7寸人機(jī)界面在環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀器中的應(yīng)用
一、方案背景
隨著當(dāng)今世界工業(yè)化程度越來(lái)越高，物質(zhì)生活質(zhì)量提高的同時(shí)也帶來(lái)了環(huán)境質(zhì)量的破壞。人類(lèi)的身體健康受周邊環(huán)境直接影響，空氣質(zhì)量問(wèn)題日益成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。空氣中的污染物主要包括可吸入顆粒物(例如PM2.5)、二氧化硫、二氧化碳等，對(duì)人體健康的危害主要表現(xiàn)為對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響。長(zhǎng)時(shí)間吸入可能引起呼吸功能下降、呼吸道癥狀增加甚至更加嚴(yán)重的后果?？諝猸h(huán)境的保護(hù)要有可靠、有效的監(jiān)測(cè)手段，為環(huán)境的治理提供強(qiáng)有力的依托。監(jiān)測(cè)空氣環(huán)境中各污染物的濃度，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果傳輸給遠(yuǎn)程終端成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
我國(guó)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(cè)手段，這種方式不能及時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)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(duì)各種突發(fā)性污染源及污染現(xiàn)場(chǎng)，也不能做到即時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)和處理。環(huán)保系統(tǒng)中，常常需要對(duì)眾多的污染排放點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，大部分監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)發(fā)送到管理中心的后端服務(wù)器進(jìn)行處理。由于監(jiān)測(cè)點(diǎn)分散，分布范圍廣，而且大多設(shè)置在環(huán)境較惡劣的地區(qū)，通過(guò)電話(huà)線(xiàn)傳送數(shù)據(jù)往往事倍功半。
二、應(yīng)用方案介紹
工作原理
環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀器通過(guò)2G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，成為環(huán)保部門(mén)選擇的通信手段之一。污染源監(jiān)測(cè)設(shè)備可將采集到的污染數(shù)據(jù)和告警信息通過(guò)2G網(wǎng)絡(luò)及時(shí)發(fā)送到環(huán)保監(jiān)測(cè)部門(mén)，實(shí)現(xiàn)對(duì)排污單位或個(gè)人的及時(shí)管理，可以大大提高環(huán)保部門(mén)的工作效率。
污染源在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)從底層向上可分為污染源現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站、傳輸網(wǎng)絡(luò)和環(huán)保局中心站3 個(gè)層次（如下圖所示）。
1）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站位于各個(gè)污染源現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，又可分為現(xiàn)場(chǎng)儀表、現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集傳輸服務(wù)器、無(wú)線(xiàn)傳輸終端等組成，主要完成數(shù)據(jù)的采集和處理、GPRS終端組網(wǎng)，完成數(shù)據(jù)采集、分析、GPRS網(wǎng)絡(luò)接入、無(wú)線(xiàn)透明傳輸鏈路建立等工作。
2）傳輸網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)將污染源現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)傳輸?shù)江h(huán)保局中心站，屬于傳輸介質(zhì)；
3）環(huán)保局中心站它通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸層和現(xiàn)場(chǎng)層相互通訊，交換數(shù)據(jù)、指令下達(dá)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)層的集中遠(yuǎn)程監(jiān)控，并且可以通過(guò)其軟件接口與視頻系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫結(jié)合。
系統(tǒng)功能
1）、實(shí)時(shí)監(jiān)控管理
2）、強(qiáng)大的報(bào)警與預(yù)警功能
3）、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析
4）、與地理信息系統(tǒng)(GIS)無(wú)縫集成
5）、系統(tǒng)管理
三、方案優(yōu)點(diǎn)
將自動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)以及GIS 等信息技術(shù)引入環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,采用SIMCOM工業(yè)級(jí)的無(wú)線(xiàn)傳輸模塊、組建包括污染源在內(nèi)的各環(huán)境要素在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)污染源在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與建設(shè),對(duì)重點(diǎn)污染源進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),動(dòng)態(tài)掌握重點(diǎn)污染源企業(yè)的排污及超標(biāo)情況,對(duì)加強(qiáng)重點(diǎn)污染企業(yè)、流域污染物排放的監(jiān)督、總量控制、防止重大污染事故的發(fā)生,提高我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)信息化水平以及環(huán)境決策與管理能力等都具有重大意義。
環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀器基于2G技術(shù)，它由氣體采集器、HMI、數(shù)據(jù)中心（管理工作站，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，web發(fā)布服務(wù)器）組成。采集器負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集各種監(jiān)測(cè)參數(shù)（可吸入顆粒物(例如PM2.5)、二氧化硫、二氧化碳等），然后匯總到HMI，通過(guò)內(nèi)置的2G模塊，發(fā)送數(shù)據(jù)到服務(wù)器，服務(wù)器上的數(shù)據(jù)可以通過(guò)web和客戶(hù)端形式發(fā)布到各個(gè)省縣級(jí)環(huán)保監(jiān)測(cè)單位。具有采集數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確，能快速生成統(tǒng)計(jì)分析,安全可靠等特點(diǎn)，極大地提高了數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性，穩(wěn)定性，高效性。