空氣質(zhì)量網(wǎng)格化在線(xiàn)監測預警預報系統解決方案，平臺數據中心可提供所屬地區各監測點(diǎn)位數據的實(shí)時(shí)采集傳輸、實(shí)時(shí)監控空氣環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現在線(xiàn)數據查詢(xún)及報表統計、數據自動(dòng)預警、環(huán)保信息綜合分析、數據歸集和排名反饋等，為環(huán)保的研究提供信息資源和手段，為環(huán)保業(yè)務(wù)管理提供統一的管理平臺。

一、空氣質(zhì)量網(wǎng)格化在線(xiàn)監測預警預報系統解決方案典型應用：

天津市北辰區、武清區、西青區大氣網(wǎng)格化監測平臺；
互聯(lián)網(wǎng)+智慧消防水源管理系統；
中國創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)大賽盡調系統；
北京偉瑞迪科技有限公司VOC監測系統；
環(huán)保監測市場(chǎng)推廣執行；
智慧環(huán)保——環(huán)保數據監測物聯(lián)網(wǎng)平臺；
天津市貝特瑞新能源材料股份有限公司水質(zhì)在線(xiàn)監測系統；
天津市藍宇科工貿有限公司煙氣在線(xiàn)（CEMS）監測系統等。

二、空氣質(zhì)量網(wǎng)格化在線(xiàn)監測預警預報系統的功能特點(diǎn)：

WEB端
1.監測點(diǎn)位GIS地圖在線(xiàn)顯示
  內所有監測點(diǎn)位按所屬行政區域進(jìn)行歸類(lèi)和展示，監測點(diǎn)位圖標顏色按其當前空氣質(zhì)量指數AQI表示顏色動(dòng)態(tài)顯示，圖標上方注有具體的地理位置，方便用戶(hù)直觀(guān)、一目了然掌握各個(gè)行政區域內監測點(diǎn)位的部署情況和空氣環(huán)境質(zhì)量現狀，系統提供多種方式的地圖效果（矢量、衛星、三維）來(lái)實(shí)時(shí)顯示空氣子站的位置和實(shí)時(shí)數據。

2.站點(diǎn)數據實(shí)時(shí)狀態(tài)查看
  用戶(hù)點(diǎn)擊監測點(diǎn)位圖標后系統自動(dòng)顯示空氣質(zhì)量指數AQI、站點(diǎn)地理位置、首要污染物、發(fā)布時(shí)間、各項監測因子實(shí)時(shí)數據等信息，空氣質(zhì)量指數AQI數值與表示顏色搭配顯示，直觀(guān)展示站點(diǎn)當前污染情況，監測因子可以按照不同需求進(jìn)行定制，顯示時(shí)間段分為實(shí)時(shí)狀態(tài)值、zui近一小時(shí)值、zui近24小時(shí)值等。

3.站點(diǎn)環(huán)境遠程視頻實(shí)時(shí)監控
  監測現場(chǎng)可以安裝視頻監控設備，通過(guò)窗口視圖直觀(guān)了解監測站點(diǎn)的周邊情況和污染物實(shí)時(shí)排放數據，當周?chē)廴驹礉舛瘸瑯藭r(shí)自動(dòng)抓拍，為公眾和環(huán)保部門(mén)監督與執法提供依據，同時(shí)可以了解監測設備的實(shí)時(shí)狀況。當數據異常提醒之后，可以通過(guò)回傳影像資料判斷現場(chǎng)情況（需人工進(jìn)行），當發(fā)生不可抗力因素時(shí)，同樣可以根據影像資料來(lái)判定事故詳情。

