大气网（wǎng）格化环境在线（xiàn）监测系统
一、概述
网格化大气环境监测微型站是根据十三五及各（gè）地大气污染监（jiān）测治理政策生（shēng）产的新型空气质量在线多参（cān）数监测系统，严格按照国家标准对（duì）四气(CO、SO2、NO2、O3)、两尘(PM2.5、PM10)、气象五参(温度、湿度（dù）、风速、风向、气压)、可选配TVOC，H2S，NH3等多项参数监测，并将数据通过大数据分析平台可视化地展现出来，实现远程监测，远程警示，污染源严格防治的目标。
二、解决方案
2.1系统构成
本监测系统方案由以下5个部分构（gòu）成：供电系统、电控（kòng）箱、监测设备、配套组件、大（dà）数据平台。
供电系统：太阳能+锂电池(满足日常所需，但阴雨环境较多持续21天)、市电
电（diàn）控箱：变送模块、温度补偿、抗交（jiāo）叉干扰系数等
监测设备：四气（qì）两（liǎng）尘、气象五参、TVOC(另（lìng）拓展其他气体)
配套配件：立杆、外（wài）壳、可选配显示屏，摄像球机
大数据平台（tái）：由安帕尔15年研发至今更新第三（sān）代的数（shù）据分析平台
2.2适（shì）用环境
城市（shì）环（huán）境监（jiān）测、市政环境监测、移动（dòng）环境监测、企业化工园区、交通污染环境监测、居民区/学校/医院空气质量环境监测，公园/森林环境（jìng）监（jiān）测。
2.3功能特点（diǎn）
1.采样方（fāng）式：扩散式/泵吸式
2.通讯方式：4G/以（yǐ）太网接口
3.内（nèi）置大（dà）容量SD卡，存储两年数据
4.实现各类参数采（cǎi）集、数据处理、数据上传功能
5.采用进口高灵敏度传感器，响应（yīng）速度快，分辨率高，线性好，检测下限达到ppb级，高温（wēn）条件（jiàn）下稳定运行。
6.具备设备状态（tài）指（zhǐ）示功能，可直（zhí）观辨别设备工作状态。
7.具备太阳能+锂电池+市电的供电系统
8.设备可（kě）自动报告传感器运行状态、系统电源状态、锂电池状态等
9.可通过远程终端对设备进行远程校准和程序升级
10.支持断点续传功能，避免网络（luò）环境问题造成的数据丢失。
11.维护成本低，备件价（jià）格低（dī）、更换（huàn）简单，无工具拆卸，方（fāng）便点位迁移
三、点位布（bù）设（shè）原则
大气（qì）污（wū）染防治精细化监（jiān）测需求，可（kě）根据（jù）XX的地理环境和气候条件，对XX整个行政区域划分为不（bú）同的网格，分别对其进行布点（diǎn）监测（cè）。
3.1 点位布（bù）设原则
1. 代（dài）表性
具有较好的代表性，能（néng）客观反映一定空间范围内的环境空气质（zhì）量水（shuǐ）平和变化规划，客观评价（jià）城（chéng）市（shì）、区域环境空气状况，污染源对环境空气质量影响（xiǎng），满足为公众提供环境空气状况健康指引的需求。
2. 可比性
同类型监测点设置条件尽可能（néng）一致，使各个监测点获取的数据具有可（kě）比性。
3. 整体性
环（huán）境空气（qì）质量评价城市点应考虑城（chéng）市自然地理（lǐ）、气象等综合环境因素，以及工业布（bù）局、人口分布等社会（huì）经济特点，在布局（jú）上应反映城市（shì）主（zhǔ）要功能区和主要大气污染源的空气质（zhì）量现状及变化趋势，从整体（tǐ）出发合理（lǐ）布局，监测点之间相互协调。
4. 前瞻性
应结合城乡建设规划考虑（lǜ）监测点的布设，使确定的监测点能兼顾未来（lái）城乡空（kōng）间格局变化趋势。
5. 稳定性
监测点位置一（yī）经确定，原则上不应变更，以保证检测资料的连（lián）续（xù）性和可比性。
3.2 布点布设要求
1. 现场环境调查
确定采样点布（bù）设之前，应进行详细的调查（chá）研究（jiū），其内容包括：
1) 对本地区大气污染源进行调查, 初步（bù）分析出各块地域的污染源概况;
2) 了解本地区常年主导风（fēng）向，大致估计出（chū）污染物的可能扩散概况;
3) 利用现场调研与人群随（suí）机调查，初步判断污染物的影响程度;
4) 利用已有的监测资料推断分析应设点的数量和方位。
2. 点位布设方（fāng）法（fǎ）
1) 功能区布点法
一个城市或（huò）一个区域可以按其功能分为工业区（qū）、居民区、交通稠密区、商业繁华区、文化区、清洁区、对照区等各功能区的（de）采样点数目的（de）设（shè）置不要求平均，通常在污染集中的工业区、人口密集的居民区、交（jiāo）通稠密区应多设采样点，同时（shí）应在对照区或清洁区设（shè）置（zhì）1～2个对照点（diǎn）。
