国家认证微型空气质量监测站

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国家认证微型空气质量监测站

近些年随我国经济迅速发展，人们的生活水平普遍得到提高，但环境空气质量问题也日
益凸显，表现在污染排放源众多、污染物呈多样化、无组织排放情况较为普遍、排污地分散
等方面。
为监测环境空气质量，4000 余个环境空气质量站建成分布在全国各地，但现有空气站
相对目标监测区域而言，具有数量少、覆盖面小、投资成本高的局限性，无法实现精细管理。
在政策与标准层面， 2014 年发布了《办公厅关于加强环境监管执法的通
知》，2015 年发布了《关于贯彻落实〈办公厅关于加强环境监管执法的通知〉进展情
况的通报》，环保部于 2017 年发布了 PM2.5 网格化监测相关等四项技术指南，2018 年国务
院发布了《打赢蓝天保卫战三年行动计划》明确提出了要拓展环境空气质量监测网络。
网格化管理是一种新型的城市管理模式，指将目标区域进一步划分为数个尺寸较小的网
格来监管，优势是属地管理、条块结合、分级负责、责任到人，做到管理下沉，不留死角。
随着技术创新，微型传感器和物联网技术的长足发展，一种新式的环境空气质量在线监
测系统为环保监管的网格化提供了有力支撑，实现了环保监管的精细管理。
针对上述问题，西安聚能仪器有限公司自主研发了环境空气质量（网格化）在线监测系
统，利用物联网感知、数据无线通讯、数据库、地理信息系统、视频等技术，集数据采
集、传输、多维数据展示与应用为一体，满足新形式下扬尘的环境监测、污染防治和科学决
策需求，针对城市居民住宅区、工业园区、交通道路、商务办公区、建筑工地、城市绿地等
场合，实现扬尘监管全面信息化，为环保、城建、交通等监管部门联合执法提供数字化的监
管手段，满足联合执法需求。
2.方案设计思路
2.1 系统架构
TR-9300A 型环境空气质量在线监测系统综合解决方案
西安聚能仪器有限公司
整体系统构架由监测仪和监管应用平台构成，监测仪安装在目标监测区域的各个现场，
获取各监测点的污染物浓度信息，通过内置的无线传输模块实时上传监测数据至应用平台。
由应用平台做各项监测数据的集中展示，并进行统计分析，为环保监管提供依据。
具体包括：
1) 依据监测地区现有污染规律及模式，参考当地理气象等综合因素，对目标区域采用污染
面源监测和区域监测相结合的加密网格形式布设微型环境空气质量在线监测仪；
2) 依托微环境空气质量在线监测仪对区域内的监测因子的浓度以及噪声等进行 24 小时实
时采集和处理，可同步显示与现场 LED 显示屏，并将数据通过无线传输至云平台；
3) 平台系统通过监测仪提供丰富的数据统计分析功能，包括站点排名、报表统计等；
4) 通过数据信息能够及时监测整体区域对周边环境产生的影响。当监测到污染超标或呈上
升趋势时，能够对区域内的具体公司或污染源进行与辨识，并及时处理。
2.2 系统建设意义  环境网格化监管一体化：与环境网格化监管系统配合，实现环境质量、污染源、生
态状况监测全覆盖，实现监测数据共享，使监测预警预报、信息化能力和保障水平有显
著提高。
 为环境管理提供数据支撑：建立起完整的环境监测数据库档案，运用环境监测大数据模
TR-9300A 型环境空气质量在线监测系统综合解决方案
式，终实现监测数据全面、完善。
 为环境执法提供依据：通过采样、自动监测、现场核查、移动终端传输等数据采集
手段，准确提取环境违法证据，为环境执法提供依据。
 为环境管理提供决策支持：运用大数据模式，挖掘数据价值，发挥好各个模块的预测预
警功能，对环境质量进行预警预报
3.监测点（网格化）布设方案
3.1 布点原则
监测点采用以下布点原则：
1、 代表性
具有较好的代表性，能客观反映一定空间范围内环境空气质量水平和变化规律，满足
区域环境空气监测的需求，客观评价城市，区域环境空气状况，及污染源对环境空气质量的
影响。
2、 可比性
同类型监测点位设置环境条件应尽可能一致，使各个监测点获取的数据具有可比性。
3、 科学性
环境空气质量网格化监测系统各网格应考虑城市自然地理、气象等综合环境因素，以
及城市建设、工业布局、经济结构、人口分布等社会经济特点，在布局上应反映城市主要功
