项目建设
背景
露天采石场的爆破作业以及大型采掘设备的采装作业都会产生大量的粉尘,从而带来粉尘污染。粉尘污染一 直是露天矿山环保中一个棘手的问题,它不但降低了作业区及其周边环境的空气质量,危害工作人员和周边 人员的身体健康和生命安全,而且还会损坏机器设备,引发多种事故,从而影响生产和企业的经济效益。因 此,治理采石场粉尘污染刻不容缓。
目标
通过优化6项政策、打好7场硬仗、强化7项保障措施,设区市细颗粒物(PM2.5)平均浓度下降4%,确保重 污染天数明显减少,大气环境质量明显改善,全面开展空气污染防治工作,助力获取蓝天保卫战的胜利。
建设任务
建设扬尘污染防治监管信息系统,对扬尘污染源基本信息和扬尘在线监测数据实现统一管理,结合GIS地图进 行实时监测数据的综合展现,监测指标包括PM2.5、PM10、TSP等,同时提供监测点视频监控情况对环境质 量的实时变化、污染物的超标情况进行实时报警,并实现现场喷淋降尘设备的联动开启。
扬尘在线监测系统
奥斯恩扬尘在线监测系统OSEN-6C通过了北京计量院的检测认证,获得 了国家环境保护产品认证(CCEP认证)证书、计量器具型式批准证书( CPA认证),该系统符合GB3095-2012《环境空气质量标准》中规定, 是一款可连续自动监测不同环境功能区、扬尘重点监控区监测点的,且具 有完善功能的扬尘监测设备;
主要用于主要适用于数字城管、智慧城市、建筑工地、垃圾场、拆迁工地 、码头、产业园、社区、道路扬尘环境监测监控中心。
目前我司较为出名的案例合作有中国中铁集团、广西建工集团、中国建筑 、中国铁建集团、湖南建工集团、深圳路桥工程有限公司、中国路桥工程 公司、碧桂园集团、湖南建工集团等。
该系统由颗粒物在线监测仪、数据采集和传输系统、后台数据处理系统及 信息监控管理平台共四部分组成。
系统集成了物联网、大数据和云计算技术,通过光散射在线监测仪、扬尘 参数和采集传输等设备,实现了实时、远程、自动监控颗粒物浓度;数据通 过采用3G/4G或有线网络传输,可以在智能移动平台、桌面PC机等多终端 访问;监控平台还具有多种统计和高浓度报警功能。
系统整体结构采用3m高的立杆架起,颗粒物采样口高度设在距地面 2.0m~4.0m 之间,采样管垂直设置,采样口到在线监测仪管道长度不大 于 2.5m。除颗粒物监测以外,可根据用户需求增配气象五参、噪声的参 数,模块化安装组合。
主要性能
扬尘在线监测系统由颗粒物浓度传感器作为主要的扬尘状态监测手段,对市区工地的扬尘颗粒物浓度进行信息采集,每套系统 可监测并显示PM10、PM2.5、TSP、噪声等关键信息,并结合视频在线监控系统,实现数据视频叠加显示;扬尘在线监测系统具备 自动校零功能,配备自动化信息采集模块,通过高性能嵌入式系统对传感器进行24小时信息采集,并通过4G无线或有线网络将数据 上传至服务器,实现在线实时监测。扬尘在线监测系统目前已同时具备由国家环保部颁发的中国环境保护产品认证证书CCEP、省级 计量院出具的计量器具型式批准证书CPA。
基本参数
产品特点
1、集成度高,方案灵活:系统可集成扬尘(PM2.5/PM10、TSP),温湿度,噪声,气象等要素。 数据集采集、传输、发布显示于一体。通过集成高,灵活的方案,模块化部署,可以全方位满足不同场合使用需 求;无工具拆卸,方便点位迁移与设备维护。
2、多媒体显示:可配单色,双色,三色,全彩,可对显示界面进行定制,附加显示时间日期等信息。 LED 无线信息发布平台:操作专业简捷、管理方便,传输稳定,可靠性高;可以传输文字等节目信息,不受距 离限制,应用广泛;终端掉线上线后可以实现续传,节省流量。
