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一、方案背景
隨著生活水平的提高，全社會(huì)環(huán)保意識(shí)的提高，人們對生活環(huán)境健康越來越關(guān)注，對生活的空氣質(zhì)量越來越關(guān)心，對環(huán)境信息提供的要求越來越高。通過媒體傳播公開發(fā)布空氣質(zhì)量狀況，不僅有利于環(huán)保工作的公開透明化，也有助于促進(jìn)公眾環(huán)保意識(shí)的提高和對環(huán)保工作的參與。
我國目前大部分地區(qū)依然采用人工采樣和實(shí)驗(yàn)室分析為主的大氣監(jiān)測手段，這種方式不能及時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測到污染物的實(shí)時(shí)排放情況，使得環(huán)境管理人員很難在短時(shí)間內(nèi)摸清所有污染區(qū)的實(shí)際情況，對各種突發(fā)性污染源及污染現(xiàn)場，也不能做到即時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測和處理。
二、系統(tǒng)組成
四川合瑞達(dá)城市空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)基于RTU無線通信技術(shù)，通過智能網(wǎng)關(guān)及無線連接設(shè)備，搭配使用例如PM2.5傳感器、VOCs傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化硫傳感器、氨氣傳感器及溫度、濕度傳感器等用于檢測空氣質(zhì)量的傳感器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對大氣可吸入顆粒物以及其他有毒有害氣體的濃度參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。并且可以根據(jù)用戶具體需求，在線監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、過濾、存儲(chǔ)、處理、統(tǒng)計(jì)分析并提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢等任務(wù)，由此三部分使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到：安全、可靠、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、全面、快速、高效的將真實(shí)的被監(jiān)管單位的公共場所室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生信息展現(xiàn)在監(jiān)督人員的面前。
空氣質(zhì)量的整體監(jiān)測系統(tǒng)主要由感知層、傳輸層、應(yīng)用層及用戶終端這四個(gè)部分組成。
1、感知層主要是涉及一些下端搭載的空氣質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備，包括與傳感器連接無線傳輸模塊、空氣溫濕度傳感器以及其他各類在現(xiàn)場空氣監(jiān)測中需要用到氣體傳感器；
2、傳輸層主要是中間的數(shù)據(jù)上下行傳輸網(wǎng)絡(luò)：包括辰邁智慧自主研發(fā)的工業(yè)級(jí)RTU、智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備、無線連接設(shè)備等；
3、應(yīng)用層主要是用戶對整體空間監(jiān)測的管理平臺(tái)，用以對不同區(qū)域、不同功能的氣體傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行管理；
4、終端層包括智能手機(jī)、平板電腦、筆記本、PC 機(jī)等各類用于接收信息、處理信息的設(shè)備。
三、系統(tǒng)功能
1、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測：通過與現(xiàn)場安裝的無線采集設(shè)備相連的氣體傳感器，實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場各類氣體濃度，并即時(shí)經(jīng)由智能網(wǎng)關(guān)上傳到監(jiān)測中心，保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性。
2、遠(yuǎn)程集中管理：能夠根據(jù)無線設(shè)備和傳感器安裝的位置對整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中的設(shè)備分區(qū)域顯示，對不同地點(diǎn)、不同場景的監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行區(qū)別管理，同時(shí)也能對多區(qū)域進(jìn)行集中監(jiān)測。
3、原始數(shù)據(jù)處理：對上傳到服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，能夠在平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)時(shí)間性的數(shù)據(jù)圖形或是到處數(shù)據(jù)報(bào)表，以達(dá)到對現(xiàn)場空氣環(huán)境進(jìn)行分析的作用。
4、數(shù)據(jù)斷點(diǎn)續(xù)存：在該解決方案當(dāng)中，當(dāng)遇到上傳服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)斷開時(shí)，使用的智能網(wǎng)關(guān)能夠自動(dòng)存儲(chǔ)下方連接設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)。待傳輸網(wǎng)絡(luò)連接成功后，會(huì)將緩存的數(shù)據(jù)第一時(shí)間上傳到服務(wù)器，防止數(shù)據(jù)因網(wǎng)絡(luò)問題出現(xiàn)丟失。
