大气网格化精准监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大气网格化精准监控系统，包括传感器、标准仪器和云服务器，标准仪器和传感器上都集成有无线通讯装置，无线通讯装置能够向云服务器传送监测信号，该系统能够对环境大气进行实时监测和数据校准修正，真实反映大气状况。

Precision monitoring and control system of atmospheric grid

The invention discloses an air grid precision monitoring system, including sensor, standard instrument and cloud server, standard instruments and sensors are integrated with the wireless communication device, wireless communication device can transmit Xiang Yun server monitoring signals, the system can carry out real-time monitoring and data calibration of the environmental atmosphere, reflect the atmospheric conditions.

【技术实现步骤摘要】
大气网格化精准监控系统
本专利技术涉及大气监控
，特别是涉及大气网格化精准监控系统。
技术介绍
随着我国工业迅猛发展，空气污染也越来越严重，而大气监控手段却相对比较匮乏。大气环境保护已经越来越受到国家的重视，作为环境保护细分领域的大气监测行业，也受到了各级政府部门的重视。各种监测技术应运而生，申请号为CNCN201520463989.X的专利公开了一种大气环境参数实时测量系统，通过自组织联网无线通讯技术实现多点位快速实时进行大气环境参数的测量及监测，诸如温度、湿度、雨量、风向、风速、大气成分、大气质量、能见度等参数的工作状态实时监测显示，不依赖于外界有线或无线通讯网络，提供比较全面的大气环境参数测量，尤其适合于进行大气环境参数的网格化高密度实时多参数同步测量。申请号为CN201610621570.1的专利公开了一种区域空气质量治理的装置及其方法，通过在一定区域内密集网格化布设气象与大气污染物监测仪器，同时对区域内各种排放废气的污染源的减排设施工况，设施的减排效率进行在线监测，并装备在满足设定条件时进行自动空气采样装置；以上在线监测的数据通过互联网实时上传至中心服务器，中心服务器安装的数据库程序将数据储存后输入大数据处理分析程序，大数据处理分析系统预测出预设空间点位的污染物浓度变化与情景分析，并优选出控制策略，该方法可实现区域内空气质量的精确监测和控制，可用于大气环境治理、空气质量改善，实现环境保护。上述网格化大气监测手段现在在本领域已经开始有了相对比较广泛的应用，但是上述两个专利都存在一个共同的问题很难解决，也是整个大气监测领域长期以来难以解决的问题，那就是监测器的校准问题，在网格化大规模的监测过程中，如果监测器得不到有效的校准，会导致得到的大量监测数据是不准确的数据，并不能够反映大气的真实状况，甚至会得出错误的监测结果。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种大气网格化精准监控系统，能够在对监测感应器进行即时校准的情况下，对大范围内的大气环境进行实时监控，得到相对真实可信的监控数据，能够真实反映大气环境的状况。本专利技术所采用的技术方案是：在需要进行大气环境监控的待监控区域内进行网格化区域划分，在上述待监控区域内设置标准仪器，每个上述网格化区域内设置传感器，标准仪器和每个传感器上都集成有无线通讯装置，无线通讯装置能够向云服务器传送监测信号。标准仪器根据实际待监控区域的大小数量为1个或多个。标准仪器包括PM10分析仪、PM2.5分析仪、SO2分析仪、NO2分析仪、CO分析仪和O3分析仪中的一种或几种，PM10分析仪和PM2.5分析仪的测量方法为β射线吸收法或微量振荡天平法，NO2分析仪的测量方法为化学发光法，SO2分析仪的测量方法为紫外荧光法，O3分析仪的测量方法为紫外吸收法，CO分析仪的测量方法为非分散红外吸收法或气体滤波相关红外吸收法。标准仪器符合《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》和《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检测方法》，标准仪器采用标准气体进行校准，标准仪器所得数据具有权威性。传感器根据大气监控需要集成有监测探头，包括风速、风向、温度、湿度、气压、PM10、PM2.5、PM1、CO2、CO、SO2、NO、NO2、NH3、O3和VOC监测探头中的一种或几种。大气网格化精准监控系统还设置有监控车，监控车上设置有车载标准仪器，监控车能够根据需要前往任意的网格化区域通过车载标准仪器进行监控，监控车上设置有无线通讯设备，车载标准仪器通过无线通讯设备向云服务器传送监测信号。云服务器包括云端计算机，云端计算机能够接收感应器、标准仪器和车载标准仪器发出的监测信号。监控过程：首先在待监控区域大气相对稳定的时段对大气进行监测，传感器和标准仪器分别将监测信号通过无线通讯装置传送到云端计算机，云端计算机将监测信号转换成大气监测数据，将来自传感器的数据与来自标准仪器的数据进行对比和校准，并由此形成传感器数据校准公式，每一个传感器都有相对独立的数据校准公式。经过校准之后，传感器每间隔一段时间向云端计算机发送监测信号，云端计算机将监测信号转换成大气监测数据后根据上述校准公式对数据进行校准得到修正后的大气监测数据，传感器发送信号的最小间隔时间为1秒。标准仪器每间隔一段时间向云端计算机发送监测信号，云端计算机将监测信号转换成大气监测数据，在经过上述校准过程后标准仪器产生的数据与感应器产生的数据形成一定的关联，当感应器的数据与标准仪器的数据差值超出预先设定好的范围时，云端计算机会再次启动校准，形成新的数据校准公式。标准仪器发送信号的最小间隔时间为30秒。当某一网格化区域内的感应器数据异常时，将监控车行驶至该感应器所在区域使用车载标准仪器进行监测，将监测信号发送至云端计算机，通过数据对比来确认该传感器工作是否正常，如果传感器工作正常，则对该传感器相应的校准公式进行修正，如果传感器工作异常，则人工对传感器进行维修检查或者更换新的传感器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.网格化的区域划分使得大气监控的精度更高，实时监控能够确定污染源的具体的网格位置，缩小检查范围；2.由于标准仪器造价昂贵，不可能在每一个网格化的区域内都使用标准仪器，标准仪器的造价是感应器的15倍以上，采用本专利技术中感应器和标准仪器相配的方式能够极大的降低成本；3.由于校准机制的存在，使得整个系统的监测数据准确性能够得到充分的保证；4.自动化程度高能够全天候监控，降低了系统运行和维护成本。附图说明图1为大气网格化精准监控系统示意图；图中，1、待监控区域；2、网格化区域；3、传感器；4、标准仪器；5、云端计算机；6、监控车。具体实施方式首先在待监控区域大气相对稳定的时段对大气进行监测，传感器和标准仪器分别将监测信号传送到云端计算机，云端计算机将监测信号转换成大气监测数据，将来自传感器的数据与来自标准仪器的数据进行对比和校准，并由此形成传感器数据校准公式，每一个传感器都有相对独立的数据校准公式。经过校准之后，传感器每间隔一段时间向云端计算机发送监测信号，云端计算机将监测信号转换成大气监测数据后根据上述校准公式对数据进行校准得到修正后的大气监测数据，传感器发送信号的最小间隔时间为1秒。标准仪器每间隔一段时间向云端计算机发送监测信号，云端计算机将监测信号转换成大气监测数据，在经过上述校准步骤后标准仪器产生的数据与感应器产生的数据形成一定的关联，当感应器的数据与标准仪器的数据差值超出预先设定好的范围时，云端计算机会再次启动校准，形成新的数据校准公式。标准仪器发送信号的最小间隔时间为30秒。当某一网格化区域内的感应器数据异常时，将监控车行驶至该感应器所在区域使用车载标准仪器进行监测，将监测信号发送至云端计算机，通过数据对比来确认该传感器工作是否正常，如果传感器工作正常，则对该传感器相应的校准公式进行修正，如果传感器工作异常，则人工对传感器进行维修检查或者更换新的传感器。上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
大气网格化精准监控系统，包括传感器、标准仪器和云服务器，其特征在于：标准仪器设置在待监控区域内，传感器设置在待监控区域划分的网格化区域内，标准仪器和传感器上都集成有无线通讯装置，无线通讯装置能够向云服务器传送监测信号。

