**乡镇空气质量自动监测站项目系统建设方案**市生态环境局2020年6月目录第一章项目概述 (3)1.1 项目背景 (3)1.2 建设目标 (3)1.3 建设内容 (4)1.4 建设原则 (4)1.5 建设依据 (4)第二章项目设计方案 (6)2.1 系统概述 (6)2.2 系统架构 (6)1. 智能感知层 (6)2. 智能传输层 (7)3. 智能应用层 (7)2.3 系统监测项目及方法 (7)2.4 设备选型、技术指标和性能 (8)2.4.1 臭氧分析仪 (8)2.4.2 PM2.5分析仪 (10)2.4.3 动态校准仪 (11)2.4.4 零气发生器 (11)2.4.5 气象仪（五参数） (12)2.4.6 数据采集及中心站系统 (12)2.4.7 子站数据传输与网络化质控平台 (14)2.4.8 配套采样系统、机架、稳压电源等辅助设施 (15)2.5 中心站软件 (16)2.5.1 中心站软件功能简介 (16)2.5.2 中心站终端计算机配置要求： (17)2.6 站房及配套设施 (17)1、站房选址要求 (17)2、站房建设要求 (18)3、站房保温要求 (19)4、防水、防潮要求 (19)5、地面设计要求： (20)6、站房内附属设施要求 (20)7、防雷接地要求 (22)8、避雷针技术要求 (24)9、设备整体布局及设计图 (25)第三章系统维护 (33)3.1 .运维技术内容 (33)3.1.1 运维工作内容 (33)3.1.2 运行维护工作目标 (33)3.1.3 运维工作内容 (33)第四章项目预算 (37)第一章项目概述1.1项目背景打赢蓝天保卫战，是党的十九大作出的重大决策部署，事关满足人民日益增长的美好生活需要，事关全面建成小康社会，事关经济高质量发展和美丽中国建设。
2020年是打赢蓝天保卫战三年行动计划的收官之年，为扎实做好2020年大气污染防治工作，全面落实《**市打赢蓝天保卫战三年行动计划》，按照《**市2020年大气污染防治工作要点》“健全空气质量监测网络，继续推进乡镇（街道）空气质量监测站建设”要求，根据我市实际，特制定本建设方案。
1.2建设目标●着力解决大气污染源监管难的问题通过物联感知技术对大气环境质量进行24小时不间断的监管侦测，并重点针对重点区域大气排污、建筑施工工地扬尘、道路扬尘等重要源污染，建立自动监测与侦测技术手段，当现场出现环境违规、违法行为时，自动进行浓度告警，为第一时间发现和处置问题提供科学手段。
●摸清污染物浓度变化规律及趋势通过对重点工业企业、建筑工地、国控站周边污染物传输通道等多种环境的监测，实现对大气环境的全覆盖式网格化精准监控，实时掌握区域内污染分布状况及空气质量变化趋势，准确评估施工工地扬尘、废气排放企业、道路扬尘等无组织排放对环境空气质量的影响。
通过科学评估区域的污染排放状况及其对环境质量的影响，打通污染监测与追溯的最后一公里。
●大力提高空气污染研判能力充分发挥项目的在线监测、在线监督等功能，对重点企业、重点工地排污情况实时监测，并通过网格化监管系统和专业团队的分析研判，制定处置方案，推进科学治气，同时应用大数据分析技术为环保局持续开展动态源解析、预警预报、治理评估等提供决策支撑，并对整个区域的短、中、长期的管控目标提出科学有效的规划路径和实时建议，打通大气污染防治的最后一公里。
●全面提升大气环境治理水平以空气网格化监测数据为抓手，打通监测与监管之间的通道，以数据驱动部门处置联动和环境监管网格的监察勤务，协助环保部门从传统“点对点"模式向以环境监测数据为基础的“点对面”模式转变。
真正实现压力层层传递、多部门联动的局面，确保“条块结合、齐抓共管”的生态环境监管机制得到有效落实。
以科技为支撑，推动环保、城管、住建、交通、国土等部门及企业主体的共同参与，打通大气污染防治部门协同和责任传递的最后一公里。
