車載（zǎi）VOCs走航監測係統車載顆粒物走航監（jiān）測係統

2020-09-27 08:34:14 艾方立科（kē）技（jì）

走（zǒu）航式環境實時監控係統是基於移動式互聯平台（tái）上（shàng）開發的走航式環境自動（dòng）監測設備。它可以集成H.265編碼高清視頻、1080P直播，360度全方位旋轉雲台、4G無線傳（chuán）輸、遠程監控監測&預警、揚塵監測產品、微型環境空（kōng）氣質量監測係統、TVOCs監測係統、氣象參數等傳感器數據采集等功（gōng）能於一體。具有環境（jìng）空氣質量的實時監測與統（tǒng）計分析功能，符合國家標（biāo）準GB 3095—2012《環境空氣（qì）質量標準（zhǔn）》。配備了GPS定位模塊實現監測點位可實時回傳，車輛移動軌跡繪製，軌跡沿途線路（lù）揚塵排放濃度值的實時顯示（shì）。超標預警提示等功能。目前已廣泛（fàn）應用於科研實驗，網格（gé）執法，巡邏檢查，空氣（qì）質量應急排查，網格監管盲區補充，應（yīng）對（duì）重汙（wū）染天氣（qì），汙染突發事（shì）件，散亂汙點位篩選時更（gèng）具時效性，能快（kuài）速溯源，數據異常排查。

技術（shù）特點（diǎn）
TECHNICAL CHARACTERISTICS
【1】具有雲端（duān）自動在線校準功能，自動修正傳（chuán）感器漂移及環境幹擾，無需現場（chǎng）人工（gōng）校準；簡易化（huà）設計（jì），拆卸（xiè）方便無（wú）需（xū）改裝車輛；可以同（tóng）時監測氣體（tǐ）參數和（hé）可吸入顆粒物，並在（zài）數據平台（tái）上顯示出監測值。
【2】無工具拆卸，方便點位遷移與（yǔ）設（shè）備維護；采（cǎi）用進口高靈敏度的傳感器，響應（yīng）時（shí）間快，分辨率高，線性好，檢測下限可達ppb級；參數可拓展，靈活（huó）配（pèi）置。
【3】應用單片機和網絡通訊技術相結合，采用（yòng）數據存儲功能，不僅可提供方便的數據查詢方式，還（hái）可以通過USB接（jiē）口將數據轉存至計算機，用配套的上位機軟件自動計算（suàn）日平（píng）均值、月均（jun1）值、汙（wū）染指（zhǐ）數、生成各種圖形數據（jù）標，並進行打印。
【4】性能穩定、精確度高、操作方便、易於維護具有斷（duàn）電保護功能；集（jí）成GPRS通信技術，實（shí）時監測大氣環境數據（jù），實時傳輸數據，實時監控（kòng）設備運（yùn）行狀態。
【5】實現多參數自動監測，防幹擾技術設（shè）計；實現各類參數采集，自動（dòng）上傳網絡平台，自動發布數據。
【6】GPS擴（kuò）展，車輛移（yí）動軌跡繪製實時定位車輛與揚塵濃度信息；可配備（bèi）網絡攝像頭，環境汙染指標超標自動預警視頻抓拍，數據字（zì）符可在視頻疊加顯示。

技術參數
TECHNICAL PARAMETER

技術方案

TECHNICAL SOLUTIONS

走航式環境監測係統是我司結合不同的（de）監測場景所衍生出（chū）來的產品（pǐn），是移動監測（cè）、流動監測、短期工地（dì）等不確定性比較大的場（chǎng）景的首（shǒu）選監測利器。同時也是固定（dìng）監測點位無法覆蓋到區域的有效補充。我（wǒ）司根據（jù）多（duō）年的實施經驗，研發生產出了多款走航（háng）式環境監測產品，分別（bié）是：

這幾（jǐ）款產（chǎn）品均可滿足客戶走（zǒu）航式監測的需求，監測參數可根據客（kè）戶需求進行組合配置，款式多（duō）樣，外觀設（shè）計滿足大眾審美（měi）觀。

【特色（sè）功能】

現場端物聯感知

智能感知層實現（xiàn）多維一體化（huà），包括顆粒物原位測量裝置、有害氣體實時監測裝置等。

顆粒物原位（wèi）測量裝置

本設備采用（yòng）光散射原理測量顆粒濃度，較之（zhī）傳統的β射線，微量震蕩天平法法測量（liàng）粉塵濃度，具有適（shì）用（yòng）性廣（guǎng）、測量速度快、運維方便（biàn）、可在線實（shí）時測量等優點。本設備主要實現對揚塵PM2.5、PM10同（tóng）時實時監測。