4.預警、日報通知
  系統提供預警、日報通知功能，預警包括超標預警、斷線(xiàn)預警和異常值預警，在監測數值超標、數據連接中斷和出現異常值時(shí)，自動(dòng)給設定發(fā)送提醒信息，保證系統的正常、穩定運行，日報通知將轄區內各個(gè)行政區空氣質(zhì)量指數日均值以短信形式發(fā)送給站點(diǎn)負責人或主管，讓環(huán)境管理者及時(shí)掌握環(huán)境空氣質(zhì)量變化情況，在空氣質(zhì)量惡化時(shí)*時(shí)間知道詳細信息。

5.數據圖表展示
  數據展示支持折線(xiàn)圖、柱狀圖、表格等多種形式，展示的內容包括空氣質(zhì)量指數和各項監測因子濃度的分鐘值、小時(shí)值，方便用戶(hù)查看時(shí)間段內空氣質(zhì)量變化趨勢和污染物濃度變化情況，同時(shí)可以進(jìn)行監測點(diǎn)位之間的各項參數的對比分析，用戶(hù)可以自主設定展示的時(shí)間區間，導出打印時(shí)支持選用JPG圖片、PDF、EXCEL、WORD文檔多種格式。

6.環(huán)境質(zhì)量數據排名
  針對相關(guān)環(huán)境管理部門(mén)以及用戶(hù)個(gè)性化定制需求，系統設置獨立排名系統，目前采用AQI（空氣質(zhì)量指數），提供日排名、小時(shí)排名數據，用戶(hù)可以查詢(xún)當天排名信息和歷史數據，除了空氣質(zhì)量指數AQI外，還列出了PM10、PM2.5、CO等監測因子小時(shí)值、日均值、首要污染物、空氣質(zhì)量類(lèi)別等信息。

7.AQI實(shí)時(shí)報、日報自動(dòng)生成
  按照HJ633-2012環(huán)境空氣質(zhì)量指數(AQI)技術(shù)規定要求，自動(dòng)生成實(shí)時(shí)報、日報數據報表，發(fā)布的指標包括各監測站點(diǎn)的監測站點(diǎn)信息、空氣質(zhì)量指數（AQI）、首要污染物、空氣質(zhì)量指數類(lèi)別以及空氣質(zhì)量指數說(shuō)明等信息，可自動(dòng)生成word、Excel、PDF多種格式格式的報表格式，日報格式如下表：

8.污染物來(lái)源分析
  收集點(diǎn)位數據后，平臺對各項污染物統計值進(jìn)行計算分析，初步建立點(diǎn)位污染源模型（當前采用方法為首要污染物比重餅狀圖解析），如果監測點(diǎn)位條件允許，能夠實(shí)現現場(chǎng)采樣，則可以更加精確的進(jìn)行污染物對比分析，通過(guò)各時(shí)間段污染物比重模型結合地區現狀來(lái)分析具體污染源和現場(chǎng)實(shí)際情況，并提供針對性治理方案。

9.設備監控
  系統可以實(shí)現實(shí)時(shí)監視在線(xiàn)監測儀器是否正常工作，數據上傳是否正常，從而清楚設備的運行狀況及運行進(jìn)度，當前端數據采集設備或儀器出現故障時(shí)，系統自動(dòng)提供報警信息方便站點(diǎn)負責人及時(shí)知曉，并采取相應的解決措施，保證系統的正常、穩定運行。

10.環(huán)境數據動(dòng)態(tài)云圖展示
  由于區域間空氣質(zhì)量狀況的差別，系統基于各個(gè)區域內監測數值實(shí)時(shí)以污染物濃度云圖形式渲染這種差別，云圖取每小時(shí)點(diǎn)位數值，顏色采用空氣質(zhì)量指數AQI表示顏色，實(shí)現由“點(diǎn)”到“面”全面展示大范圍內空氣質(zhì)量狀況。

