噪聲揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)PM2.5智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案

一．行業(yè)現(xiàn)狀

大氣質(zhì)量已成為當(dāng)前衡量我國(guó)一個(gè)城市發(fā)展程度的重要標(biāo)準(zhǔn)，隨著城市工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展，大氣污染日益加重，除了嚴(yán)重影響我們的生態(tài)環(huán)境之外，還給我們的身心健康帶來(lái)了危害。因此大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)重要環(huán)境保護(hù)工作，國(guó)家環(huán)保部陸續(xù)公布標(biāo)準(zhǔn)要求全國(guó)各大城市布署完成PM2.5在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，國(guó)家環(huán)保政策也明確規(guī)定了要加強(qiáng)揚(yáng)塵等無(wú)組織污染源的監(jiān)控。當(dāng)前我國(guó)大氣環(huán)境污染智能監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備已經(jīng)比較成熟，但是遠(yuǎn)程在線監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)技術(shù)相對(duì)較晚，傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法是花費(fèi)巨資定制開發(fā)一套完整的系統(tǒng)，不僅成本高，而且開發(fā)周期長(zhǎng)，后期運(yùn)行維護(hù)難以開展。

針對(duì)當(dāng)前情況，北京創(chuàng)羿星晟科技發(fā)展有限公司致力于提高我國(guó)的大氣污染在線監(jiān)控水平，推出了一套為環(huán)保系統(tǒng)集成商提供更好的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析與診斷、改善國(guó)內(nèi)的空氣質(zhì)量、針對(duì)揚(yáng)塵等無(wú)組織污染源的在線監(jiān)控系統(tǒng)，可對(duì)PM2.5、PM10、噪聲、溫濕度、風(fēng)速風(fēng)向、大氣壓等氣象參數(shù)進(jìn)行24小時(shí)在線數(shù)據(jù)采集和上傳通訊，具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能及統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告。

二．系統(tǒng)總架構(gòu)

環(huán)境污染智能監(jiān)控系統(tǒng)云平臺(tái)架構(gòu)分為四層：環(huán)境控制及測(cè)量傳感器層、環(huán)境數(shù)據(jù)采集顯示層、環(huán)境數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)層、環(huán)境在線云平臺(tái)層。如下圖所示：

1：環(huán)境控制及測(cè)量傳感器層

環(huán)保系統(tǒng)集成商可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要采集控制的環(huán)保對(duì)象選擇傳感器，如：風(fēng)速風(fēng)向傳感器、雨量傳感器、溫濕度傳感器、粉塵顆粒物濃度傳感器、大氣壓力傳感器、聲級(jí)計(jì)/聲音傳感器、視頻云臺(tái)/高清攝像機(jī)等，然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工裝配。

2：環(huán)境數(shù)據(jù)采集顯示層

現(xiàn)場(chǎng)工程可根據(jù)確定的傳感器，選擇北京創(chuàng)羿ModBUS-RTU總線采集控制IO卡，如：

CHY418X (基于Modbus-RTU總線的8路模擬量/熱電偶輸入模塊)，可采集風(fēng)速風(fēng)向傳感器、雨量傳感器、大氣壓力傳感器等；

CHY414P(基于Modbus-RTU總線的4路Pt輸入2路數(shù)字輸出模塊)，可采集溫濕度傳感器、可輸出控制粉塵顆粒物濃度傳感器電源；

CHY478C(基于Modbus-RTU總線的8/8路隔離數(shù)字量輸入/出模塊)，可控制大氣壓力傳感器供電、聲級(jí)計(jì)傳感器供電。

CHY466C (基于Modbus-RTU總線的6路隔離繼電器輸出模塊)，可控制視頻云臺(tái)供電、控制粉塵顆粒物濃度傳感器內(nèi)部加熱絲供電等。

同時(shí)根據(jù)環(huán)境污染監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)要求，可以選配一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)顯示人機(jī)界面，如：WTH207A(ARM9內(nèi)核7寸人機(jī)界面)，用于采集數(shù)據(jù)顯示及用戶信息輸入。