2) 几（jǐ）何图（tú）形布点法
目前常用以下3种布设方法：
A. 网（wǎng）格布点法（fǎ）：这种布点法是将监测区（qū）域地（dì）面划分成若干均匀（yún）网状方格，采样点设在两条直线的交点处或方格中心。每个方格为正方形（xíng），可从地图上均匀描绘，方格实地面积视所测区域大（dà）小（xiǎo）、污染源强度、人（rén）口分布、监测目的和（hé）监测力（lì）量而定，一般是（shì）1～9平方公里布一个点。若主导风向明确，下风向设点应（yīng）多一些，一般约占（zhàn）采样（yàng）点总数的60%。这种布点方法（fǎ）适（shì）用于有多个（gè）污染源，且（qiě）污染源分布比较均匀的情况。
B. 同（tóng）心圆布点法：此种布点方法主要用于多个（gè）污染源构成的污染群，或污染集中的地区。布点是以污染源为中心画出同（tóng）心圆，半径视具体情况而定，再从同心圆画45°夹角的射线若干，放射（shè）线与同心圆圆（yuán）周的交（jiāo）点即是采样点。
C. 扇形布点（diǎn）法：此种（zhǒng）方（fāng）法适用于主导风向明显的地区，或孤立的高架点源。以（yǐ）点源（yuán）为顶点，主导风向为轴线，在下风向地面上划出一个扇（shàn）形区域作为布点范围。扇形（xíng）角度一般为（wéi）45°～90°。采样点（diǎn）设在距点源不同距离的若干弧（hú）线上，相（xiàng）邻两（liǎng）点与顶点连（lián）线的夹角一般取（qǔ）10°～20°。
以上几（jǐ）种采样（yàng）布点方法（fǎ）,可以单独使用,也可以综合使用,目的就是要求有代表性（xìng）地反映污染物浓度,为大（dà）气监测提供（gòng）可靠的样品.
3. 点位（wèi）布设（shè）要求
监测点位布设要求主要根据（jù）区域（yù）的污（wū）染源资料、气象（xiàng）资料和地理条件等因素，了解空气污（wū）染物排放（fàng）源的特（tè）征、大小和（hé）分布，污染物的性质和排放（fàng）规律，影响污（wū）染物迁（qiān）移、扩散（sàn）的环境条件(地形、地物等)及气（qì）象因素，通过开展环境空气（qì）质（zhì）量状况调（diào）查的方（fāng）式然后根据检测（cè）目的科学地选择监测（cè）点。
根据不同（tóng）监测目的分为监测网格和质控网（wǎng）格，其中前者以监测所布（bù）设区域的空气质（zhì）量状况、污染（rǎn）特征和变化趋势为目（mù）的而布设。后（hòu）者以为监测网格中各点位微型空气监测站提供校准数（shù）据为目的而布设（shè）。
1) 环境空气质量监控网格
结合不同监控区域人口规模（mó）、建成区情况以及地形、气象（xiàng）等自然因素综合考（kǎo）虑确定环境质量网格点位（wèi）的布设。点位应（yīng）尽量分布均匀，并能够覆盖整个监控区域，同时要考虑监控区域建筑、交通等分（fèn）布及规划清理，增（zēng）强可操作性。通过咨询相关（guān）专家意见，并结合已有试点城（chéng）市的应用情况和经验，网格边长不超过2千米。
2) 污染源区域监控网格
根（gēn）据不同污染源的排放特征，结（jié）合监控区（qū）域建筑分布、地形、气（qì）象（xiàng）等因素对道路交通网络、工（gōng）地扬尘网格、涉气企业网格和工业园区网格分别进行点位布设的（de）指导规范。其中工地扬尘网格、涉气企业网格和工业园区网格中占地面积差别较大，因此进一步对布点数（shù）量进行了规范。
A. 道路交通网（wǎng）格
对道路交通污染源的监控考虑以典型排放区域或（huò）路段为监控目标，城市重要交通路口、重要交通枢纽(汽车（chē）站、公（gōng）交站（zhàn）、火车站等)以及易拥堵路段的具有车流量大（dà）或（huò）车辆易减速行驶等特点，道路（lù）扬尘、机动车尾气排放显（xiǎn）著，充分考虑气象条件对污染物的扩散影响，点位设置于下风向一侧;综合考虑道路源的影响范围及项目实施过程中实地安装经验，要（yào）求点位安装位置距离道路边缘要有一定的距离，一般为（wéi）15-25米。
B. 工地（dì）扬尘网格
对工地扬尘污染源的（de）监控主要是针对目前正在施工的工地。其点位设置应根据施工工地的大小和工（gōng）期长短而定，一般而（ér）言，占地面积为1万平方及其以下的建（jiàn）筑（zhù）工地应至少设置一个监测点，当工地面积（jī）增加时，可酌情增加监测点，增加的（de）原则一般为每1万平方米（mǐ）增设1个监测点。当施工工地只有1个监测（cè）点时，应（yīng）设（shè）置在车辆的（de）主出入口，设（shè）置多个的，宜选择主要的施（shī）工（gōng）车辆出入（rù）口。点位设置应置（zhì）于工地施工区围栏安全范围内，且可直（zhí）接监控工地现场（chǎng）主要（yào）施工活动的区域。当工地工期太短时，酌情考虑。
