网格化环境监测系统解决方案

1、解 决 方 案解决方案网格化环境监测系统山东恩易物联技术有限公司山东恩易物联技术有限公司第 1 页 共 29 页解决方案目 录 HYPERLINK l _bookmark1 一、 背景描述4 HYPERLINK l _bookmark2 1.1 项目背景4 HYPERLINK l _bookmark3 1.2 建设依据5 HYPERLINK l _bookmark4 1.3 相关技术标准规范5 HYPERLINK l _bookmark5 二、 方案概述6 HYPERLINK l _bookmark6 三、 系统介绍6 HYPERLINK l _bookmark7 3.1 系统概述6 HYPE

2、RLINK l _bookmark8 3.2 总体架构7 HYPERLINK l _bookmark9 3.3 系统功能8 HYPERLINK l _bookmark10 四、 系统特点9 HYPERLINK l _bookmark11 五、 系统构成10 HYPERLINK l _bookmark12 5.1 系统结构10 HYPERLINK l _bookmark13 5.2 系统硬件终端11 HYPERLINK l _bookmark14 5.2.1 硬件介绍11 HYPERLINK l _bookmark15 5.2.2 主要技术参数12 HYPERLINK l _bookmark16

3、 5.2.3 颗粒物监测单元13 HYPERLINK l _bookmark17 5.2.4 气象颗粒物监测单元14 HYPERLINK l _bookmark18 5.2.5 噪声监测单元16 HYPERLINK l _bookmark19 5.2.6 数据采集处理单元17 HYPERLINK l _bookmark20 5.3 技术特点18 HYPERLINK l _bookmark21 5.4 布点方案18 HYPERLINK l _bookmark22 六、 配套软件19山东恩易物联技术有限公司第 2 页 共 29 页解决方案 HYPERLINK l _bookmark23 6.1 前

4、台展示系统19 HYPERLINK l _bookmark24 6.2 后台管理系统21 HYPERLINK l _bookmark25 七、 系统优势22 HYPERLINK l _bookmark26 八、 成功案例23 HYPERLINK l _bookmark27 九、服务26 HYPERLINK l _bookmark28 十、联系方式29山东恩易物联技术有限公司第 3 页 共 29 页解决方案一、 背景描述1.1 项目背景据调查，全国超过 90%的城市居民表示每天不再只是查看天气是否有雨、 温度高低那么简单的气象， 对于空气环境质量、 光照强度、 大气压力、 风速噪音等都格外关注，

5、到底是什么改变了人们的生活出行习 惯？答案不言而喻。随着全国两会对环保的提案和一系列环保政策的出台，聚焦民生的环境治理问题已成国家高度重视的 热点议题。 事实上，不仅仅是今年两会，往年也是如此，环保一直是备受关注的民生问题。 由于大气环境 的污染恶化和雾霾天气的增多，经济高速发展造成的环境污染已严重影响到生态经济可持续发展和人们的 身心健康，国家环保消污减排的宏观方针早已不再是宣传口号，已切实落实到地方政策和规划建设中。为贯彻落实中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国 HYPERLINK /zt.asp?topic=%b4%f3%c6%f8%ce%db%c8%be%b7%c0%d6%ce 大

6、气污染防治法 ，参考环保部印发 的大气 HYPERLINK /zt.asp?topic=PM2.5 PM2.5 HYPERLINK /zt.asp?topic=%cd%f8%b8%f1%bb%af%bc%e0%b2%e2 网格化监测点位布设技术指南（试行） （征求意见稿）等四项技术指南意见的函，“污染防治攻坚战”的热潮在各省市如火如荼，想防治先了解，所以，首当其冲的就是高密度网格化环境 监测体系的部署建设。网格化监测点位布设已有标准性的文件指导，但也存在区域化的差异，如何实现多种业态交叉污染监 测管理，如何制定高排污热点网格区域的片区划分和治理标准，均是环保相关部门重点关注的问题。山东恩易物联

