VOCs监测网格化项目

在此项目中，我们旨在利用工业园区专用VOCs在线监测系统对XX企业进行监测，设立专属的企业污染物排放管理档案，实时监测企业污染状况，及时发现疏漏节点，寻找适合的治理技术，终实现到2020年完成VOCs治理的计划方针。

公司围绕十三五生态环境监测网络建设规划，结合客户的真正需求，自主研发了扬尘在线监测系统、大气监测网格化系统、VOCs在线监测平台等；运用激光散射法的扬尘监测仪、β射线吸收法的扬尘监测仪、微型空气监测仪等监测设备，结合现代化大数据时代的物联网信息应用平台，形成了完整的智慧环保产品体系，为各层级监测部门和社会企业提供全面完善且具有极强针对性的解决方案。

在此项目中，我们旨在利用工业园区专用VOCs在线监测系统对XX企业进行监测，设立专属的企业污染物排放管理档案，实时监测企业污染状况，及时发现疏漏节点，寻找适合的治理技术，终实现到2020年完成VOCs治理的计划方针。

3.2建设原则

此次XXX企业VOCs在线监测项目建设凭借技术、系统实用、结构合理、产品主流、低成本、低维护量作为基本原则，进行系统构架设计。

u 技术的性

系统选型、软硬件设备的配置均符合高新技术的潮流，关键的浓度实时采集、传输均采用外的被鼓励采用的技术与产品。在满足功能的前提下，系统设计具有性，并且在今后一段时间内保持一定的性。

u 架构合理性

采用成熟的技术来架构VOC在线监测各个子系统组成稳定可靠大系统，使VOC在线监测系统能安全平稳地运行，有效地消除各子系统可能产生的瓶颈，选用合适的设备来保证各子系统具有良好的扩展性。

u 经济性

在满足VOC在线监测系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本，采用经济实用的技术和设备。

u 实用性

在设备选型时，依据VOC在线监测项目实际情况结合目前我国市场上的占有率高的各类产品中选择具有性能价格比和扩充能力的产品，且实际考虑产品所处环境条件，保证产品运行的稳定性。

u 可维护性

VOC在线监测系统依照简单、实用、易操作、易维护的原则进行设计。尤其是易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好本系统的条件。并且VOC在线监测系统在出现故障时，我司专业人员会及时、快速的进行远程维护。

u 安全性

对VOC在线监测系统采取必要的安全保护措施，防止病毒感染，防雷击、过载、断电和人为破坏，具有高度的安全和保密性。

u 规范性

控制协议、编解码协议、接口协议、传输协议等均符合相关标准、行业、标准和环保部颁布的技术规范。

3.3建设思路

结合实际与用户需求分析理解，VOC监测项目将充分结合当地环境状况及信息化的基础现状，以高科技技术成果为基础，进行有效采集；以政策和标准规范相结合的方式推动数据的统一汇聚，利用示范性推广建设的方式稳步推动项目整体性建设，具体思路包括：

u 结合实际，有效规划点位布设

合理规划企业园区内的区域布局，结合VOCs排放环节，细化整体区域内各点环境影响评价，在重点区域进行点位布设；同时需要结合地区的实际环境因素，在上、下风向口，厂界等地分别布设参照点位与监测点位，使实时监测数据具有合理性，VOC监测项目展现实际意义。

u 依照功能，配合使用监测设备

VOC的监测主要可分为两种：一种作为污染源排放的监测，主要是对VOCs治理后浓度是否达标进行监测；一种作为厂界、周边的VOCs监测，主要监测企业整体的环境状况，对可能存在的排放泄漏节点周边以及企业厂界进行监测，查看对企业附近地区的影响。依据产品不同的功能原理特性，将光离子化和气相色谱分析技术的产品配套使用，分别用于厂界周边及污染源排放的VOCs监测。

u 分析现状，构建统一的数据接入机制

目前各地相关部门均对环境问题尤为重视，建设了大量的系统平台及监测设备，项目建设初期就需考虑，方便用户后期的可能存在的扩展性建设，实现既兼容系统标准又满足企业信息化标准的数据体系，建立从数据采集、数据存储、数据编目、数据挖掘分析的全生命周期的大数据融合与管理流程。

u 整体规划，实现大数据平台落地

   建设大数据平台时充分借鉴其他大数据建设的经验教训，立足当地信息化建设的现状，采用整体规划、分布实施的建设思路，在规划层面，建立大数据管理平台，为企业大数据应用提供底层基础数据支撑，终实现大数据平台的落地。

u 科学评估，结合模型实现靶向治理

在网格化监控及大数据分析的基础上，构建高斯算法模型，进行有效、系统的动态源解析分析，掌握企业内不同环节、不同治理、不同区域的污染贡献率，实现靶向治理。

u 一源一档，依据监测结果完善企业环境管理服务

平台的实时监测、历史查询、数据分析、系统管理等多项功能的有效使用，可实现企业环境档案的电子化、归一化综合整理，基于污染源的全生命周期的变化，实现对所有与污染源相关信息的查询、统计和分析，实现污染源从产生到消散全生命周期过程的“一源一档”式管理，依据结果完善企业生产工艺、治理手段等相关服务体系。

