揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案
一. 背景介紹
1.1. 項(xiàng)目背景
揚(yáng)塵是由于地面上的塵土在風(fēng)力、人為帶動(dòng)及其他帶動(dòng)飛揚(yáng)而進(jìn)入大氣的開放性污染源,是環(huán)境空氣中總懸浮顆粒物的重要組成部分,同時(shí)也是作為影響PM2.5指數(shù)的重要組成部分。
隨著國(guó)家的高速發(fā)展,建筑工地遍地開發(fā),城市機(jī)動(dòng)車保有量快速增長(zhǎng),建筑工地和道路積塵成為了揚(yáng)塵的重要污染來(lái)源。在建筑施工的過(guò)程中排放的無(wú)組織顆粒物會(huì)造成一次揚(yáng)塵污染,同時(shí)施工車輛在交通運(yùn)輸過(guò)程中灑落于道路上的渣土、煤灰、灰土、煤矸石、沙土、垃圾等各種固體,以及沉積在道路上的其他排放源排放的顆粒物,經(jīng)往來(lái)車輛的碾壓后形成粒徑較小的顆粒物進(jìn)入空氣,形成的道路交通揚(yáng)塵。在道路等級(jí)不高、道路兩旁綠化不好的路面上常常積有大量的塵土,汽車行駛在路面上會(huì)造成塵土飛揚(yáng),反復(fù)沉降,就會(huì)造成重復(fù)污染。長(zhǎng)期以來(lái),政府監(jiān)管部門對(duì)于建設(shè)工地?fù)P塵和道路揚(yáng)塵帶來(lái)的控制指令監(jiān)管方面,由于不能得到有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),或者收到舉報(bào)無(wú)法得到與事實(shí)相對(duì)于的直接數(shù)據(jù)等問(wèn)題十分困擾,因此為了有效監(jiān)控?fù)P塵污染,接受市民的監(jiān)督和投訴,有必須要進(jìn)行建設(shè)揚(yáng)塵污染自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)。
本方案提供了一種對(duì)揚(yáng)塵、空氣環(huán)境(噪聲、溫濕度等)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的解決方案,通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)建筑工地區(qū)域揚(yáng)塵和道路揚(yáng)塵進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測(cè)管理。項(xiàng)目的全面實(shí)時(shí),可以將全市范圍內(nèi)的所有建筑工地以及市交通主次干道、支路、快速路等重要路段納入監(jiān)管范圍,真正實(shí)現(xiàn)有效管理和標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)法。
1.2. 揚(yáng)塵監(jiān)控現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
1. 管理人員不足
工程監(jiān)管存在點(diǎn)多面廣、監(jiān)管人員數(shù)量嚴(yán)重匱乏的現(xiàn)象。目前對(duì)環(huán)境揚(yáng)塵的監(jiān)管手段基本上采取實(shí)地抽查、抽檢、驗(yàn)收的方式。存在勞動(dòng)強(qiáng)度大,危險(xiǎn)性高、耗時(shí)耗力的缺點(diǎn)。
2. 監(jiān)管手段單一管理效率低下
一般檢驗(yàn)人員會(huì)在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)使用人工方法對(duì)環(huán)境揚(yáng)塵進(jìn)行肉眼觀察檢查,因此導(dǎo)致了自然環(huán)境惡劣,效率低下等問(wèn)題存在。
3. 實(shí)時(shí)管理難以實(shí)現(xiàn),可追溯性差
現(xiàn)有的管理手段、企業(yè)管理人員無(wú)法實(shí)時(shí)掌控建筑工地和道路上的揚(yáng)塵污染情況,監(jiān)督管理工作復(fù)雜,結(jié)果受到人為因素影響比較大,常常無(wú)法客觀公正反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵的實(shí)際情況,并且可追溯性差。
1.3. 建議依據(jù)
符合國(guó)家GB3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
符合國(guó)家HJ653-2013環(huán)境空氣顆粒物(PM10和PM2.5)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法
符合國(guó)家HJ 477-2009 污染源在線自動(dòng)監(jiān)控(監(jiān)測(cè))數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求
二. 建設(shè)方案
2.1. 產(chǎn)品概述
2.1.1. 系統(tǒng)概況
