大氣污染防治網格化監(jiān)控預警及決策支持系統

1、項目概述
1.1、項目背景
某市的大氣污染程度嚴峻，一直處于74個重點監(jiān)控城市空氣質量狀況較差的前10位城市之列， 大氣污染防治面臨的形勢十分嚴峻，該市分布著200多家工業(yè)企業(yè)，其空氣質量狀況對整個市區(qū)的大氣污染有著不可忽視的影響，2016年上半年該市下轄區(qū)縣的空氣質量監(jiān)測數據表明，工業(yè)園區(qū)空氣質量綜合指數在核心區(qū)排名中位列倒數第一，說明了大氣污染治理的緊迫性。隨著季節(jié)性大氣環(huán)境問題日益突出，冬季重污染天氣頻發(fā)。此外，區(qū)內經濟發(fā)展不斷加速，周邊區(qū)域環(huán)境污染加重，給工業(yè)園區(qū)空氣治理帶來了新的挑戰(zhàn)。工業(yè)園區(qū)東北方向有諸多鋼鐵企業(yè)，北方亦有許多水泥和陶瓷企業(yè)，這些污染企業(yè)排放的廢氣隨風向飄移擴散，直接影響到園區(qū)空氣質量，區(qū)內東西和南北方向的兩條主干道路，是大型運輸車輛的必經之路，沿途排放的汽車尾氣也是造成園區(qū)空氣污染的重要因素，再加之區(qū)內主要干道餐飲企業(yè)仍存在無手續(xù)、無油煙凈化設施、設施不穩(wěn)定、運行不達標等問題，更使區(qū)空氣質量雪上加霜。
1.2、建設目標
天津智易時代科技發(fā)展有限公司是環(huán)境監(jiān)測與治理領域的高科技軟件研發(fā)與系統集成公司，是天津市高新技術企業(yè)，并被省政府列入“十三五”重點扶持企業(yè)。智易時代為真正實現一網一庫一平臺,與世界500強全球最早的環(huán)境監(jiān)測企業(yè)美國霍尼韋爾科技公司合作，深入研發(fā)合力打造了大氣污染防治網格化精準監(jiān)控與智能分析決策系統。智易時代針對工業(yè)園區(qū)特有的工業(yè)經濟發(fā)展情況和空氣質量狀況，研究出一套科學的污染監(jiān)測與治理方案，請領導審閱。
本方案：首先，利用目前應用廣泛、效果最佳的環(huán)保網格化監(jiān)控方法，對全區(qū)實行網格化監(jiān)測，在不同區(qū)域、不同類型的污染源區(qū)域部署相對應的空氣質量監(jiān)測設備或儀器，既能了解全區(qū)污染情況，又能對局部污染進行監(jiān)控，實現全區(qū)范圍內宏觀到微觀的全面監(jiān)控，然后，利用先進的大數據和云平臺技術，結合專業(yè)的空氣質量模型，將采集的數據按照空氣質量變化的規(guī)律和趨勢進行科學預測，對造成空氣污染的主要污染源進行準確溯源，為從源頭上治污提供科學依據，最后，在此基礎上，科學、合理的制定不同區(qū)域、不同類型企業(yè)量化減排指標，并結合氣象條件的變化，對減排方案進行動態(tài)調整，在治污的同時兼顧經濟的發(fā)展，實現環(huán)境保護和經濟發(fā)展并駕齊驅，提高方案的可操作性。
最終達到通過本方案可以實現大氣污染防治的“精確監(jiān)測、精準預測、精密溯源、精妙控制”，破解減排企業(yè)一刀切的困局，為本地經濟可持續(xù)發(fā)展尋求出路，提供量化決策支持，從容應對重大事件環(huán)境保障，幫助地方政府提升環(huán)境質量排名。
本方案于2015年由環(huán)保部陳吉寧部長牽頭在北京市政府和環(huán)保局順利實施，2016年成功運行；目前正在張家口地區(qū)執(zhí)行，為2022年冬奧會保駕護航。智易時代作為環(huán)保行業(yè)技術軟件的先頭企業(yè)，緊跟環(huán)保部環(huán)境監(jiān)測政策發(fā)展趨勢，通過本項目將持續(xù)免費為該園區(qū)3－5年內環(huán)境監(jiān)測設備和平臺進行技術升級，以滿足國家環(huán)保參數和指數指標不斷提升的要求，避免地方政府反復投入造成二次浪費，同時作為專業(yè)公司提供整體數據運營。
2、系統概述
整套系統由感知層、平臺層和應用層3部分組成。其中，感知層由大密度布設的大型、小型監(jiān)測站組成，監(jiān)測站監(jiān)測的數據通過無線網絡傳送到平臺層，進行數據處理和自動修正。
在應用層，可實時顯示各監(jiān)測點位和整個區(qū)域的空氣質量狀況，以及污染物濃度水平，并提供異常報警、區(qū)域空氣質量變化趨勢等多種服務業(yè)務。

3、建設內容
大氣污染防治網格化精準監(jiān)控與智能分析決策系統是通過整合前端在線監(jiān)測設備、大數據綜合監(jiān)管平臺一體的污染防治和控制整體解決方案。依靠污染治理和運維提供長效管理機制的保障，從而實現“經濟發(fā)展”與“環(huán)境保護”和諧共存。
一、空氣質量在線監(jiān)測站點部署
前端在線監(jiān)測設備的部署按照網格化監(jiān)管的內涵，將園區(qū)按其行政區(qū)域劃分為5個網格，在每個網格內部布置1套空氣質量在線監(jiān)測儀器或設備，在此基礎上，結合園區(qū)產生污染物的工廠企業(yè)、建筑工地、機動車尾氣等不同類型污染源，采取“有的放矢”的方法，針對這些不同類型的監(jiān)測對象，科學、合理的設置部署點位，分別部署相對應的監(jiān)測設備，同時，為了弄清園區(qū)的污染源成因，監(jiān)測周邊區(qū)縣的輸入型污染物，采用在園區(qū)邊界布置數個監(jiān)測站點的策略，結合氣象條件綜合判斷污染源是否來自于外部。
