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景区空气质量环境监测系统
  • 作者: 富凯特
  • 来源: 本公司创作
  • 日期 : 2018-02-05


第一章 景区环境监测的意义

 
景区是人们欣赏游玩、休闲放松的地方。这里远离都市的喧嚣、没有工业的污染，没有蓝烟尾气与PM2.5。这里只有清新的空气、明媚的阳光、宜人的气候、拂面的微风……让人畅游其中、恋恋不舍。
景区所产出的本身就是舒适的环境，对景区的环境空气监测是正面的，积极的，出于倡导健康生活方式的目的，引导人们走向优质环境区域，为优良的环境发展提供参考依据。
由此可知，对环境空气监测的目的不同，测量的角度不同，测量的场所不同，最终测量的参数也有所不同。
景区的环境空气监测，是为了向更加有利于人体健康的积极方向发展。主要参数集中于大气中的二氧化硫SO2、二氧化氮NO2、一氧化碳CO、臭氧O3、有机挥发物VOC、二氧化碳CO2、气象风速风向、空气温度湿度、阳光强度与辐射程度、空气的洁净程度等。
景区的环境空气监测，不仅可以让景区向更加优秀的方向发展，而且通过空气质量公示，可以引导更多的游客前来旅游，繁荣商业。
深圳市富凯特科技有限公司研发的整个监测系统的数据传输平台因为无线通讯技术的迅猛发展而得到更广泛的应用，可以更快、更方便地进行系统前端设备的部署，节省投资并达到高效率的管理和高质量的服务水平。
基于无线网络的环境空气自动监测系统，是真实反映环境空气质量动态变化，实现环境空气质量日报、预报的重要技术手段，因此，作为新时期物联网的典型行业应用，无线空气质量自动监测系统在各方需求基础上逐渐开展应用并全面发展起来。
 
  •  景区环境监测的内容

2.1  监测项目

可选参数 推荐量程 检测精度 分辨率 检测原理
Pm2.5颗粒物 0-1000ug/m³ ±10%FS 1ug/m³ 激光
Pm10颗粒物 0-1000ug/m³ ±10%FS 1ug/m³ 激光
TSP 0-10mg/m3 ±10%FS 1µg/m3 激光
CO一氧化碳 0-200ppm ±2%FS 0.01ppm 电化学
SO2二氧化硫 0-1ppm ±2%FS 0.001ppm 电化学
NO2二氧化氮 0-1ppm ±2%FS 0.001ppm 电化学
O3臭氧 0-1ppm ±2%FS 0.001ppm 电化学
VOC挥发物 0-50ppm ±2%FS 0.001ppm 光离子
H2S硫化氢 0-50ppm ±2%FS 0.01ppm 电化学
CH2O甲醛 0-10ppm ±2%FS 0.01ppm 电化学
温度 -40-60℃ ±0.3℃ 0.1℃ 电容式
湿度 0-100%RH ±3%RH 0.1%RH 电容式
风速 0-30m/s ±(0.3+0.03V)m/s 0.1m/s 流体力学原理
风向 0-360° ±1.5° 1° 流体力学原理
噪音 25-130dB ±1dB 10Hz-12.5kHz 电阻式
 

2.2  空气质量评价点设置数量要求

国家环境空气质量评价点设置数量要求
建成区人口(万人) 建成区面积（km2） 监测点数
<10 <20 1
10-50 20-50 2
50-100 50-100 4
100-200 100-150 6
200-300 150-200 8
>300 >200 按每25 -30 km2建成区面积设1个监测点，并且不少于8个点
 

