一、 概述
近年來，空氣環(huán)境污染日益嚴重，高度重視大氣污染防治，2013年出臺《關于印發(fā)大氣污染防治行動計劃的通知》(國發(fā)〔2013〕37號)。提出大氣污染防治的總體要求、奮斗目標和政策舉措。其中明確指出要建立監(jiān)測預警應急體系，妥善應對污染天氣。各省市，各地區(qū)針對本地大氣特點和環(huán)境空氣污染現(xiàn)狀，也制定了相應的計劃，主要實現(xiàn)環(huán)境空氣質量預報預警體系的建立，突出重點、分類指導、多管齊下、科學施策，把調整優(yōu)化結構、強化創(chuàng)新驅動和保護環(huán)境生態(tài)結合起來，用硬措施完成硬任務，確保防治工作早見成效，促進改善民生，培育新的經濟增長點。
二、 總體方案
在城市空氣污染治理中可以注意到三大突出的矛盾：一是大氣污染監(jiān)控的緊迫性與技術手段和管理模式的滯后性矛盾突出；二是揚塵污染源點多、面廣、線長與管理單位人手緊張的矛盾突出；三是揚塵污染源監(jiān)控的環(huán)節(jié)多、難點多與多部門聯(lián)合*協(xié)同成本高、整治效果反復的矛盾突出。
針對以上源于現(xiàn)實中的問題，我們借鑒于*新的城市管理模式——網格化管理，從而將城市大氣污染監(jiān)測乃至整個環(huán)保工程進行網格化管理，也可以稱之為“互聯(lián)網+環(huán)保”的形式。
網格化精準監(jiān)測系統(tǒng)由不同大氣因子微型站、小型空氣監(jiān)測自動站和監(jiān)控軟件平臺等設備構成，可對城市道路交通、重點區(qū)域、重點企業(yè)等領域各類污染排放因子進行實時監(jiān)控管理，精確定位污染源排放點位及污染物排放因子。
網格化管理圍繞燃煤污染、揚塵及面源污染、工業(yè)污染、機動車污染等重點排放源，按照“分級負責、無縫對接、全面覆蓋、責任到人”的原則，對全市空氣質量形成網格化監(jiān)測，具體內容如下：
1）全縣按行政區(qū)劃共劃分11個網格區(qū)域，在各個網格內建立自動化監(jiān)測設施，對沒有部署空氣質量監(jiān)控站點的網格，安裝部署空氣質量自動連續(xù)監(jiān)測設備或儀器，保證每個網格內至少具備1到2個空氣質量監(jiān)控站點。
2）根據功能規(guī)劃和產業(yè)布局，對污染較為嚴重區(qū)域重點監(jiān)控，通過加強對重污染區(qū)域的監(jiān)測，全面獲取空氣質量污染物濃度、污染源等信息，為改善產業(yè)布局、提高空氣質量的實施措施提供數(shù)據支撐。
3）不同類型重點污染源(包括工業(yè)企業(yè)、建筑揚塵、沙石場、堆煤場、秸稈焚燒等無組織煙塵污染源排放)要求安裝對應的監(jiān)測設備，例如cems、揚塵、voc在線監(jiān)測裝置。
4）所有的監(jiān)測設備或儀器全部劃歸統(tǒng)一管理，充分利用在線監(jiān)測系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)“統(tǒng)一平臺，統(tǒng)一標準，統(tǒng)一監(jiān)管”。明確工作任務和獎懲措施，每日、月、旬發(fā)布各級網格空氣質量指數(shù)aqi和排名，對排名落后的各級網格負責人進行約談和問責，敦促其落實好屬地管理責任。
通過在全縣區(qū)域內構建網格化監(jiān)測，建立動態(tài)高分辨率大氣污染源排放清單，清單空間精細到縣、鄉(xiāng)，時間精細到季、月，根據污染源變化情況實時更新，并向社會公布；隨著數(shù)據的積累，通過云計算、模型分析等大數(shù)據技術，構建環(huán)境質量與環(huán)境容量、排污總量之間的動態(tài)聯(lián)系，挖掘環(huán)境數(shù)據應用價值，為環(huán)境管理提供科學依據；科學確定各市、縣的年、季、月污染物排放控制指標，各地在總量控制的前提下，將排放權作為生產、建設、經營的前置條件，進行量化分解；對不同地區(qū)、不同時段、不同氣象條件下采取的減排調控政策、措施的實施效果進行定量分析評估，并指導行業(yè)、企業(yè)根據評估結果和既定的減排目標，以*小的減排代價達到*優(yōu)的治污效果，提高減排調控措施的可持久性。
