一,、 概述

近年來，空氣環(huán)境污染日益嚴(yán)重,，*高度重視大氣污染防治,，2013年*出臺(tái)《關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃的通知》（國(guó)發(fā)〔2013〕37號(hào)）。提出大氣污染防治的總體要求,、奮斗目標(biāo)和政策舉措,。其中明確指出要建立監(jiān)測(cè)預(yù)警應(yīng)急體系，妥善應(yīng)對(duì)污染天氣,。各省市,，各地區(qū)針對(duì)本地大氣特點(diǎn)和環(huán)境空氣污染現(xiàn)狀，也制定了相應(yīng)的計(jì)劃,，主要實(shí)現(xiàn)環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警體系的建立,，突出重點(diǎn)、分類指導(dǎo),、多管齊下,、科學(xué)施策，把調(diào)整優(yōu)化結(jié)構(gòu),、強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和保護(hù)環(huán)境生態(tài)結(jié)合起來,，用硬措施完成硬任務(wù)，確保防治工作早見成效,，促進(jìn)改善民生,，培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),。

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(shù)手段和管理模式的滯后性矛盾突出,；二是揚(yáng)塵污染源點(diǎn)多,、面廣、線長(zhǎng)與管理單位人手緊張的矛盾突出,；三是揚(yáng)塵污染源監(jiān)控的環(huán)節(jié)多,、難點(diǎn)多與多部門聯(lián)合執(zhí)法協(xié)同成本高、整治效果反復(fù)的矛盾突出,。  

針對(duì)以上源于現(xiàn)實(shí)中的問題,，我們借鑒于的城市管理模式——網(wǎng)格化管理，從而將城市大氣污染監(jiān)測(cè)乃至整個(gè)環(huán)保工程進(jìn)行網(wǎng)格化管理,，也可以稱之為“互聯(lián)網(wǎng)＋環(huán)保”的形式,。

網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由不同大氣因子微型站、小型空氣監(jiān)測(cè)自動(dòng)站和監(jiān)控軟件平臺(tái)等設(shè)備構(gòu)成,，可對(duì)城市道路交通,、重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)企業(yè)等領(lǐng)域各類污染排放因子進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理,，定位污染源排放點(diǎn)位及污染物排放因子,。

網(wǎng)格化管理圍繞燃煤污染、揚(yáng)塵及面源污染,、工業(yè)污染,、機(jī)動(dòng)車污染等重點(diǎn)排放源，按照“分級(jí)負(fù)責(zé),、無縫對(duì)接,、全面覆蓋、責(zé)任到人”的原則,，對(duì)全市空氣質(zhì)量形成網(wǎng)格化監(jiān)測(cè),，具體內(nèi)容如下：

1） 全縣按行政區(qū)劃共劃分11個(gè)網(wǎng)格區(qū)域,，在各個(gè)網(wǎng)格內(nèi)建立自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)施,，對(duì)沒有部署空氣質(zhì)量監(jiān)控站點(diǎn)的網(wǎng)格，安裝部署空氣質(zhì)量自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備或儀器,，保證每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)至少具備1到2個(gè)空氣質(zhì)量監(jiān)控站點(diǎn),。

2） 根據(jù)功能規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)布局，對(duì)污染較為嚴(yán)重區(qū)域重點(diǎn)監(jiān)控,，通過加強(qiáng)對(duì)重污染區(qū)域的監(jiān)測(cè),，全面獲取空氣質(zhì)量污染物濃度、污染源等信息,，為改善產(chǎn)業(yè)布局,、提高空氣質(zhì)量的實(shí)施措施提供數(shù)據(jù)支撐,。

3） 不同類型重點(diǎn)污染源（包括工業(yè)企業(yè)、建筑揚(yáng)塵,、沙石場(chǎng),、堆煤場(chǎng)、秸稈焚燒等無組織煙塵污染源排放）要求安裝對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備,，例如CEMS,、揚(yáng)塵、VOC在線監(jiān)測(cè)裝置,。

4） 所有的監(jiān)測(cè)設(shè)備或儀器全部劃歸統(tǒng)一管理,，充分利用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“統(tǒng)一平臺(tái),，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),，統(tǒng)一監(jiān)管”。明確工作任務(wù)和獎(jiǎng)懲措施,，每日,、月、旬發(fā)布各級(jí)網(wǎng)格空氣質(zhì)量指數(shù)AQI和排名,，對(duì)排名落后的各級(jí)網(wǎng)格負(fù)責(zé)人進(jìn)行約談和問責(zé),，敦促其落實(shí)好屬地管理責(zé)任。