11.空氣質(zhì)量、氣象數據導出
  系統提供空氣質(zhì)量、氣象數據導出功能，用戶(hù)在設置時(shí)間類(lèi)型、站點(diǎn)、時(shí)間段以后即可實(shí)現數據導出，內容包括點(diǎn)位信息、數據更新時(shí)間、常規6參數濃度值、主要污染物、空氣質(zhì)量指數AQI。其中數據有效率按照國家標準進(jìn)行計算，分鐘值以后端數據傳輸判定為準，小時(shí)值以每小時(shí)收集45個(gè)分鐘值為準，日均值以每天收集22個(gè)小時(shí)值為準，其余時(shí)間區間以日均值有效天數為準。

12.站點(diǎn)管理
  用戶(hù)在此模塊可以實(shí)現監測點(diǎn)位信息的增、改、查、刪等基本操作，點(diǎn)位信息包括監測點(diǎn)位名稱(chēng)、地址、經(jīng)緯度、站點(diǎn)ID、所在區域名稱(chēng)等內容，實(shí)現點(diǎn)位信息的動(dòng)態(tài)管理，區域與編號為鎖定狀態(tài)，可自行配置名稱(chēng)、經(jīng)緯度、排名、公開(kāi)、掉線(xiàn)預警等選項。

13.短信配置
  此功能可以查看短信配置詳情，添加條目可以新增加短信推送人員信息和發(fā)送內容，編輯選項可對接收短信用戶(hù)推送內容進(jìn)行管理操作，配置的信息內容包括預警信息、日報、狀態(tài)預警、掉線(xiàn)預警，完成設置以后，列表中人員可以收到短信信息。

14.污染物濃度預警
  一旦空氣質(zhì)量狀況出現異常波動(dòng)時(shí)，系統啟動(dòng)超標報警。此功能中分數據上下限與預警上下限，數據上下限為數據有效性判定標準值，超過(guò)界限的則被判定為無(wú)效。預警上下限為當監測因子不在設定值范圍內一定時(shí)間之后，則會(huì )發(fā)送預警短信。
  選擇站點(diǎn)便捷，將預警上下限設定臨界值，即可使用預警功能（0為默認）。

15.數據修約 
  此功能可對程序中未揀出的有誤數據進(jìn)行人工修正，點(diǎn)擊數據修約選項即可進(jìn)行修正，當值被設定為無(wú)效時(shí)，數據被揀出，不參與統計運算（因系統計算規則因素，只可提供分鐘值與小時(shí)值的修約功能，目前只開(kāi)放分鐘值修約）。

16.用戶(hù)管理 
  對于不同的角色設置相應權限管理，一個(gè)角色關(guān)聯(lián)了一套操作權限。系統共提供了三種操作權限。系統用戶(hù)：擁有系統的所有功能操作權限；管理用戶(hù)：擁有部分業(yè)務(wù)相關(guān) 的功能操作權限；普通用戶(hù)：只能進(jìn)行系統中相關(guān)內容的查詢(xún)操作，實(shí)現不同級別操作人員對數據訪(fǎng)問(wèn)范圍和數據讀寫(xiě)性的嚴格控制，建立統一用戶(hù)管理平臺實(shí)現所有用戶(hù)的身份管理，包括用戶(hù)個(gè)人身份信息、角色信息、電子、個(gè)人賬號和密碼。

用戶(hù)APP端
  手機版發(fā)布系統支持Android、IOS等主流的手機操作系統，系統界面簡(jiǎn)潔、大方，易于操作。發(fā)布各個(gè)監測站點(diǎn)的PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、CO小時(shí)、日均、月均濃度值，提供查看轄區內各站點(diǎn)空氣質(zhì)量排名功能，并繪制過(guò)去24小時(shí)的濃度曲線(xiàn)圖。發(fā)布城市、區域的環(huán)境質(zhì)量AQI、首要污染物、環(huán)境質(zhì)量指數類(lèi)別、環(huán)境質(zhì)量指數說(shuō)明以及健康提示等信息。按照《HJ633-2012環(huán)境質(zhì)量指數(AQI)技術(shù)規定》，根據環(huán)境質(zhì)量AQI進(jìn)行顏色標識。