顆粒物原味測量子係統（tǒng）采用高靈敏的光散射光度計（濁度儀）技術測量顆粒物濃度。顆粒物首先經過粒子切割器，切割出17c.com需要測量的PM5、PM2.5粒子，切割後的顆粒物經過進樣口（kǒu）進入到光學測量室內。光源產生880nm的紅外光照（zhào）射到顆（kē）粒物上發生散射，位於90°角位置（zhì）上（shàng）的（de）探測器將散射光（guāng）捕獲。通過散（sàn）射光強與校準顆粒物（wù）質量濃度的關係，實時計算並將質量濃度（dù）傳（chuán）送到數據采（cǎi）集與處理子係統。這種能理想地反映顆粒物特性的光學儀器能提供連續（xù）的總懸浮顆（kē）粒物（wù）濃度和切割點為PM10至PM2.5的顆粒物濃度。儀器內安裝（zhuāng）了（le）氣（qì）壓傳感器、溫度傳感器，與被校準後（hòu）的（de）精確限（xiàn）流（liú）孔兩端壓差的數（shù）字反饋信號結合（hé），通（tōng）過使用這樣的流量控製組件，對流量（liàng）進行精確控製，可以（yǐ）獲得準確的樣（yàng）品體（tǐ）積和（hé）精確的顆粒物粒徑切割點（diǎn），實現了顆粒物的準確（què）切割。顆粒物精確切割和數據優化保證儀器的高準確性，與美國EPA認證方法可比。並且顆（kē）粒物原位測量子（zǐ）係統配置（zhì）了有溫濕度傳感器的加熱器，可以有（yǒu）效抑（yì）製濕（shī）度增加後帶來的（de）正偏差。

GPS定（dìng）位係統

設備內置GPS定位模塊，采用全球定位係統，實時記錄設備所處位置信（xìn）息（xī），並將實時的位置信息上傳至服務器，用戶也可登陸我司雲平台，在GIS實時地圖上查看到設備所處位置（zhì）的標示點。

傳（chuán）輸網絡

設備支（zhī）持3G/4G，RJ45以太網接口，RS485，RS232等通訊方式把采集（jí）到的數據傳輸到雲平（píng）台，保存，分析，統（tǒng）計展示，預警處理。巡航軌跡回放走航（háng）式監（jiān）測係統均配備GPS定位模塊，實時上傳設備的位置至服務器，用戶（hù）可登陸我司雲平台（tái）根據時間段查詢設備在改時間（jiān）段的移動軌跡，並（bìng）可（kě）進行回放查看。

斷點續傳

為預防設備（bèi）出現斷網現象，從而導致監測數據丟失，我司特開發了斷（duàn）點續傳功能，當設備監測到網絡（luò）中斷時（shí），自動將監測數據保存至本地，待檢測到設備恢複網咯後，自動將斷線的這段時間裏所監測到的數據上傳至服務器保存。

視頻監控

可配備高清網絡攝像機，實現對現場情況的實時圖像監控，基於數據庫的視頻疊加功能。支持（chí）與海康、大華等品牌攝像頭進行數據視頻疊加開發，配套客戶端和手機APP遠程查看錄像，通過上位機（jī）軟件設置閥值，超標自動（dòng）抓拍上（shàng）傳圖片，可實時錄像存（cún）儲時（shí）間不少於1個月。支持寬帶/WIFI/GPRS傳出方案。

係統架構

【1】采集端：采（cǎi）集端一般（bān）指現場數采儀或（huò）監測設備數據采集傳（chuán）輸模塊，采集端並非屬（shǔ）於（yú）本係統的一（yī）部（bù）分，圖中給出隻是為了方便描述。
【2】網絡通信（xìn）層：網絡通信服務端係（xì）統，基於TCP協議，負責與采集端維持連接，進行數據通信。
【3】校驗、分析（xī）等處理，然後（hòu）交由下層；另（lìng）一方麵，執行底層向采集端的發送（sòng）任務，將發送任務組織為遵循規（guī）範（fàn）的報文交（jiāo）由網絡通信層（céng）。

