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品高電子PG-950/KZ網格化環(huán)境監(jiān)測系統環(huán)境監(jiān)測與檢測

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產品簡介

品高電子PG-950/KZ網格化環(huán)境監(jiān)測系統是一種集數據采集、存儲、傳輸和管理于一體的無人值守的環(huán)境監(jiān)測系統。

詳細介紹

PG-950/KZ網格化環(huán)境監(jiān)測系統

一、方案概述

隨著環(huán)境防治政策的逐漸健全以及各項標準性文件的陸續(xù)出爐，地方性環(huán)境監(jiān)測治理的實施方案提上日程。針對差異化區(qū)域主要污染物的不同和多種業(yè)態(tài)交叉現狀，本方案采用因地制宜的方法，合理整合檢測儀器，形成切實需求的微型氣象布點。同時，具有統一的監(jiān)管平臺，可對整個網格化監(jiān)測系統宏觀監(jiān)控，對相似布點分組管理，實現綜合性、靈活性的分析統計，*節(jié)約監(jiān)管人力資源。而且，根據《大氣污染物綜合排放標準》和《排污費征收管理條例》等監(jiān)管法規(guī)，針對性的標準氣象布點大大減少了相關收稅監(jiān)督部門奔波時間，加大了監(jiān)管力度，利于控制排污標準。此外，可對網格氣象布點數據使用，底層對接天氣預報系統，向廣大民眾及時提供小區(qū)域實時氣象數據，便利出行等活動，充分利用資源，切實做到便民利民，也實現了環(huán)境監(jiān)測的公開性、透明性，實用性。終實現資源的統一管理，提高管理效率，為系統投資帶來大的效益。

二、系統介紹

系統概述

品高電子PG-950/KZ網格化環(huán)境監(jiān)測系統是一種集數據采集、存儲、傳輸和管理于一體的無人值守的環(huán)境監(jiān)測系統?？諝赓|量環(huán)境監(jiān)測系統采用單元網格布點管理的方式，按照“網定格、格定責、責定人”的理念，建立“橫向到邊、縱向到底”的區(qū)域網格化監(jiān)控平臺，應用、整合多項智慧環(huán)保技術，在全面掌握、分析污染源排放、氣象因素的基礎之上，采用因地制宜的靈活設點方法進行部署。實時統計各廠區(qū)、監(jiān)測點的監(jiān)測設備數據，并根據各監(jiān)測點的環(huán)境條件及其污染情況，來分析與推測區(qū)域內整體的排放情況。實現對熱點排放區(qū)域整體監(jiān)控，污染物擴散趨勢推算，排放源解析等功能，同時結合物聯網、智能采集系統、地理信息系統、動態(tài)圖表系統等技術，整合、共享、開發(fā)，建立全面化、精細化、信息化、智能化的區(qū)域環(huán)境在線監(jiān)測平臺，實現對控制污染源無組織排放，減少大氣污染等綜合管理，為制定節(jié)能減排方案提供可靠的數據信息和科學的輔助管理決策。

總體架構

系統拓撲圖

網格化環(huán)境監(jiān)測終端系統由感知層、數據傳輸層、應用服務層三部分組成。

（1）感知層智能監(jiān)測設備：現場端各類智能監(jiān)測感知設備，對環(huán)境要素進行全面智能感知，前端設備包含主要設備、輔助設備。主要設備指各類檢測儀器（PM2.5、PM10、空氣溫濕度、風速風向、氣壓、噪聲、光照強度）和數據采集主控設備，負責檢測各類數據和上傳數據；輔助設備主要包括安裝儀器設備所需要的安裝固定裝置等。

（2）數據傳輸網絡：數據傳輸可選用GPRS和無線（2G/3G/4G）傳輸方式，也可以兩種兼用，無線傳輸的特點方便靈活。并可安全存儲數據、設備工作狀態(tài)等信息。

（3）應用服務層：包括應用展示層、應用實例層、應用支撐層、基礎數據層四部分。應用展示層：通過不同方式（APP移動端、web端、LED大屏）向用戶展示平臺界面；應用實例層：主要是對網格化監(jiān)測區(qū)域各項參數進行監(jiān)測預警及分析、對污染物的擴散曲線趨勢進行推算等功能。應用支撐層：以云計算、大數據等技術手段，整合和分析海量跨地域、跨行業(yè)的環(huán)境信息，實現海量數據存儲，實時處理和深度挖掘和分析?；A數據層：存儲區(qū)域及設備數據、實時監(jiān)測數據、歷史數據等信息，解決信息資源管理分散，基礎數據存儲零亂，標準化差、應用服務適用性單一，難以共享等問題。