7、技术有限公司第 4 页 共 29 页解决方案基于网格化检测布局的高密度性和覆盖范围广的特性，如何高效使用有限资源，降低综合管理成本， 如何通过网格化环境监测系统实现节约人力物力而达到降污减排的防治目标，如何实现大气环境防治的透 明性，倡导民众的监督，加强绿色生态环境的建设，都是亟待解决的问题。1.2 建设依据 全国人民代表大会常务委员会修订中华人民共和国环境保护法 ； 全国人民代表大会常务委员会修订中华人民共和国 HYPERLINK /zt.asp?topic=%b4%f3%c6%f8%ce%db%c8%be%b7%c0%d6%ce 大气污染防治法 ； 国务院关于环境保护若干问题的决定 ； 国

8、务院排污费征收管理条例 ； 国家标准 GB 5748-85作业场所空气中粉尘测定方法 ； 卫生部行业标准 WS/T2062001公共场所空气中可吸入颗粒物（ PM10）测定方法光散射 法 ； 关于印发 全国环保部门环境应急能力建设标准 的通知 （环发 2010 146 号） ； 环境保护部关于印发 先进的环境监测预警体系建设纲（2010-2020） 的通知 （环发 2009 156 号）。1.3 相关技术标准规范 环境空气质量标准 （GB3095-2012 ） 大气污染物综合排放标准 （GB16297-1996 ） 环境空气质量监测规范 （试行） （总局公告 2007 年第 4 号） 污染源自

9、动监控管理办法 （总局令第 28 号） 工业企业厂界噪声标准GB12348-2008 建筑施工场界噪声限值GB12523-1990 固定污染源烟气排放连续监测技术规范 （ HJ/T 75-2007 ） 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范 （ HJ/T 373-2007 ） 环境空气质量自动监测技术规范 （ HJ/T 193-2005 ） 污染源在线自动监控监测数据采集传输仪技术要求 （ HJ 477-2009 ） 固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法 （ HJ/T 76-2007 ）山东恩易物联技术有限公司第 5 页 共 29 页解决方案二、 方案概述随着国家环境防治政策的逐

10、渐健全以及各项标准性文件的陆续出炉，地方性环境监测治理的实施方案 提上日程。针对差异化区域主要污染物的不同和多种业态交叉现状，本方案采用因地制宜的方法，合理整合检测 仪器，形成切实需求的微型气象布点。 同时，具有统一的监管平台，可对整个网格化监测系统宏观监控， 对相似布点分组管理，实现综合性、 灵活性的分析统计，极大节约监管人力资源。 而且，根据大气污染 物综合排放标准和国务院排污费征收管理条例等监管法规，针对性的标准气象布点大大减少了相关 收税监督部门奔波时间，加大了监管力度，利于控制排污标准，严格环境执法和督查问责。 此外，可对网 格气象布点数据多维度使用，底层对接天气预报系统， 向广大民

11、众及时提供小区域实时气象数据，便利出 行等活动，充分利用资源，切实做到便民利民，也实现了环境监测的公开性、 透明性，实用性。 最终实现 资源的统一管理，提高管理效率，为系统投资带来最大的效益。三、 系统介绍3.1 系统概述网格化环境监测系统是一种集数据采集、 存储、 传输和管理于一体的无人值守的环境监测系统。 空气 质量环境监测系统采用单元网格布点管理的方式，按照 “网定格、 格定责、 责定人”的理念，建立 “横向 到边、 纵向到底”的区域网格化监控平台，应用、 整合多项智慧环保技术，在全面掌握、 分析污染源排 放、 气象因素的基础之上，采用因地制宜的灵活设点方法进行部署。 实时统计各厂区、

12、监测点的监测设备 数据，并根据各监测点的环境条件及其污染情况，来分析与推测区域内整体的排放情况。 实现对热点排放 区域整体监控，污染物扩散趋势推算，排放源解析等功能，同时结合物联网、 智能采集系统、 地理信息系 统、 动态图表系统等先进技术，整合、 共享、 开发，建立全面化、 精细化、 信息化、 智能化的区域环境在 线监测平台，实现对控制污染源无组织排放，减少大气污染等综合管理，为制定节能减排方案提供可靠的 数据信息和科学的辅助管理决策。山东恩易物联技术有限公司第 6 页 共 29 页解决方案3.2 总体架构系统拓扑图网格化环境监测终端系统由感知层、 数据传输层、 应用服务层三部分组成。（ 1