三、 系統(tǒng)簡介
3.1 系統(tǒng)測量參數(shù)
lso2、no2（no/nox）、pm10
現(xiàn)有三參數(shù)空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)，主要反映一次污染；
lco
衡量大氣污染的重要標志性污染物，可用來評價系統(tǒng)穩(wěn)定性；
lo3
光化學煙霧的標志，極易氧化氣態(tài)污染物轉化成細粒子；國家標準規(guī)定污染物；
lpm2.5、pm10
造成能見度降低(灰霾天氣)的元兇；已被who、epa和eu等列入空氣評價指標體系
3.2 系統(tǒng)拓撲圖
整套系統(tǒng)由感知層、平臺層和應用層3部分組成。其中，感知層由大密度布設的大型、小型監(jiān)測站組成，監(jiān)測站監(jiān)測的數(shù)據通過無線網絡傳送到平臺層，進行數(shù)據處理和自動修正。
在應用層，可實時顯示各監(jiān)測點位和整個區(qū)域的空氣質量狀況，以及污染物濃度水平，并提供異常報警、區(qū)域空氣質量變化趨勢等多種服務業(yè)務。
3.3 系統(tǒng)組成
zd-9000環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測系統(tǒng)
利用上*的光電技術研制、開發(fā)出來的*新高技術精密儀器設備。在貴方地點連續(xù)實時監(jiān)測環(huán)境空氣中的pm10、pm2.5、so2、no2、o3、co等各項污染物濃度，以及風速、風向、溫度、相對濕度、大氣壓等，并可與當?shù)?聯(lián)網監(jiān)測。
監(jiān)測子站：包含空氣質量監(jiān)測儀器和zd-8000空氣質量數(shù)據采集儀。空氣質量監(jiān)測儀器監(jiān)測空氣的so2、no2(no/nox)、pm10、co、o3、pm2.5、氣象參數(shù)和能見度等。通過模擬量接口、數(shù)字接口(rs232/485)將在線儀器的監(jiān)測數(shù)據傳輸給8000空氣質量數(shù)據采集儀，實現(xiàn)本地數(shù)據存儲、處理、展示，并通過有線、2.5g、3g、專網等通信網絡將數(shù)據遠傳至監(jiān)控中心。
通訊網絡：可選用gprs/cdma/adsl/pstn/wlan等通訊方式，支持vpn專網接入。
監(jiān)控中心：實現(xiàn)對so2、no2(no/nox)、o3、co、pm10、pm2.5、voc、能見度和氣象五參數(shù)數(shù)據的管理、統(tǒng)計、分析、報表等功能。
四、 產品介紹
4.1 zd-9000環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測系統(tǒng)
概述
該系統(tǒng)能及時掌握某一區(qū)域空氣質量的現(xiàn)狀，在一個區(qū)域內組成對環(huán)境空氣進行實時采樣和分析的完整網絡，主要應用于各*門、電力、石油、化工、鋼鐵、冶金、建材大型工礦企業(yè)等對周圍環(huán)境大氣質量的監(jiān)測，大型機場環(huán)境空氣質量和氣象參數(shù)的監(jiān)測，氣象監(jiān)測和科研部門對大氣質量參數(shù)和氣象參數(shù)的監(jiān)測和環(huán)境質量評價，道路交通環(huán)境污染監(jiān)測等。
