7寸人機界面(miàn)在環境空氣質量監測儀器中的應用

一、方案背景

随著(zhe)當今世界工業化程度越來越高，物質生活質量提高的同時(shí)也帶來了環境質量的破壞。人類的身體健康受周邊環境直接影響，空氣質量問題日益成(chéng)為公衆關注的焦點。空氣中的污染物主要包括可吸入顆粒物(例如PM2.5)、二氧化硫、二氧化碳等，對(duì)人體健康的危害主要表現為對(duì)呼吸系統的影響。長(cháng)時(shí)間吸入可能(néng)引起(qǐ)呼吸功能(néng)下降、呼吸道(dào)症狀增加甚至更加嚴重的後(hòu)果。空氣環境的保護要有可靠、有效的監測手段，為環境的治理提供強有力的依托。監測空氣環境中各污染物的濃度，并將(jiāng)監測結果傳輸給遠程終端成(chéng)為解決問題的關鍵環節。 

我國(guó)目前大部分地區依然采用人工采樣(yàng)和實驗室分析為主的大氣監測手段，這(zhè)種(zhǒng)方式不能(néng)及時(shí)、準确地監測到(dào)污染物的實時(shí)排放情況，使得環境管理人員很難在短時(shí)間内摸清所有污染區的實際情況，對(duì)各種(zhǒng)突發(fā)性污染源及污染現場，也不能(néng)做到(dào)即時(shí)準确的監測和處理。環保系統中，常常需要對(duì)衆多的污染排放點進(jìn)行實時(shí)監測，大部分監測數據需要實時(shí)發(fā)送到(dào)管理中心的後(hòu)端服務器進(jìn)行處理。由于監測點分散，分布範圍廣，而且大多設置在環境較惡劣的地區，通過(guò)電話線傳送數據往往事(shì)倍功半。

二、應用方案介紹

工作原理

環境空氣質量監測儀器通過(guò)2G無線網絡進(jìn)行數據傳輸，成(chéng)為環保部門選擇的通信手段之一。污染源監測設備可將(jiāng)采集到(dào)的污染數據和告警信息通過(guò)2G網絡及時(shí)發(fā)送到(dào)環保監測部門，實現對(duì)排污單位或個人的及時(shí)管理，可以大大提高環保部門的工作效率。

污染源在線自動監控系統從底層向(xiàng)上可分為污染源現場監測站、傳輸網絡和環保局中心站3 個層次（如下圖所示）。 

1）現場監測站位于各個污染源現場監測點，又可分為現場儀表、現場通信網絡、數據采集傳輸服務器、無線傳輸終端等組成(chéng)，主要完成(chéng)數據的采集和處理、GPRS終端組網，完成(chéng)數據采集、分析、GPRS網絡接入、無線透明傳輸鍊路建立等工作。

2）傳輸網絡負責將(jiāng)污染源現場監測站的數據傳輸到(dào)環保局中心站，屬于傳輸介質；

3）環保局中心站它通過(guò)網絡傳輸層和現場層相互通訊，交換數據、指令下達，以實現對(duì)現場層的集中遠程監控，并且可以通過(guò)其軟件接口與視頻系統、GIS系統進(jìn)行無縫結合。

系統功能(néng)

1）、實時(shí)監控管理 

2）、強大的報警與預警功能(néng) 

3）、數據的統計與分析 

4）、與地理信息系統(GIS)無縫集成(chéng) 

5）、系統管理 

三、方案優點

將(jiāng)自動控制、網絡通信、計算機以及GIS 等信息技術引入環境監測領域,采用SIMCOM工業級的無線傳輸模塊、組建包括污染源在内的各環境要素在線監測系統,實現污染源在線監測系統的開(kāi)發(fā)與建設,對(duì)重點污染源進(jìn)行連續實時(shí)監測,動态掌握重點污染源企業的排污及超标情況,對(duì)加強重點污染企業、流域污染物排放的監督、總量控制、防止重大污染事(shì)故的發(fā)生,提高我國(guó)環境監測信息化水平以及環境決策與管理能(néng)力等都(dōu)具有重大意義。

環境空氣質量監測儀器基于2G技術，它由氣體采集器、HMI、數據中心（管理工作站，數據庫服務器，web發(fā)布服務器）組成(chéng)。采集器負責實時(shí)采集各種(zhǒng)監測參數（可吸入顆粒物(例如PM2.5)、二氧化硫、二氧化碳等），然後(hòu)彙總到(dào)HMI，通過(guò)内置的2G模塊，發(fā)送數據到(dào)服務器，服務器上的數據可以通過(guò)web和客戶端形式發(fā)布到(dào)各個省縣級環保監測單位。具有采集數據快速準确，能(néng)快速生成(chéng)統計分析,安全可靠等特點，極大地提高了數據采集的實時(shí)性，穩定性，高效性。