13、）感知层智能监测设备：现场端各类智能监测感知设备，对环境要素进行全面智能感知，前端设 备包含主要设备、 辅助设备。 主要设备指各类检测仪器（ PM2.5、 PM10、 空气温湿度、 风速风向、 气压、 噪声、 光照强度）和数据采集主控设备，负责检测各类数据和上传数据；辅助设备主要包括安 装仪器设备所需要的安装固定装置等。（ 2）数据传输网络：数据传输可选用有线或 2G/3G/4G/GPRS 无线传输方式，也可以两种兼用，无 线传输的特点方便灵活。 并可安全存储数据、 设备工作状态等信息。（ 3）应用服务层：包括应用展示层、 应用实例层、 应用支撑层、 基础数据层四部分。 应用展示层 ： 通过不

14、同方式（APP 移动端、 web 端、 LED 大屏）向用户展示平台界面；应用实例层：主要是对网 格化监测区域各项参数进行监测预警及分析、 对污染物的扩散曲线趋势进行推算等功能。 应用支撑 层：以云计算、 大数据等技术手段，整合和分析海量跨地域、 跨行业的环境信息，实现海量数据存 储，实时处理和深度挖掘与分析。 基础数据层：存储区域及设备数据、 实时监测数据、 历史数据等信 息，解决信息资源管理分散，基础数据存储零乱，标准化差、 应用服务适用性单一，难以共享等问 题。山东恩易物联技术有限公司第 7 页 共 29 页解决方案3.3 系统功能1. 灵活点位布设功能根据不同周边环境、 污染源分布差异

15、情况，采用不同环境监测传感器组合设备，可对不同情况有针对 性的灵活布设点位进行监测。2. 实时数据存储入库功能实时数据入库功能主要实现网格化环境监测系统内所有的监测点产生的测量数据全部存储在检测平台 分布式文件系统，用于存储海量的非结构化数据。3. 智能报警功能网格化环境监测终端设备监测到的数据上报至监管平台，一旦数据分析比对超标，将启动智能报警提 示功能，报警信息会记录下来，以便日后查询追朔使用；4. 分析应用功能通过大数据、 云计算对数据换算、 判别，实现监测布点的污染排名、 参数统计、 对比分析等智能分析 功能，为热点网格部署和重点污染防治提供依据。5. APP 查询功能系统配有 APP

16、 移动终端，可实时查询当前监测布点环境状况和报警详情，方便监管人员实时监控。6. 数据管理功能远程管理平台拥有设备数据管理、 用户信息管理、 报警信息管理等功能。 当用户需要某一段时间段或 类型的数据时，可使用数图结合的方式查询查看，并可以 EXCEL 导出数据。7. 数据对接功能系统提供 Web Service 和底层数据接口，供外部系统调用系统数据，方便和第三方平台对接。山东恩易物联技术有限公司第 8 页 共 29 页解决方案四、 系统特点1. 统一的管理平台整个网格化环境监测系统同时提供了设备管理、 用户管理、 存储管理、 网络管理等基础设备管控功 能。 通过优化系统架构，提高系统的整体

17、效能，使平台对各网格气象监测布点的管理更灵活、 更人性化。2. 开放的体系架构各网格化环境监测站点设都由网格化环境监测系统管理平台软件进行管理，该平台通过 Web Service 提供基础服务，方便与政府平台或天气预报系统平台对接。3. 子系统的统一集成可对网格化环境监测布点子系统统一的监测、 控制和管理，各个子系统按照统一的中间件标准数据采 集主控设备通过云管理平台进行数据展示、 统计对比与分析。 实现将分散的、 相互独立的子系统用相同的 软件环境进行集中管理，并可以查看各微型气象站的运行状况信息。4. 数字化与智能化系统可以在卫星定位基础上实现远距离无线数据传输，而且可通过与地理环境区域化

