7寸人機界面在環境空氣質量監測儀器中的應用

一、方案背景

隨著當今世界工業化程度越來越高，物質生活質量提高的同時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為公眾關注的焦點。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，對人體健康的危害主要表現為對呼吸系統的影響。長時間吸入可能引起呼吸功能下降、呼吸道癥狀增加甚至更加嚴重的后果。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，并將監測結果傳輸給遠程終端成為解決問題的關鍵環節。 

我國目前大部分地區依然采用人工采樣和實驗室分析為主的大氣監測手段，這種方式不能及時、準確地監測到污染物的實時排放情況，使得環境管理人員很難在短時間內摸清所有污染區的實際情況，對各種突發性污染源及污染現場，也不能做到即時準確的監測和處理。環保系統中，常常需要對眾多的污染排放點進行實時監測，大部分監測數據需要實時發送到管理中心的后端服務器進行處理。由于監測點分散，分布范圍廣，而且大多設置在環境較惡劣的地區，通過電話線傳送數據往往事倍功半。

二、應用方案介紹

工作原理

環境空氣質量監測儀器通過2G無線網絡進行數據傳輸，成為環保部門選擇的通信手段之一。污染源監測設備可將采集到的污染數據和告警信息通過2G網絡及時發送到環保監測部門，實現對排污單位或個人的及時管理，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，主要完成數據的采集和處理、GPRS終端組網，完成數據采集、分析、GPRS網絡接入、無線透明傳輸鏈路建立等工作。

2）傳輸網絡負責將污染源現場監測站的數據傳輸到環保局中心站，屬于傳輸介質；

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

系統功能

1）、實時監控管理 

2）、強大的報警與預警功能 

3）、數據的統計與分析 

4）、與地理信息系統(GIS)無縫集成 

5）、系統管理 

三、方案優點

將自動控制、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、組建包括污染源在內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發與建設,對重點污染源進行連續實時監測,動態掌握重點污染源企業的排污及超標情況,對加強重點污染企業、流域污染物排放的監督、總量控制、防止重大污染事故的發生,提高我國環境監測信息化水平以及環境決策與管理能力等都具有重大意義。

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發布服務器）組成。采集器負責實時采集各種監測參數（可吸入顆粒物(例如PM2.5)、二氧化硫、二氧化碳等），然后匯總到HMI，通過內置的2G模塊，發送數據到服務器，服務器上的數據可以通過web和客戶端形式發布到各個省縣級環保監測單位。具有采集數據快速準確，能快速生成統計分析,安全可靠等特點，極大地提高了數據采集的實時性，穩定性，高效性。