在我們生活周圍,存在眾多的污染源,造成大氣環(huán)境惡劣,PM2.5急劇上升,主要的污染源來(lái)源于工業(yè)粉塵、燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣、揚(yáng)塵等幾方面,其中揚(yáng)塵就占據(jù)污染源的28%,是當(dāng)前大氣污染的主要因素之一。揚(yáng)塵也分為多個(gè)種類,主要有道路揚(yáng)塵、施工揚(yáng)塵、堆場(chǎng)揚(yáng)塵等,而且根據(jù)相關(guān)介紹揚(yáng)塵屬于無(wú)組織污染源,防治系數(shù)較大,是國(guó)家環(huán)保部十三五規(guī)劃的重點(diǎn)課題,因此揚(yáng)塵治療是很有必要的,而精細(xì)化監(jiān)控和管理?yè)P(yáng)塵就成了突破口,因此“揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”應(yīng)運(yùn)而生。
“揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”是金葉儀器(山東)有限公司旗下的揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)儀產(chǎn)品,除了可以顯示揚(yáng)塵監(jiān)控以外,還可以采集空氣中的溫濕度、噪聲、風(fēng)速、風(fēng)向以及PM2.5或PM10等環(huán)境數(shù)據(jù)?!皳P(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”主要由揚(yáng)塵監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及傳輸、服務(wù)器、監(jiān)控管理軟件、手機(jī)客戶端等組成。“揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示:
圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖
2.1.2. 應(yīng)用領(lǐng)域
工地、城市管理、廣場(chǎng)、大型工況企業(yè)等公共場(chǎng)所,是環(huán)保、建設(shè)、城市管理、交通、市政等相關(guān)部門對(duì)大氣污染懸浮顆粒物排放源頭控制評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。
2.1.3. 方案優(yōu)勢(shì)
系統(tǒng)基于對(duì)城市揚(yáng)塵污染監(jiān)控管理的需求而設(shè)計(jì),技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在一下幾點(diǎn):
1. 監(jiān)測(cè)終端系統(tǒng)集成了顆粒物、PM10、PM2.5、環(huán)境溫濕度、風(fēng)速以及風(fēng)向等多個(gè)環(huán)境參數(shù),并可以全天候不間斷的提供被監(jiān)測(cè)點(diǎn)的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù),超過(guò)報(bào)警值時(shí)還能自動(dòng)啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)設(shè)備,具有多參數(shù)、實(shí)時(shí)性、智能化等特性。
2. 系統(tǒng)的終端設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及云管理平臺(tái)部署快速、簡(jiǎn)便,安裝施工周期短,設(shè)備端口簡(jiǎn)單易接,配置簡(jiǎn)單易懂,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)成熟穩(wěn)定可靠。可利用現(xiàn)有服務(wù)器資源部署云管理平臺(tái)來(lái)快速便捷的更新實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
3. 基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)中心平臺(tái)匯集不同區(qū)域,不同時(shí)段的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行多維度,多時(shí)空的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,便于管理部分有序開展工作。同時(shí)用戶還可以直接通過(guò)PC端、APP端來(lái)查看被監(jiān)測(cè)點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)情況以及通過(guò)可視化參數(shù)配置頁(yè)面來(lái)進(jìn)行參數(shù)配置。
4. 采用靈活、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通信方式(通過(guò)傳感網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)、因特網(wǎng)這三大網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)),能夠穩(wěn)定、及時(shí)的接收上報(bào)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。
5. 系統(tǒng)具有完善的信息查詢、信息管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表以及數(shù)據(jù)分析功能,并且能夠自動(dòng)上報(bào)各種報(bào)警數(shù)據(jù)(如超標(biāo)報(bào)警)以及在線狀態(tài)等。