18、的划分实现灵 活、 精细、 高密的网格化环境监测。 以网络化传输、 数字化处理为基础，以各类功能与应用的整合与集成 为核心，实现数字化与智能化更广泛的扩展与延伸。山东恩易物联技术有限公司第 9 页 共 29 页解决方案五、 系统构成5.1 系统结构网格化环境监测系统由各类环境传感器、 数据采集主控、 无线通讯设备、 供电设备、 软件平台组成。 可用于测量 PM2.5、 PM10、 空气温湿度、 风速风向、 气压、 噪声、 光照强度等各类网格化环境数据。 系 统采用模块化设计，可根据不同地域环境状况，对环境各要素灵活增加或减少相应的模块和传感器，任意 组合，方便快捷的满足各种用户需求。 数据通过

19、无线/GPRS 上传至云管理平台，运用大数据智能动态分 析、 及时报警、 精准锁源，强化监管体系。山东恩易物联技术有限公司 第 10 页 共 29 页 解决方案5.2 系统硬件终端5.2.1 硬件介绍系统硬件终端由 PM2.5、 PM10、 空气温湿度、 风速风向、 气压、 噪声、 光照等传感器监测设备、 数 据采集主控、 电源和其它辅助支架立杆等设备组成。山东恩易物联技术有限公司 第 11 页 共 29 页 解决方案5.2.2 主要技术参数名称规格/明细内置主控板、 电源模块户外专用多功能箱高碳钢底材喷涂（防锈） ，户外安装；数据采集处理单元防水等级 IPX-6检测原理：光散射原理；分辨率：

20、0.3ug/m ；粒径通道： PM2.5、 PM10；颗粒物传感器测量范围：1.02.5；2.510；单位 um防水等级 IPX-6测量范围：30-130 dB；频率计权：A；环境噪声采样速率：20-12.5khz 高速采样；传感器防水等级 IPX-6设备风速传感器量程：0-30m/s；分辨率：0.1m/s；准确度： 0.3m/s；启动风力：0.5m/s；防水等级 IPX-6风向传感器量程：0-360;分辨率： 1；准确度： 3 ；启动风速：0.5m/s；防水等级 IPX-6温度量程：-4580；分辨率： 0.1 ；大气温湿度传感器温度准确度： 0.5 ；湿度量程：0100%；分辨率： 1%；

21、湿度准确度： 3%；山东恩易物联技术有限公司 第 12 页 共 29 页 解决方案防水等级 IPX-6大气压强传感器压力量程：300-1100hPa；相对精度： 0.12hPa绝对精度：typ. 1hPa; 温度范围：-4085光照传感器检测范围：0-20 万 Lux；光照度精度： 7% （ 25 ）工作温度范围:-40 +85户外支架户外安装支架防水等级 IPX-65.2.3 颗粒物监测单元PM2.5、 PM10 监测单元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 Gustav Mie 粒子光散射理论为基础，结合微光

22、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。粒径通道PM2.5/PM10/TSP测量范围0500 g/m； 01000 g/m ；测量精度 10%分辨率0.3 g/m最大有效量程40mg/m山东恩易物联技术有限公司 第 13 页 共 29 页 解决方案检测周期默认 60s（1999s 可调，建议6s ）流速1L/min5%恒定流量通讯方式RS485/RS232通讯协议Modbus RTU从站传感器鞘气保护具备供电12V24V使用环境-1050； 85%RH；86106kpa防爆等级无（选配隔爆保护箱 EXDIIBT4 ）室外防护等级无（选配户外型 IP65 ）5.2.4 气象颗粒物

