在此項(xiàng)目中，我們旨在利用工業(yè)園區(qū)專用VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)對XX企業(yè)進(jìn)行監(jiān)測，設(shè)立專屬的企業(yè)污染物排放管理檔案，實(shí)時(shí)監(jiān)測企業(yè)污染狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)疏漏節(jié)點(diǎn)，尋找適合的治理技術(shù)，終實(shí)現(xiàn)到2020年完成VOCs治理的計(jì)劃方針。

公司圍繞十三五生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃，結(jié)合客戶的真正需求，自主研發(fā)了揚(yáng)塵在線監(jiān)測系統(tǒng)、大氣監(jiān)測網(wǎng)格化系統(tǒng)、VOCs在線監(jiān)測平臺等；運(yùn)用激光散射法的揚(yáng)塵監(jiān)測儀、β射線吸收法的揚(yáng)塵監(jiān)測儀、微型空氣監(jiān)測儀等監(jiān)測設(shè)備，結(jié)合現(xiàn)代化大數(shù)據(jù)時(shí)代的物聯(lián)網(wǎng)信息應(yīng)用平臺，形成了完整的智慧環(huán)保產(chǎn)品體系，為各層級監(jiān)測部門和社會(huì)企業(yè)提供全面完善且具有極強(qiáng)針對性的解決方案。

在此項(xiàng)目中，我們旨在利用工業(yè)園區(qū)專用VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)對XX企業(yè)進(jìn)行監(jiān)測，設(shè)立專屬的企業(yè)污染物排放管理檔案，實(shí)時(shí)監(jiān)測企業(yè)污染狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)疏漏節(jié)點(diǎn)，尋找適合的治理技術(shù)，終實(shí)現(xiàn)到2020年完成VOCs治理的計(jì)劃方針。

3.2建設(shè)原則

此次XXX企業(yè)VOCs在線監(jiān)測項(xiàng)目建設(shè)憑借技術(shù)、系統(tǒng)實(shí)用、結(jié)構(gòu)合理、產(chǎn)品主流、低成本、低維護(hù)量作為基本原則，進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)。

u 技術(shù)的性

系統(tǒng)選型、軟硬件設(shè)備的配置均符合高新技術(shù)的潮流，關(guān)鍵的濃度實(shí)時(shí)采集、傳輸均采用外的被鼓勵(lì)采用的技術(shù)與產(chǎn)品。在滿足功能的前提下，系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有性，并且在今后一段時(shí)間內(nèi)保持一定的性。

u 架構(gòu)合理性

采用成熟的技術(shù)來架構(gòu)VOC在線監(jiān)測各個(gè)子系統(tǒng)組成穩(wěn)定可靠大系統(tǒng)，使VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)能安全平穩(wěn)地運(yùn)行，有效地消除各子系統(tǒng)可能產(chǎn)生的瓶頸，選用合適的設(shè)備來保證各子系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性。

u 經(jīng)濟(jì)性

在滿足VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)功能及性能要求的前提下，盡量降低系統(tǒng)建設(shè)成本，采用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的技術(shù)和設(shè)備。

u 實(shí)用性

在設(shè)備選型時(shí)，依據(jù)VOC在線監(jiān)測項(xiàng)目實(shí)際情況結(jié)合目前我國市場上的占有率高的各類產(chǎn)品中選擇具有性能價(jià)格比和擴(kuò)充能力的產(chǎn)品，且實(shí)際考慮產(chǎn)品所處環(huán)境條件，保證產(chǎn)品運(yùn)行的穩(wěn)定性。

u 可維護(hù)性

VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)依照簡單、實(shí)用、易操作、易維護(hù)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。尤其是易操作和易維護(hù)是保證非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員使用好本系統(tǒng)的條件。并且VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)，我司專業(yè)人員會(huì)及時(shí)、快速的進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)。

u 安全性

對VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)采取必要的安全保護(hù)措施，防止病毒感染，防雷擊、過載、斷電和人為破壞，具有高度的安全和保密性。

u 規(guī)范性

控制協(xié)議、編解碼協(xié)議、接口協(xié)議、傳輸協(xié)議等均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保部頒布的技術(shù)規(guī)范。

3.3建設(shè)思路

結(jié)合實(shí)際與用戶需求分析理解，VOC監(jiān)測項(xiàng)目將充分結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境狀況及信息化的基礎(chǔ)現(xiàn)狀，以高科技技術(shù)成果為基礎(chǔ)，進(jìn)行有效采集；以政策和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相結(jié)合的方式推動(dòng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一匯聚，利用示范性推廣建設(shè)的方式穩(wěn)步推動(dòng)項(xiàng)目整體性建設(shè)，具體思路包括：

u 結(jié)合實(shí)際，有效規(guī)劃點(diǎn)位布設(shè)