2.3  监测点位周围环境与采样口设置的具体要求

  1. 监测点周围50米范围内不应有污染源；
  2. 点式监测仪器采样口周围，监测光束附近或开放光程监测仪器发射光源到监测光束接收端之间不能有阻碍环境空气流通的高大建筑物、树木或其他障碍物。从采样口或监测光束到附近最高障碍物之间的水平距离，应为该障碍物与采样口或监测光束高度差的两倍以上；
  3. 采样口周围水平面应保证270°以上的捕集空间，如果采样口一边靠近建筑物，采样口周围水平面应有180°以上的自由空间；
  4. 监测点周围环境状况相对稳定，安全和防火措施有保障；
  5. 监测点附近无强大的电磁干扰，周围有稳定可靠的电力供应，通信线路容易安装检修；
  6. 监测点周围应有合适的车辆通道。
  7. 针对道路交通的污染监控点，其采样口离地面的高度应在2 ～5米范围内；
  8. 在建筑物上安装监测仪器时，监测仪器的采样口离建筑物墙壁、屋顶等支撑物表面的距离应大于1米；
  9. 使用开放光程监测仪器进行空气质量监测时，在监测光束能完全通过的情况下，允许监测光束从日平均机动车流量少于10,000辆的道路上空、对监测结果影响不大的小污染源和少量未达到间隔距离要求的树木或建筑物上空穿过，穿过的合计距离，不能超过监测光束总光程长度的10%；
  10. 对于空气质量评价点，应避免车辆尾气或其他污染源直接对监测结果产生干扰，点式仪器采样口与道路之间最小间隔距离应按下表的要求确定：
  11. 污染监控点的具体设置原则根据监测目的由地方环境保护行政主管部门确定。针对道路交通的污染监控点，采样口距道路边缘距离不得超过20米；
 

第三章  系统概述

3.1  系统功能描述

基于无线网络的景区空气质量自动监测系统是以自动监测仪器为采集前端、以无线数据通讯设备为关键节点、以移动运营商数据网络为传输通道、以功能完备的后台监测管理软件为支撑的一体化整合系统。
自动监测仪器（空气质量监测站）由传感器节点、空气质量多参数监测仪器以及A/D转换、数据接口等单元组成，负责自动采样、自动监测区域所部署的传感器节点、监测每点的数据。
数据通过接口协议进入无线通讯节点设备传输通道，由无线通讯数据终端负责将数据传输到监测管理中心。
中心接收到相关参数数据，通过后台监测管理系统进行数据汇总、整理和综合分析并转化成详细信息实时在监测终端或大屏幕上进行显示，工作人员可以在监控中心或办公室进行监测，随时得到即时数据报告，实现远端无人值守。
景区空气质量无线监测系统功能特点：
  1. 整合GPRS/无线模块通信技术，实时监测景区大气环境数据，实时进行数据传输，实时控制现场设备的运行状态；
  2. 实现各类监测数据的接收、显示、统计、自动分析、存储、应用、发布；
  3. 利用数据库接口功能，在监测管理中心显示终端上直观地生成可视化的计算结果图表；
  4. 选用先进的开发技术，应用系统操作简便、人机界面友好，适合各层面人员操作使用；
  5. 具有超前的设计理念，根据环境管理工作的发展和要求，能够随时进行扩充，并兼容现有应用系统；
  6. 在网络覆盖面、可靠性、稳定性、实时传输速度、数据传输的准确性及安全性、操作界面、建设投资及系统日常运行费用合理等方面具有良好的体现。
 

3.2系统功能模块示意图

 

3.2.1  系统组网示意图

 

