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XX县道路等公共区域扬尘在线监控建设工作

2019-06-04 13:50:05 来源：天津智易时代科技发展

XX县道路等公共区域扬尘在线监控建设工作

一、项目背景

根据国家环保部监测数据，目前部分大中城市的雾霾天气较为严重，尤其是在京津冀、长三角、珠三角*为严重。监测表明，这些地区每年出现霾的天数在100天以上，个别城市甚至超过200天。空气污染严重的深层次原因是我国快速工业化、城镇化过程中所积累环境问题的显现，高耗能、高排放、重污染、产能过剩、布局不合理、能源消耗过大和以煤为主的能源结构持续强化，城市机动车保有量的快速增长，污染排放量的大幅增加，建筑工地遍地开花，污染控制力度不够，主要的大气污染排放总量远远超过了环境容量等多种原因。其中，随着我国汽车保有量的不断增加，道路扬尘污染，已经成为影响城市空气质量几大重要原因之一，而地处长三角城市群核心区域，常年首要污染物为PM2.5的XX县，对可吸入颗粒物（扬尘）的监管监测更是不容忽视，务必要加大道路扬尘治理的精细化、*化、常态化管理力度，积极响应相关政策文件，铁腕治霾，为打赢蓝天保卫战奠定基础。
道路扬尘是城市扬尘污染的主要污染源之一。道路积尘在一定动力作用下进入空气环境，这些颗粒物反复扬起、沉降，容易造成大气重复污染，从而严重影响城市居民的健康和城市生态环境。因此除积极防治扬尘污染，依照《中华人民共和国大气污染防治法》规定的“加强对建设施工和运输的管理，保持道路清洁，控制料堆和渣土堆放，扩大绿地、水面、湿地和地面铺装面积”以及“加强道路、广场、停车场和其他公共场所的清扫保洁管理”外，还应在重要区域搭建扬尘在线监测设备，实时关注各区域空气质量，加强道路及公共区域扬尘管理，抓好扬尘面源污染，做到提前预测及时追踪，在根本上治理扬尘污染。
本案提供了一种对道路等公共区域扬尘实时监测的解决方法，通过对接各县市现有的环境大数据平台，实行远程数据实时在线监测。项目的全面实施，可将全县范围内重点区域纳入监管范围，真正实现有效管理和标准化ZHI法。

二、项目依据

《中华人民共和国环境保护法》
《中华人民共和国大气污染防治法》
《大气污染防治行动计划》
《环境空气质量标准》（GB3095-2012）
《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ633-2012）
《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》（环发[2013]104号）
《计量检定规程—光散射式数字粉尘检测仪》（JJG846）
《环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法》（GB/T15432）
《公共场所空气中可吸入颗粒物（PM10）测定方法-光散射法》（WS/T206）
《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》（HJ/T212-2005）
《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ653）
《环境空气质量检测点位布设技术规范（试行）》（HJ664）
《防治城市扬尘污染技术规范》（HJ/T393-2007）
《环境噪声自动监测系统技术要求(暂行)》GB/T20441.4测量传感器第四部分

三、项目概述

3.1系统概述

在我们生活周围，存在众多的污染源，造成大气环境恶劣，PM2.5急剧上升，主要的污染源来源于工业粉尘、燃煤、机动车尾气、扬尘等几方面，其中扬尘就占据污染源的28%，是当前大气污染的主要因素之一。
扬尘也分为多个种类，主要有道路扬尘、施工扬尘、堆场扬尘等，而且根据相关介绍扬尘属于无组织污染源，防治系数较大，是国家环保部十三五规划的重点课题，因此扬尘治疗是很有必要的，而精细化监控和管理扬尘就成了突破口，因此“24小时在线扬尘监测系统”应运而生。
“24小时在线扬尘监测系统（即扬尘在线监测仪）”是天津智易时代科技发展有限公司为改善空气质量自助研发的24小时户外扬尘监控的一个终端设备。本设备实现多维一体化，除了可以实现扬尘监控以外，还可以测风速、风向、温湿度、二氧化碳、PM2.5、PM10等环境数据。
整套系统由颗粒物在线监测仪、数据采集和传输系统、视频监控系统、后台数据处理系统及信息监控管理平台共四部分组成。系统集成了物联网、大数据和云计算技术，通过光散射在线监测仪、360球形摄像头、气象五参数采集设备和采集传输等设备，实现了实时、远程、自动监控颗粒物浓度；数据通过采用3G网络传输，可以在智能移动平台、桌面PC机等多终端访问；监控平台还具有多种统计和高浓度报警功能，可广泛应用在散货堆场和码头、混凝土搅拌站以及工厂企业无组织排放的实时监控。
系统组成：
1、感知层：污染源在线监测仪，包括颗粒物浓度监测仪、气象五参数监测仪、噪声监测仪和视频监控摄像机，对颗粒物浓度、气象参数、噪声和现场视频进行连续自动在线监测；
2、传输层：采用有线、无线、3G等方式传输各种监测数据；
3、平台层：数据服务云平台，依托在建工地扬尘与噪声监测平台的数据，进行系统分析、提供跨区域、全时间、多层次的数据挖掘和对比，为科学治理雾霾提供数据支撑；
4、应用层：面向不同环保局、建筑工地的客户端系统，实现基于Web的污染源实时数据在线监测、现场图像和视频的监控、污染源超标报警、以及面向不同管理层的各种管理与统计分析。
在线监测信息监控管理平台可支持各种终端平台通过公网访问，实现了基于Web的污染源实时数据在线监测，现场图像和视频的监控(包括对前端云台和摄像机的实时控制)、污染源超标报警、以及面向不同管理层的各种管理与统计分析。