1.用戶(hù)權限控制
  根據用戶(hù)級別不同，分別設定不同權限，普通用戶(hù)登入后只可查看賬號所屬站點(diǎn)詳情，以管理員身份登入之后，則可查看全部點(diǎn)位狀況與其均值顯示。

2.數據查看與分析
  主界面可查看權限范圍內點(diǎn)位數據詳情，點(diǎn)擊不同監測因子所在方格，下方折線(xiàn)圖則對應顯示其zui近24小時(shí)內污染因子變化情況。

3.GIS地理信息顯示
  點(diǎn)位狀況與web端同步，獲取坐標信息后即可在地圖上顯示，支持當前總體數據情況與單項指數切換，污染指數根據等級不同以不同顏色顯示。     
  如果點(diǎn)位信息過(guò)多時(shí)，可切換至列表進(jìn)行搜索，一目了然，快捷高效。

4.歷史數據查詢(xún)
  移動(dòng)端在web端基礎上提供簡(jiǎn)單的查詢(xún)功能，該模塊按照權限不同所屬轄區不同，可以查看站點(diǎn)zui近24小時(shí)、或zui近30天、或zui近12個(gè)月，綜合指數或者分項指數的均值狀況。

5.環(huán)境質(zhì)量指數排名查看
  移動(dòng)端可以便捷的為環(huán)境管理人員提供服務(wù)，管理者賬號登錄后，開(kāi)放排名信息功能，提供當日轄區內站點(diǎn)排名，明確污染方向。

