大氣網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測單元、質(zhì)控單元和數(shù)據(jù)處理分析單元組成。 監(jiān)測單元應包含多臺小型化空氣監(jiān)測站。具體設備類型為小型化六參數(shù)監(jiān)測站。數(shù)據(jù)處理分析單元包括數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)運算模塊及數(shù)據(jù)分析和管理模塊。

網(wǎng)格化監(jiān)測模塊示意

在監(jiān)測模塊中，中心控制室通過有線或無線通訊設備對各小型化監(jiān)測站監(jiān)測的結(jié)果進行收集，并按要求對收集的監(jiān)測結(jié)果進行統(tǒng)計處理，形成各種統(tǒng)計分析報告、報表及圖形，通過有線或無線通訊設備將統(tǒng)計分析結(jié)果傳送到有關(guān)環(huán)保主管部門。

系統(tǒng)硬件構(gòu)成

• 環(huán)境指標監(jiān)測儀器子站
• GPS子站定位模塊
• 數(shù)據(jù)采集設備
• 無線傳輸設備
• 數(shù)據(jù)監(jiān)聽前置服務器
• 數(shù)據(jù)庫服務器
• WEB應用服務器

?

目的：生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡基本實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量、重點污染源、生態(tài)狀況監(jiān)測全覆蓋，各級各類監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)互聯(lián)共享，監(jiān)測預報預警、信息化能力和保障水平明顯提升，監(jiān)測與監(jiān)管協(xié)同聯(lián)動，初步建成陸海統(tǒng)籌、天地一體、上下協(xié)同、信息共享的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡，使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力與生態(tài)文明建設要求相適應。

可實現(xiàn)的服務：平臺數(shù)據(jù)中心可提供所屬地區(qū)各監(jiān)測點位數(shù)據(jù)的實時采集傳輸、實時監(jiān)控空氣環(huán)境質(zhì)量，實現(xiàn)在線數(shù)據(jù)查詢及報表統(tǒng)計、數(shù)據(jù)自動預警、環(huán)保信息綜合分析、數(shù)據(jù)歸集和排名反饋等，為環(huán)保的研究提供信息資源和手段，為環(huán)保業(yè)務管理提供統(tǒng)一的管理平臺。

目前，各地大氣污染防治工作艱巨，各地部門在監(jiān)控網(wǎng)的建設中，對大量的無組織排放尚缺乏完整的動態(tài)污染源排放清單。只有找到本地污染排放來源，結(jié)合地理、氣象、環(huán)境衍生等眾多條件綜合分析，才能實現(xiàn)大氣污染決策和快速應對。

傳感器技術(shù)憑借費用低、安裝方便快捷及可持續(xù)動態(tài)監(jiān)測等特點，可實現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域的全面布點、全面覆蓋，消滅監(jiān)測盲區(qū)，為各地進行大氣網(wǎng)格化環(huán)境監(jiān)管提供科技支撐。但是在實際應用過程中，若單純采用傳感器進行網(wǎng)格化建設時，仍存在監(jiān)測布點不合理、參數(shù)不全面以及傳感器固有的零漂、溫漂、時漂等缺陷，會造成網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不準。

本文提出以下參考手段和質(zhì)控方法：

對傳感器技術(shù)的網(wǎng)格化監(jiān)測進行科學的點位布設

首先，在布點方法上，需采用可露天使用的小型國標監(jiān)測方法設備與傳感器技術(shù)的微型站組合使用，以國標法設備為基礎，運用大數(shù)據(jù)管理平臺進行數(shù)據(jù)的監(jiān)控，實時甄別異常數(shù)據(jù)。另外，采用國標法設備對污染源區(qū)域進行監(jiān)測，數(shù)據(jù)具有法律效力，有利于環(huán)境操作，傳感器網(wǎng)格化監(jiān)測技術(shù)還需要融合常規(guī)空氣質(zhì)量監(jiān)控網(wǎng)格、重點污染源監(jiān)控、顆粒物成分分析系統(tǒng)等不同監(jiān)測網(wǎng)格，為實現(xiàn)區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量精細化管理提供支撐。

其次，為達到區(qū)域大氣污染防治精細化管理的目的，大氣網(wǎng)格化監(jiān)測技術(shù)需實現(xiàn)對整個區(qū)域的全覆蓋監(jiān)測，根據(jù)不同污染源類型及監(jiān)控需求，在目標區(qū)域采用高密度網(wǎng)格點布設實測的方法進行網(wǎng)格化布點，從而實現(xiàn)整個區(qū)域高時間分辨率、高空間分辨率和多參數(shù)的實時動態(tài)監(jiān)測，實時反映整個城市、背景、邊界、傳輸通道、農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及城鄉(xiāng)結(jié)合部等區(qū)域的空氣質(zhì)量整體狀況和變化趨勢。

對傳感器技術(shù)的網(wǎng)格化監(jiān)測配置全面的監(jiān)測參數(shù)

實際應用過程中，大氣網(wǎng)格化監(jiān)測需進行全面的監(jiān)測參數(shù)，應能夠?qū)Νh(huán)境大氣中的顆粒物（PM10、PM2.5）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）及臭氧（O3）進行監(jiān)測，在特殊地區(qū)，還應能對硫化氫、VOC、氯化氫、氨氣等特征污染物進行監(jiān)測。不同監(jiān)測對象間存在較大的環(huán)境差異性，只有進行全面的監(jiān)測參數(shù)，結(jié)合科學布點方法，才能確保在不同應用場景下的測量結(jié)果具有良好的一致性和可靠性。

對傳感器技術(shù)的網(wǎng)格化監(jiān)測進行全生命周期質(zhì)控

為了提高傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的數(shù)據(jù)準確性與長期運行穩(wěn)定性，本文提出將傳感器技術(shù)與國標法技術(shù)聯(lián)合的“大數(shù)據(jù)融合聯(lián)動修正”技術(shù)，通過四種校準體系,可提高氣體傳感器在應用過程中的數(shù)據(jù)準確性和長期運行穩(wěn)定性。