四氣兩塵微型氣象站

一、四氣兩塵微型氣象站概述

網(wǎng)格化大氣環(huán)境監測微型站是根據十三五及各地大氣污染監測治理政策生產(chǎn)的新型空氣質(zhì)量在線(xiàn)多參數監測系統，嚴格按照國家標準對四氣（CO、SO2、NO2、O3）、兩塵（PM2.5、PM10）、氣象五要素（溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓）、可選配TVOC，H2S，NH3等多項參數監測，并將數據通過(guò)大數據分析平臺可視化地展現出來(lái)，實(shí)現遠程監測，污染源嚴格防治的目標。

二、四氣兩塵微型氣象站解決方案

2.1系統構成

本監測系統方案由以下5個(gè)部分構成：供電系統、電控箱、監測設備、配套組件、大數據平臺。

供電系統：太陽(yáng)能+鋰電池（滿(mǎn)足日常所需，但陰雨環(huán)境持續21天）、市電

電控箱：變送模塊、溫度補償、抗交叉干擾系數等

監測設備：四氣兩塵、氣象五參、TVOC（另拓展其他氣體）

配套配件：立桿、外殼、可選配顯示屏，攝像球機

大數據平臺：由安帕爾15年研發(fā)至今更新第三代的數據分析平臺

2.2適用環(huán)境

城市環(huán)境監測、市政環(huán)境監測、移動(dòng)環(huán)境監測、企業(yè)化工園區、交通污染環(huán)境監測、居民區/學(xué)校/醫院空氣質(zhì)量環(huán)境監測，公園/森林環(huán)境監測。

2.3功能特點(diǎn)

       1.采樣方式：擴散式/泵吸式

       2.通訊方式：4G/以太網(wǎng)接口

       3.內置大容量SD卡，存儲兩年數據

       4.實(shí)現各類(lèi)參數采集、數據處理、數據上傳功能

       5.采用進(jìn)口高靈敏度傳感器，響應速度快，分辨率高，線(xiàn)性好，檢測下限達到ppb級，高溫條件下穩定運行。

       6.具備設備狀態(tài)指示功能，可直觀(guān)辨別設備工作狀態(tài)。

       7.具備太陽(yáng)能+鋰電池+市電的供電系統

       8.設備可自動(dòng)報告傳感器運行狀態(tài)、系統電源狀態(tài)、鋰電池狀態(tài)等

       9.可通過(guò)遠程終端對設備進(jìn)行遠程校準和程序升級

       10.支持斷點(diǎn)續傳功能，避免網(wǎng)絡(luò )環(huán)境問(wèn)題造成的數據丟失。

       11.維護成本低，備件價(jià)格低、更換簡(jiǎn)單，無(wú)工具拆卸，方便點(diǎn)位遷移

三、技術(shù)參數

微型站技術(shù)參數

 四氣、兩塵、TVOC、氣象五參

 監測參數

三、點(diǎn)位布設原則

為實(shí)現對漳州市大氣污染防治精細化監測需求，可根據XX的地理環(huán)境和氣候條件，對XX整個(gè)行政區域劃分為不同的網(wǎng)格，分別對其進(jìn)行布點(diǎn)監測。

3.1 點(diǎn)位布設原則

• 代表性

具有較好的代表性，能客觀(guān)反映一定空間范圍內的環(huán)境空氣質(zhì)量水平和變化規劃，客觀(guān)評價(jià)城市、區域環(huán)境空氣狀況，污染源對環(huán)境空氣質(zhì)量影響，滿(mǎn)足為公眾提供環(huán)境空氣狀況健康指引的需求。

• 可比性

同類(lèi)型監測點(diǎn)設置條件盡可能一致，使各個(gè)監測點(diǎn)獲取的數據具有可比性。

• 整體性

環(huán)境空氣質(zhì)量評價(jià)城市點(diǎn)應考慮城市自然地理、氣象等綜合環(huán)境因素，以及工業(yè)布局、人口分布等社會(huì )經(jīng)濟特點(diǎn)，在布局上應反映城市主要功能區和主要大氣污染源的空氣質(zhì)量現狀及變化趨勢，從整體出發(fā)合理布局，監測點(diǎn)之間相互協(xié)調。