通過在全縣區(qū)域內(nèi)構(gòu)建網(wǎng)格化監(jiān)測(cè),，建立動(dòng)態(tài)高分辨率大氣污染源排放清單,，清單空間精細(xì)到縣、鄉(xiāng),，時(shí)間精細(xì)到季,、月，根據(jù)污染源變化情況實(shí)時(shí)更新,，并向社會(huì)公布,；隨著數(shù)據(jù)的積累，通過云計(jì)算,、模型分析等大數(shù)據(jù)技術(shù),，構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量與環(huán)境容量、排污總量之間的動(dòng)態(tài),，挖掘環(huán)境數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值,，為環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù)；科學(xué)確定各市,、縣的年,、季、月污染物排放控制指標(biāo)，各地在總量控制的前提下,，將排放權(quán)作為生產(chǎn),、建設(shè)、經(jīng)營(yíng)的前置條件,，進(jìn)行量化分解,；對(duì)不同地區(qū)、不同時(shí)段,、不同氣象條件下采取的減排調(diào)控政策、措施的實(shí)施效果進(jìn)行定量分析評(píng)估,，并指導(dǎo)行業(yè),、企業(yè)根據(jù)評(píng)估結(jié)果和既定的減排目標(biāo)，以zui小的減排代價(jià)達(dá)到*的治污效果,，提高減排調(diào)控措施的可持久性,。

三、 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

3.1 系統(tǒng)測(cè)量參數(shù)

l SO₂,、NO₂（NO/NO_X）,、PM₁₀

現(xiàn)有三參數(shù)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要反映一次污染,；

l CO

衡量大氣污染的重要標(biāo)志性污染物,，可用來評(píng)價(jià)系統(tǒng)穩(wěn)定性；

l O₃

光化學(xué)煙霧的標(biāo)志,，極易氧化氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化成細(xì)粒子,；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定污染物；

l PM_2.5,、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(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.2 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

整套系統(tǒng)由感知層,、平臺(tái)層和應(yīng)用層3部分組成,。其中，感知層由大密度布設(shè)的大型,、小型監(jiān)測(cè)站組成,，監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到平臺(tái)層，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和自動(dòng)修正,。

在應(yīng)用層,，可實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位和整個(gè)區(qū)域的空氣質(zhì)量狀況,，以及污染物濃度水平,，并提供異常報(bào)警、區(qū)域空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)等多種服務(wù)業(yè)務(wù)。

3.3 系統(tǒng)組成

ZD-9000環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

利用上*的光電技術(shù)研制,、開發(fā)出來的高技術(shù)精密儀器設(shè)備,。在貴方地點(diǎn)連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣中的PM₁₀、PM_2.5,、SO₂,、NO₂、O₃,、CO等各項(xiàng)污染物濃度,，以及風(fēng)速、風(fēng)向,、溫度,、相對(duì)濕度、大氣壓等,，并可與當(dāng)?shù)?聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè),。

監(jiān)測(cè)子站：包含空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀器和ZD-8000空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)采集儀?？諝赓|(zhì)量監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)空氣的SO₂,、NO₂（NO/NO_X）、PM₁₀,、CO,、O₃、PM_2.5,、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(cè)數(shù)據(jù)傳輸給8000空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)采集儀,，實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ),、處理、展示,，并通過有線,、2.5G、3G,、專網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至監(jiān)控中心,。

通訊網(wǎng)絡(luò)：可選用GPRS/CDMA/ADSL/PSTN/WLAN等通訊方式，支持VPN專網(wǎng)接入,。

監(jiān)控中心：實(shí)現(xiàn)對(duì)SO₂,、NO₂（NO/NO_X）、O₃,、CO,、PM₁₀、PM_2.5、VOC,、能見度和氣象五參數(shù)數(shù)據(jù)的管理,、統(tǒng)計(jì)、分析,、報(bào)表等功能,。

