大数据时代下的的环境空气质量监控

1、大气环境空气质量监控大气环境空气质量监控 环境空气质量监控的思考环境空气质量监控的思考 nn 国家环境空气监测网尚不健全,国控点1436个（2013） nn 覆盖不够,密度依然很低 nn 针对性不够,对工业城市污染特征气体(如恶臭) 监测不足 nn 对污染源头判断的精准度低,预测能力薄弱 nn 追踪预警能力薄弱 现现 状状 我们该怎么做 What should we do? 有效的环境空气治理有效的环境空气治理 找到污染源头找到污染源头 获取精准可靠的污染数据获取精准可靠的污染数据 提供治理解决方案提供治理解决方案 对治理效果进行有效评估对治理效果进行有效评估 思思 路路 思思 路路 nn能否

2、增加监控点的数量？能否增加监控点的数量？ 用低成本、小型化、低维护量的监测设备作 为现有大型监控点的补充，大批量增加监控点 n nn n能否采用多种融合式监测方式能否采用多种融合式监测方式 多种检测原理 多种检测方式 多种检测形式 n nn n能否结合大数据能否结合大数据,找到污染源头找到污染源头 分析监测数据、找到无组织排污特征 找到污染源头、实时远程监管 防范和杜绝污染偷排 思思 路路 n nn n能否结合云计算能否结合云计算,实现数据发布实现数据发布 为管理部门和公众提供实时的环境空气质量发布服务； 多平台实时发布机制 公众参与机制的设计 n nn n数据管理和分析数据管理和分析 基于云

3、计算的数据管理、在线分析 基于地理空间的可视化展现,趋势分析 智能手机的数据采集App 基于大数据的环境空气质量演化及预测模型 基于大数据的预警模型 会 诊 处 方 政政 策策 nn 中华人民共和国大气污染防治法 nn 国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知 nn 环保部、发改委和财政部制定的重点区域大气污染 防治 “十二五”规划 nn 环保部环境信息公开办法(试行) nn 环保部关于进一步加强环境保护信息公开工作的通知 nn 环保部“国家重点监控企业自行监测及信息公开办法” nn 环保部“关于加强污染源环境监管信息公开工作的通知” 挑挑 战战 传统监测理念的创变 创新技术的示范应用及市场支

4、持 创新技术的标准和规范的建立 商业模式的创新，纵向和横向发展 物联网时代下的智慧环保护物联网时代下的智慧环保护 智慧环保发展趋势智慧环保发展趋势 第一阶段 数字化,基于数字技术,监控中心。 解解 决决 方方 案案 架架 构构 解解 决决 方方 案案 架架 构构 5050个监控点、实时数据传输个监控点、实时数据传输 方案应用方式方案应用方式 污染分污染分 布图布图 Mini型环境空气质量监测仪型环境空气质量监测仪 落地式 立柱式立柱式 核心产品核心产品 在线式环境空气质量监测仪在线式环境空气质量监测仪 发展趋势发展趋势 与老百姓互动平台架构与老百姓互动平台架构 可选检测参数可选检测参数 二氧化

5、硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、硫化氢、二氧化碳 有机挥发物（VOC）、易燃易爆气体、温湿度、可吸入颗粒物 （可选PM2.5、PM5、PM10） 氯气、氨气、氰化氢、氯化氢、 氢气、一氧化氮、氟化氢、甲醛、乙烯、氟气、溴气、磷化氢、 乙醇、甲醇、乙炔、环氧乙烷、丙烯腈、醋酸乙酯、二氧化氯、 硅烷、砷化氢、四氢噻吩、溴化氢、偏二甲肼、光气、三氯氧磷 氯乙烯、二氯乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、异丙醇、异丁烯 丁二烯、乙酸乙烯酯、一甲胺、二甲胺 气体检测原理气体检测原理 它们被一层电解质薄膜分离开来,它们 被一个塑料壳密封起来,只留有一个小孔允 许气体进入感应电极,传感器内的电极通过引脚被连接到所应 用的

6、设备上。引脚还 可以与外部的电阻电路相连,这样当有电流通过是就可以测出电势差(图 1)。扩散 进入传感器的气体在感应电极表面发生氧化或还原反应,在另一电极发生与之相对 的逆反应,在外部电路 上形成电流。由于气体进入传感器的速度由栅孔控制,所以 产生的电流与传感器外气体浓度成比例,就可 以直接测量当前毒气含量了。 气体检测原理气体检测原理 颗粒物检测原理颗粒物检测原理 应用领域应用领域 城市及工业环境监测城市及工业环境监测 城市环境空气质量评价监测 突发事故环境评价监测 废气处理后排放监测 气象站配套监测 厂界监测厂界监测 工业园区厂界监测 工业厂区无组织排放工业有毒气体监测 发电厂、油田、石化

7、厂 固体废物处理站、垃圾处理、掩埋厂 污水处理厂 点源污染监测 机场、港口 在建中建筑物 应用领域应用领域 交通道路监测交通道路监测 高速公路及公路监测 城市内街道监测 露天停车厂及桥梁监测 开放空间监测开放空间监测 旅游景点环境评价监测 林业环境评价监测 指标对比指标对比 现场监测比对数据现场监测比对数据大西比大西比 现场监测比对数据现场监测比对数据大西比大西比 现场监测比对数据现场监测比对数据大西比大西比 现场监测比对数据现场监测比对数据美国热美国热 电电 单位：ppb 现场监测比对数据现场监测比对数据美国热美国热 电电 现场监测比对数据现场监测比对数据美国热美国热 电电 1.1.检测原理

8、检测原理 多种检测原理融合 采用定电位电解法检测ppb级气体浓度 关键技术关键技术 2.2.功能结构功能结构 模块化设计，同时检测816种气体和颗粒物 3.3.性能优化性能优化 采用微功耗、小体积设计、数据黑匣子 4.4.环境适应性环境适应性 全气候适应性全气候适应性-40-406060 优优 势势 优劣式分析表优劣式分析表 对比项目传统自动站GMS800监测点 单点投入成本50500万元515万 单点维护成本1050万元年0.51万年 单点维护周期1周612个月 体积大小体积 功耗高低功耗 安装形式单一多样化 检测气体种类选 择的灵活性单一模块化自由组合 行业适用性单一 多行业、多环境适用

9、性 解决方案创新性解决方案创新性 1. 监测理念的创新 2. 应用模式的创新 3. 产品检测原理创新 4. 产品功能结构设计创新 5. 商业模式的创新 商业模式商业模式 设备提供商 设备数据采集和设备管理平台供应商 和应用平台供应商建立战略合作伙伴 提供整套系统解决方案 应用实例应用实例上海交大监测点上海交大监测点 工业园区厂界示范点工业园区厂界示范点 江苏省某工业园区江苏省某工业园区 技术及商务合作伙伴技术及商务合作伙伴 精准地图、专业环保应用 M2M云技术平台、GPRS数据中心 云计算、比对试验、环境评价支持 金耀辉 教授 电信学院,网络信息中心副主任,CCF互联网专委会 常委,上海市 移动互联网产业联盟副理事长,平台开发与集成 刘萍刘萍 副教授副教授 环境学院,美国北卡大学大气科学专业博士,参与美 国环保局 大气污染模型的研究,目前与上海环保局做空气质量预报 的合作研究环境 学院,大气模型 邵嘉慧邵嘉慧 副教授副教授 环境学院院长助理,美国克拉克森大学博士,专业 废水处理, 环境政策 梁齐梁齐 教授教授 分析测试中心主任,教育部高校分析测试中心研究会理 事