1.3建设内容在市区**个乡镇/街道建设**座标准空气自动监测站及中心管理平台，监测项目包括PM2.5、O3两项空气质量监测指标和温度、湿度、风向、风速、气压等5项气象参数监测指标。
1.4建设原则●科学设计、需求向导项目以大气环境质量综合监管需求为核心建设思想，从大气环境监管过程中各部门管理责任出发，以方便管理诉求与服务环境保护为宗旨，实现大气环境监管智慧化、智能化管理。
●坚持标准、规范建设项目坚持统筹规划、有序发展的原则，统一标准与规范，加强标准化和规范化建设，从技术和管理两个方面规范大气环境监测项目的建设，左右有章可循、规范实施。
●技术先进、规范建设充分考虑业务和数据应用的现状和发展需要，借鉴国内外建设经验，采用先进、成熟的技术和设备，既满足先进性要求，又经济适用；既满足当前工作需要，又能使用未来业务和技术的发展要求。
●安全可靠、保障运行采取多种方式，加强信息安全管理，如配置有效的安全运行管理制度、开展系统运维第三方管理和应用培训等，确保系统安全稳定运行。
1.5建设依据●《中华人民共和国大气污染防治法》（2015年修订）●《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》（国办发〔2010〕33号）●《施工及堆料场地扬尘排放标准》（DB21 2642-2016）●《中华人民共和国大气污染防治法》●《环境空气质量标准》GB3095-2012●《江西省打赢蓝天保卫战三年行动计划》●《环境空气质量评价技术规范》HJ663-2013●国务院《重点区域大气污染防治“十二五”规划》●环境空气质量监测点位布设技术规范（试行）（HJ 664—2013）●环境空气质量指数（AQI）技术规定●《环境空气质量自动监测系统技术规范》HJ/T193-2005●《环境空气质量监测规范》试行●《工业企业设计卫生标准》TJ36-79●《建筑物防雷技术规范》GB50057-1994●《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004●HJ 622-2011 环境保护应用软件开发管理技术规范●HJ 511-2009 环境信息化标准指南●HJ/T460-2009 环境信息网络建设规范●HJ/T461-2009 环境信息网络管理维护规范●HJ/T419-2007 环境数据库设计与运行管理规范●HJ/T416-2007 环境信息术语●HJ/T417-2007 环境信息分类与代码●HJ 622-2011 环境保护应用软件开发●《**市2020年大气污染防治工作要点》第二章项目设计方案2.1系统概述环境空气质量自动监测系统（又称空气质量监测站）的功能是对存在于大气、空气中的污染物质进行定点、连续或者定时的采样、测量和分析。
站内安装多参数自动监测仪器对一定区域内的环境空气质量作连续24 小时自动监测，将监测结果实时存储并加以分析后得到相关的数据。
空气质量监测站是空气质量控制和对空气质量进行合理评估的基础平台，是一个城市空气环境保护的基础设施，是针对日益严重的环境污染问题和公众与研究机构的需求而最新集成的一套解决方案。
空气质量监测站采用可靠并广泛应用的空气质量监测仪器，结合采样系统集成整合平台，统一数据采集、上传、处理等功能，组成具有高智能化、高稳定性、全方位的环境空气质量监测系统。
监测子站采集的数据通过工控机上安装的数据采集系统及VPN 专线，实现与现有省、市级平台数据联网及上传，为环保及政府部门提供本地区的空气质量信息，为大气污染防治及其他决策提供基础数据支持,为打赢“蓝天保卫战”提供强有力的技术支撑。