四、 產(chǎn)品介紹

4.1  ZD-9000環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

概述

該系統(tǒng)能及時(shí)掌握某一區(qū)域空氣質(zhì)量的現(xiàn)狀,，在一個(gè)區(qū)域內(nèi)組成對(duì)環(huán)境空氣進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣和分析的完整網(wǎng)絡(luò),，主要應(yīng)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(duì)周圍環(huán)境大氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，大型機(jī)場(chǎng)環(huán)境空氣質(zhì)量和氣象參數(shù)的監(jiān)測(cè),，氣象監(jiān)測(cè)和科研部門對(duì)大氣質(zhì)量參數(shù)和氣象參數(shù)的監(jiān)測(cè)和環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià),，道路交通環(huán)境污染監(jiān)測(cè)等。

本系統(tǒng)采用RS485通訊接口,，與RS232相比,， RS232只能對(duì)一臺(tái)下位機(jī)，傳輸距離也較短,，而RS485可對(duì)多臺(tái)下位機(jī),，傳輸距離更長(zhǎng)。本系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)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(fù)功能，有效數(shù)據(jù)捕獲率優(yōu)于90%,。

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),，設(shè)計(jì)合理，操作簡(jiǎn)單,，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和故障診斷,，*我國(guó)各級(jí)環(huán)境保護(hù)主管部門對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(cè)儀、細(xì)顆粒物（PM_2.5）監(jiān)測(cè)儀,、臭氧分析儀,、一氧化碳分析儀等

多元?dú)怏w校準(zhǔn)    零氣發(fā)生器,、動(dòng)態(tài)氣體校準(zhǔn)儀,、標(biāo)準(zhǔn)氣體

數(shù)據(jù)采集控制    子站和中心站軟件能查看實(shí)時(shí)和歷史測(cè)量數(shù)據(jù),，數(shù)據(jù)整理存儲(chǔ)并導(dǎo)出其他格式,，形成曲線,、報(bào)表等完整的報(bào)告,；遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)，采集分析儀事件記錄數(shù)據(jù),，診斷菜單及初始化校準(zhǔn),。

空氣樣品采集    空氣采樣總管、多支路接頭,、抽氣風(fēng)機(jī)

氣象參數(shù)監(jiān)測(cè)    大氣壓力,、溫度、相對(duì)濕度,、風(fēng)速,、風(fēng)向（可選雨量、日照,、輻射等）

子站站房空調(diào)    根據(jù)用戶要求可定制：站房大小和結(jié)構(gòu)/組合機(jī)柜/室內(nèi)溫濕度/市電監(jiān)測(cè)/空調(diào)/簡(jiǎn)易工作臺(tái)/樓梯/換氣扇/不間斷電源/火災(zāi)報(bào)警/消防設(shè)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(zhì)量數(shù)據(jù)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(jù)采集傳輸設(shè)備。系統(tǒng)采用NXP公司的LPC3250(ARM9 架構(gòu))處理器,，嵌入式WINCE操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù),，符合HJ/T212-2005《污染源在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)（監(jiān)控）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》和IEC-104規(guī)約。

實(shí)現(xiàn)了對(duì)一次儀表的實(shí)時(shí)監(jiān)控,，永遠(yuǎn)在線,，并通過模擬信號(hào)接口、數(shù)字信號(hào)接口,、RS232/485接口與二氧化硫在線分析儀,、臭氧在線監(jiān)測(cè)儀、在線粒徑分析儀,、氮氧化物在線監(jiān)測(cè)儀等多種儀器連接,，使得對(duì)一次儀表監(jiān)控，更加方便快捷,。

采集的數(shù)據(jù)通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)江h(huán)保監(jiān)控平臺(tái),，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸和設(shè)備反控，同時(shí)設(shè)備配有7‘的觸控顯示屏,，能夠隨時(shí)觀測(cè)到污染物排放的實(shí)時(shí)曲線,，同時(shí)也可以調(diào)閱1年以上歷史數(shù)據(jù)，為未來的環(huán)保執(zhí)行提供強(qiáng)力的保證,。