C. 工业园区网格
工业园区作为企业污（wū）染源集中区域，同时具有污染源（yuán）类型多和占地面积大（dà）的特（tè）点，因此可参照环境（jìng）空气质量监（jiān）控网格的基本原则，采用分网格监控的方式，同时由于内部污染源聚（jù）集多且类型（xíng）复杂的特点，为（wéi）了（le）能够实现污染（rǎn）源排查的准确（què）定位（wèi），应进一步加密网格，网格边长可考虑500-1000米，具体（tǐ）视工业园区大小和污染程度决定。同时工业园区（qū）的集中污染排放势必会对周（zhōu）边（biān）环境有（yǒu）影响，监测范围也可适当放大，因此对工业园区要增加边界布点，以监控园区对周边的扩散情况。
D. 生活源（yuán）网格
生活（huó）源主要包括家庭、住宿业、餐饮业、医院（yuàn）、大型学校、公园、景点（diǎn）等燃煤锅炉、取暖设备、城（chéng）市垃圾堆放、焚烧等污染源，具有较为分散的特点，只是个别较（jiào）为集中。因此可参照环境空气（qì）质量监控网格（gé）的基本原则，采用分网格监控方式，结合监控区域的实际情况，可（kě）考虑对大型商住社区、餐饮业集中区、大型学校或学校集中（zhōng）区等集中（zhōng）区（qū）域适当（dāng）的增加点位。
3) 梯度占点位
梯度站布设应考虑当地垂（chuí）直方向（xiàng）从地面到高空的污（wū）染分布特征而布设，一般地面污染浓度变化较大，海拔（bá）越高相对变化（huà）小，因此采用近地加密布设原则。
4) 网格质控点位
网格质控（kòng）点位的（de）目的是为（wéi）周边的微型空气（qì）监测站提供校准依（yī）据，因此其选点主要考虑可以代表周边整体的环境背（bèi）景浓度。因此首先（xiān）作为质控点位应满足《环境空气质量监测点位布设技术规范(试行)》中附录A的相关要求（qiú），其次应尽可能照顾到周边（biān）的微型（xíng）空气监测（cè）站。其中具体质控的范围则决定与（yǔ）周（zhōu）边环境污染物浓度单位距离内（nèi）变化情（qíng）况，周边污染物浓度分布越平均则（zé）质（zhì）控范围越大（dà），周边污染物浓度变化梯度越大则质控范围越小，一般不应超过5千米。
3.3 点位管理
大气污染防治网（wǎng）格化监测点位的管理基本遵照采购单位作为管理（lǐ）单位，或采购单位（wèi）制定管理单位的方式，由（yóu）管理单位负责点位后期的增加、变更和撤销的审批（pī）。其中管理单位可以（yǐ）是行政管理部（bù）门或企事业单位。
四、大数据分析平台
4.1可视（shì）化显示
结合地理信息，可对上传（chuán）的分钟级、海量监测数据进行可视化处理，同时兼容国家站的数据展示，生动形象地展示出空气质量的实时数据（jù）变（biàn）化趋势和污染分布情况。
4.2污染事件监控（kòng）报警
可根据用（yòng）户当地空（kōng）气质量值和污染特征（zhēng）报警规（guī）则，利用事件捕获技（jì）术分（fèn）析每个点位的报警事件，同时向客户实时推送报警消（xiāo）息。平台自动将各污染源监控报警信息，通过短信、微信、邮件等方式，实时推送到相关管理人员，根据警报级别在平（píng）台上启动相应的处置流程，指挥现场工作人员前往取证并进行处理，较后将处理结果上传到管理平台，从而对污（wū）染源实现闭环管理。
4.3污染区域分析
通过计算一（yī）段时间内各区域污染超标（biāo）的累积概（gài）率，能（néng）够（gòu）得到经常发生污染的区域，即为超标重点区（qū）域，也可（kě）能为潜在污染源，管理者需（xū）对（duì）此类区（qū）域重点监管。
4.4基础统（tǒng）计分析
提供单点或多点历史数据对比分析、区域（yù）污（wū）染现状分析（xī）、多点空气质量排序等基础数据分（fèn）析功能。简单明了直奔主（zhǔ）题的功能设计，使用户从繁杂的数据整理工作中（zhōng）解脱出来，解决用户较关切的实际问题。
4.5移动管理
APAQ除通过WEB浏览（lǎn）器使用外（wài），还针对手机（jī）、平板等终端提（tí）供了移动便携的查询统计功（gōng）能。
五、应用（yòng）案例
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