6. 具有直觀可視的操作界面,利用GIS地理信息系統(tǒng),將不同類型的環(huán)保信息直觀的反映到計(jì)算機(jī)的操作界面上,并且平臺(tái)對(duì)設(shè)備具體反控功能。
2.1.4. 功能特點(diǎn)
系統(tǒng)由顆粒物監(jiān)測(cè)儀、數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)、后臺(tái)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及信息監(jiān)控管理平臺(tái)4部分組成。集成了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及云計(jì)算技術(shù),通過(guò)顆粒物在線監(jiān)測(cè)儀、氣象五參數(shù)采集設(shè)備和采集傳輸?shù)仍O(shè)備,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程、自動(dòng)監(jiān)控顆粒物濃度,以及高濃度報(bào)警功能。通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)控的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,可以在智能移動(dòng)平臺(tái)、桌面PC機(jī)等多終端訪問(wèn)(系統(tǒng)組成如圖2所示)。
圖2 系統(tǒng)組成圖
1. 感知層:污染源監(jiān)測(cè)傳感器(包括顆粒物濃度監(jiān)測(cè)、氣象五參數(shù)監(jiān)測(cè)、噪聲監(jiān)測(cè)等),對(duì)顆粒物濃度、氣象參數(shù)、噪聲和現(xiàn)場(chǎng)視頻進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)。
2. 傳輸層:采用有線、無(wú)線等方式把各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)平臺(tái)。
3. 平臺(tái)層:數(shù)據(jù)服務(wù)云平臺(tái),依托在被監(jiān)測(cè)點(diǎn)的揚(yáng)塵與噪聲監(jiān)測(cè)平臺(tái)的數(shù)據(jù),進(jìn)行系統(tǒng)分析、提供跨區(qū)域、全時(shí)間、多層次的數(shù)據(jù)挖掘和對(duì)比,為科學(xué)治理霧霾提供數(shù)據(jù)支撐。
4. 應(yīng)用層:面向不同環(huán)保局、建筑工地的客戶端系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)基于Web的污染源實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)、污染源超標(biāo)報(bào)警、以及面向不同管理層的各種管理與統(tǒng)計(jì)分析。
2.2. 產(chǎn)品方案
本項(xiàng)目擬采用國(guó)標(biāo)法揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開展道路揚(yáng)塵監(jiān)測(cè),考慮后期各點(diǎn)位現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境不同,我公司可提供2種產(chǎn)品選型,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)環(huán)境靈活選擇。一種是以激光技術(shù)為核心的揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(見表1),系統(tǒng)安裝方便,可固定安裝于道路路燈桿件上,一種是以β射線技術(shù)為核心的揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(見表1),當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)路燈桿件,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境建立地基安裝。
表1:光散射型揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)站與β射線型揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)站技術(shù)比對(duì)表
2.2.1. SLFW-YC01S顆粒物(揚(yáng)塵)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
1. 產(chǎn)品信息
SLFW-YC01S 顆粒物(揚(yáng)塵) 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(產(chǎn)品實(shí)物圖如圖3所示),是集成顆粒物在線監(jiān)測(cè)(PM2.5、PM10以及TSP)、氣象參數(shù)傳感器、數(shù)據(jù)采集板以及信息數(shù)據(jù)平臺(tái)等技術(shù)為一體的開放式污染源在線監(jiān)測(cè)終端??蓾M足大部分需要繼續(xù)監(jiān)測(cè)顆粒物(粉塵)濃度的場(chǎng)合中對(duì)環(huán)境指令的在線實(shí)時(shí)的自動(dòng)監(jiān)控。