5、智能短信報(bào)警功能：當(dāng)監(jiān)測到的氣體濃度高于客戶現(xiàn)場的限制濃度時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)平臺(tái)端、設(shè)備現(xiàn)場以及用戶手機(jī)短信等多個(gè)場景的報(bào)警提醒功能，便于客戶對現(xiàn)場環(huán)境的了解。
6、主動(dòng)故障提醒：一旦現(xiàn)場使用的監(jiān)測設(shè)備出現(xiàn)異常，會(huì)主動(dòng)上報(bào)異常狀態(tài)，便于客戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并有針對性的找到故障設(shè)備。
7、設(shè)備遠(yuǎn)程控制: 客戶可以在監(jiān)控中心對監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程啟動(dòng)、設(shè)定工作時(shí)間等遠(yuǎn)程操作，并可對設(shè)備當(dāng)前的工作狀態(tài)進(jìn)行查詢。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
城市空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)適用于各建筑施工工地、道路施工、旅游景區(qū)、碼頭、大型廣場等現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測，其中監(jiān)測的數(shù)據(jù)包括揚(yáng)塵濃度、噪音指數(shù)以及視頻畫面。通過物聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，且具備自動(dòng)功能，可以隨時(shí)掌控發(fā)生的變化，進(jìn)而告知有關(guān)部分進(jìn)行整頓，具備聯(lián)動(dòng)信息輸出，可以外接噴霧降塵設(shè)備，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。是環(huán)保、建設(shè)、城市、交通、市政等對大氣污染懸浮顆粒物排放源頭控制評價(jià)的重要依據(jù)。
五、系統(tǒng)特點(diǎn)
1、廣泛的應(yīng)用：無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)可以無縫地與網(wǎng)絡(luò)連接，從而保證環(huán)境監(jiān)測人員不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制。將監(jiān)測控制中心系統(tǒng)裝在筆記本電腦上,可以實(shí)現(xiàn)對環(huán)境監(jiān)測子站數(shù)據(jù)的移動(dòng)接受和處理；
2、性能穩(wěn)定：環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定,不能有數(shù)據(jù)傳輸延誤和斷傳現(xiàn)象，無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)激活后，永遠(yuǎn)保持在線，不存在掉線問題，同時(shí)由于GPRS/EDGE的傳輸速率基本可以保障，極少會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸延誤現(xiàn)象；
3、安全性強(qiáng)：環(huán)境在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的使用和發(fā)布有嚴(yán)格的規(guī)定,在線監(jiān)測數(shù)的安全是數(shù)據(jù)傳輸中必須重視的問題，無線通訊系統(tǒng)在使用前,需要預(yù)先設(shè)定IP地址,使用時(shí)會(huì)向預(yù)先設(shè)定IP地址發(fā)送數(shù)據(jù),可以避免他人的惡意獲??；
4、數(shù)據(jù)完整：環(huán)境在線監(jiān)測子站分析儀器全天運(yùn)行得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)量較大,同時(shí)相關(guān)技術(shù)規(guī)范也要求每日氣態(tài)污染物不少于18個(gè)有效小時(shí)平均值,保證數(shù)據(jù)完整性非常重,不能丟失數(shù)據(jù)；由于2G/3G/4G通訊系統(tǒng)采用"包交換"方式傳輸數(shù)據(jù),將傳輸數(shù)據(jù)封裝成許多獨(dú)立的封包，封包大小可以設(shè)定,再依次將這些封包一一傳送出去,有效避免監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸中丟失的問題。
5、實(shí)用性：城市公共場所地理位置分散，因此采用覆蓋廣泛的2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)高信號(hào)捕捉，必要是采用高增益天線，可確保網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。
6、可擴(kuò)充性：系統(tǒng)預(yù)留接口，可以進(jìn)行系統(tǒng)或軟硬件模塊的無限擴(kuò)展，便于長期的升級(jí)和維護(hù)，延長系統(tǒng)的壽命，通過更新部件，能讓系統(tǒng)一直存在下去，而不至于整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，造成大量的投資損失。
7、 易維護(hù)性：系統(tǒng)可對測控終端執(zhí)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程操作命令，包括遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)抄收、遠(yuǎn)程終端復(fù)位、遠(yuǎn)程測控終端升級(jí)等。
