空气质量网格化监测与大数据分析

 
 
技术名称
空气质量网格化监测与大数据分析
技术描述
空气质量监测传感网络与大数据分析开发小型化全参数空气质量传感器Microair,组建高密度空气质量无线传感网络,Microair体积小,成本低,便于维护,因此特别适合大面积布设,形成自动运行的环境监测物联网,同时依靠强大的云校准技术,将Microair长期误差控制在±10%以内,进而精细化地了解每个区域的污染状况,为优化选点提供依据;确定污染物来源,并做出科学预警;量化排污量,核算区域间传输;根据减排目标,优选减排方案。最终实现空气质量的精细化管理,精准治霾、科学治霾,为政府提供空气质量达标规划服务。
Microair™是一款带来行业革命的全新空气质量传感监测设备!体积仅为传统空气质量监测站房的千分之一,价格远远低于传统仪器,但拥有和传统仪器相当的测量精度。Microair™使城市的监测点位由数十个增加到成千上万个,由此形成的传感网络,能够监控污染由排放到"十面霾伏"的所有变化,最终实现用大数据解析空气污染的全过程。
精准、便携、智能的Microair为大气监测领域带来了更多的可能,为环保工作者带去了更多的便利,也为我们日益追求的美好环境创造了更多的希望!
传感器的测量准确性会受到自然环境中温度、湿度变化的干扰,待测污染物之间也会出现相互干扰的现象,传感器在户外环境下长期使用更是不可避免地会出现基线漂移的问题,这些情况都造成了同类技术的测量误差高达50%以上,无法满足实际应用的需求。泛测环境为此突破性地开发出Caloud™在线云校准技术,结合模型模拟、机器学习、大数据挖掘等多种技术,将每个传感器的长期测量误差控制在10%以内,不仅能满足大部分环境监测应用的需求,甚至可以比拟分析仪器的性能。
空气质量大数据智能监管与解析平台(AQmap™),全新基于物联网、云计算理念构建,全面革新环境管理手段,可应对高时空分辨率、海量环境大数据的数据挖掘及可视化展示需求,实现空气质量大数据的专业分析和灵活展示,为用户创造更多的数据价值。AQmap™与Microair™空气质量传感网络以及Caloud™云校准平台紧密配合,形成对空气质量从高时空分辨率监测、突发污染事件预警监控及处置、空气质量高精度预报、污染来源精准解析直到污染成因分析的全流程、全方位、全天候的无缝管理,为城市环境管理者提供简单、实用、有效的空气质量达标管理工具。
技术优势
(1) 技术优势
数据优势:
a.通过我们的产品,可提供整个区域的精准数据。
b.准确,数据具有长期的稳定性和一致性,数据长期误差能够控制在 10% 以内。
c.全面:数据分析包括空气质量地图、热点分析、排名分析、信息地图、内源定位、溯源分析、空气质量预报、项目概况、月报告、季报告等分析功能。还可依据客户需求,提供定制化的数据分析。
传感设备:
a.数据数据准确,长期误差 <10%。
b内置电池超强续航,低功耗设计,超长电池 续航能力,寿命 >1 年
c.零运维,无泵采样设计,基本免维护, 1 年更换电池拆装方便,无工具拆卸,d.方便点位迁移与设备维修
e.集成度高,集成度高,内置嵌入式电池,总体积小、重量轻
f.在线云校准,云端自动校准
数据应用平台:
空气质量大数据智能监管与解析平台(AQmapTM),全新基于物联网、云计算理念构建,全面革新环境管理手段,形成对空气质量从高时空分辨率监测、突发污染事件预警监控及处置、空气质量高精度预报、污染来源精准解析直到污染 成因分析的全流程、全方位、全天候的无缝管理,为城市环境管理者提供简单、实用、有效的空气质量达标管理工具。
a. 数据可视化展示:结合地理信息,可对 MicroairTM 上传的分钟级的海量监测数据进行可视化展示,同时兼容国家站的数据展示, 生动形象地展示出空气质量的实时变化趋势和污染分布情况。
b. 污染排名分析:AQmapTM 为用户提供实时排名和历史排名分析,地图与列表的结合展示,能够帮助用户快速定位高浓 度区域。
c. 内源定位分析:AQmapTM 利用 MicroairTM 分钟级的监测数据, 能够筛出由局地排污事件而引起的浓度尖峰,经 过长期的统计分析能够精准定位区域内部污染源 点位。
d. 数据报告一键生成:结合用户实际业务需求,为用户提供日常报表中所需的数据统计与分析,并快速生成数据报告,提高用户的工作效率。
e. 污染溯源分析:AQmapTM 结合 MicroairTM 高时空分辨率的监测数据和不同区域尺度的溯源模型,能够快速锁定污染 来向。
