(huo)一個區(qu)(qu)(qu)(qu)域可以按其功能(neng)(neng)分(fen)為工(gong)業(ye)區(qu)(qu)(qu)(qu)、居(ju)民區(qu)(qu)(qu)(qu)、交(jiao)通(tong)稠密(mi)區(qu)(qu)(qu)(qu)、商業(ye)繁(fan)華區(qu)(qu)(qu)(qu)、文化區(qu)(qu)(qu)(qu)、清潔區(qu)(qu)(qu)(qu)、對照區(qu)(qu)(qu)(qu)等各功能(neng)(neng)區(qu)(qu)(qu)(qu)的采樣點數目的設(she)置不(bu)要求平(ping)均(jun),通(tong)常在(zai)污(wu)染集中的工(gong)業(ye)區(qu)(qu)(qu)(qu)、人(ren)口密(mi)集的居(ju)民區(qu)(qu)(qu)(qu)、交(jiao)通(tong)稠密(mi)區(qu)(qu)(qu)(qu)應多設(she)采樣點,同時(shi)應在(zai)對照區(qu)(qu)(qu)(qu)或(huo)清潔區(qu)(qu)(qu)(qu)設(she)置1~2個對照點。
目前(qian)常用以下3種(zhong)布設方法(fa):
以上幾種采樣(yang)(yang)布點(dian)方法,可(ke)以單獨使用,也可(ke)以綜合(he)使用,目(mu)的就(jiu)是要求(qiu)有代表性地(di)反映(ying)污染物濃度,為大(da)氣監測提供可(ke)靠的樣(yang)(yang)品.
監測(ce)點位布(bu)設要求主要根據區域的(de)污染源資料、氣象(xiang)資料和地(di)(di)理條件等因(yin)素,了解(jie)空氣污染物排放源的(de)特征、大小(xiao)和分(fen)布(bu),污染物的(de)性質和排放規律,影(ying)響(xiang)污染物遷移(yi)、擴(kuo)散的(de)環(huan)境條件(地(di)(di)形、地(di)(di)物等)及氣象(xiang)因(yin)素,通(tong)過開展環(huan)境空氣質量狀況(kuang)調查的(de)方式(shi)然后根據檢測(ce)目的(de)科(ke)學地(di)(di)選擇監測(ce)點。
根(gen)據不同監測(ce)(ce)目(mu)的分為監測(ce)(ce)網(wang)格和(he)質控網(wang)格,其(qi)中(zhong)前者(zhe)以監測(ce)(ce)所布(bu)(bu)設(she)區域的空(kong)氣質量狀況、污染特征(zheng)和(he)變(bian)化趨勢(shi)為目(mu)的而(er)布(bu)(bu)設(she)。后者(zhe)以為監測(ce)(ce)網(wang)格中(zhong)各點位微型(xing)空(kong)氣監測(ce)(ce)站提供校準數據為目(mu)的而(er)布(bu)(bu)設(she)。
結合(he)(he)不同(tong)監控區域人(ren)口(kou)規模(mo)、建(jian)(jian)成區情況以及地形、氣象(xiang)等自然因素綜(zong)合(he)(he)考(kao)慮(lv)確定環境質量網格點(dian)位的布(bu)設(she)。點(dian)位應(ying)盡量分布(bu)均勻,并(bing)能(neng)夠覆蓋(gai)整個(ge)監控區域,同(tong)時要考(kao)慮(lv)監控區域建(jian)(jian)筑、交通(tong)等分布(bu)及規劃清(qing)理,增強(qiang)可操作性(xing)。通(tong)過咨詢相關專家意(yi)見,并(bing)結合(he)(he)已有試(shi)點(dian)城市的應(ying)用情況和經驗,網格邊長不超過2千米。
根(gen)據不同污(wu)染源的排(pai)放特征,結合監(jian)控(kong)區域建筑分(fen)布、地形(xing)、氣(qi)象等(deng)因(yin)素(su)對道路交通網絡、工(gong)地揚塵網格(ge)(ge)、涉氣(qi)企業(ye)(ye)網格(ge)(ge)和工(gong)業(ye)(ye)園區網格(ge)(ge)分(fen)別進行點位布設的指導規范。其(qi)中工(gong)地揚塵網格(ge)(ge)、涉氣(qi)企業(ye)(ye)網格(ge)(ge)和工(gong)業(ye)(ye)園區網格(ge)(ge)中占地面積(ji)差(cha)別較大(da),因(yin)此進一(yi)步對布點數量(liang)進行了(le)規范。