3、百叶箱设计:适用于各种气象条件,保证空气流通无死角,内外无温差。 可扩展的功能:提供其它气体传感器选择,提供不同规格的显示屏接口,预留了可扩展气体监测显示的接口。 可根据需求内置GPS定位模块,采用全球定位系统,实时跟踪设备,内置实时时钟,具有北斗自动校时功能。
特色功能
现场端物联感知
智能感知层实现多维一体化,包括有害气体实时监测、气象参数监测装置等。
加热除湿装置
为避免检测结果受环境湿度的影响,设备配备了加热除湿装置,采样的气体经设备内部温湿度传 感器监测后,如超过预设阈值,自动对采样气体进行加热除湿、干燥,消除了被检测气体湿度对 检测结果的影响。
颗粒物原 位测量装置
本设备主要实现对扬尘PM2.5、PM10、TSP三通道同时实时监测。 本设备采用光散射原理测量颗粒浓度,较之传统的β射线,微量震荡天平法法测量粉尘浓度,具 有适用性广、测量速度快、运维方便、可在线实时测量等优点。
GPS定位系统
设备内置GPS定位模块,采用全球定位系统,实时记录设备所处位置信息,并将实时的位置信息 上传至服务器,用户也可登陆我司云平台,在GIS实时地图上查看到设备所处位置的标示点。
天气预报 同步功能
可获取设备安装点区域实时天气预报同步到LED屏幕上显示 ,在向游客展示实时监测数据信息时, 同步展示天气预报。
断点续传
为预防设备出现断网现象,从而导致监测数据丢失,我司特开发了断点续传功能,当设备监测 到网络中断时,自动将监测数据保存至本地,待检测到设备恢复网咯后,自动将断线的这段时 间里所监测到的数据上传至服务器保存。
超标报警
设备可设置报警阈值,支持远程设定,将PM10超标阈值设为150μg/m³,15分钟内平均浓度超 过该数值,设备自动报警并上传至 监管平台,通过PC端平台或移动微信端提醒监管人员,如设 备端配备报警器,可自动联动报警器进行声光报警,或联动现场喷淋降尘设施进行降尘处理。
传输网络
设备支持3G/4G,RJ45以太网接口,RS485,RS232等通讯方式把采集到的数据传输到奥斯恩 云平台,保存,分析,统计展示,预警处理。
视频监控系统
系统采用红外网络高清智能球的种种特性使之可广泛应用于需要大范围高清画质监控的场所,如:河流、森林、公路、铁路、机场 、港口、岗哨、广场、公园、景区、街道、车站、大型场馆、小区外围等场所。
基本参数
功能特点
视频监控
支持最大1920×1080@60fps高清画面输出
监测数据与视频叠加显示
支持H.265高效压缩算法,可较大节省存储空间
支持超低照度,0.005Lux/F1.6(彩色),0.001Lux/F1.6(黑白) ,0 Lux with IR
支持23倍光学变倍,16倍数字变倍 采用高效红外阵列,低功耗,照射距离最远可达150m
支持1080p@60fps、960p@60fps、720p@60fps高帧率输出
支持三码流技术,每路码流可独立配置分辨率及帧率 支持区域入侵侦测、越界侦测、移动侦测等智能侦测功能
支持手动跟踪、全景跟踪、事件跟踪,并支持多场景巡航跟踪
支持断网续传功能保证录像不丢失,配合Smart NVR实现事件录像的二次智能检索、分析和浓缩播放
支持宽动态范围达120dB,适合逆光环境监控
支持3D数字降噪、强光抑制、电子防抖、SmartIR
支持360°水平旋转,垂直方向-15°-90°
支持300个预置位,8条巡航扫描
支持3D定位,可通过鼠标框选目标以实现目标的快速定位与捕捉
支持定时抓图与事件抓图功能
支持区域曝光与区域聚焦功能
支持中心镜像功能
支持定时任务、一键守望、一键巡航功能