監(jiān)控終端與數(shù)據(jù)平臺(tái)可構(gòu)成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。終端集成了大氣顆粒物濃度檢測(cè)、溫濕度以及風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測(cè)、噪聲監(jiān)測(cè)等功能。數(shù)據(jù)平臺(tái)是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái),終端所得數(shù)據(jù)均能通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及時(shí)傳遞到用戶數(shù)據(jù)平臺(tái)或政府平臺(tái)以便于管控,另外平臺(tái)還具有數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)、記錄、查詢、統(tǒng)計(jì)以及數(shù)據(jù)報(bào)表輸出等多種功能。
顆粒物(粉塵)傳感器具有顆粒物濃度連續(xù)監(jiān)測(cè)、定時(shí)采用以及粉塵濃度超標(biāo)報(bào)警等多種功能。儀器內(nèi)置保護(hù)電路,防止光學(xué)終端受到污染,配合自動(dòng)校準(zhǔn)功能,測(cè)量穩(wěn)定可靠。
圖3 產(chǎn)品實(shí)物圖
2. 配置參數(shù)
表3:參數(shù)配置表
3. 配套產(chǎn)品
(1) LED顯示屏
圖4 LED液晶屏實(shí)物圖
設(shè)備可以選配LED顯示屏來(lái)作為數(shù)據(jù)輸出,便于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施掌握和了解環(huán)境質(zhì)量狀況,可以根據(jù)實(shí)際情況選擇四塊屏或九塊屏的尺寸(如圖4所示)。具體性能參數(shù)如表3:
表3:
(2)設(shè)備支架
設(shè)備采用高強(qiáng)度鋁型材料制作,結(jié)構(gòu)牢固可靠。支架采用高強(qiáng)度防腐蝕不銹鋼制作,全部結(jié)構(gòu)模塊化,便于搬運(yùn)和安裝。由于設(shè)備是在戶外安裝,完善考慮避雷、防雨等措施,設(shè)備安裝高度2~3米(如圖5所示),設(shè)備安裝周圍敷設(shè)防護(hù)圍欄,防止任務(wù)破壞。
圖5 立桿外形圖
2.2.2. SLFW-YC02揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(?射線)
1. 產(chǎn)品信息
SLFW-YC02型β射線分析儀/顆粒物濃度監(jiān)測(cè)儀(如圖6所示),采用了β射線衰減的原理(吸收法)來(lái)對(duì)粒子進(jìn)行監(jiān)測(cè),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境大氣中的PM2.5、PM10、TSP顆粒物的濃度水平(監(jiān)測(cè)不同的類型的顆粒物的濃度需選配不同的采用切割頭),適用于建筑工地、道路施工、工廠廠界等顆粒物的在線監(jiān)測(cè)。
圖6 產(chǎn)品實(shí)物圖
2. 功能特點(diǎn)
1) 液晶面板顯示采用7"觸摸大屏顯示,全中文界面,人機(jī)交互界面方便操作。
2) 儀器測(cè)量精度高,可自由選擇PM10、PM2.5、PM1、TSP切割器,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同粒徑顆粒物的濃度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
3) 根據(jù)環(huán)境變化實(shí)時(shí)進(jìn)行流量閉環(huán)控制,保證切割效率。
4) 獨(dú)特的動(dòng)態(tài)加熱露點(diǎn)系統(tǒng)(DHS),消除濕度因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
5) 測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(至少可存10年的數(shù)據(jù)量),具有可選擇性小時(shí)報(bào)表和日?qǐng)?bào)表查詢和USB導(dǎo)出功能。
6) 大氣顆粒物監(jiān)測(cè)儀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊、具備自動(dòng)校準(zhǔn)功能以及獨(dú)特的走紙方式保證了儀器高靈敏度、高可靠性。
7) 可以獨(dú)立工作或者作為空氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)子系統(tǒng)。
8) 可自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)。具有多種數(shù)字通信方式和模擬信號(hào)接口,能適應(yīng)各種外部設(shè)備的連接。
9) 采用質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量流量,恒定流量采樣,保證測(cè)量精度。
10) 監(jiān)測(cè)儀能夠提供各種在線的運(yùn)行參數(shù),可輸出至上位機(jī),也可以接受指令運(yùn)行。
