如何实现网格化环境监测

1. 项目背景

据调查，全国超过90%的城市居民表示每天不再只是查看天气是否有雨、温度高低那么简单的气象，对于空气环境质量、光照强度、大气压力、风速噪音等都格外关注，到底是什么改变了人们的生活出行习惯？答案不言而喻。

随着全国两会对环保的提案和一系列环保政策的出台，聚焦民生的环境治理问题已成国家高度重视的热点议题。事实上，不仅仅是今年两会，往年也是如此，环保一直是备受关注的民生问题。由于大气环境的污染恶化和雾霾天气的增多，经济高速发展造成的环境污染已严重影响到生态经济可持续发展和人们的身心健康，国家环保消污减排的宏观方针早已不再是宣传口号，已切实落实到地方政策和规划建设中。

2.方案概述

随着国家环境防治政策的逐渐健全以及各项标准性文件的陆续出炉，地方性环境监测治理的实施方案提上日程。

针对差异化区域主要污染物的不同和多种业态交叉现状，本方案采用因地制宜的方法，合理整合检测仪器，形成切实需求的微型气象布点。同时，具有统一的监管平台，可对整个网格化监测系统宏观监控，对相似布点分组管理，实现综合性、灵活性的分析统计，极大节约监管人力资源。而且，根据《大气污染物综合排放标准》和《国务院排污费征收管理条例》等监管法规，针对性的标准气象布点大大减少了相关收税监督部门奔波时间，加大了监管力度，利于控制排污标准，严格环境执法和督查问责。此外，可对网格气象布点数据多维度使用，底层对接天气预报系统，向广大民众及时提供小区域实时气象数据，便利出行等活动，充分利用资源，切实做到便民利民，也实现了环境监测的公开性、透明性，实用性。最终实现资源的统一管理，提高管理效率，为系统投资带来最大的效益。

3.系统概述

网格化环境监测系统是一种集数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的环境监测系统。空气质量环境监测系统采用单元网格布点管理的方式，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，在全面掌握、分析污染源排放、气象因素的基础之上，采用因地制宜的灵活设点方法进行部署。

4.总体架构

系统拓扑图

网格化环境监测终端系统由感知层、数据传输层、应用服务层三部分组成。

（1）感知层智能监测设备：现场端各类智能监测感知设备，对环境要素进行全面智能感知，前端设备包含主要设备、辅助设备。主要设备指各类检测仪器（PM2.5、PM10、空气温湿度、风速风向、气压、噪声、光照强度）和数据采集主控设备，负责检测各类数据和上传数据；辅助设备主要包括安装仪器设备所需要的安装固定装置等。

（2）数据传输网络：数据传输可选用有线或2G/3G/4G/GPRS无线传输方式，也可以两种兼用，无线传输的特点方便灵活。并可安全存储数据、设备工作状态等信息。

（3）应用服务层：包括应用展示层、应用实例层、应用支撑层、基础数据层四部分。应用展示层：通过不同方式（APP移动端、web端、LED大屏）向用户展示平台界面；应用实例层：主要是对网格化监测区域各项参数进行监测预警及分析、对污染物的扩散曲线趋势进行推算等功能。应用支撑层：以云计算、大数据等技术手段，整合和分析海量跨地域、跨行业的环境信息，实现海量数据存储，实时处理和深度挖掘与分析。基础数据层：存储区域及设备数据、实时监测数据、历史数据等信息，解决信息资源管理分散，基础数据存储零乱，标准化差、应用服务适用性单一，难以共享等问题。

5.系统特点

1.统一的管理平台

整个网格化环境监测系统同时提供了设备管理、用户管理、存储管理、网络管理等基础设备管控功能。通过优化系统架构，提高系统的整体效能，使平台对各网格气象监测布点的管理更灵活、更人性化。

2.开放的体系架构

各网格化环境监测站点设都由网格化环境监测系统管理平台软件进行管理，该平台通过Web Service 提供基础服务，方便与政府平台或天气预报系统平台对接。

3.子系统的统一集成

可对网格化环境监测布点子系统统一的监测、控制和管理，各个子系统按照统一的中间件标准数据采集主控设备通过云管理平台进行数据展示、统计对比与分析。实现将分散的、相互独立的子系统用相同的软件环境进行集中管理，并可以查看各微型气象站的运行状况信息。

4.数字化与智能化

系统可以在卫星定位基础上实现远距离无线数据传输，而且可通过与地理环境区域化的划分实现灵活、精细、高密的网格化环境监测。以网络化传输、数字化处理为基础，以各类功能与应用的整合与集成为核心，实现数字化与智能化更广泛的扩展与延伸。

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