第四章  系统详细设计

4.1环境监测系统多参数气体监测仪
 
产品型号：FKT-JCY
产品简介
多参数大气环境检测仪适用于各种特殊环境和室内环境（二氧化硫SO2、二氧化氮NO2、一氧化碳CO、臭氧O3、有机挥发物VOC、二氧化碳CO2、气象风速风向、空气温度湿度、阳光强度与辐射程度、空气的洁净程度等。）等气体浓度连续在线检测，仪器采用进口电化学传感器、红外传感器和微控制器技术，具有信号稳定，精度高、重复性好等优点。仪器兼容各种控制报警器、PLC、DCS 等控制系统，可以实现远程监视，远程控制，远程报警，计算机数据存储、分析等功能。各种气体参数可根据客户不同要求进行选配。
产品特点
★ 仪器兼容各种控制报警器、PLC、DCS 等控制系统， 可以实现远程监视，远程控制，远程报警，计算机数据存 储、分析等功能。各种气体参数可根据客户不同要求进行选配，分析等功能。各种气体参数可根据客户不同要求进行选配。
★ 现场气体浓度液晶显示、无限数据传输（选配）；
★ 原装进口传感器处理芯片，保证传感器的最大精度，ROHS环保元器件 精心电路软硬件设计，故障率低，稳定时间短 高精度、长寿命的电化学、红外进口传感器；★ 强大的软件设置支持,满足客户1.0000-99999之间的任意量程和所有气体检测需求;      
★ 适用于多种气体同时检测，客户可以灵活选择使用 内置通气泵，无须考虑安装方向,壁挂，平铺均可监测 气体单位名称PPM、%VOL，可任意设定；
★ 程序运算采用了三位浮点数技术，保证了运算的精度；
★ Rs485总线通讯，布线简单方便；4～20mA电流输出信号，可校正、全隔离，产品抗干扰能力强；
★ 精巧的电源设计、精湛的防雷设计、纯SMT元件贴片工艺,使得产品性能稳定； 巧妙的结构设计，检测仪接线免上螺丝,安装极为简便；
★ 结构考虑空气动力原理，实现自动实时采样；
★ 专为室内环境监测系统设计,不仅仅只有4-20ma,RS485输出，更有WIFI，GPRS传输方式可以选配， 不仅仅检测是PM2.5，pm10、甲醛、二氧化碳、一氧化碳、空气质量等均可以选择
显示部分采用真彩TFT屏幕，数据高清显示，背景附动态的数据曲线图，显示1小时平均值，实时值等， 可以配置检测仪屏幕定时休眠，触碰即可点亮屏幕（默认常亮）
4.2技术参数
检测气体 客户自选 重复性 ≤±2%
检测方式 扩散式 泵吸式(可选) 零点漂移 ≤±1%（F.S/年）
显示方式 液晶触摸屏（选配） 线性误差 ±2%
功耗 350Ma-600mA 使用寿命 传感器2-5年以上
工作电源 12-24V 零点漂移 ≤±1%FS年
工作温度 -10～70C° 外壳材料 铝合金
工作压力 86KPa～110KPa 重量 200g
工作湿度 10～95%RH非凝露 预热时间 30秒
安装方式 壁挂式 数据刷新 4秒
恢复时间 小于30S 外形尺寸 450g/195mm×115mm×40mm
输出信号 Rs485  GPRS  wifi  ZIGBEE  433  TCP/IP
 
4.3根据景区环境检测项目可以自由选择检测参数
可选参数 推荐量程 检测精度 分辨率 检测原理
Pm2.5颗粒物 0-1000ug/m³ ±10%FS 1ug/m³ 激光
Pm10颗粒物 0-1000ug/m³ ±10%FS 1ug/m³ 激光
TSP 0-10mg/m3 ±10%FS 1µg/m3 激光
CO一氧化碳 0-200ppm ±2%FS 0.01ppm 电化学
SO2二氧化硫 0-1ppm ±2%FS 0.001ppm 电化学
NO2二氧化氮 0-1ppm ±2%FS 0.001ppm 电化学
O3臭氧 0-1ppm ±2%FS 0.001ppm 电化学
VOC挥发物 0-50ppm ±2%FS 0.001ppm 光离子
H2S硫化氢 0-50ppm ±2%FS 0.01ppm 电化学
CH2O甲醛 0-10ppm ±2%FS 0.01ppm 电化学
温度 -40-60℃ ±0.3℃ 0.1℃ 电容式
湿度 0-100%RH ±3%RH 0.1%RH 电容式
风速 0-30m/s ±(0.3+0.03V)m/s 0.1m/s 流体力学原理
风向 0-360° ±1.5° 1° 流体力学原理
噪音 25-130dB ±1dB 10Hz-12.5kHz 电阻式

 

第五章 监测中心管理系统

5.1系统功能描述

监测管理中心对各个监测站进行控制指挥，各监测站采集各种空气质量参数，两者间的控制信息和监测数据通过系统无线数据传输设备的DTU模块功能完成。监测中心既是各监测站的指挥中心，又是监测站监测数据的汇集、处理和存贮的数据库。
各监测站可设置为自动定时向监测中心发送信息，也可设置为平时处于待机状态，在收到监测中心的指令后才开始启动工作，将信息发送给监测中心，各监测站有数据采集，命令识别，数据发送的功能。