合理規(guī)劃企業(yè)園區(qū)內(nèi)的區(qū)域布局，結(jié)合VOCs排放環(huán)節(jié)，細(xì)化整體區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)環(huán)境影響評價(jià)，在重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行點(diǎn)位布設(shè)；同時(shí)需要結(jié)合地區(qū)的實(shí)際環(huán)境因素，在上、下風(fēng)向口，廠界等地分別布設(shè)參照點(diǎn)位與監(jiān)測點(diǎn)位，使實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)具有合理性，VOC監(jiān)測項(xiàng)目展現(xiàn)實(shí)際意義。

u 依照功能，配合使用監(jiān)測設(shè)備

VOC的監(jiān)測主要可分為兩種：一種作為污染源排放的監(jiān)測，主要是對VOCs治理后濃度是否達(dá)標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測；一種作為廠界、周邊的VOCs監(jiān)測，主要監(jiān)測企業(yè)整體的環(huán)境狀況，對可能存在的排放泄漏節(jié)點(diǎn)周邊以及企業(yè)廠界進(jìn)行監(jiān)測，查看對企業(yè)附近地區(qū)的影響。依據(jù)產(chǎn)品不同的功能原理特性，將光離子化和氣相色譜分析技術(shù)的產(chǎn)品配套使用，分別用于廠界周邊及污染源排放的VOCs監(jiān)測。

u 分析現(xiàn)狀，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接入機(jī)制

目前各地相關(guān)部門均對環(huán)境問題尤為重視，建設(shè)了大量的系統(tǒng)平臺及監(jiān)測設(shè)備，項(xiàng)目建設(shè)初期就需考慮，方便用戶后期的可能存在的擴(kuò)展性建設(shè)，實(shí)現(xiàn)既兼容系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)又滿足企業(yè)信息化標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)體系，建立從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)編目、數(shù)據(jù)挖掘分析的全生命周期的大數(shù)據(jù)融合與管理流程。

u 整體規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)平臺落地

   建設(shè)大數(shù)據(jù)平臺時(shí)充分借鑒其他大數(shù)據(jù)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，立足當(dāng)?shù)匦畔⒒ㄔO(shè)的現(xiàn)狀，采用整體規(guī)劃、分布實(shí)施的建設(shè)思路，在規(guī)劃層面，建立大數(shù)據(jù)管理平臺，為企業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供底層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，終實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)平臺的落地。

u 科學(xué)評估，結(jié)合模型實(shí)現(xiàn)靶向治理

在網(wǎng)格化監(jiān)控及大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建高斯算法模型，進(jìn)行有效、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)源解析分析，掌握企業(yè)內(nèi)不同環(huán)節(jié)、不同治理、不同區(qū)域的污染貢獻(xiàn)率，實(shí)現(xiàn)靶向治理。

u 一源一檔，依據(jù)監(jiān)測結(jié)果完善企業(yè)環(huán)境管理服務(wù)

平臺的實(shí)時(shí)監(jiān)測、歷史查詢、數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)管理等多項(xiàng)功能的有效使用，可實(shí)現(xiàn)企業(yè)環(huán)境檔案的電子化、歸一化綜合整理，基于污染源的全生命周期的變化，實(shí)現(xiàn)對所有與污染源相關(guān)信息的查詢、統(tǒng)計(jì)和分析，實(shí)現(xiàn)污染源從產(chǎn)生到消散全生命周期過程的“一源一檔”式管理，依據(jù)結(jié)果完善企業(yè)生產(chǎn)工藝、治理手段等相關(guān)服務(wù)體系。

一、系統(tǒng)概述

根據(jù)污染物來源建立網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)，區(qū)域網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)采用單元網(wǎng)格管理法的方式，按照“網(wǎng)定格、格定責(zé)、責(zé)定人”的理念，建立“橫向到邊、縱向到底”的區(qū)域網(wǎng)格化監(jiān)控平臺，應(yīng)用、整合多項(xiàng)智慧環(huán)保技術(shù)，在掌握、分析污染源排放的基礎(chǔ)之上，采用基于高斯算法模型進(jìn)行開發(fā)。實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)各監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)，并根據(jù)各監(jiān)測點(diǎn)的排放情況，來分析與推測區(qū)域內(nèi)整體的排放情況。實(shí)現(xiàn)對VOCs排放區(qū)域整體監(jiān)控，污染物擴(kuò)散趨勢推算，排放源解析等功能，同時(shí)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、智能采集系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)圖表系統(tǒng)等技術(shù)，整合、共享、開發(fā)，建立化、精細(xì)化、信息化、智能化的區(qū)域在線監(jiān)測平臺，實(shí)現(xiàn)對控制污染源無組織排放，減少大氣污染等綜合管理，為制定節(jié)能減排方案提供可靠的數(shù)據(jù)信息和科學(xué)的輔助管理決策。

