網(wǎng)格化精準(zhǔn)監(jiān)測-中儀科立

中儀科立生產(chǎn)的的網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)也有很多產(chǎn)品和解決方案，但是，并不是所有的網(wǎng)格化系統(tǒng)都能發(fā)揮好“精準(zhǔn)治霾好幫手”的作用，一套真正意義上的網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)需要具備很多*因素。

       目前，北方大氣環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，霧霾天氣、沙塵暴頻發(fā)，國家也越來越重視大氣環(huán)境的問題。當(dāng)前，我國節(jié)能減排形勢嚴(yán)峻，污染問題日益突出，而霧霾防治工作刻不容緩。國家對節(jié)能減排，大氣污染防治工作高度重視，計(jì)劃實(shí)施治理項(xiàng)目提出日程，對實(shí)施項(xiàng)目做出了一系列重要指示和全面部署。為進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能減排，推動防治大氣污染的配套措施。在涉及大量排放污染源的項(xiàng)目上出臺了一系列的文件等，對大氣污染嚴(yán)重的工業(yè)，進(jìn)行停業(yè)整頓，要求污染源氣體，要經(jīng)過處理，達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)后，才可以排放。

　　另外，大氣污染防治也已經(jīng)寫入多個(gè)市區(qū)政府的文件報(bào)告中，北京、河北等污染較重的省市則明確提出 “十三五”期間要降低污染物排放的目標(biāo)，加快生態(tài)文明城市的建設(shè)，抓好節(jié)能減排工作，確保實(shí)現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)再排放的目標(biāo)，促使大氣污染防治工作取得成效。因大氣監(jiān)測站監(jiān)測范圍有限，而“大氣網(wǎng)格化監(jiān)測”的提出，則使大氣監(jiān)測的小范圍變成了大范圍監(jiān)測。為了使監(jiān)測能夠精準(zhǔn)，則加大了監(jiān)測布點(diǎn)密度，以保證能夠?qū)崟r(shí)對大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，為防治污染源和提出治理方案提供有力的幫助。

　　網(wǎng)格化監(jiān)測項(xiàng)目采用的環(huán)境監(jiān)測 物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，在某個(gè)區(qū)域內(nèi)設(shè)置監(jiān)測地點(diǎn)和在線監(jiān)測設(shè)備，形成范圍廣、密度大的網(wǎng)格化監(jiān)測。著重監(jiān)測空氣質(zhì)量等級及污染源，按照對比數(shù)據(jù)，對改善空氣質(zhì)量提供有力的參照及顯示治理成果。

　　針對大氣環(huán)境監(jiān)測，國家方面也投入的大量的資金進(jìn)行監(jiān)測、治理。而建設(shè)環(huán)境監(jiān)測站，每個(gè)監(jiān)測站的造價(jià)少說也要一百來萬，建設(shè)監(jiān)測站的數(shù)量要多的話，明顯是不太合理的。而大氣監(jiān)測微型站和移動式監(jiān)測的出現(xiàn)也正好解決了這一問題，大大降低了監(jiān)測成本。

　　網(wǎng)格化精準(zhǔn)監(jiān)測原理，是一款用于提供室外空氣污染物實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確檢測經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品。其成本比基于分析儀構(gòu)建的傳統(tǒng)型參考站低3~5倍。與市面上便宜的備選產(chǎn)品相比，作為大氣網(wǎng)格化管理系統(tǒng)的終端設(shè)備，可以給網(wǎng)格化平臺提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，而且能根據(jù)現(xiàn)場進(jìn)行校準(zhǔn)，確保其具有*的可追溯性。

　　傳感器和分析儀將多路測試信號按序通過接口協(xié)議進(jìn)入無線通訊節(jié)點(diǎn)設(shè)備DVR的獨(dú)立(DTU)傳輸通道，經(jīng)避雷處理后輸入到單元內(nèi)數(shù)據(jù)采集器，采集器將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過無線數(shù)據(jù)傳輸終端通過 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)傳入到大氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)按照《國家空氣監(jiān)測網(wǎng)子站監(jiān)測數(shù)據(jù)報(bào)送傳輸協(xié)議》規(guī)定的內(nèi)容接收和存儲子站上傳的監(jiān)測數(shù)據(jù)，將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、存儲、處理、審核及上傳等處理工作，以及在平臺上進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析和展示。