一、系统概述

根据污染物来源建立网格化监测系统，区域网格化监控系统采用单元网格管理法的方式，按照“网定格、格定责、责定人”的理念，建立“横向到边、纵向到底”的区域网格化监控平台，应用、整合多项智慧环保技术，在掌握、分析污染源排放的基础之上，采用基于高斯算法模型进行开发。实时统计各监测点的监测设备数据，并根据各监测点的排放情况，来分析与推测区域内整体的排放情况。实现对VOCs排放区域整体监控，污染物扩散趋势推算，排放源解析等功能，同时结合物联网、智能采集系统、地理信息系统、动态图表系统等技术，整合、共享、开发，建立化、精细化、信息化、智能化的区域在线监测平台，实现对控制污染源无组织排放，减少大气污染等综合管理，为制定节能减排方案提供可靠的数据信息和科学的辅助管理决策。

4.1系统架构

系统采用四层架构，包括数据采集层、基础支撑层、数据资源层和应用层。

数据采集层通过VOCs监测设备实时获取监测对象的各类原始数据，并将采集到的不同传输协议的数据转换成统一格式上送至监控中心软件平台，实现监测结果、设备运行状态等数据及时自动上报；

基础支撑层处理数据管理与交换业务，包括从监测子站工控机及其它源采集数据，对采集的数据进行存储、处理、分析以及备份等；

数据资源层包括对采集的空气质量数据和业务应用数据进行分类和管理，为功能展示层提供支持。

系统在应用层可以进行终监测结果的展示，实时数据、统计分析、历史查询、预报预警等。系统逻辑结构如图所示：

 

4.2 4G专网传输

因为很多企业为无外网覆盖的实际现状，所以本案制定4G专网传输。根据需要，搭建一定数量的基站，采用面向企业和行业应用的专业型LTE网络DTU进行内网建设。我司提供的LTE网络DTU集LTE调制解调器、路由器和接入点三者功能于一体，为用户提供安全、可靠、方便、灵活的无线宽带连接；在提供上网的同时，可以实现组建物联数据专网、远程数据接入、视频监控等7x24小时无人值守的应用功能。

4.3数据库管理系统

数据库管理是通过利用大型关系型数据库在数据安全、一致性和分布式处理等方面的，将监测所得数据集中起来，使用户通过单一界面就可以方便的管理、查询、分析大量的环境数据，从而简化环境数据管理的难度，提高环境数据管理水平。

数据管理平台建设遵循《环境数据库设计与运行管理规范》相应要求。采用Web Service数据访问技术、ETL数据加工分析技术等整合环境质量监测各项数据，并通过对数据的整理、加工、挖掘、分析，提取综合、有效的环境数据结果，为环境质量数据的发布提供支撑，为环境管理决策提供数据支持。架构如下图所示：

 

数据管理平台采用四层设计，主要有标准层、采集层、数据库层、服务层。在标准层采用标准及标准对输入数据标准化，采用标准编码，使进入数据库的数据格式共享，实现了数据格式标准、数据接口标准、数据传输标准、数据集成标准，通过这些标准的制定，系统就能够实现各个层面的良好交流。

数据采集层主要实现对数据的采集。数据入库的方式主要有两种批量导入和手工输入。在这个层面系统对采集到的数据进行校验，合格后才能入库。这些数据在经过校验、规则处理后再进行归类入库。

在数据服务层主要有数据调用、数据写入、数据加密、数据交换这些功能，通过Web Service接口与数据库相连。

数据库层主要用于元数据、基础数据的存储和管理等功能。数据库管理系统的主要功能包括建库管理、数据输入、数据查询输出、数据维护管理、代码维护、数据库安全管理、数据库备份恢复、数据库外部接口等，是数据更新、数据库建立和维护的主要工具，也是在系统运行过程中进行原始数据处理和查询的主要手段。

(1)元数据库

元数据是关于数据的描述性数据信息，大量地反映数据集自身的特征规律，方便于用户对数据集的准确、与充分的开发与利用。通过元数据可以检索、访问数据库，可以有效利用计算机的系统资源。

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