• 前瞻性

應結合城鄉建設規劃考慮監測點(diǎn)的布設，使確定的監測點(diǎn)能兼顧未來(lái)城鄉空間格局變化趨勢。

• 穩定性

監測點(diǎn)位置一經(jīng)確定，原則上不應變更，以保證檢測資料的連續性和可比性。

3.2 布點(diǎn)布設要求

• 現場(chǎng)環(huán)境調查  

確定采樣點(diǎn)布設之前，應進(jìn)行詳細的調查研究，其內容包括：

• 對本地區大氣污染源進(jìn)行調查, 初步分析出各塊地域的污染源概況；
• 了解本地區常年主導風(fēng)向，大致估計出污染物的可能擴散概況；
• 利用現場(chǎng)調研與人群隨機調查，初步判斷污染物的影響程度；
• 利用已有的監測資料推斷分析應設點(diǎn)的數量和方位。
• 點(diǎn)位布設方法。
• 功能區布點(diǎn)法

一個(gè)城市或一個(gè)區域可以按其功能分為工業(yè)區、居民區、交通稠密區、商業(yè)繁華區、文化區、清潔區、對照區等各功能區的采樣點(diǎn)數目的設置不要求平均，通常在污染集中的工業(yè)區、人口密集的居民區、交通稠密區應多設采樣點(diǎn)，同時(shí)應在對照區或清潔區設置1～2個(gè)對照點(diǎn)。

• 幾何圖形布點(diǎn)法

目前常用以下3種布設方法：

• 網(wǎng)格布點(diǎn)法：這種布點(diǎn)法是將監測區域地面劃分成若干均勻網(wǎng)狀方格，采樣點(diǎn)設在兩條直線(xiàn)的交點(diǎn)處或方格中心。每個(gè)方格為正方形，可從地圖上均勻描繪，方格實(shí)地面積視所測區域大小、污染源強度、人口分布、監測目的和監測力量而定，一般是1～9平方公里布一個(gè)點(diǎn)。若主導風(fēng)向明確，下風(fēng)向設點(diǎn)應多一些，一般約占采樣點(diǎn)總數的60%。這種布點(diǎn)方法適用于有多個(gè)污染源，且污染源分布比較均勻的情況。
• 同心圓布點(diǎn)法：此種布點(diǎn)方法主要用于多個(gè)污染源構成的污染群，或污染集中的地區。布點(diǎn)是以污染源為中心畫(huà)出同心圓，半徑視具體情況而定，再從同心圓畫(huà)45°夾角的射線(xiàn)若干，放射線(xiàn)與同心圓圓周的交點(diǎn)即是采樣點(diǎn)。
• 扇形布點(diǎn)法：此種方法適用于主導風(fēng)向明顯的地區，或孤立的高架點(diǎn)源。以點(diǎn)源為頂點(diǎn)，主導風(fēng)向為軸線(xiàn)，在下風(fēng)向地面上劃出一個(gè)扇形區域作為布點(diǎn)范圍。扇形角度一般為45°～90°。采樣點(diǎn)設在距點(diǎn)源不同距離的若干弧線(xiàn)上，相鄰兩點(diǎn)與頂點(diǎn)連線(xiàn)的夾角一般取10°～20°。

以上幾種采樣布點(diǎn)方法,可以單獨使用,也可以綜合使用,目的就是要求有代表性地反映污染物濃度,為大氣監測提供可靠的樣品.