對(dui)道路(lu)交通(tong)污染(ran)源的(de)(de)監控考(kao)慮以典型排(pai)放區域或路(lu)段為監控目標,城(cheng)市(shi)重要(yao)交通(tong)路(lu)口(kou)、重要(yao)交通(tong)樞紐(汽車(che)站(zhan)、公交站(zhan)、火車(che)站(zhan)等)以及易擁堵路(lu)段的(de)(de)具(ju)有(you)車(che)流(liu)量(liang)大或車(che)輛易減速行(xing)駛等特(te)點(dian),道路(lu)揚(yang)塵、機動(dong)車(che)尾氣排(pai)放顯著(zhu),充分考(kao)慮氣象條件對(dui)污染(ran)物(wu)的(de)(de)擴(kuo)散影(ying)響,點(dian)位(wei)設置(zhi)于下(xia)風向一側;綜合(he)考(kao)慮道路(lu)源的(de)(de)影(ying)響范(fan)圍及項目實(shi)(shi)施過程中實(shi)(shi)地安裝經(jing)驗(yan),要(yao)求點(dian)位(wei)安裝位(wei)置(zhi)距離(li)道路(lu)邊(bian)緣要(yao)有(you)一定的(de)(de)距離(li),一般為15-25米。
對工(gong)(gong)(gong)地(di)揚塵污(wu)染(ran)源的(de)監控主要是針對目(mu)前正(zheng)在(zai)施工(gong)(gong)(gong)的(de)工(gong)(gong)(gong)地(di)。其點位設(she)(she)置應(ying)(ying)(ying)根據施工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)地(di)的(de)大小和工(gong)(gong)(gong)期長短(duan)而定(ding),一(yi)般(ban)而言,占地(di)面(mian)(mian)積(ji)為(wei)1萬平方及(ji)其以下(xia)的(de)建筑工(gong)(gong)(gong)地(di)應(ying)(ying)(ying)至少設(she)(she)置一(yi)個(ge)監測(ce)(ce)點,當(dang)工(gong)(gong)(gong)地(di)面(mian)(mian)積(ji)增(zeng)(zeng)加時(shi)(shi),可酌情增(zeng)(zeng)加監測(ce)(ce)點,增(zeng)(zeng)加的(de)原則一(yi)般(ban)為(wei)每1萬平方米增(zeng)(zeng)設(she)(she)1個(ge)監測(ce)(ce)點。當(dang)施工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)地(di)只有1個(ge)監測(ce)(ce)點時(shi)(shi),應(ying)(ying)(ying)設(she)(she)置在(zai)車輛的(de)主出入(ru)口(kou),設(she)(she)置多(duo)個(ge)的(de),宜選擇主要的(de)施工(gong)(gong)(gong)車輛出入(ru)口(kou)。點位設(she)(she)置應(ying)(ying)(ying)置于工(gong)(gong)(gong)地(di)施工(gong)(gong)(gong)區圍(wei)欄安全(quan)范圍(wei)內,且可直接監控工(gong)(gong)(gong)地(di)現場主要施工(gong)(gong)(gong)活動(dong)的(de)區域(yu)。當(dang)工(gong)(gong)(gong)地(di)工(gong)(gong)(gong)期太短(duan)時(shi)(shi),酌情考(kao)慮。