23、监测单元光照监测单元大气压强监测单元山东恩易物联技术有限公司 第 14 页 共 29 页 解决方案温湿度监测单元风向监测单元风速监测单元山东恩易整套设备具备风速、 风向、 温度、 湿度、 光照、 大气压强等环境参数的监测，为细颗粒物和 噪声监测数据的后期分析提供气象参数保障；特别是通过风向对扬尘的运动趋势做科学预测和报警；在不 同的气象条件下，对扬尘、 噪声监测数据做科学的修正。山东恩易物联技术有限公司 第 15 页 共 29 页 解决方案气象参数温度：测量范围：-4580；分辨率：0.1；精度： 0.5 ；湿度：测量范围：0100%；精度： 3%；分辨率： 1%；风速：测量范围：030m/s

24、；精度： 0.3m/s；风向：测量范围： 16 个方向（360） ；精度： 3 ；光照：测量范围：0-20 万 Lux；精度： 7%（25） ；大气压强：压力量程：300-1100hPa；相对精度： 0.12hPa；5.2.5 噪声监测单元噪声监测单元噪声传感器是一种能把工业噪声、 生活噪声和交通噪声等，按人耳听觉特性近似地测定其噪声级的仪 器。 噪声级是指用声级计测得的并经过听感修正的声压级（dB）或响度级（ phon）。 根据噪声监测仪在 标准条件下测量 1000Hz 纯音所表现的精度。 本噪声监测仪由传声器、 放大器、 衰减器、 计权网络、 AD 采集、 变送输出、 报警控制电路和电源等

25、组成。山东恩易物联技术有限公司 第 16 页 共 29 页 解决方案测量范围：30-130dB；频率范围：20-12.5kHz；最大误差： 1dB；自身噪声：小于 35dB；线性工作范围：不小于 100dB；频率计权：A（计权） ；校准：具备自动校准同时及手动校准功能；传声器安装在设备顶部便于定期声校准和日常维护；工作温度：-20 60 ；5.2.6 数据采集处理单元山东恩易物联技术有限公司 第 17 页 共 29 页 解决方案数据采集主机是整个系统的核心，完成各项监测数据的采集（大气温度、 大气湿度、 噪声、 PM2.5、 PM10、 风速、 风向、 光照、 压强等） ，实时记录分析各项监测

26、数据参数，并及时上报至政府的云平台或 第三方平台，实现各项参数的有效监管。5.3 技术特点1）物联网网络化监测体系 ； 2）全自动控制环境因子检测、 数据采集、 结果显示、 数据远程传输、 后端实时监控的全过程；3）多种传感器混合传感器阵列组合，包括 PM2.5 和 PM10 细颗粒物检测仪器以及空气温湿度、 风速风 向、 噪声、 光照压强等传感器；4）现场或远程监控中心，通过网络便可观看实时及历史监测数据；5）具有 2G/3G/4G/GPRS 等远程传输模式；6）可配套选择装配环境参数仪器、 自动留样采样系统、 自动报警装置等；7）开放式通讯接口，可与其他设备、 软件自由通讯集成联动使用；8

27、）可自由添加设备台数形成网格化，没有数量限制；9） 自由设定设备分组区域、 报警值范围。5.4 布点方案根据区域内 PM2.5 空气污染浓度分布及特性、 环境敏感区分布、 主导风向等因素，结合区域原有监 测站的建设情况，识别出大气污染事件重点产生扩散途径，统筹区域微型环境微站建设。在综合考虑区域的重要性，大气污染物的污染程度、 工业化发展水平的高低的基础上，对所在区域进山东恩易物联技术有限公司 第 18 页 共 29 页 解决方案行网格划分，在网格的交点处或中心点设立监测点位，利用分布式冗余节点判断算法，去除传感器冗余节 点，从而降低计算复杂度，通信开销及设备成本。 同时能够准确判断监测数据的

28、有效性和精确性，能够绘 制各布点区域不同时段污染物的扩散趋势，有利于对污染物控制进行科学决策。区域可划分为工业园区，行政办公区、 商业区、 居民区、 医疗、 学校、 车站、 公共绿地等。 重点对高 污染工业区进行监测，通过工业园区及周边的输入输出源，来计算排放总量，用来监测工业生产中的污染 物质排放是否达标，同时对其它非工业用地空气质量进行监测。六、 配套软件网格化环境监测硬件的配套软件为网格化环境监测平台系统，主要包括前台展示和后台管理两部分， 有 PC 端和 APP 移动端两种在线监测方式。6.1 前台展示系统前台展示系统由实时数据、 报警信息、 统计分析、 单台设备展示四大模块组成。山东