11) 內(nèi)部故障自動(dòng)診斷和報(bào)警提示,也可以通過(guò)遠(yuǎn)程診斷并修復(fù)錯(cuò)誤。
12) 具有自主知識(shí)產(chǎn)品的嵌入式計(jì)算機(jī)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)控制運(yùn)行。
13) 系統(tǒng)斷電后來(lái)電自動(dòng)重啟啟動(dòng),恢復(fù)正常工作。
3. 工作原理
SLFW-YC02型β射線分析儀/顆粒物濃度監(jiān)測(cè)儀是根據(jù)β射線吸收原理設(shè)計(jì)的。β射線是一種高速電子流,當(dāng)它穿透物質(zhì)后,部分被吸收,導(dǎo)致輕度衰減。在一定條件下, 衰減量是由β發(fā)射源和檢測(cè)β射線的探測(cè)器之間的吸收物質(zhì)的質(zhì)量決定的,而與吸收物質(zhì)的其它物化特性(如顆粒物分散度、顏色、光澤、形狀等)無(wú)關(guān),所以能直接測(cè)量大氣顆粒物的質(zhì)量濃度。在強(qiáng)度恒定β射線源在顆粒物采集前后分別兩次穿過(guò)清潔濾紙和采集有顆粒的濾紙,根據(jù)兩次β射線被吸收的變化量來(lái)求得收集在濾紙上的顆粒物質(zhì)量。用脈沖計(jì)數(shù)器作為檢測(cè)器對(duì)β射線通量進(jìn)行技術(shù),其計(jì)數(shù)頻率的變化可表征β射線強(qiáng)度的變化,測(cè)量結(jié)果只取決于兩次計(jì)數(shù)的比值和質(zhì)量吸收系數(shù),與β射線的原始強(qiáng)度無(wú)關(guān)(工作原理框圖如圖7所示)。
圖7 設(shè)備工作原理框圖
4. 技術(shù)指標(biāo)
表4:
5. 配套產(chǎn)品
表5:
三. 數(shù)據(jù)管理平臺(tái)
3.1. 數(shù)據(jù)管理平臺(tái)特點(diǎn)
1. 數(shù)據(jù)管理平臺(tái)采用分布式B/S架構(gòu),部署容易,維護(hù)方便,操作簡(jiǎn)單。實(shí)現(xiàn)了設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳,設(shè)備遠(yuǎn)程控制升級(jí)。
2. 專業(yè)GIS地理信息監(jiān)控與管理,獨(dú)立GIS引擎,可以實(shí)現(xiàn)地圖、視頻管理,可以隨時(shí)隨地查看設(shè)備的分區(qū)情況,了解不同地域的環(huán)境狀況,通過(guò)視頻實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)圖像,了解環(huán)境變化的真實(shí)狀況。
3. 多種報(bào)表功能,簡(jiǎn)化用戶人工統(tǒng)計(jì),優(yōu)化工作流程,支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢,歷史數(shù)據(jù)(分鐘,小時(shí),天)條件查詢,曲線圖趨勢(shì)查看,數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出。
4. 支持多種終端和操作系統(tǒng)(Windows、IOS、Android),滿足客戶移動(dòng)辦公要求,同時(shí)可以根據(jù)不同用戶,設(shè)置不同的訪問(wèn)權(quán)限,分級(jí)分區(qū)域管理。
5. 支持大數(shù)據(jù)決策分析系統(tǒng),通過(guò)各種圖表,數(shù)據(jù)可視化,為環(huán)境監(jiān)測(cè)分析決策提供數(shù)據(jù)支撐。
6. 通過(guò)更換皮膚和參數(shù),為不同的用戶快速定制專屬界面,可以根據(jù)用戶需要定義不同的傳感器參數(shù)。
3.2. 數(shù)據(jù)平臺(tái)主要功能
3.2.1. 用戶管理
用戶是平臺(tái)使用的對(duì)象,對(duì)于不同的用戶設(shè)置相應(yīng)的角色操作權(quán)限,使得平臺(tái)的使用更加靈活只要調(diào)整角色和部門,就可以滿足大部分日常業(yè)務(wù)管理需要。同時(shí)建立統(tǒng)一用戶管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)所有用戶的身份管理,包括用戶的個(gè)人信息、角色信息、部門信息、電子郵箱、個(gè)人賬號(hào)和密碼等(如表6所示)。角色和部門是配套使用的,同部門的操作人員對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)范圍和數(shù)據(jù)讀寫性都會(huì)進(jìn)行嚴(yán)格控制。例如,平臺(tái)客戶角色,雖然有添加刪除設(shè)備的權(quán)限,但是只能添加刪除所在部門的設(shè)備。另外,不同的用戶還可以定制不同的傳感器參數(shù),只要修改配置,即可變成另一個(gè)業(yè)務(wù)平臺(tái)(如圖8和圖9表示)。
表6:用戶操作權(quán)限
圖8 全部參數(shù)顯示示意圖
圖9 設(shè)定參數(shù)顯示示意圖
3.2.2. 電子地圖位置展示
可以結(jié)合數(shù)據(jù)平臺(tái)中的電子地圖把每個(gè)設(shè)備的所在位置在地圖上展示出來(lái),通過(guò)點(diǎn)擊電子地圖中設(shè)備的圖標(biāo)就可以查看該位置設(shè)備所帶有的各項(xiàng)傳感器采集的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)因子,包括顆粒物、氣象參數(shù)等(如圖10所示)。