（一）、空氣站精細網格布設方案
（1）行政區(qū)劃網格監(jiān)測：1個管委會、1個鎮(zhèn)、3個辦事處布設 5 個國標法小型空氣站，監(jiān)測PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3及氣象參數，用以對街鎮(zhèn)空氣質量的排名、考評，同時每日、旬、月發(fā)布各個區(qū)域空氣質量排名（并以短信方式發(fā)送給相關負責人），對空氣質量排名落后的網格環(huán)保負責人進行約談或問責，敦促其落實好屬地監(jiān)管責任。
（2）敏感區(qū)域監(jiān)測：為進行污染物溯源分析，擬在區(qū)邊界及區(qū)內布設16個非國標法小型空氣站。
（二）、揚塵在線監(jiān)測系統布設方案
在園區(qū)每個工地的區(qū)域內或出入口布設一套β射線顆粒物在線監(jiān)測儀（國標法），在工地邊界的東北、東南、西南、西北四個角分別部署一套揚塵在線監(jiān)測設備（污染源分析和預警），目前園區(qū)有5個建筑，共計25套，包括5套β射線在線監(jiān)測儀，20套揚塵在線監(jiān)測系統。
（三）、揮發(fā)性有機物（VOCs）監(jiān)測系統布設方案
在園區(qū)7個加油站下風向布設邊界VOC監(jiān)測設備(PID)各1套，共計7套，對VOC總量進行監(jiān)測。
（四）、機動車尾氣監(jiān)測系統布設方案
針對園區(qū)東西方向“大慶西道”和南北方向“建設北路”兩條進入園區(qū)的主干道的出入口布設固定式機動車尾氣遙感檢測設備各1套，共計4套，實時監(jiān)測道路上機動車尾氣中CO、CO2、HC、NO、OP以及SF的含量；
（五）、餐飲油煙監(jiān)測系統布設方案
針對園區(qū)20家重點餐飲企業(yè)的油煙排放口布設油煙自動在線監(jiān)測設備各1套，共計20套，對油煙顆粒物等涉及國家考核的指標進行監(jiān)測。
二、環(huán)境空氣質量公眾發(fā)布系統
為滿足廣大公眾悉知環(huán)境空氣質量的需求，方面市民們規(guī)劃出行、工作和生活，建立面向公眾的空氣質量信息發(fā)布平臺，通過本項目的建設，不僅滿足政府部門環(huán)境監(jiān)管日常辦公、執(zhí)法的需要，也讓廣大市民共享環(huán)保信息化建設的成果，最終實現“對內辦公，對外發(fā)布”的實施效果。建設內容主要包含：
（一）、戶外LED空氣質量發(fā)布系統
為方便本區(qū)以及進入本區(qū)的外地市民知曉實時空氣質量狀況，在人流量密集區(qū)域、主干道、交通要道等地方選擇合適位置部署戶外LED空氣質量發(fā)布系統，共部署2套
（二）、微信公眾發(fā)布平臺
通過建立微信公眾號發(fā)布平臺，方便市民隨時、隨地查看當前空氣質量狀況。
4、系統功能
通過智慧環(huán)保網格化監(jiān)測與決策支持系統，可以實現精確測量，精準預測，精密溯源、精妙控制。包括：
科學布點，全面監(jiān)測：結合經濟、人口、交通、工業(yè)等行業(yè)發(fā)展情況，智能化、科學合理地規(guī)劃新建空氣質量監(jiān)測站。布點方案節(jié)省項目投資，避免過度布點資源浪費，又可實現科學精準數據采集；
數據互聯共享：系統可同時向區(qū)、市、省、國家環(huán)保業(yè)務部門和多級、多個環(huán)境監(jiān)控中心轉發(fā)原始數據，提供與其他政府部門、市、省、國家級環(huán)境質量監(jiān)測系統、環(huán)境質量聯網系統等各類監(jiān)測系統標準接口，實現不同監(jiān)測系統之間數據交換、互聯共享。
污染源分析、溯源：采用大數據技術，利用專業(yè)的空氣質量模型系統，動態(tài)的分析污染的形成、傳輸、擴散的情況，定量分析污染的成因和變化，并對污染源進行追溯；
預警預報：遇到設備異?；虍斍氨O(jiān)測超標，自動向相關聯系人發(fā)送報警信息，精確給出具體的超標數值、超標時間、超標排放量、超標排放介質量，為強化監(jiān)理工作提供翔實可靠的依據，利用最權威的數值預報和統計預報模型，按照空氣質量變化的規(guī)律和趨勢，科學合理的分析和預測推演未來10天的空氣質量變化，判斷環(huán)境空氣污染造成的影響氛圍；
污染評價與質量日報：依據數據有效性規(guī)定、AQI評價技術規(guī)范、數據倒掛修約規(guī)定等進行數據審核、審核處理，做出各子站的空氣質量數據評價，利用監(jiān)測結果向公眾發(fā)布環(huán)境空氣質量日報、預報和定期的質量報告，加強公眾的監(jiān)督作用。
決策支持：采用大數據技術，科學確定不同類型污染源的年、季、月污染物對污染程度的貢獻率；對不同地區(qū)、不同時段、不同氣象條件下采取的減排調控政策、措施的實施效果進行定量分析評估，并指導行業(yè)、企業(yè)根據評估結果和既定的減排目標，以最小的減排代價達到最優(yōu)的治污效果，提高減排調控措施的可持久性。