【4】監測數據處理層：報文處理層將監測數據報文解析為預定義格式的數（shù）據後交由本子（zǐ）係統，本子係統負責數據的最終存儲。本子係統劃分為兩個（gè）單元：本地緩存和數據庫存儲，本地緩存單元（yuán）負責將數據緩存至本（běn）地磁盤，數據庫存儲單元（yuán）負責將緩存的數據存至數據庫。
【5】設備參數狀態處理層。報（bào）文（wén）處理層將監測數據報文解析為預定義格式的數據後交由本子係（xì）統，本子係統負責數（shù）據的（de）最終存儲。本子係（xì）統根據業務需求劃分為兩個模塊，每個模（mó）塊由本地緩存和數據庫存儲兩（liǎng）個單元組（zǔ）成。兩個模塊分別處理最新值（zhí）數據和（hé）值更新記錄數（shù）據。
【6】實時（shí）庫：將基礎信息（如站點、監（jiān）測項、設備（bèi）參數項等）常駐內存，供各業務層子係統（tǒng）使用。實時庫在整個係統架構中處於中心地位，所（suǒ）有其它（tā）業務子係統都基於（yú）它進行數據處（chù）理，它自身（shēn）沒有任何業務邏輯（jí），僅作為（wéi）數據（jù）層提供基礎信息及提供實時庫的持（chí）久化。
【7】係統啟動層：作為整（zhěng）個係統的啟動入（rù）口，負責管（guǎn）理所有業務子係統。運行監控係統：俗稱看門狗程序（xù），負（fù）責監視所有業務子係統的運行。
【8】外部接（jiē）口：提供本係統與外界（jiè）的交互訪問，按照業務需求，目前此接口需要（yào）提供遠（yuǎn）程設備控製功能。

環保信息化雲平台

環保信息（xī）化監控雲（yún）平台，基（jī）於大氣汙染網格化監測係統建設，數據24 小時實時接收、保存、擁有下載、圖表顯示、智能分（fèn）析、智能告警提醒/管理等功（gōng）能，通過多模塊處理提高了平台功能的可（kě）擴展性，亦可按照客戶需求進行對應的模塊（kuài）功能開發的統合（hé）監管平台（tái）。本平台架設在服務器上，采用B / S 構架，通過網（wǎng）絡實現遠程登錄，無需（xū）安（ān）裝任何軟件，通過瀏（liú）覽器即可登錄查看。

【係統功能】

前置通訊功能
係統軟件通過同時支持多種通訊方式（如有線、無（wú）線、串口），多（duō）種通（tōng）訊模式（如定時發送模（mó）式、實時發送模式、召喚發送模式（shì）等）和多種通（tōng）訊協議進行（háng）數據采集。

實時內存庫（kù）

為（wéi）了能保證係統的實時性，係統設有一個緊湊的、功能強大的實（shí）時內存庫，用（yòng）來實時、高效地處理海量實時（shí）數（shù）據、實時狀態、實時（shí）報警、遙調（diào）指令、計算量數據等，對內部數據對象（xiàng）進行查找、定位、過濾等，並（bìng）且實時刷新。實時內（nèi）存（cún）庫提（tí）供數據訪問接口，以（yǐ）便於第三方或軟（ruǎn）件開發人（rén）員訪問其中的（de）數據（如WEB開（kāi）發人員通過該接口在網頁（yè）上顯示相關數據）。

實時內存庫

為了能保（bǎo）證係統的實時性，係統（tǒng）設有一個緊湊的、功能（néng）強大的實時內存（cún）庫，用來實（shí）時、高效地處理海量實時數據、實時狀態（tài）、實時報警、遙調指令、計算量數據等，對內部數據對象進行查找、定位、過濾等，並且實時刷新。

數據處理

係統軟件可采集海量數據，這些海量數據需要快速、有效地處理，而係統軟件具有很強的數據處理能力，能根據客戶提供的計算（suàn）公式、工程轉換方法、項（xiàng）目係數（shù）、審核規則、國家或行業相（xiàng）關規定等對采集的（de）原始數據進（jìn）行運算，算完後（hòu）將原始數據和運算後數（shù）據在數據庫不同表中同時分別存儲。且出現越限數據、質量碼異常（cháng）數據係統產生相關報警。