圖10 系統(tǒng)電子地圖
3.2.3. 歷史數(shù)據(jù)查詢
設(shè)備數(shù)據(jù)分為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)每分鐘一條,每個(gè)設(shè)備只保留當(dāng)前數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)只分鐘數(shù)據(jù)(10分鐘),小時(shí)數(shù)據(jù)和日數(shù)據(jù)。用戶通過(guò)設(shè)置時(shí)間類型、站點(diǎn)、查詢時(shí)間選項(xiàng)后,即可查看所選擇站點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)信息。查詢結(jié)果有“圖”、“表”兩種視圖(如圖11所示),并支持導(dǎo)出成“CSV”格式數(shù)據(jù)(CSV格式數(shù)據(jù)可以使用Excel文檔打開)。
圖11 歷史數(shù)據(jù)查詢
3.2.4. 站點(diǎn)參數(shù)管理
平臺(tái)可以對(duì)所有站點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行集中管理,記錄設(shè)備的基本信息,用戶可以在此模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的設(shè)備信息的增、改、查、刪等基本操作。站點(diǎn)設(shè)備信息包括站點(diǎn)設(shè)備唯一ID、地址、權(quán)屬單位等內(nèi)容,并且可以在遠(yuǎn)程和硬件進(jìn)行交互,自行調(diào)整修改設(shè)備參數(shù)以及隨時(shí)對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行版本升級(jí),在不拆卸設(shè)備的情況下,提供更多更穩(wěn)定的功能(如圖12所示)。
圖12 站點(diǎn)管理
3.2.5. 分析決策系統(tǒng)
通過(guò)數(shù)據(jù)大屏進(jìn)行大數(shù)據(jù)可視化數(shù)據(jù)分析,并綜合常規(guī)空氣站或氣象站數(shù)據(jù)的對(duì)比,對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)表統(tǒng)計(jì)、污染的變化趨勢(shì)、因子相關(guān)性對(duì)比、站點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)比進(jìn)行初步分析,為污染特征分析做好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)準(zhǔn)備(如圖13所示)。
圖13大屏數(shù)據(jù)分析
3.3. 移動(dòng)端APP主要功能
為提高系統(tǒng)在網(wǎng)格化管理、聯(lián)防聯(lián)控功能上面的工作效率,系統(tǒng)提供手機(jī)APP與系統(tǒng)WEB平臺(tái)相匹配,手機(jī)端包含監(jiān)測(cè)站點(diǎn)狀態(tài)、因子曲線、電子地圖等功能,極大的提高了系統(tǒng)的便利性以及運(yùn)維效率(如圖14和圖15所示)。
圖14 手機(jī)APP登錄界面
圖15 手機(jī)APP首頁(yè)
3.3.1. 站點(diǎn)狀態(tài)顯示
通過(guò)添加站點(diǎn)設(shè)備的ID號(hào),用戶可以直接連接各點(diǎn)位的設(shè)備運(yùn)行情況、在線狀態(tài)以及區(qū)域顆粒物污染的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)情況(如圖16所示)。
圖16 手機(jī)APP數(shù)據(jù)查詢界面
3.3.2. 歷史數(shù)據(jù)查詢
可以通過(guò)手機(jī)APP查看站點(diǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)歷史數(shù)據(jù)和設(shè)備詳細(xì)信息(分鐘數(shù)據(jù)、小時(shí)數(shù)據(jù)等),并可以通過(guò)數(shù)據(jù)的因子濃度曲線與國(guó)控點(diǎn)數(shù)據(jù)的對(duì)比趨勢(shì),初步判斷儀器運(yùn)行的穩(wěn)定性及數(shù)據(jù)可靠性(如圖17和圖18所示)。
圖14實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)界面
圖15 設(shè)備信息界面
3.3.3. 電子地圖
手機(jī)上的地圖,用于終端用戶。點(diǎn)擊地圖上的標(biāo)記點(diǎn),可以查看詳細(xì)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(如圖16和圖17所示)。
圖16手機(jī)APP電子地圖界面
圖17 手機(jī)APP電子地圖參數(shù)
四. 系統(tǒng)運(yùn)維服務(wù)
4.1. 系統(tǒng)安裝要求
4.1.1. 選點(diǎn)要求
1. 采樣口周圍不能有阻礙環(huán)境空氣流通的高大建筑物、樹木或其他障礙物。