29、恩易物联技术有限公司 第 19 页 共 29 页 解决方案实时数据是根据网格化标准对设备进行分组查看，可直观展示在不同监测参数时的所有点位布设监测 总览图及设备在地图上的位置，并通过颜色的变化展示设备状态，并能根据等级图例直观观察污染的程 度，查看各参数实时曲线变化图；报警信息模块分为首页报警信息提醒、 单台设备的报警信息列表和报警信息历史查询三部分，通过多 途径对超标设备信息进行实时提醒记录，以供后期处理和追溯；统计分析模块采用云计算与数理统计分析相结合的方法，又细分为设备统计、 污染排名、 参数统计和 对比统计四部分，主要是对区域内设备状态的实时统计、 不同时间段和监测参数的污染排名、 设

30、备各项参 数的极值统计查询、 不同监测因子的对比分析等；单台设备展示模块不仅展示设备的实时数据及详细信息，并且可数图结合，以曲线图展示历史数据和 趋势走向，并且曲线图可导出到 Excel 表格中， 自动计算最大值、 最小值、 平均值，极大方便分析管理。前台展示界面山东恩易物联技术有限公司 第 20 页 共 29 页 解决方案6.2 后台管理系统后台管理模块主要由公司管理、 用户管理、 设备管理、 设备类型管理、 分组管理和报警管理六部分组 成。 主要是对公司/单位、 用户和设备账号的添加、 编辑、 删除和查询，通过对设备参数和设备分组设 置，实现网格化区域部署的划分和管理，以及制定划分各环境参

31、数污染报警等级，为报警等级列出标准， 控制首页的污染等级展示内容。后台管理界面山东恩易物联技术有限公司 第 21 页 共 29 页 解决方案七、 系统优势 标准的技术路线：根据国家相关标准要求提供完整的配置系统； 灵活的方案配置：可根据需求扩展出多种解决方案； 优质的软件平台：通过中心端软件平台，实现多站点数据集成、 分析、 上报和发布。 科学的算法技术：采用分布式冗余节点判断算法实现对网格化环境监测区域布点、 整体监控，污 染物布点污染排名，对比统计等功能。 精确的监测数据：可同时监测多种环境因子，具有很高的时间、 空间分辨能力和探测灵敏度； 低廉的运行成本：可实时、 连续、 长期运行，操作

32、简单，维护方便，运行成本低； 先进的配套软件：采用数据采集、 分析及可视化软件，大大提高监测效率。 多方位的监控方式： 由 “点源环境监测”向 “点源污染防治”转变，掌握各企业园区污染物的排 放情况、 整体空气质量及其它变化趋势。山东恩易物联技术有限公司 第 22 页 共 29 页 解决方案八、 成功案例福建三明山东恩易物联技术有限公司贵州铜仁第 23 页 共 29 页解决方案河南许昌山东潍坊山东恩易物联技术有限公司 第 24 页 共 29 页 解决方案河北张家口山东恩易物联技术有限公司 第 25 页 共 29 页 系统问题用户客户服务中心解决方案九、 服务山东恩易把系统的服务作为整体解决方案的重要部分，承诺以健全的售后服务体系、 多样的服务方式 和丰富的服务内容等，为客户提供高满意度的售后服务和技术支持。无论今天还是未来， 山东恩易都将与贵单位紧密合作，将先进适用的信息技术融入扬尘监测系统之 中。山东恩易郑重承诺： 软/硬件平台提供一年的免费维护和产品升级； 服务响应时间不超过 30 分钟； 济南市区，12 小时内派工程师到现场； 质量保修期满后，双方可协商签订维修保养合同， 山东恩易将按优惠价