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生态环境物联网AI精细化监测监管系统.pdf
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2022-11-13
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生态环境物联网AI精细化监测监管系统是现代环保领域的重要技术应用,结合了互联网技术,实现了对环境质量的实时、高效监测。该系统主要由前端数据采集系统和前端可视化系统组成。 前端数据采集系统是整个系统的基石,它包括固定式和移动式两种形式的数据采集设备。固定式前端数据采集系统主要使用微型空气质量监测仪,分为两参数和六参数两种类型,能够监测PM2.5、PM10、温度、湿度、风速、风向、大气压等基本环境指标。这些监测仪设计有预留接口,便于未来扩展其他监测参数。它们应满足特定的性能和技术指标,如测定时间间隔灵活、工作环境适应性强、数据传输符合HJ/T 212-2017标准,并具备多种供电方式,如市电和太阳能。 移动式前端数据采集系统则采用了车载移动空气质量监测仪,安装于项目运维车辆上,监测PM2.5、PM10、温度、湿度和TVOC,同样具备实时数据上传功能,为移动监测和精准治理提供支持。车载监测仪的设计要求同样严苛,确保在各种环境条件下稳定工作。 前端可视化系统是实现环境监测智能化的关键部分。固定式可视化系统采用200万像素全彩网络摄像机,结合AI技术进行道路扬尘、车辆排放黑烟等事件的识别。例如,道路扬尘识别模型能够自动报警并生成报告,车牌识别和车辆排放黑烟识别模型则能精确捕捉违规车辆,提高环保执法效率。 生态环境物联网AI精细化监测监管系统通过智能硬件与算法结合,实现了环境监测的自动化、精确化,为环保决策提供了科学依据,同时也提升了环境治理的效率和效果。这种系统不仅适用于城市大气污染的监管,还可以推广到水质、噪声等多方面的环境监测,是构建智慧环保体系不可或缺的一部分。
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生态环境物联网 AI 精细化监测监管系统
1 前端数据采集系统
1.1 固定式前端数据采集系统
1.1.1 微型空气质量监测仪
(1)建设两参数微型空气质量监测仪,配置监测指标包括:
PM2.5、PM10、温度、湿度、风速、风向、大气压;
(2)建设六参数微型空气质量监测仪,配置监测指标包括:
PM2.5、PM10、CO、NO2、SO2、O3、温度、湿度、风速、风向、大气
压。
以上两种不同参数检测仪都需预留其他指标接口以备扩展,监测
仪具体性能指标要求见表 1.1-1,技术指标要求见表 1.1-2。
表 1.1-1 性能指标要求
指标
测定时间间隔
供电电压
工作环境温度
工作环境湿度
30 秒~60 分钟可选
AC220V±22V,频率 50HZ
(或 12V 太阳能/风能电池供电,选配)
-20~60℃
15~95% 无凝结
数据
工作环境大气压 86kPa~106kPa
功率
防护等级
安装方式
主机尺寸
主机重量
表 1.1-2 技术指标要求
指标
≤20W
≥IP54
壁挂/立杆
≤ 650*400*200 mm
≤5kg 体积小、重量轻、安装维护方便,可方便进行点位迁移。
测量范围
最小显示
单位
1
误差
PM
2.5
(0~1000)μg/m³ 1μg/m³
PM
10
(0~1000)μg/m³ 1μg/m³
≤100μg/ m³,示值误差或比对
测量误差≤25μg/m³
>100μg/ m³,示值误差或比对
测量误差≤20%
≤100μg/ m³,示值误差或比对
测量误差≤25μg/m³
>100μg/ m³,示值误差或比对
测量误差≤20%
≤4%F.S
≤4%F.S
≤4%F.S
≤2%F.S
±0.5℃
±3%RH
±(0.3+0.03V)m/s (V:风速)
±3°
±0.3hPa
SO
2
NO
2
O
3
CO
温度
湿度
风速
风向
(0-1)ppm
(0-500)ppb
(0-500)ppb
(0-10)ppm
(-40-55)℃
(0-99)%RH
(0-60)m/s
(0-360)°
5ppb
5ppb
5ppb
10ppb
0.1℃
0.1%RH
0.1m/s
1°
0.1hPa大气压 (300-1100)hPa
(2)传输方式满足《污染物在线自动监控(监测)系统数据传
输标准》(HJ/T 212-2017)要求。
(3)支持市电、太阳能单独或同时供电。
1.2 移动式前端数据采集系统
1.2.1 车载移动空气质量监测仪
在本项目运维车辆安装两套车载移动空气质量监测仪,监测指标
有:PM2.5、PM10、温度、湿度、TVOC。该监测仪具体性能指标要求
见表 1.2-1,技术指标要求见表 1.2-2。
表 1.2-1 性能指标要求
指标
测定时间间隔
供电电压
工作环境温度
3-300 秒可配置
工作电压≥13.8V 或太阳能供电(定制)
-20~80℃
2
数据
工作环境湿度 0~99% 无凝结
工作环境大气压 86kPa~106kPa
功率
防护等级
主机尺寸
主机重量
表 1.2-2 技术指标要求
指标 测量范围 最小显示单位 示值误差或比对测量误差
≤100μg/ m³,示值误差或比对测
量误差≤25μg/m³
>100μg/ m³,示值误差或比对测
量误差≤20%
≤100μg/ m³,示值误差或比对测
量误差≤25μg/m³
>100μg/ m³,示值误差或比对测
量误差≤20%
≤2%F.S
±0.5℃
±3%RH
≤10W
IP54
≤0.05m
≤5kg
PM2.5 (0~1000)μg/m³ 0.1μg/m³
PM10 (0~1000)μg/m³ 0.1μg/m³
TVOC (0-10)ppm
温度 (-40-80)℃
湿度 (0-99)%RH
10ppb
0.1℃
0.1%RH
车载移动空气质量监测仪将采集到的监测指标数据及车辆位置信息
上传到本项目平台,生成车辆行驶路线及可视化的大气污染云图,为
精准治理大气污染提供数据支撑和科学依据。
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