智易時(shí)代智慧站房智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案

一、背景概述

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加速和環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的智能化、精準(zhǔn)化需求愈發(fā)突出。傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)站房依賴人工巡檢，存在運(yùn)維效率低、數(shù)據(jù)誤差大、響應(yīng)滯后等問題。智易時(shí)代基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，推出智慧站房智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)的全面數(shù)字化升級(jí)。本方案通過(guò)智能化設(shè)備、遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)和高效運(yùn)維體系，構(gòu)建穩(wěn)定可靠、節(jié)能環(huán)保的監(jiān)測(cè)站房，滿足《國(guó)家城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位標(biāo)準(zhǔn)站房建設(shè)技術(shù)規(guī)定（試行）》的要求，為環(huán)境保護(hù)和城市管理提供科學(xué)依據(jù)。

二、建設(shè)目標(biāo)

節(jié)能環(huán)保：采用綠色節(jié)能設(shè)計(jì)，降低能耗，提升可持續(xù)發(fā)展能力。

高效運(yùn)維：通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)化管理，降低運(yùn)維成本，提高響應(yīng)速度。

智能化監(jiān)測(cè)：實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、分析和預(yù)警，減少人工干預(yù)。

數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性：確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性和準(zhǔn)確性，滿足國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

三、智能站房系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.整體架構(gòu)

感知層通過(guò)溫濕度傳感器、氣體分析儀、顆粒物監(jiān)測(cè)儀等前端設(shè)備及空調(diào)、排風(fēng)扇等執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)全要素?cái)?shù)據(jù)采集；傳輸層依托工控機(jī)和數(shù)據(jù)采集器完成本地?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)匯聚、邊緣計(jì)算與存儲(chǔ)；平臺(tái)層將處理后的數(shù)據(jù)上傳至云端管理平臺(tái)，提供遠(yuǎn)程質(zhì)控、智能預(yù)警和決策支持功能。該系統(tǒng)集成了智慧運(yùn)營(yíng)控制單元、氣態(tài)污染物在線質(zhì)控、顆粒物聯(lián)動(dòng)預(yù)警等核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)、設(shè)備智能調(diào)控到人員行為管理的全流程自動(dòng)化。此外，還全面提高了運(yùn)維質(zhì)控的規(guī)范性和時(shí)效性，大幅減少了人為干預(yù)。

2.站房組成

站房包含緩沖間、監(jiān)測(cè)設(shè)備間和采樣平臺(tái)共3個(gè)部分。其中，空氣監(jiān)測(cè)站房主要由站房艙體及附件、溫控系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、內(nèi)部配電、消防設(shè)備、防雷系統(tǒng)、動(dòng)環(huán)系統(tǒng)、輔助設(shè)施等組成（便于維護(hù)、方便安全）。

3.核心組件選型

環(huán)境傳感器：溫濕度傳感器、顆粒物傳感器、氣態(tài)物自動(dòng)質(zhì)控系統(tǒng)等。

安防設(shè)備：高清攝像頭、電子圍欄、智能門禁一體機(jī)等。

電力設(shè)備：智能電表、智能PDU。

數(shù)據(jù)采集與處理：工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)設(shè)備。

四、站房數(shù)智化監(jiān)控系統(tǒng)

1.空氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

實(shí)時(shí)監(jiān)控：即時(shí)展示風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度及氣壓的精確數(shù)值，及四種關(guān)鍵氣體（SO2、NO2、O3、CO）和兩種顆粒物（PM10、PM2.5）的濃度數(shù)據(jù)。不僅實(shí)時(shí)反饋各因子的具體數(shù)值與單位，還全面監(jiān)控分析儀的運(yùn)行狀態(tài)，并即時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，確保監(jiān)測(cè)工作的高效與準(zhǔn)確。

鋼瓶氣壓力監(jiān)控：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)CO、SO2、NO等鋼瓶的壓力值、剩余氣量和電磁閥狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到氣體濃度超過(guò)5ppm時(shí)自動(dòng)觸發(fā)泄漏報(bào)警并啟動(dòng)排風(fēng)扇，壓力低于1MPa時(shí)發(fā)出容量預(yù)警。同時(shí)支持遠(yuǎn)程控制動(dòng)態(tài)零氣供電和電磁閥開關(guān)操作，確保系統(tǒng)安全可靠運(yùn)運(yùn)行。

自動(dòng)質(zhì)控：自動(dòng)質(zhì)控系統(tǒng)可進(jìn)行多任務(wù)處理，同時(shí)對(duì)4臺(tái)分析儀進(jìn)行零氣和量程校準(zhǔn)，通過(guò)先進(jìn)算法自動(dòng)修正零點(diǎn)偏移和量程誤差，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。此外，系統(tǒng)具備智能故障檢測(cè)功能，異常時(shí)實(shí)時(shí)報(bào)警并提供排查指導(dǎo)，保障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.采樣總管

采樣總管監(jiān)控頁(yè)面集成了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示與高級(jí)配置功能，動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)采樣總管的流量、風(fēng)機(jī)功率、加熱功率以及溫度等關(guān)鍵參數(shù)，確保操作人員能夠?qū)崟r(shí)掌握采樣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，該頁(yè)面允許用戶靈活設(shè)置采樣總管的溫度閾值，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下的具體需求。提升了采樣系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的異常情況，確保采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)

智能電表：以直觀的方式實(shí)時(shí)呈現(xiàn)三相電的電壓與電流數(shù)據(jù)，以及UPS（不間斷電源）的電壓與電流信息。使運(yùn)維人員能夠迅速獲取電力系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo)，從而確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和高效管理。