3.2建设目标
此次，为XX县设计的方案，主要是实时监测XX县部分道路及公共区域的颗粒物浓度。由于气象参数对污染物浓度的扩散、形成都有一定的影响，因此，主要针对PM2.5、PM10、风向、风速、温度、湿度、噪音等七个参数进行监测。
首先，通过现场实地调查并结合现有国标站各站点监测情况，利用目前应用广、效果佳的网格化监控方法，整体筛选XX县适宜的扬尘监测布点（包括人流密集公共区域、主要交通干道、重污染区域、……）进行监测设备搭建，以达到既能了解全县污染情况，又能对局部污染进行监控，实现全县范围内宏观到微观的全面监控。然后，依托数据采集和传输等系统，对接市县现有的大数据云平台，实时监测各区域污染浓度，将采集的数据按照空气质量变化的规律和趋势进行科学预测，对造成空气污染的主要污染源进行准确溯源，为从源头上治污提供科学依据。*后，在此基础上，根据各区域自身情况，加大保洁力度，科学、合理的制定“治霾”措施，并结合气象条件的变化，及时进行动态调整，实现精细化、*化、常态化管理。
*终通过本方案可以实现对XX县交通干道等区域扬尘进行实时监测管理，有效改善县首要污染物（PM2.5）浓度，为铁腕治霾，蓝天保卫战打下坚实的基础。

监测点位

四、数据管理平台

1、实时前端数据采集与显示；
2、*GIS地理信息监控与管理，独立GIS引擎，兼容百DU/GU歌地图；
3、多种报表功能，简化用户人工统计，优化工作流程，支持多层次地图显示及信息管理；
4、支持设备集中管理远程配置、升级；
5、支持多种终端和操作系统，满足客户移动办公要求；（Windows/IOS/Android）；
6、支持系统级别分布式部署，媒体转发服务器可分布式部署，负载均衡。

五、平台软件主要功能

5.1系统登陆
输入地址，进入扬尘在线监测平台的登录界面，用户需要输入用户名和密码登录系统。
5.2电子地图位置呈现功能
可结合电子地图确切的知道每个设备所在位置，通过点击电子地图上的设备图标就可以查看设备所带各项传感器采集的实时监测因子，方便用户直观查看区域内所有监测点的部署情况和环境质量状况。
5.3监测因子图形展示
数据展示支持折线图、柱状图、表格等多种形式，展示的内容为各项监测因子浓度的实时与历史分钟值、小时值，方便用户查看时间段内各项监测因子变化趋势，同时可以进行监测点位之间的各项参数的对比分析，用户可以自主设定展示的时间区间，导出打印时支持选用JPG图片、PDF、EXCEL、WORD文档多种格式。
5.4历史数据查询
系统提供历史数据查询功能，用户通过设置时间类型、站点、查询时间选项后，即可查看到所选择站点的历史数据信息，包括各项监测因子、数据更新时间等，查询结果支持选用EXCEL文档形式导出。

5.5站点管理
用户在此模块可以实现监测点位信息的增、改、查、删等基本操作，点位信息包括监测点位名称、地址、经纬度、站点ID、所在区域名称等内容，实现点位信息的动态管理，区域与编号为锁定状态，可自行配置名称、经纬度、排名、公开、掉线预警等选项。

5.6设备监控
系统可以实现实时监视在线监测仪器是否正常工作，数据上传是否正常，从而清楚设备的运行状况及运行进度，当前端数据采集设备或仪器出现故障时，系统自动提供报警信息方便站点负责人及时知晓，并采取相应的解决措施，保证系统的正常、稳定运行。

5.7污染物浓度预警
一旦各项监测因子浓度出现异常波动时，系统启动超标报警。此功能中分数据上下限与预警上下限，数据上下限为数据有效性判定标准值，超过界限的则被判定为无效。预警上下限为当监测因子不在设定值范围内一定时间之后，则会发送预警短信。
选择站点便捷，将预警上下限设定临界值，即可使用预警功能（0为默认）。