空气站是按照一系列国家标准如：GB3095-2012《环境空气质量标准》，HJ 633-2012 《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》，HJ 193-2013《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统安装验收技术规范》，HJ655-2013《环境空气颗粒物（PM10 和PM2.5）连续自动监测系统安装和验收技术规范》HJ 660-2013、《环境监测信息传输技术规定》进行集成设计基于中国环境监测总站2013 第136 号文件及《城市环境空气自动监测系统运行维护技术规范》的要求对空气自动监测站中全部仪器设备和设施的运行状态和数据进行采集、处理、存储、传输、质控、审核、分析、评价等的全过程管理信息化系统进行方案设计。
2.2系统架构环境空气质量在线监测系统依托先进的物联网架构，由智能传感层、智能传输层和智能应用层构成。
1.智能感知层智能感知层是整个监测系统的基础与核心，主要用于采集环境空气质量测量数据、设备状态数据、报警事件等信息，为环境空气监测业务提供基础数据；感知内容包括环境空气质量（NOx 、PM10、PM2.5、SO2、O3、CO、气象五参数等）、设备状态（正常、故障态、非常态，运行模式等）、数据状态（Z:零校F:满校W:气象B:无效N:正常A:报警P:电源异常S:模拟M:维护O:超上限U:低下限E:手工G:未测定R:超变化率H:通讯超时等）。
2.智能传输层智能传输层把感知到的信息高效、安全、无差错传输，需要传感器网与移动通讯网、互联网相融合。
现代移动通信、互联网技术已经比较成熟，基本可满足环境监测物联网数据传输的需要。
3.智能应用层智能应用层实现对环境监测子站智能化的控制和管理，接收来自智能感知层的各类监测数据，构建服务于环境监测业务的各类应用功能，实现对区域空气质量的“智能洞察”。
2.3系统监测项目及方法2.4设备选型、技术指标和性能2.4.1臭氧分析仪（1）设备用途：用于环境空气中臭氧浓度的监测（2）配置要求：含过滤滤膜等（3）技术参数：●分析方法：紫外光度法●量程设置：0～500ppb或更多可选量程，具有量程自动切换功能；●测量范围：0~500ppb●零点噪声：≤0.4ppb（设置60 秒时间）(需提供制造厂家在中国环境监测总站的适用性检测报告予以佐证)●量程噪声：≤1.5ppb（设置60 秒时间）●最低检出限：≤0.8ppb（设置60 秒时间）(需提供制造厂家在中国环境监测总站的适用性检测报告予以佐证)●示值误差：≤±0.5%F.S.●20%量程精密度：≤0.5ppb●80%量程精密度：≤2ppb●24h零点漂移：≤±1.5ppb●24h20%量程漂移：≤±1.5ppb●24h80%量程漂移：≤±2.5ppb●响应时间：T90小于30s(需提供制造厂家在中国环境监测总站的适用性检测报告予以佐证)●电压稳定性：≤±0.5%F.S.●流量稳定性：≤±1%●环境温度变化影响：≤1ppb/℃●干扰成分影响：≤±0.5%F.S.（H2O）、≤±1.3%F.S.（甲苯）、≤±0.8%F.S.（SO2）、＜±0.1%F.S.（NO/NO2）(需提供制造厂家在中国环境监测总站的适用性检测报告予以佐证)●采样口与校准口浓度偏差：≤0.5%●7d零点漂移：＜±1ppb●7d量程漂移：≤±3.0ppb●平均故障间隔天数：＞7d●诊断功能：仪器有自诊断及报警功能；●模拟输出信号：DC 0-1.0V、0-5.0V、0-10.0V、0-20mA；●数字输出信号：RS232/485数字接口；数字接口至少2个（分别用于本地数采仪、VPN实时传输和智能维护和质控系统接口）；●数据导出导入功能：前面板具有1个或1个以上USB接口；(提供清晰彩色照片证明)●数据存储功能：独立内存，支持参数存储，可存储超过100天的15分钟均值数据自动备份功能；●校准：能够具有自动校零、校跨，显示仪器的操作状态和远距离诊断；●操作界面：全中文界面、彩色触摸屏显示；●其它：具备停电后来电自起功能，故障报警功能，内存容量不足报警提示功能；●独立采样系统，常温采样管，采样管湿度平衡系统，所有接头为TEFLON材质；●要求仪器稳定可靠、精度高，通过环境保护部监测仪器设备质量监督检验中心的适用性测试