2. 采樣口周圍水平面盡量保證270°以上的捕集空間,如果采樣口一邊靠近建筑物,采樣口周圍水平面應(yīng)有180°以上的自由空間。
3. 監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近無(wú)強(qiáng)大的電磁干擾,周圍有穩(wěn)定可靠的電力供應(yīng)和避雷設(shè)備,通信線路容易安裝和檢修。
4. 應(yīng)考慮監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置在機(jī)關(guān)單位及其他公共場(chǎng)所時(shí),保證通暢、便利的出入通道及條件,在儀器出現(xiàn)故障時(shí),可及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。
4.1.2. 供電要求
1. 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,供電方式選擇就近選取能穩(wěn)定供應(yīng)的市電。
2. 設(shè)備供電電源:AC220V ±10%,頻率50 ±1 Hz,容量根據(jù)儀器功率確定,建議不小于5kVA。
3. 需要有良好的接地保護(hù)。
4.1.3. 安裝要求
為保證揚(yáng)塵設(shè)備能全天穩(wěn)定工作,需要為設(shè)備提供必要的工作環(huán)境,一般要求采用帶溫控的戶外機(jī)柜。具體要求如下:
1. 戶外機(jī)柜應(yīng)使用溫控機(jī)柜,保證環(huán)境溫度在-20℃~50℃時(shí),儀器能正常工作。
2. 戶外機(jī)柜能防腐蝕,機(jī)柜防護(hù)等級(jí)能達(dá)到IP54。
3. 機(jī)柜安裝需要先設(shè)計(jì)安裝預(yù)埋地基,采用混凝土結(jié)構(gòu),澆筑前應(yīng)先預(yù)留走線槽,且地基四周有充裕的操作空間,地基的位置不能處在低洼處,地面較穩(wěn)定,不易沉降。
4. 地基如在地面,地基高度應(yīng)不小于20cm,且地基周圍應(yīng)安裝不銹鋼護(hù)欄。如在建筑物上面,地基高度應(yīng)不低于10cm,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可選擇安裝護(hù)欄。
5. 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備需掛好標(biāo)識(shí)、警示標(biāo)牌,防止無(wú)關(guān)人員對(duì)設(shè)備早成影響或觸電。
4.2. 運(yùn)維服務(wù)方案
4.2.1. 人員及車輛配備
每3個(gè)子站配有1個(gè)專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)日常維護(hù),每10個(gè)站點(diǎn)配備1輛專用巡檢車輛。另外派1名專職工作人員在監(jiān)控中心進(jìn)行各子站的運(yùn)維管理。
4.2.2. 運(yùn)維工作目標(biāo)
我方建立完善的的運(yùn)行維護(hù)工作規(guī)范與質(zhì)量管理體系,確保提供及時(shí)、準(zhǔn)確、有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),各揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)站的運(yùn)行質(zhì)量應(yīng)達(dá)到以下指標(biāo):
1. 所獲取的各項(xiàng)指標(biāo)的有效監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)必須滿足《GB3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的污染物濃度數(shù)據(jù)有效性最低要求。
2. 數(shù)據(jù)獲取率達(dá)到90%(以小時(shí)值計(jì))以上,數(shù)據(jù)質(zhì)控合格率達(dá)到80%(以小時(shí)值計(jì))以上。
3. 運(yùn)維任務(wù)完成率以及異常情況處理率100%
4.2.3. 運(yùn)維工作內(nèi)容
1. 每日工作
至少每天上午和下午兩次遠(yuǎn)程查看子站數(shù)據(jù)并形成記錄,分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)站點(diǎn)運(yùn)行情況進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和運(yùn)行管理,內(nèi)容包括:
1) 判斷系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與傳輸情況。
2) 根據(jù)電源電壓、溫度、濕度數(shù)據(jù)判斷機(jī)柜內(nèi)部情況。
3) 發(fā)現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)有持續(xù)異常值時(shí),在每日6時(shí)~23時(shí)出現(xiàn)的故障,能在4小時(shí)內(nèi)解決(通信線路、電力線路故障除外,但需及時(shí)與相關(guān)部門聯(lián)系積極解決)。
4) 根據(jù)儀器分析數(shù)據(jù)判斷儀器運(yùn)行情況。
5) 根據(jù)故障報(bào)警信號(hào)判斷現(xiàn)場(chǎng)狀況。
6) 每日檢查數(shù)據(jù)是否及時(shí)上傳至平臺(tái)。
