环境监测是环境治理的基础，日益受到人们的关注和国家的政策支持。传统的高成本、低密度的标准站已不能满足现今的监测需求。空气微站作为标准站的补充，采用新技术的低成本、高密度更好发挥高效的监测效益,成为环境监测的主流发展趋势。谭 135 1048 2935

日益复杂的大气污染状况正在对传统的大气污染源监测方式提出挑战，当前实施的环境空气国控点监测系统监测点位数量有限、成本高昂，以点代面的方法导致时效性不足，达不到精细化管控的目标，且无法实现对监测体系中时空动态趋势分析、污染减排评估、污染来源追踪、环境预警预报等能力的深度挖掘。结合关于生态环境监测网络建设的要求，锦州阳光气象以丰富的大气环境监测领域经验，开发了一套可实现高密度网格化布局的低成本、多参数集成的紧凑型微型环境空气监测系统，网格化的监测体系可在区域内全覆盖，实现高时空分辨率的大气污染监测，结合信息化大数据的应用实现污染来源追踪、预警预报等功能，为环境污染防控提供更为及时有效的决策支持。

空气微站自动监测站（四气两尘微型气象站、微型环境空气监测系统、网格化监测）系统需符合GB3095-2012《环境空气质量标准》中规定，进行不同环境功能区监测点的连续自动监测且具有完善功能的监测设备，监测因子包括SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、PM10，气象五参（温度、湿度、风速、风向、气压）、可选配TVOC，H2S，NH3等多项参数监测，在无人看管的情况下自动监测数据，并通过GPRS/CDMA移动公网、专线网络（中国电信、中国移动、中国联通）传输数据。主要用于城市功能区监测、工业企业厂界监测、施工场界监测等方面。

系统的设计、制造、验收规范主要按下列标准和技术规范进行：

GB 16297-1996 《大气污染物综合排放标准》

GB-T 4208-2017外壳防护等级

GBT 15479-1995工业自动化仪表绝缘电阻、绝缘强度技术要求和试验方法

HJ 653-2013 环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统技术要求及检测方法

JJF 1172-2007 挥发性有机化合物光离子化检测仪校准规范

JJG 968-2002 烟气分析仪检定规程

GB 3095 《环境空气质量标准》

GB 16297 《大气污染物综合排放标准》

CCAEPI-RG-Y-024 《环保产品认证实施规则挥发性有机物化合物检测仪》

HJ 352-2019 《环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范(试行)》

HJ 212-2017 《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》

GB4943-1995 《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》

GBJ232-92 《电气装置安装工程施工及验收规范》

GB4943-95 《信息技术设备包括电气设备的安全》

系统设计目标

空气微站自动监测站系统目标是通过计算机和不同的通讯方式实现环境中各气象要素的远程实时在线数据采集与分析处理，对存在运行问题的环境进行了解，为研究分析者提供便捷、可靠的数据服务，为决策指挥者提供理论依据，为管理人员提供方便、快捷的日常操作与维护依据，起到维护和预防的目的。实现对监测体系中时空动态趋势分析、污染减排评估、污染来源追踪、环境预警预报等能力的深度挖掘。为了查清溯源，做趋势预警，贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》、《环境空气质量标准》以及《生态环境监测网络建设方案》的要求，更好保护和改善生活环境、生态环境，保障人体健康。欢迎来访赵

系统仪器主要特点

1.质量好，价格低，适合网格化，批量化推广。

2.采样方式：扩散式/泵吸式。

3.通讯方式：4G/以太网接口，可通过GPRS数据远传，也可通过RS232就地显示到LED大屏上。

4.内置大容量SD卡，存储两年数据。

5.实现各类参数采集、数据处理、数据上传功能。

6.采用进口高灵敏度传感器，响应速度快，分辨率高，线性好，检测下限达到ppb级，高温条件下稳定运行。

7.具备设备状态指示功能，可直观辨别设备工作状态。

8.具备太阳能+锂电池+市电的供电系统。

9.设备可自动报告传感器运行状态、系统电源状态、锂电池状态等。

10.可通过远程终端对设备进行远程校准和程序升级。

11.支持断点续传功能，避免网络环境问题造成的数据丢失。

12.维护成本低，备件价格低、更换简单，无工具拆卸，方便点位迁移。

点位布设原则

大气污染防治精细化监测需求，可根据XX的地理环境和气候条件，对XX整个行政区域划分为不同的网格，分别对其进行布点监测。

3.1 点位布设原则

1. 代表性

具有较好的代表性，能客观反映一定空间范围内的环境空气质量水平和变化规划，客观评价城市、区域环境空气状况，污染源对环境空气质量影响，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一致，使各个监测点获取的数据具有可比性。