本系統(tǒng)采用rs485通訊接口，與rs232相比， rs232只能對一臺下位機，傳輸距離也較短，而rs485可對多臺下位機，傳輸距離更長。本系統(tǒng)標準值輸出為0-5v，4-20ma并有rs485雙向通訊控制接口。所有儀器均具有良好的抗*力及停電自恢復功能，有效數(shù)據捕獲率優(yōu)于90%。
監(jiān)測系統(tǒng)采用模塊化結構，設計合理，操作簡單，能實現(xiàn)遠程數(shù)據傳輸和故障診斷，*我國各級環(huán)境保護主管部門對大氣環(huán)境質量連續(xù)自動監(jiān)測的要求。
模塊組成
污染分析儀器 二氧化硫分析儀、氮氧化物分析儀、可吸入顆粒物(pm10)監(jiān)測儀、細顆粒物(pm2.5)監(jiān)測儀、臭氧分析儀、一氧化碳分析儀等
多元氣體校準 零氣發(fā)生器、動態(tài)氣體校準儀、標準氣體
數(shù)據采集控制 子站和中心站軟件能查看實時和歷史測量數(shù)據，數(shù)據整理存儲并導出其他格式，形成曲線、報表等完整的報告；遠程監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)，采集分析儀事件記錄數(shù)據，診斷菜單及初始化校準。
空氣樣品采集 空氣采樣總管、多支路接頭、抽氣風機
氣象參數(shù)監(jiān)測 大氣壓力、溫度、相對濕度、風速、風向(可選雨量、日照、輻射等)
子站站房空調 根據用戶要求可定制：站房大小和結構/組合機柜/室內溫濕度/市電監(jiān)測/空調/簡易工作臺/樓梯/換氣扇/不間斷電源/火災報警/消防設施等。
多種通訊方式 串口通訊 —— rs232/rs485 無線通訊 —— gprs/cdma/
有線通訊 —— psdn/lan/internet
4.2 zd-8000空氣質量數(shù)據采集儀
概述
zd-8000 型環(huán)保數(shù)采儀是我公司為滿足環(huán)保行業(yè)特殊需求定制開發(fā)的一款高性能數(shù)據采集傳輸設備。系統(tǒng)采用nxp公司的lpc3250(arm9 架構)處理器，嵌入式wince操作系統(tǒng)和實時數(shù)據庫，符合hj/t212-2005《污染源在線自動監(jiān)測(監(jiān)控)系統(tǒng)數(shù)據傳輸標準》和iec-104規(guī)約。
實現(xiàn)了對一次儀表的實時監(jiān)控，永遠在線，并通過模擬信號接口、數(shù)字信號接口、rs232/485接口與二氧化硫在線分析儀、臭氧在線監(jiān)測儀、在線粒徑分析儀、氮氧化物在線監(jiān)測儀等多種儀器連接，使得對一次儀表監(jiān)控，更加方便快捷。
采集的數(shù)據通過gprs/cdma無線網絡將數(shù)據傳輸?shù)江h(huán)保監(jiān)控平臺，從而實現(xiàn)數(shù)據的遠程傳輸和設備反控，同時設備配有7‘的觸控顯示屏，能夠隨時觀測到污染物排放的實時曲線，同時也可以調閱1年以上歷史數(shù)據，為未來的環(huán)保執(zhí)行提供強力的保證。
功能特點
l 內置多種串口協(xié)議，可以與國內外主流氣體分析儀器進行無縫連接；
l 協(xié)議開放，主協(xié)議(hj/t212-2005)可方便擴展，同時提供在線儀器端的二次開發(fā)環(huán)境，便于二次開發(fā)，實現(xiàn)在線儀器的快速聯(lián)網；
l 系統(tǒng)可自動或定時上傳各類業(yè)務數(shù)據；
l “斷點續(xù)傳”功能使現(xiàn)場數(shù)據不丟失的傳輸?shù)骄址?，保證設備的在線率達到97%以上，實現(xiàn)了數(shù)據的完整性；
l 支持gprs/cdma/adsl/pstn/wlan等多種通訊方式，并可以vpn專網接入；