6.系統設置、功能標準、預警處理
  輔助功能全部歸集于側邊欄內，APP向用戶(hù)推送通知，個(gè)人設置中可以設置是否接收消息、提醒方式等。

三、平臺架構

四、工作原理

1.環(huán)境數據采集
  監聽(tīng)服務(wù)器使用公網(wǎng)固定IP，監測儀器發(fā)送數據至此IP地址對應端口，系統自動(dòng)采集并通過(guò)內置協(xié)議將字符串解析為需要的信息，實(shí)現數據包的校驗、檢查、解析和入庫（數據存儲），采用多線(xiàn)程異步通信技術(shù)與各監測點(diǎn)通信，可查看原始數據，實(shí)現數據同步轉發(fā)。
當監測點(diǎn)位斷線(xiàn)或者出現異常時(shí)，線(xiàn)程保留五分鐘對接期，五分鐘之內不上傳數據系統關(guān)閉線(xiàn)程，降低占用率，直至重新連接再次打開(kāi)。
2.環(huán)境數據存儲
  數據庫服務(wù)器對接收到的環(huán)境數據進(jìn)行整體規劃，對環(huán)保業(yè)務(wù)涉及的眾多數據資源進(jìn)行科學(xué)合理的分類(lèi)，在此基礎上建立數據體系和數據庫體系，形成基礎數據庫、專(zhuān)業(yè)數據庫、元數據庫和標準數據庫。
  由于環(huán)境大數據的保密性，數據庫服務(wù)器需要關(guān)閉公網(wǎng)服務(wù)和外接端口，與監聽(tīng)服務(wù)器接入同一局域網(wǎng)，使用內網(wǎng)IP。監聽(tīng)服務(wù)器解析完成后，通過(guò)局域網(wǎng)將數據存儲至此。數據庫定期備份、定期殺毒、定期更新軟件服務(wù)與相關(guān)插件，以保證存儲數據的安全。
3.環(huán)境數據分析處理
  中心服務(wù)器針對各項數據庫進(jìn)行數據管理，嚴格按照相關(guān)法律法規及環(huán)保行業(yè)規定進(jìn)行統計分析運算處理，得出zui符合標準的環(huán)境數值。統計功能支持根據原始值值計算小時(shí)值、日報、月報、年報等。分析功能包括，對大氣、水質(zhì)、煙氣等不同行業(yè)進(jìn)行規則整合判斷、如煙塵，煙氣的含量跟氧氣關(guān)系，COD與濁度及溶解氧的關(guān)系等高級功能，根據用戶(hù)需求定制開(kāi)發(fā)。
經(jīng)過(guò)算法運行生成數據模型，實(shí)現系統建模分析的關(guān)鍵功能。
4.環(huán)境數據報表生成與排名
  中心服務(wù)器生成各項報表后，根據空氣質(zhì)量指數從低到高進(jìn)行排名，指數越低排名越靠前。支持總體排名、區域排名、單站點(diǎn)排名。服務(wù)器與EXCEL報表、WORD文檔、JPG圖片、PDF等接口進(jìn)行對接，使前端頁(yè)面可以順利導出打印。
5.環(huán)境監測指標預警
  服務(wù)器中置入交互模塊，每30分鐘采集監測子站的運行狀態(tài)、設備狀態(tài)、監測數據，對服務(wù)器進(jìn)行信息交互傳輸、讀取操作日志，連續兩次出現異常，系統啟用預警提醒。同時(shí)可以將監測因子標準接入檢測程序中，如果超標或者出現恒值，則提示相關(guān)人員并將信息傳輸至前置服務(wù)器。所有預警信息在前端頁(yè)面展示。
6.CMAQ空氣質(zhì)量模型建模分析
  CMAQ是美國國家環(huán)境保護局研制的第三代空氣質(zhì)量預報和評估系統(Models-3)。系統采用靈活的模塊化思想，由氣體模式、污染排放模式、空氣質(zhì)量模式組成?；贑MAQ的空氣質(zhì)量模擬過(guò)程可實(shí)現設置可視化和運行自動(dòng)化，以準確的MM5氣象場(chǎng)數據、污染排放清單數據為基礎，運用CMAQ模型，實(shí)現空氣質(zhì)量預報結果的自動(dòng)生成，并支持對結果的核對統計與對比分析，減少人工操作，通過(guò)適量定制化開(kāi)發(fā)，可以作為區域臭氧、能見(jiàn)度、酸沉降等過(guò)程的整合應用平臺。
7.環(huán)境質(zhì)量趨勢預判
  中心服務(wù)器處理數據，結合實(shí)際數據建立源解析模型，結合天氣系統分析環(huán)境質(zhì)量趨勢。充分利用積累的海量監測數據，結合環(huán)境空氣污染指數法(API)、環(huán)境空氣綜合污染指數法、主要污染物污染物濃度評價(jià)法、污染變化趨勢的定量分析方法-秩相關(guān)系數法等方法，對區域內空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢進(jìn)行綜合分析和預判。

五、系統硬件構成

 1.環(huán)境指標監測儀器子站
 2.GPS子站定位模塊
 3.數據采集設備
 4.無(wú)線(xiàn)傳輸設備
 5.數據監聽(tīng)前置服務(wù)器
 6.數據庫服務(wù)器
 7.WEB應用服務(wù)器

六、售后服務(wù)

維護服務(wù)
  技術(shù)人員通過(guò)咨詢(xún)服務(wù)，解決和系統有關(guān)的技術(shù)咨詢(xún)和故障分析解決方案。公司開(kāi)通有7×24小時(shí)的*，另外專(zhuān)職維護人員7×24小時(shí)開(kāi)通手機咨詢(xún)服務(wù)。
郵件服務(wù)
  維護人員通過(guò)郵件回復方式對用戶(hù)描述的系統故障提供相關(guān)。
遠程登錄診斷維護服務(wù)
  維護人員通過(guò)遠程登錄方式對系統進(jìn)行診斷和故障排除，同時(shí)也可以通過(guò)遠程登錄進(jìn)行軟件升級。
上門(mén)服務(wù)
  對需要上門(mén)服務(wù)的，維護人員可提供上門(mén)服務(wù)。