大氣污染防治網(wǎng)格化精準監(jiān)控及決策支持系統(tǒng)構(gòu)建淺析

付高陽

摘 要：大氣污染防治網(wǎng)格化精準監(jiān)控與決策系統(tǒng)是通過整合前端在線監(jiān)測設(shè)備、大數(shù)據(jù)綜合監(jiān)管平臺為一體的污染防治和控制整體解決方案。本文對系統(tǒng)構(gòu)架、系統(tǒng)功能及應(yīng)用進行了認真研究分析，為城市構(gòu)建大氣污染防治網(wǎng)格化精準監(jiān)控及決策支持系統(tǒng)，實現(xiàn)科學(xué)治霾，精準治霾提供了有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：大氣污染；網(wǎng)格化；在線監(jiān)測

中圖分類號：X84 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）17-0005-01

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”“大數(shù)據(jù)”為基礎(chǔ)的環(huán)境網(wǎng)格化監(jiān)控和管理為未來環(huán)境污染治理提供了新的解決思路和手段。尤其是大氣污染防治網(wǎng)格化精準監(jiān)控及管理系統(tǒng)的構(gòu)建，將為大氣污染源解析、大氣污染防治決策和措施的制定提供大數(shù)據(jù)支撐和趨勢分析，對推進科學(xué)治霾，精準治霾提供了有力支持。

1 系統(tǒng)構(gòu)架

大氣污染防治網(wǎng)格化精準監(jiān)控及決策支持系統(tǒng)，由感知層、平臺層、應(yīng)用層三部分組成。

（1）感知層。由大密度布設(shè)的大型、小型空氣監(jiān)測站、TVOC監(jiān)測儀、汽車尾氣監(jiān)測儀、餐飲油煙監(jiān)測儀和揚塵監(jiān)測儀監(jiān)測站等前端監(jiān)測設(shè)備組成，實時監(jiān)控區(qū)域內(nèi)主要污染物動態(tài)變化，快速捕捉污染源的異常排放行為。并通往無線網(wǎng)絡(luò)把各個監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到中心平臺。具體可包括：在基本行政單元內(nèi)設(shè)置空氣質(zhì)量在線監(jiān)測站點，監(jiān)測PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3及氣象參數(shù)，建立全方位的空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)格；在工地的區(qū)域內(nèi)或出入口布設(shè)一套β射線顆粒物在線監(jiān)測儀（國標(biāo)法），在工地邊界部署揚塵在線監(jiān)測設(shè)備（污染源分析和預(yù)警），建立揚塵在線監(jiān)測網(wǎng)格；在加油站、噴涂、印刷等行業(yè)聚集區(qū)布設(shè)邊界VOC監(jiān)測設(shè)備（PID），建立揮發(fā)性有機物（VOCs）監(jiān)測網(wǎng)格；在主干道的出入市口布設(shè)固定式機動車尾氣遙感檢測設(shè)備，實時監(jiān)測道路上機動車尾氣中CO、CO2、HC、NO、OP以及SF的含量，建立機動車尾氣監(jiān)測網(wǎng)格；在餐飲企業(yè)聚集區(qū)域布設(shè)油煙自動在線監(jiān)測設(shè)備，對油煙顆粒物等涉及國家考核的指標(biāo)進行監(jiān)測，建立餐飲油煙監(jiān)測網(wǎng)格。（2）平臺層。接收來自感知層的實時數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)和云平臺技術(shù)對數(shù)據(jù)進行分析處理和歸集整理，結(jié)合專業(yè)的空氣質(zhì)量模型，將采集的數(shù)據(jù)按照空氣質(zhì)量變化的規(guī)律和趨勢進行科學(xué)預(yù)測，對造成空氣污染的主要污染源進行準確溯源，為從源頭上治污提供科學(xué)依據(jù)。（3）應(yīng)用層。以可視化方式輸出數(shù)據(jù)分析結(jié)果，可通過GIS方式直觀、形象的實時顯示各監(jiān)測點位和整個區(qū)域的空氣質(zhì)量狀況，以及污染物濃度水平，并提供異常報警、區(qū)域空氣質(zhì)量變化趨勢等多種服務(wù)。

2 系統(tǒng)的功能及應(yīng)用

系統(tǒng)的功能主要包括以下幾個方面：

（1）污染源分析、溯源。采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，利用專業(yè)的空氣質(zhì)量模型系統(tǒng)，動態(tài)的分析污染的形成、傳輸、擴散的情況，定量分析污染的成因和變化，并對污染源進行追溯。（2）預(yù)警預(yù)報。遇到設(shè)備異?；虍?dāng)前監(jiān)測超標(biāo)，自動向相關(guān)聯(lián)系人發(fā)送報警信息，精確給出具體的超標(biāo)數(shù)值、超標(biāo)時間、超標(biāo)排放量、超標(biāo)排放介質(zhì)量，為強化監(jiān)理工作提供翔實可靠的依據(jù)，利用最權(quán)威的數(shù)值預(yù)報和統(tǒng)計預(yù)報模型，按照空氣質(zhì)量變化的規(guī)律和趨勢，科學(xué)合理的分析和預(yù)測推演未來空氣質(zhì)量變化，判斷環(huán)境空氣污染造成的影響范圍。（3）污染評價與質(zhì)量日報。依據(jù)數(shù)據(jù)有效性規(guī)定、AQI評價技術(shù)規(guī)范、數(shù)據(jù)倒掛修約規(guī)定等進行數(shù)據(jù)審核、審核處理，做出各子站的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)評價。利用監(jiān)測結(jié)果向公眾發(fā)布環(huán)境空氣質(zhì)量日報、預(yù)報和定期的質(zhì)量報告，加強公眾的監(jiān)督作用。（4）數(shù)據(jù)互聯(lián)共享。系統(tǒng)可同時向區(qū)、市、省、國家環(huán)保業(yè)務(wù)部門和多級、多個環(huán)境監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)原始數(shù)據(jù)，提供與其他政府部門、市、省、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等各類監(jiān)測系統(tǒng)標(biāo)準接口，實現(xiàn)不同監(jiān)測系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換、互聯(lián)共享。（5）決策支持。采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，確定不同類型污染源的年、季、月污染物對污染程度的貢獻率。對不同地區(qū)、不同時段、不同氣象條件下采取的減排調(diào)控政策、措施的實施效果進行定量分析評估，并指導(dǎo)行業(yè)、企業(yè)根據(jù)評估結(jié)果和既定的減排目標(biāo)，以最小的減排代價達到最優(yōu)的治污效果，提高減排調(diào)控措施的可持久性。

3 結(jié)語

大氣污染防治網(wǎng)格化精準監(jiān)控與決策系統(tǒng)可以實現(xiàn)大氣污染防治的“精確監(jiān)測、精準預(yù)測、精密溯源、精妙控制”，破解減排企業(yè)一刀切的困局，科學(xué)、合理的制定不同區(qū)域、不同類型企業(yè)量化減排指標(biāo)，并結(jié)合氣象條件的變化，對減排方案進行動態(tài)調(diào)整，在治污的同時兼顧經(jīng)濟的發(fā)展，實現(xiàn)環(huán)境保護和經(jīng)濟發(fā)展并駕齊驅(qū)，為本地經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展尋求出路，提供量化決策支持，必將成為未來城市建設(shè)發(fā)展的重要支撐。

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