l 支持環(huán)保專網與企業(yè)本地雙通道同時輸出，即可使數(shù)據遠傳至各級*、又方便企業(yè)實時(同步)觀察現(xiàn)場儀器數(shù)據；
l rtdb實時數(shù)據庫支持實時、分鐘、小時、日的歷史數(shù)據存儲1年，支持多種形式的數(shù)據查詢與導出功能，以完成數(shù)據的可追溯性；
l 即時采樣、校零校滿、遠程校時、上傳時間間隔設定、提取歷史數(shù)據，實現(xiàn)全面的反控功能；
l 可通過web方式對數(shù)采儀進行遠程設置、升級和程序查看，便于操作人員對數(shù)采儀的遠程維護；
l 系統(tǒng)的模塊化設計，方便第三方運維公司運營維護管理；
l 豐富的輸入、輸出接口，如8ai 、4di 、5do 、3.5寸液晶屏顯示、8路rs232/485，并且可擴展；
l 系統(tǒng)自備電源，在運行中如遇停電，自備電源立即啟動，維持系統(tǒng)繼續(xù)正常運行，保全數(shù)據的完整性；
l 系統(tǒng)內置軟硬件看門狗，保證系統(tǒng)運行的可靠性；
l 可選配“空氣質量在線監(jiān)測平臺”，完成現(xiàn)場數(shù)據的接收、存儲、入庫，并可對現(xiàn)場設備進行遠程控制，方便形成各類數(shù)據表現(xiàn)形式如棒圖、曲線及各類報表，方便企業(yè)同步監(jiān)控數(shù)據。
技術指標
1. 安裝結構：壁掛式；
2. cpu：nxp公司lpc3250；
3. 芯片主頻：200mhz；
4. 存儲器：256m，可選外部存儲：sd卡及usb存儲設備；
5. 操作系統(tǒng)：內置wince操作系統(tǒng)；
6. 儀表接口：多種類型的數(shù)據輸入接口功能，基本配置：8ai 、4di 、2do 、觸控液晶屏顯示、8路rs232/485(可擴展)；
7. 顯示單元：7寸的tft液晶觸摸顯示屏；
8. 通訊方式：支持gprs/cdma/adsl/pstn/wlan/短波電臺等多種通訊方式，可多中心傳送；
9. 精度：≤0.2%；
10. 電磁兼容：滿足iec三級標準；
11. 電源：220vac ± 15% 50hz ± 5%；
12. 功耗：<10w；
13. 通訊協(xié)議：污染源在線自動監(jiān)測(監(jiān)控)系統(tǒng)數(shù)據傳輸標準hj/t212-2005；
14. 三防設計：防水、防塵、防破壞；
4.3 空氣質量在線監(jiān)測平臺
空氣質量在線監(jiān)測平臺軟件，采用b/s模塊開發(fā)、windows界面風格，操作簡單方便。能實時顯示各個監(jiān)測站點的空氣質量監(jiān)測數(shù)據，并以各種圖形展示業(yè)務數(shù)據，形成各種業(yè)務報表。
系統(tǒng)功能
實時監(jiān)測：實時顯示某監(jiān)測站點的so2、no2、o3、co、pm10、pm2.5、能見度、風速、風向、溫度、濕度、氣壓等空氣質量指數(shù)的監(jiān)測數(shù)據及儀器的運行狀態(tài)；
歷史數(shù)據查詢：可以根據時間段、監(jiān)控站點等條件查詢歷史數(shù)據，并可以數(shù)據表格和圖形的形式輸出；
統(tǒng)計報表：按業(yè)務要求生成小時、日、周、月、季、年報表及相應圖表，并可以導出excel表格到本地；
空氣質量日報：可以將采集的數(shù)據轉換為國家標準統(tǒng)一日報格式上報；
空氣污染指數(shù)報告：將一天采集的數(shù)據生成空氣污染指數(shù)報告；
設備監(jiān)控功能：實時監(jiān)視在線監(jiān)測儀器是否正常工作，數(shù)據上傳是否正常，若設備故障或傳輸異常，及時以短信形式告知相關；
站點管理：配置站點信息，增加或刪除站點等操作；
用戶管理：為保證系統(tǒng)的有效和安全，設置多級用戶登錄管理；