5.2 子站软件功能

★ 监测项目由用户设置组态，适应不同的子站配置。
★ 可对一次仪表输出模拟信号采集，并进行A/D转换。
★ 可通过RS232、RS485口直接采集带通讯功能的一次仪表的数据。
★ 可通过数据通讯接口与中心站远程联系，实现数据传输及控制。
★ 采集数据可用图形动态显示，以分钟平均值为基本数据，自动生成数据文件。
★ 可查阅任意一日的原始数据，统计小时平均值及污染指数，生成日报、周报、月报、年报等，并可打印输出。
★ 可将任意一日的原始数据和统计小时均值以文本文件导出。
★ 可以控制一次仪表的调零。
★ 可主动呼叫向远程发送任意一日任意时段的数据。

5.3 中心站软件功能

  1. 在线监测和远程控制
可以在线查看、查询、获取各种模拟设备和开关的最新数据、状况。并可以实现定时监测。中心控制室可以实时显示各项空气质量参数数据,能够对监测现场设备进行远程启动、设定工作时间、调整工作周期、数据二次查询等远程操作，并将分析结果和设备运行日志记录于监测管理中心数据中。
  1. 报警处理
报警有四种：断线报警（包括设备故障报警）、超标报警、开关设备报警和异常情况报警。可以灵活设定报警条件，并和人员的手机、短信绑定，在满足报警条件时，自动发送报警信息。
  1. 短信服务
短信服务有：数据传送，可以把监测站的数据发送到指定的手机；短信报警（数据报警，断线报警，开关设备报警，监测仪器报警）；批量配置报警数据；自写短信，自定义短信的内容和发送对象。
  1. 查询统计
提供多种条件查询方式和查询结果分类、分项排序、统计最大值、最小值、平均值、汇总值等分析处理功能。提供统计各类监测数据功能并提供查询结果打印。
  1. 分析报表 
对于监测统计数据按指定的时间段进行列表和图形方式分析，列表分析以表格的方式给出，图形方式通过曲线、柱状和饼状等图形直观的显示。
可将各子站的统计日报数据转入年度数据库，以进一步编辑处理，导出为可上报的国家标准要求的数据库文件，如：生成日报、周报、月报、年报等。
系统至少提供以下报表并能够按照所见即所得的效果进行打印：
  1. 实时监测数据日报表（曲线图），月报表（曲线图），年报表（曲线图）
  2. 历史监测数据报表
  3. 超标监测数据报表
  4. 网络反控日志
  5. 试剂报警日志
  6. 数据汇总报表
  7. 数据历史查询报表
  8. 数据分析统计报表（含柱状或饼状图），包括负氧离子浓度、温度、湿度、光照、辐射、风速、风向、空气洁净度等总量统计报表、大气自动监测日监测数据分析报表
  9. 数据标记和剔除
特定的职能管理部门在审查分析数据的过程中，对于已经确认异常或无效的数据能够进行手动标记或剔除操作。对于任何的标记或剔除操作，系统自动记忆，作为日志备查。
  1. 系统管理 
设置系统的一些参数，包括权限管理、常量管理、设备管理、在线列表和监控源类型设置等。
  • 应用市场
空气环境监测设备嵌套、空气环境监测系统集成、空气环境监测仪、小区园林环境监控系统、景区环境监测系统等。
     数年来，深圳市富凯特科技有限公司以“同步国际先进水平，创国际方案服务品牌”为目标，走国际合作、自主开发之路，源源不断地推出了具有国际先进水平的传感器应用方案。公司引进国际传感器及配套方案现已广泛应用于应用行业分布广泛，涵盖石油、化工、冶金、采矿、电子、电力、制药、食品、医疗卫生、农业、燃气、市政工程、家庭安全与健康、公用场所、道路安全管理、污水处理、生物科学、航天航空、军事反恐等领域，用于防火防爆、预防中毒、污染监测、环境治理、改善人居环境，汽车电子、航海航空、动力机车、医疗器械、通信设备、电力控制、石油化工、大气环保、水质监测等行业，为行业客户HSE管理体系的建立、民用和个人气体安全防护提供适合、优质、高性价比的产品与服务。
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