5.8用户管理
对于不同的角色设置相应权限管理，一个角色关联了一套操作权限。系统共提供了三种操作权限。
系统用户：拥有系统的所有功能操作权限；
管理用户：拥有部分业务相关的功能操作权限；
普通用户：只能进行系统中相关内容的查询操作，实现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，包括用户个人身份信息、角色信息、email、个人账号和密码。

六、设备技术参数

6.1扬尘在线监测系统

ZWIN-YC06扬尘在线监测终端，是集成颗粒物在线监测仪、数据采集板及信息平台等技术为一体的开放式污染源在线监测终端，主要应用于建筑扬尘、沙石场、堆煤场、秸秆焚烧等无组织烟尘污染源排放及居民区、商业区、道路交通、施工区域等的环境空气质量的在线实时的自动监控。
监控终端与数据平台可构成监测系统。终端集成了细颗粒物（PM2.5）、可吸入颗粒物（PM10）、总悬浮颗粒物（TSP）等三项监测因子；数据平台是一个互联网架构的网络化平台，终端所得数据均能通过有线或无线网络及时传递到数据平台便于管控，平台还具有对数据的报警处理、记录、查询、统计、报表输出等多种功能。
粉尘传感器具有颗粒物浓度连续监测、定时采样以及粉尘浓度超标报警等多种功能。配合自校及除湿功能，测量稳定可靠，准确度高，以PM2.5监测数据为基准，与符合HJ653标准技术要求的空气质量连续自动监测设备进行比对，相关系数可达到大于等于0.85（至少连续30组数据），斜率为1±0.20，截距为（0±20）μg/m3的要求（以日均值为单位）。设备满足市政供电和太阳能供电要求，同时，配有一节12V40AH户外耐高温专用电池，（含不锈钢电池箱）支持断电后工作时间大于8h。
6.2配置参数

名称		规格/明细
设备	多功能箱	防雨、防尘、防雷、散热保温；供电、信号处理、GPRS传输； 304不锈钢箱体，户外安装；颗粒物防风防雨采样头；可定制丝印；
设备	颗粒物传感器	检测原理：光散射原理；粒径通道：PM2.5、PM10、TSP；测量范围：0~1000μg/m3（可选）；分辨率：0.1ug/m3；工作温度：-20℃~+50℃；工作相对湿度：≤95%RH（无凝露）
平台	基础软件系统	数据监测基本功能（实时监测、查询等，非平台）支持本地数据存储1年以上；可用SD卡热插拔；可直接拷贝监测的数据；可通过本地设置设备编号，中心服务器的地址和端口号；可支持网络同步校时；具备系统守护功能，当系统发生错误或数据异常时可自动修复或者重启。

6.3原理介绍
设备使用激光散射法测量扬尘浓度。用精密流量控制的真空泵吸入大气中的测试气体送至传感器测量组件。传感器测量组件是以GustavMie粒子光散射理论为基础，结合微光电探测技术而制作的一套完整的空气颗粒分布浓度测量系统。
系统巧妙设计光敏感区作为粒子散射发生的场所，当粒子经过聚焦激光所形成的光敏感区后，粒子散射的光被探测窗口上的微光电探测器收集，微光电探测器把接收的光强度信号快速、准确的转化为等量电压信号，信号的密集度对应于粒子的单位浓度值，扬尘浓度值进行系数转换后通过数据接口实时输出。
6.4产品特点
（1）设备外壳采用304不锈钢箱体，经盐雾试验后，无腐蚀现象；
（2）设备配备液晶触摸显示屏，可本地查看数据，支持实时展示和历史查询功能；
（3）传输方式：采用无线通讯，具有断线自动重连功能；
（4）监测时效：连续监测每小时有效监测时间不低于45min，设备本地数据存储容量不小于一周；
（5）设备全部结构模块化设计，便于搬运和安装；
（6）设备采用泵吸式采样方式，使得进入气路监测的气流均一而稳定。

七、运维及售后

7.1运维服务
1.保证一年的运维服务，运维日期自设备安装调试完成之日算起，并提交完整的系统运维方案，说明系统运维的目标与运维工作流程，运维服务内容，运维保障等内容
2 .运维部门与人员设置。在项目安装调试完成之后成立专门的运维服务部门，配置运维专员及车辆，当子站出现故障，能达到一小时之内响应，4小时内赶到现场对故障进行处理，恢复正常运行，若仪器无法正常运行，运营服务部门能在24小时内提供并更换相应的备机，保障各站点正常运行，对于重大事故，且严重影响到系统运行或无法运行，双方协商组织有关领导和运维技术人员到达现场实地考察，互相研究协商后确定解决方案。
3.数据解析方案。运维期间运维部门会根据大名县内的大气污染现状，定期提供预警提示和数据分析，对辖区内大气污染环境进行综合诊断和数据解析，协助完成区域污染减排和环境质量提升，同时也为决策层提供合理的建议，并对治理效果进行评估。
7.2售后服务