TBSI-移动式空气质量监测系统介绍

移动式空气质量监测系统

11.项目基本情况2

参照GB3095-2012环境空气质量(AQI)标准，对空气中的CO、CO2、SO2、NO2,、O3、PM2.5、PM10进行实时监测。利用数据联网、云端大数据存储、数据分析及共享技术，提供综合性城域环境监测与污染治理方案。

概要概要1.项目基本情况

移动式空气质量监测系统是国内首个实现低成本、高密度、高精度、分布式、实时监测的综合性城域环境监测方案。该系统主要参照GB3095-2012环境空气质量(AQI)标准，以固定站和车载移动站两种节点部署方式为使用环境，利用终端设备对环境数据进行采集与数据联网、云端大数据的存储、数据分析以及数据共享技术，对城市实现街道级空气质量（CO,SO2,NO2,O3,PM2.5,PM10以及CO2）实时监测和预警预报。

31.项目基本情况

本系统由清华-伯克利深圳学院物联网与社会物理信息系统实验室团队研发生产。第一代系统曾于2015年成功完成小规模车载设备部署与系统验证试验。第二代系统于2016年5月完成开发，该系统正与深圳市人居环境委大气监测网络并网运行，在深圳市电动汽车上批量部署运行。目前，技术团队正在对第三代系统进行研发。概要41.未被满足的市场需求

近年来国内的空气质量问题日益严峻，现有检测方式单一，只能依靠传统大气监测站的固定监测设备获得城市特定点的空气质量数据，并以此代表区域空气质量。传统大气质量监测方式存在测量点造价昂贵、场站选址困难、监测数据以点盖面的问题。无法针对空气质量进行区域分析，更无法为污染溯源及治理提供数据信息支持。亟需利用新技术、新手段、新方法，实现低成本、高精度的大气质量实时监测，精准定位污染源并分析污染物成分，有的放矢地进行大气质量改善和治理。一.需求及商业模式描述52.商业模式描述

2.1ToG模式目标客户：与环境监测与治理、城市规划相关的政府部门模式：使该系统成为智慧城市、绿色城市的标配设施试点：高新科技园区与智慧城市试点园区工程

2.2ToB&ToC模式目标客户：数据服务供应商

模式：针对环境大数据可进行多个领域的信息挖掘，为各类企业提供数据云服务。如地产开发、交通规划、灾害应急等。一.需求及商业模式描述61.产品介绍

移动式空气质量监测系统主要参照GB3095-2012环境空气质量(AQI)标准，按感知层、数据层、分析层、决策层（大数据）、业务层（发布和行动）五个层面进行设计，融合了最新的传感器技术、网络通信技术、云端大数据技术、大屏指控技术和移动终端技术，实现全方位精细化的城市空气质量实时监测和预警预报。

二.产品/服务描述78传感器网络通信云端大数据大屏指控移动终端1.产品介绍——系统架构

二.产品/服务描述1.产品介绍——网络拓扑图

二.产品/服务描述91.产品介绍——系统模块

1）感知层：综合传感前端

二.产品/服务描述内置10款传感器的超级车载设备传感设备均经过标定校准，确保数据准确度、精确度支持WIFI和3G/4G数据传输实时转发传感大数据实现对城域环境的多维度、高精度测量。101.产品介绍——系统模块

1）感知层：综合传感前端

二.产品/服务描述气体浓度数据：CO，CO2，NO2，SO2，O3，PM1，PM2.5，PM10基本环境数据：温度，相对湿度驾驶行为数据：九轴加速度路况图像数据：前向行车记录视频+快照时空信息数据：GPS经纬度，时钟111.产品介绍——数据指标

1）感知层：经中国计量院气体室检测，系统已达的数据指标

二.产品/服务描述12二.产品/服务描述1.产品介绍——数据系统

2）数据层：SensorDB传感大数据系统

基于Hbase的非结构化传感时空数据存储系统，特性包括

1)系统规模：万亿条2)支持关键字和时空条件检索3)高吞吐量，普通硬件也可支持每秒数十万的TPS13二.产品/服务描述1.产品介绍——运营系统

3）分析层：数据运营服务器

14二.产品/服务描述1.产品介绍——展示系统

4）决策层：大屏指控系统

15二.产品/服务描述1.产品介绍——应用系统

5）业务层：APP应用

16人居环境评估生态保护与建设区域污染治理污染溯源环保二.产品/服务描述1.产品介绍——应用行业及领域扩展

文明驾驶行为引导车辆排污指标分析道路建设规划交通绿色出行路线规划二.产品/服务描述1.产品介绍——应用行业及领域扩展

街区宜居指数分析二.产品/服务描述1.产品介绍——应用行业及领域扩展

旅游业开发规划智慧楼宇建设公共安全应急响应智慧城市2.目标市场和客户群

移动式空气质量监测系统目前主要面向城市户外空气质量监测，为各地区政府环保相关部门提供产品和系统解决方案；作为现有空气监测手段的有力补充，系统所采集的环境及其他传感数据，为一系列智慧城市相关的研究和应用开发提供重要的云平台服务支撑。二.产品/服务描述203.技术说明

目前气体传感器从原理上有电化学、半导体、光学等实现方式，移动传感网络也广泛应用于城市场景。移动式空气质量监测系统，是多种气体传感器与移动传感网络的结合。目前主要技术专利涉及两个方面：一是低浓度条件下气体传感器的标定方法，用于改善气体传感器在低浓度条件下的响应特性，是产品性能的基础；二是气体传感器的在线数据校准，是系统长期运行可靠性的保障。

二.产品/服务描述213.技术说明

相比于现有固定监测站的城市空气质量监测方案，移动式空气质量检测系统以移动车辆为平台，提高了对城区测量的覆盖能力，优化了空气污染物测量的空间分辨率，而且具有相当的部署成本优势。传感设备为传感器设计了专门的采集电路和气路结构，保证了传感器响应的一致性与稳定性。后台系统采用时空索引的实时数据库，提供高效的实时数据访问，是云平台服务以及其他应用开发的基础。二.产品/服务描述22

利用清华-伯克利深圳学院持续的自主研发力量以及专业人才培养的优势，获得产品更新换代的持续创新力。不仅是对现有技术的持续研发所带来技术或成本上的优势，同时对于颠覆传统电化学传感器的新型传感器研发上，学院交叉学科融合的科研优势能使公司在整个城域智能传感领域保持持续领先优势。

三.科研实力23

五.团队情况24首席科学家科研团队张林博士清华大学长聘副教授清华-伯克利深圳学院副院长PiM共同创始人董宇涵博士清华大学副教授黄绍伦博士清华-伯克利深圳学院特别教授学术团队项目团队张凯博士清华大学副教授LeoGuibas斯坦福大学电子系教授张旆卡内基梅隆大学副教授AlexandreM.Bayen加州伯克利大学终身教授五.团队情况25薛辉溪CEO总经理15年团队管理及系统架构经验哈尔滨工业大学硕士计算机科学与工程吴多年硬件部部长资深硬件工程师曾任职华为、中兴哈尔滨工业大学硕士