支持1路音频输入和1路音频输出 内置2路报警输入和1路报警输出,支持报警联动功能
支持最大256G的 Micro SD/Micro SDHC/Micro SDXC卡、NAS存储
防雷、防浪涌、防突波,IP66防护等级
监测方案
系统架构
01采集端:一般指现场数采仪或监测设备数据采集传输模块,把现场传感器监测数据的信号进行采集和处理。
02 网络通信层:网络通信服务端系统,基于TCP协议,负责与采集端维持连接,进行数据通信。
03校验、分析等处理,然后交由下层;另一方面,执行底层向采集端的发送任务,将发送任务组织为遵循规范的报文交由网络通信层。
04 监测数据处理层:报文处理层将监测数据报文解析为预定义格式的数据后交由本子系统,本子系统负责数据的最终存储。
05 设备参数状态处理层:报文处理层将监测数据报文解析为预定义格式的数据后交由本子系统,本子系统负责数据的最终存储。
06 实时库:将基础信息(如站点、监测项、设备参数项等)常驻内存,供各业务层子系统使用。
07 系统启动层:作为整个系统的启动入口,负责管理所有业务子系统。
08 运行监控系统:俗称看门狗程序,负责监视所有业务子系统的运行。
09 外部接口:提供本系统与外界的交互访问,按照业务需求,目前此接口需要提供远程设备控制功能。
系统功能
前置通讯功能
系统软件通过同时支持多种通讯方式(如有线、无线、串口),多种通讯模 式(如定时发送模式、实时发送模式、召唤发送模式等)和多种通讯协议进行数 据采集。
实时内存库
为了能保证系统的实时性,系统设有一个紧凑的、功能强大的实时内存库, 用来实时、高效地处理海量实时数据、实时状态、实时报警、遥调指令、计算量 数据等,对内部数据对象进行查找、定位、过滤等,并且实时刷新。 实时内存库提供数据访问接口,以便于第三方或软件开发人员访问其中的数 据(如 WEB 开发人员通过该接口在网页上显示相关数据)。
数据处理
系统软件可采集海量数据,这些海量数据需要快速、有效地处理,而系统软 件具有很强的数据处理能力,能根据客户提供的计算公式、工程转换方法、项目 系数、审核规则、国家或行业相关规定等对采集的原始数据进行运算,算完后将 原始数据和运算后数据在数据库不同表中同时分别存储。且出现越限数据、质量 码异常数据系统产生相关报警。
数据存储
系统软件具有多种数据库的写入功能,管理员通过相关配置界面选择其中一种数据库。系统具备数据缓存技术,将来不及写入数据库的数据及时存储到实时 文件里,在系统空闲时或故障恢复后及时将数据补回到数据库内,确保数据不丢 失。对于与数据库的连接、插入、查询等操作,充分考虑了系统的容错性,如出 现断线重连、异常屏蔽、数据库死锁等异常现象,系统均具有处理能力。 系统采用多线程、多连接方式对数据库进行操作,以确保海量数据的插入、 查询、更新等。
系统性能
由于本系统负责现场各类上传数据的接收、处理、分析和存储,因此系统的健壮性、稳定性非常重要。系统需具备如下性能:
01 可支持10000个点的数据并发处理,并且可扩展通讯协议。
02 可确保7*24小时稳定无故障运行。
03 系统写入速度不低于10000条/秒。
环保大数据云平台
奥斯恩环保大数据云平台(以下简称云平台),通过现场端设备对环境空气质量进行监测,并将监测数据在软件系统进行质控、分析以 及应用。系统提供污染“时”、“空”、“物”分析,从而为辖区环境空气质量监管和污染来源分析提供科学合理的决策支持。数据详情可 进行多元化展示,国控站点数据同屏输出,智能分析比对,生成分析报表;结合大数据分析模型,由点及面,全面覆盖,同时,具备数据监 管大屏,直观呈现数据变化动态,充分满足监管单位的监测需求.