       要想網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)能準(zhǔn)確反映當(dāng)?shù)厥滓廴疚锏膩碓?，能一年四季都發(fā)揮作用，不僅要監(jiān)測顆粒物的濃度，還需要監(jiān)測氣態(tài)污染物SO2、NOx、CO、O3，甚至特征污染物TVOC、H2S、NH3、HCL等參數(shù)的變化情況，并且連同環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象條件進(jìn)行協(xié)同分析才能快速鎖源。

　　無法保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的網(wǎng)格化，不是真正的網(wǎng)格化

　　對于快速鎖源，除了數(shù)據(jù)的全面性之外，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性就是另外一個(gè)關(guān)鍵因素了。

　　以顆粒物傳感器為例，目前，市場上PM2.5傳感器采用的是光散射原理，這種傳感器實(shí)質(zhì)上就是粒子計(jì)數(shù)器，能夠計(jì)量出空氣中小于等于2.5微米粒子的總個(gè)數(shù)，然后再與粒子平均密度相乘就轉(zhuǎn)化為了質(zhì)量濃度。

　　但在實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)楦鞣N因素影響，往往會出現(xiàn)很大誤差。

　　1、與國標(biāo)法中規(guī)定的貝塔射線法和微量振蕩天平法相比，PM2.5光散射傳感器對于粒子的測量粒徑有上限和下限，低于測量粒徑下限和高于測量粒徑上限的粒子，往往存在檢測不出來的問題。

　　2、隨著污染成分、時(shí)段、季節(jié)、地區(qū)的不同以及天氣環(huán)境的變化，粒子的平均密度也在動態(tài)地發(fā)生變化，因此，粒子平均密度也會存在誤差。

　　3、顆粒物在環(huán)境濕度超過80%后，會出現(xiàn)明顯的吸濕增長現(xiàn)象，從而帶來較大的測量誤差。

　　4、霧氣的影響也不可忽略。霧氣是以液態(tài)粒子的形式出現(xiàn)，因此對測量帶來的誤差影響往往成倍數(shù)關(guān)系。

　　5、校準(zhǔn)問題。受到室外環(huán)境臟空氣的影響，光散射光學(xué)視窗往往會變臟，測量值會逐漸衰減。

　　真正的網(wǎng)格化需建立完善的質(zhì)控體系

　　要想提高傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與*運(yùn)行穩(wěn)定性，一套成熟的校準(zhǔn)體系是必須的。目前，將傳感器技術(shù)與國標(biāo)法組合使用是一種普遍被接受的理念，但是不同廠商的做法也有所差異。

　　本文以“大數(shù)據(jù)融合聯(lián)動修正”技術(shù)為基礎(chǔ)而建立的三級修正、四級校準(zhǔn)體系為例,介紹校準(zhǔn)體系在提高氣體傳感器應(yīng)用過程中數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和*運(yùn)行穩(wěn)定性的作用。三級修正指的是廠內(nèi)基礎(chǔ)性校準(zhǔn)、環(huán)境自適應(yīng)修正、全生命周期漂移修正，通過三級修正體系的傳感器設(shè)備，可以*提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，達(dá)到對傳感器本身的篩選、研判、數(shù)據(jù)基因變量修正的作用，提升每套傳感器設(shè)備數(shù)據(jù)與準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的相關(guān)性。

　　四級校準(zhǔn)系統(tǒng)保證了傳感器在出廠前后全生命周期的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

　　*級校準(zhǔn)是標(biāo)物校準(zhǔn)，使用標(biāo)準(zhǔn)氣體對傳感器進(jìn)行標(biāo)定，達(dá)到微型站基本的*。

　　第二級是環(huán)境校準(zhǔn)，通過實(shí)驗(yàn)艙模擬不同環(huán)境狀況及污染特征，建立傳感器算法模型，形成微型站*基因變量。

　　第三級是監(jiān)督校準(zhǔn)，在儀器應(yīng)用現(xiàn)場，與國家標(biāo)準(zhǔn)方法儀器組合布點(diǎn)應(yīng)用，實(shí)時(shí)監(jiān)督數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)漂移后自動校準(zhǔn)。第四級是周期性校準(zhǔn)，采用裝有國家標(biāo)準(zhǔn)方法儀器的移動校準(zhǔn)車對已經(jīng)安裝的網(wǎng)格化儀器進(jìn)行定期質(zhì)控和校準(zhǔn)，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)*準(zhǔn)確性。