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的每個(gè)傳感器都可以直接連接到CHY系列采集控制IO卡，實(shí)時(shí)快速采集控制每個(gè)環(huán)境污染對(duì)象數(shù)據(jù)，然后所有的CHY產(chǎn)品通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的RS485通信接口，利用ModBus-RTU總線通信協(xié)議與WTH207A人機(jī)界面進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

3：環(huán)境數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)層

通信網(wǎng)絡(luò)層由各種網(wǎng)絡(luò)方式負(fù)責(zé)把人機(jī)界面采集到的各個(gè)環(huán)境數(shù)據(jù)傳遞到云平臺(tái)，同時(shí)也會(huì)根據(jù)云平臺(tái)的指令傳遞及控制現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面或采集控制卡，從而采集控制所有的感知層傳感器。網(wǎng)絡(luò)通信方式有：有線以太網(wǎng)、2G/GPRS、3G、4G、LoRa、NBIOT等。

本環(huán)境污染系統(tǒng)由于現(xiàn)場(chǎng)端有視頻及音頻的采集，所以使用了3G網(wǎng)絡(luò)通信方式。

若現(xiàn)場(chǎng)采集控制端不需要顯示功能或人機(jī)交互輸入功能，可以不安裝WTH207A人機(jī)界面，直接使用北京創(chuàng)羿CHY934G或CHY936G智能云網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，輝度的網(wǎng)關(guān)專門針對(duì)環(huán)境污染系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)端已經(jīng)安裝北京創(chuàng)羿非無(wú)線采集產(chǎn)品或已經(jīng)安裝了其他廠家的采集器從而推出的數(shù)據(jù)智能通信轉(zhuǎn)換器，把現(xiàn)場(chǎng)的采集數(shù)據(jù)傳到云端服務(wù)器，其通用性強(qiáng)，能夠接入西門子、施耐德、歐姆龍、三菱等國(guó)內(nèi)外PLC或采集控制器，具有斷點(diǎn)續(xù)傳功能，確保數(shù)據(jù)完整性。

4：環(huán)境在線監(jiān)控云平臺(tái)層

云平臺(tái)層為是應(yīng)用層的基礎(chǔ)平臺(tái)，是環(huán)境在線監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與用戶的接口。環(huán)境在線監(jiān)控云平臺(tái)，可根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量及監(jiān)控點(diǎn)的傳感器，靈活配置或定制實(shí)時(shí)畫面、歷史數(shù)據(jù)畫面、報(bào)表、統(tǒng)計(jì)分析、實(shí)時(shí)報(bào)警、維護(hù)提醒，同時(shí)可將報(bào)警或超標(biāo)信息推送到相關(guān)人手機(jī)短信或手機(jī)微信中。

三．系統(tǒng)平臺(tái)功能

環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：24小時(shí)實(shí)時(shí)在線連續(xù)采集監(jiān)測(cè)各種環(huán)境及氣象數(shù)據(jù)。

環(huán)境參數(shù)歷史數(shù)據(jù)：可對(duì)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，隨時(shí)可以查閱和分析歷史數(shù)據(jù)。

環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)報(bào)警：對(duì)于設(shè)定超標(biāo)限值的參數(shù)會(huì)及時(shí)報(bào)警，以手機(jī)短信或微信方式。

環(huán)境參數(shù)違規(guī)取證：對(duì)于違反環(huán)保局或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境污染現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行在線抓拍取證。

環(huán)境參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析：對(duì)環(huán)境參數(shù)可做日月年報(bào)表，可做統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)標(biāo)參考等分析。

環(huán)境參數(shù)視頻監(jiān)管：系統(tǒng)可根據(jù)超標(biāo)情況視頻取證，也提供用戶視頻查證回放。

環(huán)境參數(shù)Web監(jiān)控：管理人員在任何平臺(tái)通過(guò)瀏覽器登陸系統(tǒng)，就能方便監(jiān)控操作。

環(huán)境參數(shù)手機(jī)監(jiān)測(cè)：管理人員也能通過(guò)微信方式登陸平臺(tái)系統(tǒng)，隨時(shí)隨地監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。