環(huán)境監(jiān)測(cè)：全面展示站房?jī)?nèi)的關(guān)鍵環(huán)境指標(biāo)，包括溫度、濕度以及清潔度狀況。其中，清潔度部分詳細(xì)列出了PM2.5、PM10、TSP的實(shí)時(shí)濃度值，為運(yùn)維人員提供了詳盡的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。系統(tǒng)設(shè)定了嚴(yán)格的報(bào)警機(jī)制：當(dāng)PM2.5濃度超過(guò)100μg/m3時(shí)，會(huì)立即觸發(fā)報(bào)警并記錄相關(guān)事件，以便及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。此外，實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)煾信c水浸情況，一旦檢測(cè)到異常，同樣會(huì)迅速發(fā)出報(bào)警并記錄詳細(xì)信息，從而確保站房環(huán)境的絕對(duì)安全。

空調(diào)控制：空調(diào)智能控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控兩臺(tái)空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)、電流消耗及溫度，確保運(yùn)維人員能夠全面掌握空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。系統(tǒng)具備斷電自啟功能，恢復(fù)供電后自動(dòng)重啟，若遠(yuǎn)程關(guān)閉，30分鐘后自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行（時(shí)間可調(diào)）。

遠(yuǎn)程控制：集成了對(duì)照明系統(tǒng)、排風(fēng)扇、過(guò)濾膜的便捷控制功能。用戶只需遠(yuǎn)程控制，即可實(shí)現(xiàn)照明的開啟與關(guān)閉，排風(fēng)扇風(fēng)力的自由調(diào)節(jié)，以及過(guò)濾膜的更換。

智能門禁：智能門禁系統(tǒng)提供了全面的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，能夠直觀展示門禁的當(dāng)前狀態(tài)。用戶可以根據(jù)實(shí)際需求，靈活設(shè)置門禁的開關(guān)鎖狀態(tài)，包括開門、關(guān)門、常開及常閉四種模式。此外，該系統(tǒng)還具備強(qiáng)大的記錄查詢功能。用戶可以根據(jù)起止時(shí)間范圍，查詢門禁的開關(guān)門記錄，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)門禁使用情況的全面追蹤和統(tǒng)計(jì)。

智能插排：智能插排直觀呈現(xiàn)了8個(gè)電路的電壓、電流、功率因數(shù)、功率以及開關(guān)狀態(tài)。各路名稱支持修改，以便用戶查看。同時(shí)支持修改各路開關(guān)狀態(tài)，方便運(yùn)維人員進(jìn)行操作。

4.視頻監(jiān)控

實(shí)時(shí)監(jiān)控：用戶可無(wú)縫接入并播放五個(gè)核心點(diǎn)位的高清實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻，點(diǎn)位包括采樣平臺(tái)、站房周界環(huán)境、站房?jī)?nèi)部的關(guān)鍵區(qū)域（儀器的正面與背面，確保對(duì)操作狀態(tài)與運(yùn)行環(huán)境的精準(zhǔn)把控），以及門禁一體機(jī)。通過(guò)精準(zhǔn)的點(diǎn)位選擇，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵區(qū)域的無(wú)死角覆蓋。

歷史監(jiān)控：用戶可以在歷史回放頁(yè)面上選擇特定的監(jiān)控點(diǎn)位和起止時(shí)間，即可即時(shí)回放對(duì)應(yīng)時(shí)間段內(nèi)的歷史監(jiān)控視頻。提升操作便捷性，確保用戶能夠隨時(shí)隨地、精準(zhǔn)回顧和查看過(guò)去的監(jiān)控記錄。

 

事件記錄：頁(yè)面具備時(shí)間篩選功能，用戶可選擇起止時(shí)間，查詢?cè)摃r(shí)段內(nèi)的電子圍欄事件記錄，確保用戶能夠迅速定位并獲取所需信息。此外，頁(yè)面上允許用戶直接訪問并查看對(duì)應(yīng)事件的記錄圖片，實(shí)現(xiàn)信息的快速獲取與核實(shí)。

五、技術(shù)特點(diǎn)

自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)：集成傳感器、采集器、控制器，實(shí)時(shí)監(jiān)控并采集空氣質(zhì)量、環(huán)境參數(shù)等設(shè)備數(shù)據(jù)；支持遠(yuǎn)程訪問與控制，便于管理人員遠(yuǎn)程操作管理。

智能管理平臺(tái)：運(yùn)用云計(jì)算和大數(shù)據(jù)，分析監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),評(píng)估設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境質(zhì)量和安全狀況，提供管理建議和預(yù)警。支持遠(yuǎn)程控制、故障診斷與修復(fù)，便于遠(yuǎn)程管理維護(hù)。

故障排查與預(yù)警系統(tǒng)：集成先進(jìn)算法識(shí)別設(shè)備故障，實(shí)時(shí)預(yù)警，并通過(guò)短信、郵件通知管理人員。系統(tǒng)還支持故障數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析，便于追溯。

數(shù)據(jù)分析與可視化展示：深度挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，為管理提供決策支持。同時(shí)，可視化展示功能幫助直觀了解站房運(yùn)行與環(huán)境質(zhì)量。

六、應(yīng)用案例

 

智易時(shí)代智慧站房智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以技術(shù)創(chuàng)新為核心，通過(guò)智能化、數(shù)字化手段全面提升環(huán)境監(jiān)測(cè)效率與數(shù)據(jù)質(zhì)量，為環(huán)保決策提供有力支撐，助力綠色城市建設(shè)。