系統功能

1. 靈活點位布設功能

根據不同周邊環(huán)境、污染源分布差異情況，采用不同環(huán)境監(jiān)測傳感器組合設備，可對不同情況有針對性的靈活布設點位進行監(jiān)測。

2. 實時數據存儲入庫功能

實時數據入庫功能主要實現網格化環(huán)境監(jiān)測系統內所有的監(jiān)測點產生的測量數據全部存儲在檢測平臺分布式文件系統，用于存儲海量的非結構化數據。

3. 智能報警功能

網格化環(huán)境監(jiān)測終端設備監(jiān)測到的數據上報至監(jiān)管平臺，一旦數據分析比對超標，將啟動智能報警提示功能，報警信息會記錄下來，以便日后查詢追朔使用；

4. 分析應用功能

通過大數據、云計算對數據換算、判別，實現監(jiān)測布點的污染排名、參數統計、對比分析等智能分析功能，為熱點網格部署和重點污染防治提供依據。

5. APP查詢功能

系統配有APP移動終端，可實時查詢當前監(jiān)測布點環(huán)境狀況和報警詳情，方便監(jiān)管人員實時監(jiān)控。

6. 數據管理功能

遠程管理平臺擁有設備數據管理、用戶信息管理、報警信息管理等功能。當用戶需要某一段時間段或類型的數據時，可使用數圖結合的方式查詢查看，并可以EXCEL導出數據。

7. 數據對接功能

系統提供Web Service和底層數據接口，供外部系統調用系統數據，方便和第三方平臺對接。

三、系統特點

1. 統一的管理平臺

整個網格化環(huán)境監(jiān)測系統同時提供了設備管理、用戶管理、存儲管理、網絡管理等基礎設備管控功能。通過優(yōu)化系統架構，提高系統的整體效能，使平臺對各網格氣象監(jiān)測布點的管理更靈活、更人性化。

2. 開放的體系架構

各網格化環(huán)境監(jiān)測站點設都由網格化環(huán)境監(jiān)測系統管理平臺軟件進行管理，該平臺通過Web Service提供基礎服務，方便與相關平臺或天氣預報系統平臺對接。

3. 子系統的統一集成

可對網格化環(huán)境監(jiān)測布點子系統統一的監(jiān)測、控制和管理，各個子系統按照統一的中間件標準數據采集主控設備通過云管理平臺進行數據展示、統計對比與分析。實現將分散的、相互獨立的子系統用相同的軟件環(huán)境進行集中管理，并可以查看各微型氣象站的運行狀況信息。

4. 數字化與智能化

系統可以在衛(wèi)星定位基礎上實現遠距離無線數據傳輸，而且可通過與地理環(huán)境區(qū)域化的劃分實現靈活、精細、高密的網格化環(huán)境監(jiān)測。以網絡化傳輸、數字化處理為基礎，以各類功能與應用的整合與集成為核心，實現數字化與智能化更廣泛的擴展與延伸。

四、系統構成

品高電子PG-950/KZ網格化環(huán)境監(jiān)測系統由各類環(huán)境傳感器、數據采集主控、無線通訊設備、供電設備、軟件平臺組成?？捎糜跍y量PM2.5、PM10、空氣溫濕度、風速風向、氣壓、噪聲、光照強度等各類網格化環(huán)境數據。系統采用模塊化設計，可根據不同地域環(huán)境狀況，對環(huán)境各要素靈活增加或減少相應的模塊和傳感器，任意組合，方便快捷的滿足各種用戶需求。數據通過無線/GPRS上傳至云管理平臺，運用大數據智能動態(tài)分析、及時報警、精準鎖源，強化監(jiān)管體系。