功能特點(diǎn)

l 內(nèi)置多種串口協(xié)議,，可以與國(guó)內(nèi)外主流氣體分析儀器進(jìn)行無縫連接,；

l 協(xié)議開放，主協(xié)議（HJ/T212-2005）可方便擴(kuò)展,，同時(shí)提供在線儀器端的二次開發(fā)環(huán)境,，便于二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)在線儀器的快速聯(lián)網(wǎng),；

l 系統(tǒng)可自動(dòng)或定時(shí)上傳各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),；

l “斷點(diǎn)續(xù)傳”功能使現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)不丟失的傳輸?shù)骄址剑ＷC設(shè)備的在線率達(dá)到97%以上,，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)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(wǎng)接入,；

l 支持環(huán)保專網(wǎng)與企業(yè)本地雙通道同時(shí)輸出,，即可使數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至各級(jí)*、又方便企業(yè)實(shí)時(shí)（同步）觀察現(xiàn)場(chǎng)儀器數(shù)據(jù),；

l RTDB實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)支持實(shí)時(shí),、分鐘、小時(shí),、日的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)1年,，支持多種形式的數(shù)據(jù)查詢與導(dǎo)出功能，以完成數(shù)據(jù)的可追溯性,；

l 即時(shí)采樣,、校零校滿、遠(yuǎn)程校時(shí),、上傳時(shí)間間隔設(shè)定,、提取歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全面的反控功能,；

l 可通過WEB方式對(duì)數(shù)采儀進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置,、升級(jí)和程序查看，便于操作人員對(duì)數(shù)采儀的遠(yuǎn)程維護(hù),；

l 系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì),，方便第三方運(yùn)維公司運(yùn)營(yíng)維護(hù)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(kuò)展,；

l 系統(tǒng)自備電源,，在運(yùn)行中如遇停電，自備電源立即啟動(dòng),，維持系統(tǒng)繼續(xù)正常運(yùn)行,，保全數(shù)據(jù)的完整性；

l 系統(tǒng)內(nèi)置軟硬件看門狗,，保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,；

l 可選配“空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)”，完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的接收,、存儲(chǔ),、入庫(kù),，并可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,，方便形成各類數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式如棒圖、曲線及各類報(bào)表,，方便企業(yè)同步監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),。

    技術(shù)指標(biāo)

1. 安裝結(jié)構(gòu)：壁掛式；

2. CPU：NXP公司LPC3250,；

3. 芯片主頻：200MHz,；

4. 存儲(chǔ)器：256M，可選外部存儲(chǔ)：SD卡及USB存儲(chǔ)設(shè)備,；

5. 操作系統(tǒng)：內(nèi)置Wince操作系統(tǒng),；

6. 儀表接口：多種類型的數(shù)據(jù)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(kuò)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(tái)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(jí)標(biāo)準(zhǔn),；

11. 電源：220VAC ± 15％  50HZ ± 5％,；

12. 功耗：<10W；

13. 通訊協(xié)議：污染源在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)（監(jiān)控）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)HJ/T212-2005,；

14. 三防設(shè)計(jì)：防水,、防塵、防破壞,；

4.3   空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)

空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)軟件,，采用B/S模塊開發(fā),、windows界面風(fēng)格，操作簡(jiǎn)單方便,。能實(shí)時(shí)顯示各個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),，并以各種圖形展示業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，形成各種業(yè)務(wù)報(bào)表,。

系統(tǒng)功能

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)顯示某監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的SO₂,、NO₂、O₃,、CO,、PM₁₀、PM_2.5,、能見度,、風(fēng)速、風(fēng)向,、溫度,、濕度、氣壓等空氣質(zhì)量指數(shù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及儀器的運(yùn)行狀態(tài),； 

歷史數(shù)據(jù)查詢：可以根據(jù)時(shí)間段,、監(jiān)控站點(diǎn)等條件查詢歷史數(shù)據(jù)，并可以數(shù)據(jù)表格和圖形的形式輸出,；

統(tǒng)計(jì)報(bào)表：按業(yè)務(wù)要求生成小時(shí),、日、周,、月,、季、年報(bào)表及相應(yīng)圖表,，并可以導(dǎo)出EXCEL表格到本地,；

空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)：可以將采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一日?qǐng)?bào)格式上報(bào)；

空氣污染指數(shù)報(bào)告：將一天采集的數(shù)據(jù)生成空氣污染指數(shù)報(bào)告,；

設(shè)備監(jiān)控功能：實(shí)時(shí)監(jiān)視在線監(jiān)測(cè)儀器是否正常工作,，數(shù)據(jù)上傳是否正常，若設(shè)備故障或傳輸異常,，及時(shí)以短信形式告知相關(guān),；

站點(diǎn)管理：配置站點(diǎn)信息，增加或刪除站點(diǎn)等操作,；

用戶管理：為保證系統(tǒng)的有效和安全,，設(shè)置多級(jí)用戶登錄管理；