4.1系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)采用四層架構(gòu)，包括數(shù)據(jù)采集層、基礎(chǔ)支撐層、數(shù)據(jù)資源層和應(yīng)用層。

數(shù)據(jù)采集層通過VOCs監(jiān)測設(shè)備實(shí)時(shí)獲取監(jiān)測對象的各類原始數(shù)據(jù)，并將采集到的不同傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一格式上送至監(jiān)控中心軟件平臺，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測結(jié)果、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)及時(shí)自動(dòng)上報(bào)；

基礎(chǔ)支撐層處理數(shù)據(jù)管理與交換業(yè)務(wù)，包括從監(jiān)測子站工控機(jī)及其它源采集數(shù)據(jù)，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、處理、分析以及備份等；

數(shù)據(jù)資源層包括對采集的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和管理，為功能展示層提供支持。

系統(tǒng)在應(yīng)用層可以進(jìn)行終監(jiān)測結(jié)果的展示，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析、歷史查詢、預(yù)報(bào)預(yù)警等。系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)如圖所示：

 

4.2 4G專網(wǎng)傳輸

因?yàn)楹芏嗥髽I(yè)為無外網(wǎng)覆蓋的實(shí)際現(xiàn)狀，所以本案制定4G專網(wǎng)傳輸。根據(jù)需要，搭建一定數(shù)量的基站，采用面向企業(yè)和行業(yè)應(yīng)用的專業(yè)型LTE網(wǎng)絡(luò)DTU進(jìn)行內(nèi)網(wǎng)建設(shè)。我司提供的LTE網(wǎng)絡(luò)DTU集LTE調(diào)制解調(diào)器、路由器和接入點(diǎn)三者功能于一體，為用戶提供安全、可靠、方便、靈活的無線寬帶連接；在提供上網(wǎng)的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)組建物聯(lián)數(shù)據(jù)專網(wǎng)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接入、視頻監(jiān)控等7x24小時(shí)無人值守的應(yīng)用功能。

4.3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理是通過利用大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)安全、一致性和分布式處理等方面的，將監(jiān)測所得數(shù)據(jù)集中起來，使用戶通過單一界面就可以方便的管理、查詢、分析大量的環(huán)境數(shù)據(jù)，從而簡化環(huán)境數(shù)據(jù)管理的難度，提高環(huán)境數(shù)據(jù)管理水平。

數(shù)據(jù)管理平臺建設(shè)遵循《環(huán)境數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理規(guī)范》相應(yīng)要求。采用Web Service數(shù)據(jù)訪問技術(shù)、ETL數(shù)據(jù)加工分析技術(shù)等整合環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并通過對數(shù)據(jù)的整理、加工、挖掘、分析，提取綜合、有效的環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)果，為環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)的發(fā)布提供支撐，為環(huán)境管理決策提供數(shù)據(jù)支持。架構(gòu)如下圖所示：

 

數(shù)據(jù)管理平臺采用四層設(shè)計(jì)，主要有標(biāo)準(zhǔn)層、采集層、數(shù)據(jù)庫層、服務(wù)層。在標(biāo)準(zhǔn)層采用標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)對輸入數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，采用標(biāo)準(zhǔn)編碼，使進(jìn)入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)格式共享，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)集成標(biāo)準(zhǔn)，通過這些標(biāo)準(zhǔn)的制定，系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)層面的良好交流。

數(shù)據(jù)采集層主要實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集。數(shù)據(jù)入庫的方式主要有兩種批量導(dǎo)入和手工輸入。在這個(gè)層面系統(tǒng)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，合格后才能入庫。這些數(shù)據(jù)在經(jīng)過校驗(yàn)、規(guī)則處理后再進(jìn)行歸類入庫。

在數(shù)據(jù)服務(wù)層主要有數(shù)據(jù)調(diào)用、數(shù)據(jù)寫入、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)交換這些功能，通過Web Service接口與數(shù)據(jù)庫相連。

數(shù)據(jù)庫層主要用于元數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲和管理等功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能包括建庫管理、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)查詢輸出、數(shù)據(jù)維護(hù)管理、代碼維護(hù)、數(shù)據(jù)庫安全管理、數(shù)據(jù)庫備份恢復(fù)、數(shù)據(jù)庫外部接口等，是數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)庫建立和維護(hù)的主要工具，也是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中進(jìn)行原始數(shù)據(jù)處理和查詢的主要手段。

(1)元數(shù)據(jù)庫

元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的描述性數(shù)據(jù)信息，大量地反映數(shù)據(jù)集自身的特征規(guī)律，方便于用戶對數(shù)據(jù)集的準(zhǔn)確、與充分的開發(fā)與利用。通過元數(shù)據(jù)可以檢索、訪問數(shù)據(jù)庫，可以有效利用計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)資源。

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