系統硬件終端

1.硬件介紹

系統硬件終端由PM2.5、PM10、空氣溫濕度、風速風向、氣壓、噪聲、光照等傳感器監(jiān)測設備、數據采集主控、電源和其它輔助支架立桿等設備組成。

2.技術特點

1）物聯網網絡化監(jiān)測體系；

2）全自動控制環(huán)境因子檢測、數據采集、結果顯示、數據遠程傳輸、后端實時監(jiān)控的全過程；

3）多種傳感器混合傳感器陣列組合，包括PM2.5和PM10細顆粒物檢測儀器以及空氣溫濕度、風速風向、噪聲、光照壓強等傳感器；

4）現場或遠程監(jiān)控中心，通過網絡便可觀看實時及歷史監(jiān)測數據；

5）具有2G/3G/4G/GPRS等遠程傳輸模式；

6）可配套選擇裝配環(huán)境參數儀器、自動留樣采樣系統、自動報警裝置等；

7）開放式通訊接口，可與其他設備、軟件自由通訊集成聯動使用；

8）可自由添加設備臺數形成網格化，沒有數量限制；

9）自由設定設備分組區(qū)域、報警值范圍。

3.布點方案

根據區(qū)域內PM2.5空氣污染濃度分布及特性、環(huán)境敏感區(qū)分布、主導風向等因素，結合區(qū)域原有監(jiān)測站的建設情況，識別出大氣污染事件重點產生擴散途徑，統籌區(qū)域微型環(huán)境微站建設。
在綜合考慮區(qū)域的重要性，大氣污染物的污染程度、工業(yè)化發(fā)展水平的高低的基礎上，對所在區(qū)域進行網格劃分，在網格的交點處或中心點設立監(jiān)測點位，利用分布式冗余節(jié)點判斷算法，去除傳感器冗余節(jié)點，從而降低計算復雜度，通信開銷及設備成本。同時能夠準確判斷監(jiān)測數據的有效性和精確性，能夠繪制各布點區(qū)域不同時段污染物的擴散趨勢，有利于對污染物控制進行科學決策。
區(qū)域可劃分為工業(yè)園區(qū)，行政辦公區(qū)、商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、醫(yī)療、學校、車站、公共綠地等。重點對高污染工業(yè)區(qū)進行監(jiān)測，通過工業(yè)園區(qū)及周邊的輸入輸出源，來計算排放總量，用來監(jiān)測工業(yè)生產中的污染物質排放是否達標，同時對其它非工業(yè)用地空氣質量進行監(jiān)測。

五、配套軟件

網格化環(huán)境監(jiān)測硬件的配套軟件為網格化環(huán)境監(jiān)測平臺系統，主要包括前臺展示和后臺管理兩部分，有PC端和APP移動端兩種在線監(jiān)測方式。

前臺展示系統

前臺展示系統由實時數據、報警信息、統計分析、單臺設備展示四大模塊組成。

實時數據是根據網格化標準對設備進行分組查看，可直觀展示在不同監(jiān)測參數時的所有點位布設監(jiān)測總覽圖及設備在地圖上的位置，并通過顏色的變化展示設備狀態(tài)，并能根據等級圖例直觀觀察污染的程度，查看各參數實時曲線變化圖；報警信息模塊分為首頁報警信息提醒、單臺設備的報警信息列表和報警信息歷史查詢三部分，通過多途徑對超標設備信息進行實時提醒記錄，以供后期處理和追溯；統計分析模塊采用云計算與數理統計分析相結合的方法，又細分為設備統計、污染排名、參數統計和對比統計四部分，主要是對區(qū)域內設備狀態(tài)的實時統計、不同時間段和監(jiān)測參數的污染排名、設備各項參數的極值統計查詢、不同監(jiān)測因子的對比分析等；單臺設備展示模塊不僅展示設備的實時數據及詳細信息，并且可數圖結合，以曲線圖展示歷史數據和趨勢走向，并且曲線圖可導出到Excel表格中，自動計算大值、小值、平均值，*方便分析管理。

后臺管理系統

后臺管理模塊主要由公司管理、用戶管理、設備管理、設備類型管理、分組管理和報警管理六部分組成。主要是對公司/單位、用戶和設備賬號的添加、編輯、刪除和查詢，通過對設備參數和設備分組設置，實現網格化區(qū)域部署的劃分和管理，以及制定劃分各環(huán)境參數污染報警等級，為報警等級列出標準，控制首頁的污染等級展示內容。