平台特点
1、云平台支持多种监测仪器(常规空气站、微型空气站、扬尘在线监测站、激光雷达数据、在线源解析数据、 超级站数据、在线油烟监测数据等)数据同时接入,实现各项监测数据的同屏展示和查看,为准确分析空 气质量状况,提供全面的数据支撑。
2、 调取全市国控站点数据,同屏输出,比对分析 数据展示功能与天地图相结合,运用空间分析技术展示不同地点空气质量时空变化功能概述 多站点数据比对分析曲线展示;巡航移动轨迹绘画,并对应显示当前位置的空气质量 自动生成日报、周报、月报分析报表,报表自动填充
3、地图辅助工具:支持矢量地图与卫星地图模式切换、标注、测距 数据时序趋势:提供时间趋势、GIS空间、同比环比、排名、分析报表、分析报告和 优良天达标天分析功能。
4、实时监控前端监测设备传感器状态,及时上报故障信息;报警信息推送,数据异常、超标, 传感器故障等现象发生时,平台实时报警提示,并可推送至手机微信公众号提醒。
5、数据可视化监管大屏显示,一体化呈现数据变化趋势,方便监管 移动APP(安卓版)、微信公众号服务,满足移动监管需求,无需受限于系统差异。
平台主要功能界面展示
(1) 数据中心:单点设备实时数据查看,国控数据同屏输出参考,数据曲线变化分析,实时掌控数据动态。
(2) 地图展示:查看辖区内所有已安装设备的位置信息,设备状态清晰可见,快速判断设备在线离线状态以及是否数据超标,快速处 理;亦可选择单台设备查看某台设备详细信息。
(3) 视频监控:现场视频监控查看,可同时打开多个监控视窗,实时查看现场环境,确定污染源头。
(4) 历史数据:回溯设备在某一时间段内的数据详情,包含实时值、分钟均值、小时均值以及日均值,并生成相应的数据曲线走势图 ,具备多种展示样式。
(5) 数据对比:查询设备的同比环比数据,便于分析在对比时期内发展变化的方向和程度。
(6) 传输统计:可查看每个时间段数据传输的数量,是齐全的还是缺少的。最大值、最小值和平均值。
(7) 设备排名:对辖区内已安装的设备根据其监测数据进行排名,进而筛选出污染较重的企业。
(8) 数据报表导出:对设备根据数据类型做数据报表导出操作,便于数据留档。
(9) 污染日历:查询设备在某个月内每一天的数据指标,找寻规律,锁定源头。
(10) 报警信息查询:报警信息可分为实时告警信息、历史告警信息、离线告警信息,数据超标平台立即报警警示,快速辨别告警详 情,便于快速处理。
(11) 设备状态:设备状态查询,可快速查询设备的状态。
(12) 数据监管驾驶舱:大数据监管大屏,便于环保监管人员统筹监管,实时掌控辖区内个企业监测点位的污染排放动态,超限排放 及时处理,设备状态异常及时反馈上报,快速解决,有效监管。
微信公众号
为满足客户移动监测的需求,我司开通了微信公众号服务,可通过其远程监督控制的监测设备,凡是能使用微信的手机,不管 是android系统,还是ios系统,只要关注了公众号,都可通过登陆设备账号,随时随地进行设备状态,数据的查询,方便快捷。
技术特点
简单、方便:代替了app,不需要安装任何软件,不需要担心版本兼容和更新的问题。 人性化:代替了短信报警提醒功能;设备报警时能及时地像短信一样通知手机用户,及时预警,避免罚单。甚至当环境污染比较严 重,持续报警情况下,默认反复提醒,时间间隔为10分钟;无需像短信报警一般,每次报警都会为用户存入一条短信,且必须手动 删除短信,操作繁琐;报警记录可查。