；2.4.2PM2.5分析仪（1）设备用途：用于环境空气中PM2.5浓度的监测；（2）配置要求：含主机、切割头、采样滤膜等；（3）技术参数：技术指标：●测量范围：（0～1）或（0～10）mg/m3；●50%切割粒径：2.5μm±0.2μm空气动力学直径；●最小显示单位：0.1ug/m3；●采样流量偏差：≤±2.5％设定流量/24h；●平行性：≤±10％；●测量精度：斜率1±0.15，截距±10μg/m3，相关系数≥0.93；●校准膜重现性：≤±2％；●输出信号：模拟信号或数字信号；●工作电压：AC220V±10％、50HZ；●工作环境温度：0℃－40℃；功能要求：●分析方法：基于β射线加动态加热系统方法，用于连续监测环境空气中）；的颗粒物（PM2.5●输出信号：同时具有USB和网络传输接口，RS485、RS232数字信号输出，4-20mA模拟信号输出，也可选择无线网络或光纤进行远距离通讯；●操作界面：全中文界面、彩色触摸屏显示；（提供设备实物照片予以佐证）●数据存储：测量数据海量存储（至少可存10年的数据量），具有可选择性小时报表、日报表查询和U盘直接导出数据功能；●采样装置：符合行业标准的采样头和切割器；采样系统密封，与站房联接具有法兰或其他型式多级防渗水连接；与站房外联接的法兰必须为耐腐蚀和坚固不锈钢制造；安全性：对于β射线方法的仪器，需符合我国环境保护部门对含放射源设备使用的相关管理要求；●要求仪器通过环境保护部环境监测仪器质量监督检验中心认证检测合格，现场提供原件备查；2.4.3动态校准仪（1）设备用途：用于环境空气污染物分析仪的校准；（2）配置要求：能够与分析仪协调形成的工作良好的系统；（3）技术参数：●能依据外接标准气体种类提供精确浓度的标准气体输出，完成大气自动监测分析仪器的零点、跨度、精密度及多点校准工作；●具备数字输出接口（不少于2个），将动态校准仪的动作传输至工控机；●数字输入：输入可以开始/停止校准序列；●响应时间：60s；●流量计准确度：±1%满量程；●质量流量测量重现性：±0.5%满量程；●稀释比率：标准1:100～1:1000（可变）；●标气流量计量程：标准0～100mL/min，0～5mL/min或0～20mL/min可选；●零气流量计量程：标准0-10SLPM，0-5SLPM或0-20SLPM可选；●质量流量控制器最佳工作范围能够满足低浓度标气需要；●自动计算稀释气流量或稀释比；●标气接口：4个或以上；●臭氧发生准确度：﹤0.5 %；(需提供制造厂家在中国环境监测总站的适用性检测报告予以佐证)●臭氧发生器输出范围：0.1-6ppm；●具备中文界面，菜单结构，大屏幕液晶显示，操作方便；●仪器可在流量、压力等参数不正常时自动产生报警；2.4.4零气发生器（1）设备用途：作为稀释校准仪器的零气源；（2）配置要求：能够与分析仪协调形成的工作良好的系统；（3）技术参数：●压力：10～30 psi；●零气的纯度：零气的纯度：SO2≤0.1ppb；NO≤0.1ppb；NO2≤0.1ppb；H2S≤0.1ppb；NH3≤0.1ppb；CO≤0.02 ppm；O3≤0.4ppb；●输出流量：输出压力20PSI@10L/min；●结露点：<-15℃；●进气口位于室外，零气通过空气压力调节器控制，保证输出压力稳定；●CPU进行自动控制，具有来电自动启动功能，具备压力箱释放；●零气发生器应配置冷凝水排放装置；2.4.5气象仪（五参数）（1）、设备用途：用于气象五参数的测定（2）、配置要求：具备模拟、数字信号，RS485标准接口（不少于2个），能够支持接入子站相关数据采集系统及数据传输平台；（3）、技术参数：●原理方法：电磁感应、数字显示；●温度：测量范围（-40～+60℃），测量精度±0.2℃；●湿度：测量范围0-100%RH，测量精度±3%RH；●气压：测量范围600-1100hPa（或适用于当地气压条件），测量精度±1hPa；●风向：测量范围0-360°，测量精度±3°；●风速：测量范围0-50m/s，测量精度±0.3m/s；●气象塔座：配置专用气象塔和气象杆，其垂直高度应3米、5米、8米可选（根据监测平台离地面高度）●具有良好的抗酸雨、抗腐蚀性，不漏电漏雨安装相应的气象传感器后，能承受12级以上的风力2.4.6数据采集及中心站系统（1）、硬件参数：●CPU：INTEL