【技术特征摘要】
1.大气网格化精准监控系统，包括传感器、标准仪器和云服务器，其特征在于：标准仪器设置在待监控区域内，传感器设置在待监控区域划分的网格化区域内，标准仪器和传感器上都集成有无线通讯装置，无线通讯装置能够向云服务器传送监测信号。2.根据权利要求1所述的大气网格化精准监控系统，其特征在于：传感器数量与网格化区域的数量相对应，每个传感器根据大气监控需要集成有监测探头，包括风速探头、风向探头、温度探头、湿度探头、气压探头、PM10探头、PM2.5探头、PM1探头、CO2探头、CO探头、SO2探头、NO探头、NO2探头、NH3探头、O3探头和VOC监测探头中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的大气网格化精准监控系统，其特征在于：标准仪器根据实际待监控区域的范围大小，数量为1个或多个，标准仪器包括PM10分析仪、PM2.5分析仪、SO2分析仪、NO2分析仪、CO分析仪和O3分析仪中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的大气网格化精准监控系统，其特征在于：PM10分析仪和PM2.5分析仪的测量方法为β射线吸收法或微量振荡天平法，NO2分析仪的测量方法为化学发光法，SO2分析仪的测量方法为紫外荧光法，O3分析仪的测量方法为紫外吸收法，CO分析仪的测量方法为非分散红外吸收法或气体滤波相关红外吸收法。5.根据权利要求1所述的大气网格化精准监控系统，其特征在于：云服务器包括云端计算机，云端计算机能够接收感应器和标准仪器发出的监测信号。6.根据权利要求1所述的大气网格化精准监控系统，其特征在于：大气网格化精准监控系统还设置有监控车，监控车上设置有车载标准仪器，监控车能够根据需要前往任意的网格化区域通过车...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁博昊，梁宝欣，余文煌，秦蒙荷，邱羽煌，张超杰，丁巧蓓，胡华平，许嘉俊，官悦雄，谢棠，
申请(专利权)人：广东先河科迪隆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44