• 點(diǎn)位布設要求

監測點(diǎn)位布設要求主要根據區域的污染源資料、氣象資料和地理條件等因素，了解空氣污染物排放源的特征、大小和分布，污染物的性質(zhì)和排放規律，影響污染物遷移、擴散的環(huán)境條件（地形、地物等）及氣象因素，通過(guò)開(kāi)展環(huán)境空氣質(zhì)量狀況調查的方式然后根據檢測目的科學(xué)地選擇監測點(diǎn)。

根據不同監測目的分為監測網(wǎng)格和質(zhì)控網(wǎng)格，其中前者以監測所布設區域的空氣質(zhì)量狀況、污染特征和變化趨勢為目的而布設。后者以為監測網(wǎng)格中各點(diǎn)位微型空氣監測站提供校準數據為目的而布設。

• 環(huán)境空氣質(zhì)量監控網(wǎng)格

結合不同監控區域人口規模、建成區情況以及地形、氣象等自然因素綜合考慮確定環(huán)境質(zhì)量網(wǎng)格點(diǎn)位的布設。點(diǎn)位應盡量分布均勻，并能夠覆蓋整個(gè)監控區域，同時(shí)要考慮監控區域建筑、交通等分布及規劃清理，增強可操作性。通過(guò)咨詢(xún)相關(guān)專(zhuān)家意見(jiàn)，并結合已有試點(diǎn)城市的應用情況和經(jīng)驗，網(wǎng)格邊長(cháng)不超過(guò)2千米。

• 污染源區域監控網(wǎng)格

根據不同污染源的排放特征，結合監控區域建筑分布、地形、氣象等因素對道路交通網(wǎng)絡(luò )、工地揚塵網(wǎng)格、涉氣企業(yè)網(wǎng)格和工業(yè)園區網(wǎng)格分別進(jìn)行點(diǎn)位布設的指導規范。其中工地揚塵網(wǎng)格、涉氣企業(yè)網(wǎng)格和工業(yè)園區網(wǎng)格中占地面積差別較大，因此進(jìn)一步對布點(diǎn)數量進(jìn)行了規范。

• 道路交通網(wǎng)格

對道路交通污染源的監控考慮以典型排放區域或路段為監控目標，城市重要交通路口、重要交通樞紐（汽車(chē)站、公交站、火車(chē)站等）以及易擁堵路段的具有車(chē)流量大或車(chē)輛易減速行駛等特點(diǎn)，道路揚塵、機動(dòng)車(chē)尾氣排放顯著(zhù)，充分考慮氣象條件對污染物的擴散影響，點(diǎn)位設置于下風(fēng)向一側；綜合考慮道路源的影響范圍及項目實(shí)施過(guò)程中實(shí)地安裝經(jīng)驗，要求點(diǎn)位安裝位置距離道路邊緣要有一定的距離，一般為15-25米。

• 工地揚塵網(wǎng)格

對工地揚塵污染源的監控主要是針對目前正在施工的工地。其點(diǎn)位設置應根據施工工地的大小和工期長(cháng)短而定，一般而言，占地面積為1萬(wàn)平方及其以下的建筑工地應至少設置一個(gè)監測點(diǎn)，當工地面積增加時(shí)，可酌情增加監測點(diǎn)，增加的原則一般為每1萬(wàn)平方米增設1個(gè)監測點(diǎn)。當施工工地只有1個(gè)監測點(diǎn)時(shí)，應設置在車(chē)輛的主出入口，設置多個(gè)的，宜選擇主要的施工車(chē)輛出入口。點(diǎn)位設置應置于工地施工區圍欄安全范圍內，且可直接監控工地現場(chǎng)主要施工活動(dòng)的區域。當工地工期太短時(shí)，酌情考慮。

• 工業(yè)園區網(wǎng)格

工業(yè)園區作為企業(yè)污染源集中區域，同時(shí)具有污染源類(lèi)型多和占地面積大的特點(diǎn)，因此可參照環(huán)境空氣質(zhì)量監控網(wǎng)格的基本原則，采用分網(wǎng)格監控的方式，同時(shí)由于內部污染源聚集多且類(lèi)型復雜的特點(diǎn)，為了能夠實(shí)現污染源排查的精確定位，應進(jìn)一步加密網(wǎng)格，網(wǎng)格邊長(cháng)可考慮500-1000米，具體視工業(yè)園區大小和污染程度決定。同時(shí)工業(yè)園區的集中污染排放勢必會(huì )對周邊環(huán)境有影響，監測范圍也可適當放大，因此對工業(yè)園區要增加邊界布點(diǎn)，以監控園區對周邊的擴散情況。