P4主频 3.0GHz以上或双核2.4GHz以上；●内存：2G以上；最大支持4G；●硬盘：500G/7200R以上；●I/O接口标准配置：16个或16个以上RS232/ RS485通信口，其中独立串口不少于8个；4个USB接口；●机箱：19寸4U工业机箱(工业电源至少支持300W负载)；●操作系统：预装windows 2008 server专业版以上；●键盘及显示器：通用型104键键盘，液晶显示器1024*768像素以上；●网络接口：RJ45口两个或以上；●接口扩展模块：视站点仪器设备配置与集成情况选择如下接口模块（RS232/ RS485接口模块、AD转换模块4017+、ADAM 4520）；●工作环境－10℃～＋55℃；●配置DVD光驱；●扩展槽至少支持5个32位PCI、1个PCI-E 16X、1个PCI-E 1X、1个MINI PCI-E(可扩展WIFI\GPS\3G)、1个MINI SATA；●RS232九针直联线及交叉线各8根模拟信号连接线30米；（2）、数据采集软件要求：●数据采集器通过多个RS232/485能与子站所有监测仪器，获取实时监测数据及每台仪器的各项状态参数，能够实现对动态校准仪的远程控制；●数据采集传输能够对接省、市环境监测站空气在线监测管理平台，并支持省级国家平台数据联网，以及后续要求的国家级平台联网；●支持污染因子（SO2/NO2/O3/CO/PM10/PM2.5/气象参数/能见度监测仪）数据采集、视图展示、报表功能、实时数据曲线显示、设备状态、仪器远程质控、数据多点上报等功能；●支持新设备的即插即用，自动识别设备接入模式并提示用户对设备进行配置和等级；●由用户根据需要设定采集速率：如每1秒，5秒，10秒，30秒或60秒采集1次；●可设定每个参数的报警阀值与报警方式；●计算和统计报表功能，可由用户根据需要设定统计时间间隔：1分钟至60分钟；在设定时间间隔内对数据的统计方式：平均值、最大值、最小值、峰值、最后值、累加值、计算值、风速与风向平均值和统计值等；●现场可动态显示系统的实时状态，实时数据，历史报表和历史报警；●数据采集器显示的监测资料对应的监测时间应与监测仪显示的时间一致；●数据采集器应对每个非正常监测数据（如校准数据、异常数据等）作数据标识，并作为监测数据的补充信息与监测数据同时存储和上传；●数据采集器应可储存一年以上的小时平均值及分钟值，同时支持相应时间发生的有关校准、事件记录的保存和查询；●测量数据及实时状态的查询功能，按需要进行各种方式的数据查询；●数据查询功能，不仅能够查询一定时间段的历史数据，而且能够查询小时均值、日均值、月均值，并且配有图形曲线显示，便于用户了解各个参数随时间的变化趋势；●数据的导入、导出功能，能够将一定时间段的历史数据通过格式转换，转换为通用格式，并能利用USB接口方式进行导出，将此数据导入到中心站软件，实现数据的转存；●开机自动运行功能，当停电或仪器重新启动后，无需要人工操作，数据采集仪软件能够自动运行；●数据采集器具有断点续传功能，当通讯出现故障后，下次恢复通讯时能够判断数据断点，并从该处继续上传；●通讯系统采用光纤通讯方式，同时具备支持ADSL通讯功能，作为备用数据传输方式；●具有远程显示现场工作状态、仪器设备故障自动报警、异常值自动报警，并能将报警信号自动发送至各级监测中心站；●数据采集器接收来自省级中心站及市监测中心站平台的指令，对仪器实现远程控制，支持的操作至少包括：仪器校准、状态设置、仪器重启或复位等；通讯协议支持HJ660-2013国家相关技术规范要求。