數據存儲

係統軟件具有多種數據庫（kù）的寫入功能（néng），如ORACLE等。管理員通過（guò）相（xiàng）關配置界（jiè）麵選擇其（qí）中一（yī）種數據庫。係統具備（bèi）數據緩存技術，將來不（bú）及寫入數據庫的（de）數（shù）據及時存儲（chǔ）到實時文件裏，在係統空閑時（shí）或故（gù）障恢複後及時將數據補回到數據庫內（nèi），確（què）保數據不丟失。
對於與數據庫的連接、插（chā）入、查詢等（děng）操作，充分（fèn）考慮了係統的容錯性，如出（chū）現斷線重連、異常屏蔽、數據庫死鎖（suǒ）等異常現象，係統（tǒng）均（jun1）具有處理能力。係統采用多線程、多連（lián）接方式對數據庫進行操作，以確保（bǎo）海量（liàng）數據（jù）的插入、查詢、更新等（děng）。

【係統拓撲】

【技術特點】
【1】大氣汙染實時監控雲平台（tái），無論身在（zài）何處，可隨（suí）時隨地通過電腦網頁在線查看（kàn）曆史數據（jù）和實時數據。

【2】多站查詢（xún）：主要用於多台設備進行數據對比查詢；支（zhī）持巡航軌跡（jì）回放追溯。

【3】設備（bèi）可分區域顯示與管理；滿足政府監管平台框架及功能要求；實時數據查看；曆史數據變化曲線圖查看。

【4】支持小時平均，日平均，月平均；支持數據同比與環比分析；支持對各項指標進行（háng）排名。

【5】空氣質量優良情況統計；數據導出（chū），Excel 表格形式統計數據。支持設備管（guǎn）理，設備（bèi）檔（dàng）案，售後、升級記錄；支持用戶管理與（yǔ）權限（xiàn）管理。

【6】可根據（jù）需要開（kāi）放相關數據接口；支持 5000 以上數量級的設備（bèi）接入（rù）；支持OEM 定（dìng）製開發，支持定製界麵。

【7】支持多種參（cān）數監管，VOCs、顆粒物（PM2.5/PM10/TSP）、噪聲、氣象五參數、負氧（yǎng）離子、總輻射、光照強度、雨量、O2、H2S、NH3、SO2、NO2、CO2、CO、O3、CH2O 等監（jiān）測數據處理。

【8】實時告（gào）警頁麵查看，曆（lì）史告警記錄查詢；支持多（duō）種遠程啟動聯動功能，網頁，微信，配套軟件等方式；報警閥值遠（yuǎn）程（chéng）可配置。

【9】可以隨時隨地通過智能手機查看曆（lì）史和實時數據（jù）。

【10】標準GIS 實時地圖，支持 GIS 電子地圖狀（zhuàng）態（tài）顯示，離線，在線，與報警閃動。

【11】實時數據與國控點數據同一畫（huà）麵輸出比（bǐ）對；設備實時數據與狀態顯示。

【12】數據庫自動備份與容災，確保數據案例不丟。

【係統性能】

》由於本係統負責現場各類上（shàng）傳數據的接收、處理、分析和存儲，因此係統的健壯性、穩定性非常重要。係統需具備如下性能：
》係統寫入速度不低（dī）於10000條/秒。可（kě）確保7*24小時穩定（dìng）無故障運行。
》可支持10000個點的數據並發處理，並且可擴展通訊協議。

平台功能

》數據中心（xīn）:展（zhǎn）示設（shè）備的基本實時參數和（hé）設備狀態（tài）等
》地圖監測:以電子地（dì）圖的形式展示設備的（de）所在位置，點擊後可以顯示設備的各式參數
車載VOCs走航監測係統車載顆粒物走航監測係統

》視頻中心:對（duì）用戶所擁（yōng）有的（de）設備的（de）攝像頭進行一（yī）個統一的瀏覽和顯示
》數據分析：曆史數據:展示設備的曆史數據；數據對比：進行設備（bèi）的數據對比分析；檢測排名：設備的實時數據總覽排（pái）名（míng）；傳輸統計（jì）：展示設備的（de）所選時間內的數據傳輸（shū）統計。

》汙染日曆：顯（xiǎn）示出設（shè）備所選月份的汙染物濃度情況；數據導出（chū）：導出設備（bèi）所需數據；告警中心：實時告警:展示目前旗（qí）下設備的告警情況；曆史告警:顯示設備所（suǒ）選時間內的告警情況。
》狀態總（zǒng）覽：總覽用戶旗下全部設備狀態及設（shè）備信息；操作日誌：該帳號最近的操作記錄；設備管理：對設備進行管理；用戶管理：對用戶進行管（guǎn）理；個人中心：用戶自身信（xìn）息修改；數據大屏：一張圖（tú）顯示（shì）監管（guǎn）數據。