能区和主要大气污染源的污染现状及变化趋势，满足大气污染防治精细化管理的需求。
4、 经济性
不同监测网格之间，有同类型的监测点位置重合时，应对重合的点位进行整合，避免
点位的重复建设。当不同污染源区域网格之间空间布局有交叉时，采用计算等标污染负荷的
方式，优选布设排放量较高的污染源。已经整合的监测点，应在不同的监测网格监测数据的
分析和管理过程中都要有所体现。
5、 动态性
环境空气质量网格化监测网络应结合当地城乡建设规划、能源结构调整，区域空气质量
变化等综合因素，确定评价区域，及时合理、科学有效的调整热点网格的点位布设，使
确定的监测点能兼顾未来城乡空间格局变化趋势以及未来的监测需要。
监测点采用以下布点规范：
TR-9300A 型环境空气质量在线监测系统综合解决方案
1、以城市主城区为监测区域，将监测区域均匀划分成若干监测网格，每个网格不超过
2 km×2 km，在每个网格的交点上设置微型空气检测站。针对区域（如学校、体育场等
居民活动水平较高区域）可按需求进行点位加密。环境监控点原则上应相对均匀分布，每个
网格至少布设 2 个环境监控点。根据当地污染物扩散、迁移及转化规律，评估污染物分布状
况，结合资源和经济的可行性，确定合理监测点位，使所在点位获得的数据具有代表性。 2、道路交通网格：在环境空气质量监控网格基础上，在监测区域内载重车辆流量大的
过境公路、城市重要交通路口、重要交通枢纽（汽车站，公交站，火车站等）以及易拥堵路
段设置微型空气检测站。对于道路交通监测点位，一般应设置于行车道的下风向一侧，根据
车流量的大小、车道两侧的地形、建筑物的分布情况等确定布点位置，采样口距道路边缘距
离不得超过 20 m。 3、涉气企业网格：微型空气站依据排放源的强度和主要污染项目布设，监测点位应选
在排放源的主导风向和第二主导风向（一般采用污染重季节的主导风向）的上风向和下风
向的厂区边界内，以捕捉到大污染特征为原则进行设置。企业面积 100 000 m2及以下的宜
设置 2 个微型空气站，分别设置在主导风向的上风向和下风向；企业面积 100 000 m2的宜
设置 4 个微型空气站，分别设置在主导风向和第二主导风向的上风向和下风向
4、园区监测网格：将整个园区监测区域均匀划分成若干 500 米×500 米监测网格，在
每个网格的交线上设置微型空气检测站，兼顾园区内主要道路情况。在园区中心、园区上风
向以及下风向、园区边界外 200 米，以及 500 米八个方向分别设置微型空气检测站。
TR-9300A 型环境空气质量在线监测系统综合解决方案

3.2 布点方案
3.2.1 典型布点方案
微型环境空气质量在线监测仪监测点根据城市、气象等综合环境因素，以及国控监测站、
工业布局、交通规划和人口分布等特点，建立环境空气质量监测网格化布局，能够客观反映
监测点一定范围内环境空气质量水平和变化规律，结合各个监测点数据的比对，监测污染来
源和对空气质量变化趋势进行回放。
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3.2.2 针对敏感点监测方案
以国控监测站位置中心，在国控监测站为中心 10 公里范围内，在周围搭建多个微型环
境空气质量在线监测仪监测点，及时监测国控监测站周边环境的空气质量变化，有效预警并
防控污染源造成影响。
3.2.3 针对工业园监测方案
工业园区环境空气质量监测根据监测区域生产工艺特性产生的不同污染因子，例如：钢
铁厂、玻璃厂、发电厂、水泥厂产生的颗粒物、氮氧化物等污染；生物制药厂、化工厂等产
生的 VOC 等污染；在工厂厂界四周或生产设施周边有针对性地安装固定式微型环境空气质
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量在线监测仪作为固定监测点，同时有选择的在监测区域内布置移动式监测设备，进行巡游
式监测，避免产生任何监测死角，实现对监测区域的覆盖。
3.2.4 针对生活源监测方案
通过在城市区域内，如：秸秆焚烧、干洗店、餐饮区、垃圾存放点等污染产生区布设微
型环境空气质量在线监测仪，有效及时发现并防范空气污染现象，保障居民处于良好空气质
量的环境。
3.2.5 针对传输通道监测方案