3. 整体性

环境空气质量评价城市点应考虑城市自然地理、气象等综合环境因素，以及工业布局、人口分布等社会经济特点，在布局上应反映城市主要功能区和主要大气污染源的空气质量现状及变化趋势，从整体出发合理布局，监测点之间相互协调。

4. 前瞻性

应结合城乡建设规划考虑监测点的布设，使确定的监测点能兼顾未来城乡空间格局变化趋势。

5. 稳定性

监测点位置一经确定，原则上不应变更，以保障检测资料的连续性和可比性。

3.2 布点布设要求

1. 现场环境调查  

确定采样点布设之前，应进行详细的调查研究，其内容包括：

1) 对本地区大气污染源进行调查, 初步分析出各块地域的污染源概况；

2) 了解本地区常年主导风向，大致估计出污染物的可能扩散概况；

3) 利用现场调研与人群随机调查，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. 点位布设方法

1) 功能区布点法

一个城市或一个区域可以按其功能分为工业区、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采样点数目的设置不要求平均，通常在污染集中的工业区、人口密集的居民区、交通稠密区应多设采样点，同时应在对照区或清洁区设置1～2个对照点。

2) 几何图形布点法

目前常用以下3种布设方法：

A. 网格布点法：这种布点法是将监测区域地面划分成若干均匀网状方格，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，可从地图上均匀描绘，方格实地面积视所测区域大小、污染源强度、人口分布、监测目的和监测力量而定，一般是1～9平方公里布一个点。若主导风向明确，下风向设点应多一些，一般约占采样点总数的60%。这种布点方法适用于有多个污染源，且污染源分布比较均匀的情况。

B. 同心圆布点法：此种布点方法主要用于多个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，放射线与同心圆圆周的交点即是采样点。

C. 扇形布点法：此种方法适用于主导风向明显的地区，或孤立的高架点源。以点源为顶点，主导风向为轴线，在下风向地面上划出一个扇形区域作为布点范围。扇形角度一般为45°～90°。采样点设在距点源不同距离的若干弧线上，相邻两点与顶点连线的夹角一般取10°～20°。

以上几种采样布点方法,可以单独使用,也可以综合使用,目的就是要求有代表性地反映污染物浓度,为大气监测提供可靠的样品.

3. 点位布设要求

监测点位布设要求主要根据区域的污染源资料、气象资料和地理条件等因素，了解空气污染物排放源的特征、大小和分布，污染物的性质和排放规律，影响污染物迁移、扩散的环境条件（地形、地物等）及气象因素，通过开展环境空气质量状况调查的方式然后根据检测目的科学地选择监测点。

根据不同监测目的分为监测网格和质控网格，其中前者以监测所布设区域的空气质量状况、污染特征和变化趋势为目的而布设。后者以为监测网格中各点位微型空气监测站提供校准数据为目的而布设。

1) 环境空气质量监控网格

结合不同监控区域人口规模、建成区情况以及地形、气象等自然因素综合考虑确定环境质量网格点位的布设。点位应尽量分布均匀，并能够覆盖整个监控区域，同时要考虑监控区域建筑、交通等分布及规划清理，增强可操作性。通过咨询相关专家意见，并结合已有试点城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

根据不同污染源的排放特征，结合监控区域建筑分布、地形、气象等因素对道路交通网络、工地扬尘网格、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量进行了规范。

A. 道路交通网格

对道路交通污染源的监控考虑以典型排放区域或路段为监控目标，城市重要交通路口、重要交通枢纽（汽车站、公交站、火车站等）以及易拥堵路段的具有车流量大或车辆易减速行驶等特点，道路扬尘、机动车尾气排放显著，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，要求点位安装位置距离道路边缘要有一定的距离，一般为15-25米。