f. 基础统计分析:AQmapTM 提供单点或多点历史数据对比分析、区域污染现状分析、多点空气质量排序等基础数据分 析功能。简单明了直奔主题的功能设计,使用户从繁杂的数据整理工作中解脱出来,解决用户最关切的 实际问题。
g. 精细化空气质量地图:通过高精度的点位布设,利用空间插值分析方法,绘制精细化的空气质量地图。能够帮助用户掌握更为全面的污染分布状况,并精准的定位污染来源;同时也可通过叠加气象场数据,了解区域内污染物的传输路径。
h. 域热点分析:通过计算一段时间内,各区域污染超标的累积概率,能够得到经常发生污染的区域,即为超标重点区域,也可能为潜在污染源,管理者需对此类区域进行重点监管。
i. 污染事件监控报警:AQmapTM 可根据用户当地空气质量本底值和污染特征设定污染报警规则,利用事件捕获技术分析每个点位的报 警事件,同时向客户实时推送报警消息。
j. 移动管理功能:AQmapTM 除通过 WEB 浏览器使用外,还针对手机、平板提供了移动便捷的查询统计功能。
(2) 该技术所产生的环保/节能效益
提供了各类空气质量监测参数,为环保提供决策支撑和数据分析。
技术应用行业及领域
1.城市、街道
监测目标:面源排放
面源排放(例如散煤燃烧、施工扬尘、秸秆焚烧等)多为无组织、无规律的排放,因此一般采用网格式的布点方案, 对于排放活动密集的核心城区一般采用 1*1km 的网格,在郊区可适当降低网格密度,采用 3 ~ 5km 的网格大小,重 点区域布控。
功能实现:
(1)了解区域空气污染的精细化空间分布和变化趋势; 
(2)得到精细化的污染地图。
解决问题:
为环境管理者提供决策支持,通过精细化监测、污染源 追踪、排放源监管、污染取证、污染预警预报、应急处置及 管理调度等手段,实现大气污染网格化的精准管理。
2. 交通
监测目标:外界传输影响
外界传输影响是城市污染的重要影响因素之一,因此为界定区域的污染的外源贡献和内源贡献,应在区域周 边区域对其的传输通道上进行布点,一般采取立体式的布点方法。
功能实现:
(1)了解周围区域传输的影响; 
(2)界定外污染源责任。 
解决问题:区域之间的补充监测和传输监测,辨别各区域之间的污染状况和传输影响。
3.排放源
监测目标:工业点源排放一般为区域的重要来源之一,重点点源的布点方法一般在工厂的厂界四周布点;此外应在烟囱的主 要传输方向上加密布点,用于监测重点源对人口密集区域 (受体区域)的传输影响。
功能实现:
(1)以判断工业污染水平; 
(2)评估工业排放对周围空气质量的影响
解决问题:
实现各类排放源的实时监测,帮助环境管理人员对排放源进行管理,及时捕捉超排、偷排及漏排等,同时对 不合理排放的单位或企业进行取证,提供决策处置的有力证据。
4.公共卫生
公共卫生测目标:敏感人群暴露量
工业点源排放一般为区域的重要来源之一,重点点源的布点方法一般在工厂的厂界四周布点;此外应在烟囱的主 要传输方向上加密布点,用于监测重点源对人口密集区域 (受体区域)的传输影响。
功能实现:
(1)以判断工业污染水平; (2)评估工业排放对周围空气质量的影响。
解决问题:
实现各类排放源的实时监测,帮助环境管理人员对排放源进行管理,及时捕捉超排、偷排及漏排等,同时对 不合理排放的单位或企业进行取证,提供决策处置的有力证据。
实现各类排放源的实时监测,帮助环境管理人员对排放源进行管理,及时捕捉超排、偷排及漏排等,同时对 不合理排放的单位或企业进行取证,提供决策处置的有力证据。
成功应用案例
泛测环境的精准监测网已覆盖全国 20 多个地区,如:
【项目名称】:上海某区 PM2.5 网格化布点监测项目城市密集监控
【目标】: 
(1)建立 PM2.5 密集监测网络,绘制精细化 PM2.5 污染地图; 
(2)定位污染来源区域,同时预知污染变化趋势;
(3)结合周边区域污染情况及气象场数据,分析周边区域对其的影响。 
【成果】: 
(1)精细化的 PM2.5 污染地图帮助管理者全方位掌握区域内污染分布状况;
(2)精准定位区域内部污染源和外部污染传输通道。
【目标】:
(1)建立全参数、全覆盖的监测网络,实时监控该区域内各类污染排放; 
(2)帮助当地环保局找到污染源密集区域内的排放大户; 
(3)建立污染源和敏感区域之间的联系。
【成果】:
 (1)为高效管控重点污染企业、改善区域空气质量提供有力数据支持; 
(2)实现该区域内空气污染的“靶向治理”,提高管理效率。