TR-9300A 型环境空气质量在线监测系统综合解决方案
在大气传输通道沿线，均匀布置微型环境空气质量在线监测仪监测点，通数据采集和分
析，识别监测地区污染物传播来源及走向。
4.产品介绍
4.1 环境空气质量（网格化）在线监测仪
4.2 概述
TR-9300A 型微型环境空气质量在线监测仪采用了光散射、电化学、光离子化检测原理，
集颗粒物检测（PM2.5、PM10）、标准气态污染物监测（SO2、NO2、O3、CO）、特征气态污染
物 TVOC、气象五参数（温度、湿度、大气压、风速、风向）、视频监控、定位、4G 通
讯为一体的传感采集设备，具有体积小巧、便于安装、反应灵敏可靠性高的特点，对
目标区域的空气质量进行全天候不间断监测，为全面评价区域空气质量提供基础数据。
产品功能特点
 体 积 小：体积小巧重量轻，集成度高，安装维护方便；
 抗 干 扰：采用特的进样口设计，可有效过滤蚊虫、树叶、絮状物的干扰；
 易 维 护：关键元件模块化，易于拆装维护。
 精 度 高：采用光散射法、电化学法和光离子化法检测技术，有效保障数据质量；
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自动校正：设计了温度、湿度校正系统、以及针对外界典型环境的跨度校正；
 干扰补偿：系统自动补偿不同污染物之间的交叉干扰；
 配置灵活：模块化设计，所有监测因子可以根据需求自由配置；
 数据传输：支持 4G 无线通讯网络，支持多中心数据传输和数据“断点续传”，配
合平台的“数据补遗”，可数据有效传输率达 98%以上。
 数据储存：支持存储历史数据 1 年以上；
 智能控制：支持远程校时、远程重启、远程配置、远程程序升级、定位等功能
 拓展性强：可根据需求添加视频监测、LED 屏、报警灯等外部设施；  供电支持：内置 UPS 不间断电源，系统供电可选择市电 220VAC 或太阳能供电配置。
4.3 关键技术指标
主控单元
主要功能
支持 4G 无线通讯网络，支持多中心数据传输；
支持远程校时、远程重启、远程配置、远程程序升级等功能；
具有 定位功能；
供电 AC220V；
颗粒物检测单元
监测因子 监测方法 量程范围 仪器平行性
PM2.5 光散射法 0 - 1000μg/m3
<10%
PM10 光散射法 0 - 2000μg/m3
<10%
标准气态污染物检测单元
监测因子 检测原理 测量范围 示值误差 重复性
CO 电化学法 0 - 20ppm <±5%FS <1%
O3、NO2、SO2 电化学法 0 - 1000ppb <±10%FS 2%
特征气态污染物检测单元
监测因子 检测原理 测量范围 示值误差 重复性
TVOC 光离子化法 0 - 20ppm <±3%FS <1%
气象参数监测单元
温 度 测量范围 -40℃—80℃ 测量精度 ±1℃
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湿 度 测量范围 0 - RH 测量精度 ±3% 风 向 测量范围 0°- 360° 测量精度 ±2° 风 速 测量范围 0 - 30 m/s 测量精度 ±1m/s
气 压 测量范围 30 - 110Kpa 测量精度 ±6pa
噪声检测单元（选配） LED 显示屏（选配）
测量范围 35 - 130dB 尺寸 730*410mm（长*宽）
频率范围 20Hz - 12.5kHz 规格 P10，单红
视频监控单元（选配）
固定式：红外高清网络球 内置 16G 存储卡，可选本地硬盘录像机
有效像素 130 万像素 预 置 位 256 个
水平范围 360° 垂直范围 180°
箱体
工作电压 AC220V，内置蓄电池供电；
防护等级 IP54 箱体材质 碳钢喷塑
5.系统配置清单
序号 名称 品牌型号 技术参数 数量
1
微型环境空气
质量在线监测
仪
西安聚能
TR-9300A
 光散射法+电化学法+光离子化法
 包括主控单元、颗粒物监测单元、标准气态
污染物监测单元、特征气态污染物监测单元、
噪声监测单元、气象参数监测单元，视频监
控单元、LED 显示单元及报警灯。以上所有
配置自由可选。
 支持 4G、有线等传输网络
 支持太阳能系统供电。</a>