工(gong)業(ye)園(yuan)區(qu)作(zuo)為企業(ye)污(wu)染(ran)(ran)源集中區(qu)域,同(tong)時(shi)具有污(wu)染(ran)(ran)源類型多(duo)和(he)占地面(mian)積大(da)的特點(dian),因此可參照環(huan)(huan)境空氣(qi)質(zhi)量監(jian)(jian)控(kong)網(wang)格的基本原則,采用分網(wang)格監(jian)(jian)控(kong)的方式,同(tong)時(shi)由(you)于(yu)內(nei)部(bu)污(wu)染(ran)(ran)源聚集多(duo)且類型復雜(za)的特點(dian),為了能(neng)夠實現污(wu)染(ran)(ran)源排查的精確定位,應進一(yi)步加(jia)密網(wang)格,網(wang)格邊長可考慮500-1000米,具體視(shi)工(gong)業(ye)園(yuan)區(qu)大(da)小和(he)污(wu)染(ran)(ran)程度(du)決定。同(tong)時(shi)工(gong)業(ye)園(yuan)區(qu)的集中污(wu)染(ran)(ran)排放勢必會對(dui)周(zhou)(zhou)邊環(huan)(huan)境有影響,監(jian)(jian)測范(fan)圍(wei)也可適當放大(da),因此對(dui)工(gong)業(ye)園(yuan)區(qu)要增加(jia)邊界(jie)布點(dian),以監(jian)(jian)控(kong)園(yuan)區(qu)對(dui)周(zhou)(zhou)邊的擴散情況。
生活源(yuan)主(zhu)要包括家庭、住(zhu)宿業、餐飲(yin)業、醫(yi)院、大型(xing)學(xue)校、公園、景點(dian)等燃(ran)煤(mei)鍋爐(lu)、取(qu)暖設備、城市(shi)垃圾堆(dui)放、焚燒等污染源(yuan),具(ju)有較為分散的特點(dian),只是個別較為集(ji)(ji)中(zhong)。因此可參照環境空氣質量監(jian)控(kong)(kong)(kong)網格(ge)的基(ji)本原則,采用分網格(ge)監(jian)控(kong)(kong)(kong)方(fang)式,結合監(jian)控(kong)(kong)(kong)區(qu)(qu)(qu)域(yu)的實際(ji)情況,可考(kao)慮(lv)對大型(xing)商住(zhu)社區(qu)(qu)(qu)、餐飲(yin)業集(ji)(ji)中(zhong)區(qu)(qu)(qu)、大型(xing)學(xue)校或學(xue)校集(ji)(ji)中(zhong)區(qu)(qu)(qu)等集(ji)(ji)中(zhong)區(qu)(qu)(qu)域(yu)適當的增(zeng)加(jia)點(dian)位(wei)。
梯度站布設應考(kao)慮當地垂直方向從地面(mian)到高空的污染分布特征而布設,一般地面(mian)污染濃(nong)度變(bian)化較大,海拔越高相對變(bian)化小,因此采用近地加(jia)密布設原(yuan)則。
網格質控點(dian)(dian)位的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)為周(zhou)邊(bian)的(de)(de)微(wei)型(xing)空氣監測站(zhan)提(ti)供(gong)校準依據(ju),因此(ci)其選(xuan)點(dian)(dian)主要考(kao)慮可(ke)以(yi)代表周(zhou)邊(bian)整體的(de)(de)環(huan)境(jing)背景濃(nong)度(du)(du)。因此(ci)首先作為質控點(dian)(dian)位應(ying)滿足《環(huan)境(jing)空氣質量監測點(dian)(dian)位布(bu)(bu)設技術規范(試行)》中(zhong)附錄A的(de)(de)相關要求,其次(ci)應(ying)盡可(ke)能(neng)照(zhao)顧到周(zhou)邊(bian)的(de)(de)微(wei)型(xing)空氣監測站(zhan)。