B. 工地扬尘网格

对工地扬尘污染源的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期长短而定，一般而言，占地面积为1万平方及其以下的建筑工地应至少设置一个监测点，当工地面积增加时，可酌情增加监测点，增加的原则一般为每1万平方米增设1个监测点。当施工工地只有1个监测点时，应设置在车辆的主出入口，设置多个的，宜选择主要的施工车辆出入口。点位设置应置于工地施工区围栏安全范围内，且可直接监控工地现场主要施工活动的区域。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染源集中区域，同时具有污染源类型多和占地面积大的特点，因此可参照环境空气质量监控网格的基本原则，采用分网格监控的方式，同时由于内部污染源聚集多且类型复杂的特点，为了能够实现污染源排查的准确定位，应进一步加密网格，网格边长可考虑500-1000米，具体视工业园区大小和污染程度决定。同时工业园区的集中污染排放势必会对周边环境有影响，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. 生活源网格

生活源主要包括家庭、住宿业、餐饮业、医院、大型学校、公园、景点等燃煤锅炉、取暖设备、城市垃圾堆放、焚烧等污染源，具有较为分散的特点，只是个别较为集中。因此可参照环境空气质量监控网格的基本原则，采用分网格监控方式，结合监控区域的实际情况，可考虑对大型商住社区、餐饮业集中区、大型学校或学校集中区等集中区域适当的增加点位。

3) 梯度占点位

梯度站布设应考虑当地垂直方向从地面到高空的污染分布特征而布设，一般地面污染浓度变化较大，海拔越高相对变化小，因此采用近地加密布设原则。

4) 网格质控点位

网格质控点位的目的是为周边的微型空气监测站提供校准依据，因此其选点主要考虑可以代表周边整体的环境背景浓度。因此首先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，其次应尽可能照顾到周边的微型空气监测站。其中具体质控的范围则决定与周边环境污染物浓度单位距离内变化情况，周边污染物浓度分布越平均则质控范围越大，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

大气污染防治网格化监测点位的管理基本遵照采购单位作为管理单位，或采购单位制定管理单位的方式，由管理单位负责点位后期的增加、变更和撤销的审批。其中管理单位可以是行政管理部门或企事业单位。

一．项目背景

面对环境污染问题，传统监测设备不但要消耗大量的资源，而且面对局部污染它也无法监测到位，难以达到环境精细化管理的需求，无法满足目前环境监管提出的新需求。为了打破传统监测点位不足、面源污染管控难等污染治理难题。

湖南圣凯安环保科技有限公司推出了大气污染防治一体化网格化监测系统，通关安装覆盖监测区域内各个污染源的微型监测站，实现监测与监管协调联动，24小时对环境污染进行全面监管。