• 生活源網(wǎng)格

生活源主要包括家庭、住宿業(yè)、餐飲業(yè)、醫院、大型學(xué)校、公園、景點(diǎn)等燃煤鍋爐、取暖設備、城市垃圾堆放、焚燒等污染源，具有較為分散的特點(diǎn)，只是個(gè)別較為集中。因此可參照環(huán)境空氣質(zhì)量監控網(wǎng)格的基本原則，采用分網(wǎng)格監控方式，結合監控區域的實(shí)際情況，可考慮對大型商住社區、餐飲業(yè)集中區、大型學(xué)?；驅W(xué)校集中區等集中區域適當的增加點(diǎn)位。

• 梯度占點(diǎn)位

梯度站布設應考慮當地垂直方向從地面到高空的污染分布特征而布設，一般地面污染濃度變化較大，海拔越高相對變化小，因此采用近地加密布設原則。

• 網(wǎng)格質(zhì)控點(diǎn)位

網(wǎng)格質(zhì)控點(diǎn)位的目的是為周邊的微型空氣監測站提供校準依據，因此其選點(diǎn)主要考慮可以代表周邊整體的環(huán)境背景濃度。因此首先作為質(zhì)控點(diǎn)位應滿(mǎn)足《環(huán)境空氣質(zhì)量監測點(diǎn)位布設技術(shù)規范（試行）》中附錄A的相關(guān)要求，其次應盡可能照顧到周邊的微型空氣監測站。其中具體質(zhì)控的范圍則決定與周邊環(huán)境污染物濃度單位距離內變化情況，周邊污染物濃度分布越平均則質(zhì)控范圍越大，周邊污染物濃度變化梯度越大則質(zhì)控范圍越小，一般不應超過(guò)5千米。

3.3 點(diǎn)位管理

大氣污染防治網(wǎng)格化監測點(diǎn)位的管理基本遵照采購單位作為管理單位，或采購單位制定管理單位的方式，由管理單位負責點(diǎn)位后期的增加、變更和撤銷(xiāo)的審批。其中管理單位可以是行政管理部門(mén)或企事業(yè)單位。

四、大數據分析平臺 

4.1可視化顯示

結合地理信息，可對上傳的分鐘級、海量監測數據進(jìn)行可視化處理，同時(shí)兼容國家站的數據展示，生動(dòng)形象地展示出空氣質(zhì)量的實(shí)時(shí)數據變化趨勢和污染分布情況。

4.2污染事件監控報警

可根據用戶(hù)當地空氣質(zhì)量值和污染特征報警規則，利用事件捕獲技術(shù)分析每個(gè)點(diǎn)位的報警事件，同時(shí)向客戶(hù)實(shí)時(shí)推送報警消息。平臺自動(dòng)將各污染源監控報警信息，通過(guò)短信、郵件等方式，實(shí)時(shí)推送到相關(guān)管理人員，根據警報級別在平臺上啟動(dòng)相應的處置流程，指揮現場(chǎng)工作人員前往進(jìn)行處理，將處理結果上傳到管理平臺，從而對污染源實(shí)現閉環(huán)管理。

4.3污染區域分析

通過(guò)計算一段時(shí)間內各區域污染超標的累積概率，能夠得到經(jīng)常發(fā)生污染的區域，即為超標重點(diǎn)區域，也可能為潛在污染源，管理者需對此類(lèi)區域重點(diǎn)監管。 

4.4基礎統計分析

提供單點(diǎn)或多點(diǎn)歷史數據對比分析、區域污染現狀分析、多點(diǎn)空氣質(zhì)量排序等基礎數據分析功能。簡(jiǎn)單明了直奔主題的功能設計，使用戶(hù)從繁雜的數據整理工作中解脫出來(lái)，解決用戶(hù)關(guān)切的實(shí)際問(wèn)題。

4.5移動(dòng)管理

APAQ除通過(guò)WEB瀏覽器使用外，還針對手機、平板等終端提供了移動(dòng)便攜的查詢(xún)統計功能。