其中(zhong)具(ju)體質控的(de)(de)范圍(wei)則決定與周(zhou)邊(bian)環(huan)境(jing)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)濃(nong)度(du)(du)單位距離內變化(hua)情(qing)況,周(zhou)邊(bian)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)濃(nong)度(du)(du)分(fen)布(bu)(bu)越(yue)平均(jun)則質控范圍(wei)越(yue)大,周(zhou)邊(bian)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)濃(nong)度(du)(du)變化(hua)梯度(du)(du)越(yue)大則質控范圍(wei)越(yue)小,一般(ban)不(bu)應(ying)超過5千(qian)米。
3.3 點位管理
大氣污染防(fang)治網格化(hua)監測點(dian)位(wei)的(de)管(guan)理(li)基本遵照采購單位(wei)作為管(guan)理(li)單位(wei),或(huo)采購單位(wei)制(zhi)定管(guan)理(li)單位(wei)的(de)方式,由管(guan)理(li)單位(wei)負責點(dian)位(wei)后期的(de)增加、變更(geng)和撤銷(xiao)的(de)審批。其中(zhong)管(guan)理(li)單位(wei)可以是行(xing)政(zheng)管(guan)理(li)部門或(huo)企事業(ye)單位(wei)。
四、大數據分析平臺
4.1可視化顯示
結合(he)地理信息,可(ke)對上傳(chuan)的分鐘級、海(hai)量監測數(shu)(shu)據進行可(ke)視化處理,同時兼容國家(jia)站的數(shu)(shu)據展示,生(sheng)動形象地展示出空氣質量的實時數(shu)(shu)據變化趨勢和污染(ran)分布情況。
4.2污染事件監控報警
可根(gen)據(ju)用(yong)戶當地空(kong)氣質量值和污(wu)染特征(zheng)報警(jing)(jing)規則,利用(yong)事件(jian)捕獲(huo)技術(shu)分析每(mei)個(ge)點(dian)位的報警(jing)(jing)事件(jian),同時(shi)(shi)向客(ke)戶實時(shi)(shi)推送報警(jing)(jing)消息(xi)。平臺自(zi)動將各(ge)污(wu)染源監(jian)控報警(jing)(jing)信(xin)息(xi),通過短信(xin)、微1信(xin)、郵(you)件(jian)等方式,實時(shi)(shi)推送到(dao)相關管(guan)(guan)理人(ren)員,根(gen)據(ju)警(jing)(jing)報級別(bie)在(zai)平臺上啟(qi)動相應的處(chu)置(zhi)流程,指(zhi)揮現(xian)場(chang)工作人(ren)員前往取1證(zheng)并進(jin)行處(chu)理,后將處(chu)理結果上傳(chuan)到(dao)管(guan)(guan)理平臺,從而對(dui)污(wu)染源實現(xian)閉環管(guan)(guan)理。
4.3污染區域分析
通過計算一段時(shi)間內各區域(yu)(yu)污染(ran)超標的累積(ji)概率,能夠得到經(jing)常發生污染(ran)的區域(yu)(yu),即為(wei)超標重點(dian)區域(yu)(yu),也(ye)可能為(wei)潛在污染(ran)源(yuan),管(guan)理者需(xu)對此類區域(yu)(yu)重點(dian)監(jian)管(guan)。
4.4基礎統計分析
提供單點或(huo)多點歷(li)史數據對(dui)比分(fen)析(xi)、區域污染(ran)現狀分(fen)析(xi)、多點空(kong)氣質(zhi)量排(pai)序等基礎數據分(fen)析(xi)功能。簡單明(ming)了直奔主題(ti)的功能設計(ji),使用戶從繁雜的數據整理工作中解脫出來,解決(jue)用戶關切的實(shi)際問題(ti)。
4.5移動管(guan)理
APAQ除通過WEB瀏覽器(qi)使用外,還針(zhen)對(dui)手機、平板等(deng)終端提供了移動便攜的查詢統計(ji)功(gong)能。

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