二．方案建设

1. 设计依据

《环境空气质量自动监测系统技术规范》HJ/T193-2005

《环境空气质量自动监测系统技术规范》HJ/T193-2013

《环境空气质量标准》 GB 3095-2012

《环境空气质量指数（AQI）技术规定》 HJ633-2012

《环境空气质量监测点位布设技术规范》 HJ664-2013

《环境空气质量监测规范》试行

《环境空气质量评价技术规范》（试行）HJ663-2013

《大气污染防治行动计划》（国发﹝2013﹞37 号）

《关于印发<2014>的通知》（环办﹝2014﹞2 号）

《京津冀及周边地区 2017 年大气污染防治工作方案》

《环境空气颗粒物（PM2.5）手工监测方法（重量法）技术规范》HJ 656-2013

《环境空气质量评价技术规范》（试行）HJ663-2013

《XX 市大气污染专项整治工作行动方案》

《安徽省大气污染防治条例》

《十三五环境监测质量管理工作方案》 （粤环办函〔2016〕364 号）

《京津冀及周边地区 2017 年大气污染防治工作方案》

《建筑施工场界噪声限值》GB12523-90

《社会生活环境噪声排放标准》GB22337-2008

《工业企业设计卫生标准》TJ36-79

《建筑物防雷技术规范》GB50057-1994

《大气 PM2.5 网格化监测点位布设技术指南（试行）（征求意见稿）》

《大气 PM2.5 网格化监测系统安装和验收技术指南（试行）（征求意见稿）》

《大气 PM2.5 网格化监测系统质保质控与运行技术指南（试行）（征求意见稿）》

《大气 PM2.5 网格化监测技术要求和检测方法技术指南（试行）（征求意见稿）》

2. 设计原则

● 数据传输准确性：传感器数据传输的准确性是实施实时精细化管理的基础，不同监测对象间存在较大的环境差异性。大气网格化监测技术必须保证在不同应用场景下，监测结果具有可靠性和准确性；

● 数据传输稳定性：环境网格化微型监测系统实时连续监测，监测数据应实时汇集至数据处理中心进行处理；

● 高空间分辨率：由于污染物变化迁移的动态性，高的分辨率才可以捕捉到更多的空气质量信息。在污染源监测的过程中，由于每种类型的污染源监测重点存在一定差异。，因此可以实施种类划分，保证大气网格化监测技术应用的针对性和有效性。

3. 设计目标

● 通过将目标区域划分成若干监测网络，分别对其进行布点监测，实时采集这些区域内的大气环境数据，并对其进行统一管理和监控。

● 通过在数据中心对采集的原始数据进行分析， 产生分析结果数据， 最终以服务的方式为演示终端软件、 移动端APP或者第三方气象、 环境应用提供数据支撑。

● 为全面客观反映区域的空气质量状况， 了解区域内大气污染水平分布强度，建立能够覆盖 大部分城区的区域站扫描监测系统， 分析区域内不同规划区域及化工园区的大气污染物的浓度水平和传输规律，研判大气污染发生发展趋势，为污染减排及监控提供数据支撑。

4. 系统架构

大气网格化微型空气监测系统分为监测单元、数据传输单元、数据处理分析单元以及数据应用单元四大板块。

● 监测单元包含多台微型空气监测站、水质多参数监测站、气象监测站、扬尘噪音监测仪等，具体设备类型由用户需求及作业环境决定，一般分为微型六参数监测站、微型颗粒物监测站或微型TVOC监测站等。

● 数据传输单元负责把前端采集到的数据通过无线、有线或卫星通信的模式发送到平台服务器，进行数据的在线分析。

● 数据处理分析单元应包括数据接收模块、数据存储模块、数据运算模块及数据分析和管理模块。

● 数据应用单元据系统的配置将实时数据推送到监控大屏、云服务中心、微信公众平台、手机app等，且自动生成的报表可以为后期的建设和改进提供有利的数据。

三．产品介绍

1. 微型空气监测站是什么？

微型空气站是一种集数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的环境监测系统。空气质量环境监测系统采用单元网格布点管理的方式，按照“网定格、格定责、责定人”的理念，建立“横向到边、纵向到底”的区域网格化监控平台，应用、整合多项智慧环保技术，在全面掌握、分析污染源排放、气象因素的基础之上，采用因地制宜的灵活设点方法进行部署。

实时统计各厂区、监测点的监测设备数据，并根据各监测点的环境条件及其污染情况，来分析与推测区域内整体的排放情况。实现对热点排放区域整体监控，污染物扩散趋势推算，排放源解析等功能，同时结合物联网、智能采集系统、地理信息系统、动态图表系统等*技术，整合、共享、开发，建立全面化、精细化、信息化、智能化的区域环境在线监测平台，实现对控制污染源无组织排放，减少大气污染等综合管理，为制定节能减排方案提供可靠的数据信息和科学的辅助管理决策。

2. 产品概述

湖南圣凯安环保科技环境监测站系统可实现区域空气质量、水质、气象等的在线自动监测，能全天候、连续、自动、准确的收集、处理各类环境监测数据。

监测终端灵敏度高，体积小、重量轻、价格低；可根据客户需求对监测因子进行自由扩展及组合；安装简易快捷，安装条件要求低，运行几乎免维护；多要素同步实时获取；全自动工作能力，无人值守亦可做到不间断精准检测；探测数据时间分辨率高；实时更新绘制监测网络。