2. 每周工作
每周至少巡視監(jiān)測(cè)站1次,并做好巡查記錄,巡檢時(shí)需要完成的工作包括:
1) 查看空氣站設(shè)備是否齊備,無(wú)丟失和損壞;檢查接地線路是否可靠,排風(fēng)排氣裝置工作是否正常。
2) 檢查采樣和排氣管路是否有漏氣或堵塞現(xiàn)象,各分析儀器采樣流量是否正常。
3) 檢查各分析儀器的運(yùn)行狀況和工作參數(shù),判斷是否正常,如有異常情況及時(shí)處理,保證儀器運(yùn)行正常。
4) 檢查電路系統(tǒng)和通訊系統(tǒng),保證系統(tǒng)供電正常,電壓穩(wěn)定。
5) 檢查空氣站的通訊系統(tǒng),保證空氣站與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的連接正常,數(shù)據(jù)傳輸正常。
6) 檢查監(jiān)測(cè)儀器的采樣入口與采樣支路管線結(jié)合部之間安裝的過(guò)濾膜的污染情況,每周更換濾膜,每周檢查監(jiān)測(cè)儀器散熱風(fēng)扇污染情況,及時(shí)清洗。
7) 應(yīng)及時(shí)清除監(jiān)測(cè)站房周圍的雜草和積水,當(dāng)周圍樹木生長(zhǎng)超過(guò)規(guī)范規(guī)定的控制限時(shí),應(yīng)及時(shí)剪除對(duì)采樣有影響的樹枝。
8) 站房外圍的其它設(shè)施是否有損壞或被水淹,如遇到以上問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理,保證系統(tǒng)能安全運(yùn)行。
9) 檢查機(jī)柜的安全設(shè)施,做好防火防盜工作。
10) 每周對(duì)氣象儀器的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查。
11) 每周對(duì)顆粒物的采樣紙帶或?yàn)V膜進(jìn)行檢查,如紙帶即將用盡或?yàn)V膜負(fù)載超過(guò)50%,及時(shí)進(jìn)行更換。
12) 每周對(duì)機(jī)柜內(nèi)外環(huán)境衛(wèi)生進(jìn)行檢查,及時(shí)保潔。
3. 每月工作
1) 清洗PM10切割器,檢查β法顆粒物分析儀儀器噴嘴、壓環(huán)等部件。
2) 檢查 PM10監(jiān)測(cè)儀流量,超過(guò)國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求,及時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)。
3) 對(duì)儀器顯示數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)采集儀之間的一致性進(jìn)行檢查。
4) 每月對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。
4. 每?jī)蓚€(gè)月工作
1) 更換 PM10分析儀濾紙帶(必要時(shí)),進(jìn)行系統(tǒng)自檢。
2) 校準(zhǔn)和檢查PM10分析儀的溫度、氣壓和時(shí)鐘。
3) 用標(biāo)準(zhǔn)氣壓計(jì)、溫度計(jì)、濕度計(jì)、手持式風(fēng)速風(fēng)向儀,校準(zhǔn)相關(guān)的自動(dòng)儀器
5. 每季度工作
1) 采樣總管及采樣風(fēng)機(jī)每季度至少清洗一次。
2) 對(duì)PM10監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)膜校準(zhǔn)或K0值檢查,超過(guò)國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求時(shí),及時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)。
6. 每半年工作
1) 檢查PM10分析儀相對(duì)濕度、溫度傳感器和動(dòng)態(tài)加熱裝置是否正常工作。
7. 每年工作
1) 對(duì)所有的儀器進(jìn)行預(yù)防性維護(hù),按說(shuō)明書的要求更換備件。
2) 更換所有泵組件。
8. 其他工作
1) 及時(shí)制定下周工作計(jì)劃,工作計(jì)劃為第三方監(jiān)理核查的重要依據(jù)。嚴(yán)格按計(jì)劃執(zhí)行,若有變更及時(shí)通知第三方監(jiān)理。
2) 每月5日前,將上月各類記錄交給第三方監(jiān)理,用于審核數(shù)據(jù)。
3) 保證滿足環(huán)保部門對(duì)子站故障的響應(yīng)時(shí)間要求,當(dāng)子站每日6時(shí)~23時(shí)出現(xiàn)故障,在1小時(shí)之內(nèi)響應(yīng),4小時(shí)內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)解決(通信線路、電力線路故障除外,但及時(shí)與相關(guān)部門聯(lián)系積極解決)。若儀器故障無(wú)法排除,我方在24小時(shí)內(nèi)提供并更換相應(yīng)的備機(jī),保證自動(dòng)站正常運(yùn)行。
五. 投資運(yùn)算
5.1. 揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(光散射)
5.2. 揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(β射線)