配套物联网云平台，用户可以通过Web网页登录监控平台系统，查看监测系统的实时信息；同时，为方便用户使用，设计开发了安卓系统的移动软件平台，可以让用户随时随地的、多渠道的监控环境。此外，用户也可以在客户端手动远程控制执行设备，根据预测控制算法的处理结果控制现场的调节设备。

3. 功能优势

● 品质好，价格低，适合，批量化推广；

● 国外传感器，性能稳定、分辨率高；

● 气体、气象、大气、扬尘、噪音、水质一体化集成产品，监测参数全面；

● 模块化产品设计，方便后期维护更换；

● 气体6项指标任选、还有气体象五参数、噪音等参数可灵活订制；

● 创双风扇内外循环设计，增加气流流动，大幅增加性能稳定性；

● 双层保护箱设计，安全有保障；

● 配置金属钛金一体化LED显示屏，展现各监测指数；

● 支持多种无线传输方式；

● 三线数据修正，确定数据精准、可靠；

● 配件齐全，太能阳供电，固定支架等*。

4. 产品主要组成

● 微型空气监测站

● 扬尘噪音监测仪

● 水质多参数监测站

● 气象监测系统

注：监测站留有丰富的扩展接口，可根据用户需求进行功能扩展。

5. 产品参数

注：如想了解更多产品参数信息，请咨询我司工作人员！

四．智慧云平台

1. 设计原则

在综合考虑该系统的应用环境之后，云传物联技术开发人员在设计云端平台和选择嵌入式操作系统时主要遵循以下几个原则：

● 操作实时性，确保用户在进行每一项操作时，系统都能在规定的时间内完成储存、分析等步骤；

● 可扩展性，系统留了足够的空间，可针对用户的实际需求及产品本身的特点去裁剪、定制内核功能，使之更适用于检测项目、

● 可移植性，良好的可移植性可保证操作系统在不大改的情况下在不同的硬件平台上运行。

严控成本。在满足可靠应用的条件下，降低开发成本，使系统更具竞争力。

2. 拓扑结构

3. 通讯方式

系统通过网络，实时接收监控设备所上报的监测数据信息，同时系统亦可对监测设备下发控制指令，在监控过程中，监控系统一旦发现监测点的污染物浓度达到报警值时，就会迅速发出警报。

用户可通过智慧云平台实时了解各个区域的大气监测数据，并随时调取现场摄像头及录像进行查看，在留存证据的同时大幅度提高工作效率。此外，云平台拥有丰富的数据接口，便于连接上下级的管理系统，做到数据一次采用，多用途使用。

4. 功能优势

● 关键数据动态展示：对各塘口实时工艺进行展示，包括设备运行状态、环境数据、监管参数等。以量化数据直观、精准展现水质改善程度，保障治理防护工作开展，以及日常巡护监管到位；

● 监测参数Web监控：管理人员可以在任何平台通过浏览器登陆系统，查看监测现场，直接操作现场设备；

● 业务决策高效率：基于云计算服务和大数据平台技术支撑，面向多样性海量数据进行整合处理与关联分析，更大化数据信息价值，提高业务决策效率；

● 数据信息可视化：监控大屏直观管理各级设备、数据监测、报警响应、可视化视频影像等多方面监管信息，以及具体业务服务开展执行；

● 远程监控操作：管理人员可以在任何平台通过浏览器登陆系统，查看监测现场，直接操作现场设备；

● 统一管理用户：不同的操作权限实现了不同级别操作人员对数据访问范围和数据读写性的严格控制，建立统一用户管理平台，实现所有用户的身份管理。

五．应用领域

1） 政府部门监管大气需要：城镇居民区、重点工业企业等固定污染源区域环境监测； 道路交通，餐饮、农业生产等无组织开放空间环境监测；重点污染源边界输送监测；建筑楼宇等室内环境监测；网格化精细污染源排查；道路线源排放监察；无组织源 (未知源) 排放监察取证；高架源 (已知源) 排放情况监察取证。

2） 社区用户改善大气环境需要：居民社区、工业企业大气环境了解监测；用户定制化、专业化大气环境信息需求。