移动车载大气监测系统

概述

移动车载大气监测系统通过安装到公共营运车辆的车载专用颗粒物、氮氧化物等传感器，利用GPRS网络将监测数据、车辆位置信息上传至物联网智慧化环保监测平台，从而接收、储存、处理数据，生成车辆行驶路线及可视化的大气污染云图。以实现低成本的大数据监测，为精准大气治理提供科学依据。

车载大气监测由于时效性强，污染复现性强，在道路扬尘治理、氮氧化物和其他大气污染溯源方面有很大的应用前景，是一个低碳环保的监测方案，实现低成本的海量数据监测，自动化绘制大气颗粒物污染云图，具有创新性。

诺方电子与多家科研机构联合进行了大气车载监测平台研究，包括山东大学测量所、同济大学绿色产业创新中心、中国环境科学研究院大气环境研究所、北京航空航天大学大气污染控制研究团队等。

移动车载大气监测系统组成示意图

 系统组成

该系统主要由五部分组成：

1.移动车载监测设备：能够实现测量PM2.5，PM10等颗粒物浓度，可以附加NO，NO2，CO等监测数据并将数据上传至服务器。

2.云服务器：负责储存采集得到的海量数据，利用大数据进行数据分析，及时确定局部污染源；

3.监控中心：大屏显示云图数据、实时报警显示、局部污染源确定显示；

4.PC端分析软件：能够数据显示、数据下载、云图数据显示、进行后台数据配置；

5.手机端APP：能够实时显示车在数据、进行历史回放、显示日道路污染云图，便于及时治理。

    功能特点

叠加图展示

      每辆出租车每天平均产生1.2万组数据，平均运行距离超过230公里，以济南市为例，一期安装100辆车载系统，每日产生120万组数据、运行距离合计超过2.3万公里。能够绘制一个济南市的精细大气污染云图，目前每天提供一张道路污染云图，为环保治理提供数据参考。

实时图展示

      每三秒上传一次数据，数据实时回传至服务器，平台每十秒更新一次数据，查看实时数据，第一时间发现污染路段，及时分析污染、管控污染源。

历史回放展示

      可以查看任意一时间段的历史记录并保存该时间段的污染过程。便于查看污染发生得过程，反复播放查看，分析污染产生的原因。

远程视频展示

      在出租车上安装了视频在线监控，实现道路的动态视频监测。当车辆监测到PM10超标路段时，自动抓拍道路视频留证，同时也为后期溯源分析提供基础。

某点位24小时数据图展示（从11：00点开始发生持续扬尘污染）

     在点叠加界面点击地图上的任意一个数据点，可以看到该点位24小时的数据图及当天城市PM2.5、PM10的平均值曲线图，方便分析该点位是否存在污染及污染程度。

    系统优势

优势1:大数据:车载大气颗粒物监测设备每3秒钟产生一组数据，一期100辆车可产生120万组据，生成一幅城市道路扬尘云图，同时以路网为基线进行周边污染源监测，挖掘加工大数据生成城市图，为大气污染精细化治理提供科学依据。

优势2:时间空间分辨率高，时间分辨率仅为3秒，空间分辨率小于20米。

优势3:运行时间长，覆盖范围广，每车每天运行时间平均超过12小时，100车每天可覆盖95%以的城区机动车道路，通过多车接力实现24小时连续监测。

优势4:社会资源共享，利用出租车移动平台进行大气监测，几乎不增加人力物力，运行成本低，低碳节能。

优势5:测量精度高，使用诺方独有的四核颗粒物传感器技术，数据精确、可靠。

     项目试点

济南市环保局与山东大学大气监测课题组联合开展出租车移动平台大气颗粒物监测项目，试点取得成功。

济南市一期出租车移动平台大气颗粒物监测项目共安装100辆出租车，可同时监测PM2.5和PM10两项指标。自8月22日开始运行至今已取得了大量的测试数据，每天合计行程超过2.3万公里每天产生120万组数据，自动生成一幅精细城市霾图，指导精准治理，并可对区县、街道办及路段进行统计排名，为治理考核提供技术手段。

二期工程已列入计划，将进一步与中国环境科学院大气研究所联合，在出租车数量和大气监测指标方面进行扩充。

诺方车载颗粒物监测系统与政府平台对接界面

         诺方核心研发团队来自于山东大学，

目前已与合作伙伴在多地市展开出租车平台的推广应用。

诺方也期待与更多的企业进行合作推广及数据挖掘分析。

团队介绍

  《移动车载大气监测系统》由中国环境科学研究院大气环境研究所、北京航空航天大学大气污染控制研究团队和山东诺方电子科技有限公司联合研制，该系统能够实现秒级大气颗粒物浓度数据网格化监测。

中国环境科学研究院大气环境研究所

      大气环境研究所始建于１９８１年，隶属中华人民共和国环境保护部；是中国环境科学研究院***早成立的研究所和国内***早从事大气环境科学研究的机构之一。建所以来，承担并完成了大量的国家科技攻关、国际合作等高水平研究、开发、评价规划课题，在国内外高水平学术刊物和学术会议上发表论文５００余篇，编写专著数十部。在大气污染控制方面具有优势。

主要负责理论分析、实验研究、专业技术指导、污染治理方案规划。

同济大学绿色产业创新中心

      隶属同济大学研究院，是一个融合同济大学土木、建筑、城市规划、热能工程、材料工程、环境工程等优势学科及科研资源为一体的跨学科交叉科研平台，肩负着支撑我国建筑节能及新能源开发利用、开拓城市及建筑领域低碳可持续发展新型学科的重要使命。

主要负责项目策划、数据分析及数据服务市场开发。

北京航空航天大学大气污染控制研究团队

    北京航空航天大学大气污染控制研究团队，主持完成国家863 计划课题“高效空气净化技术和组件开发及安全评价技术研究”和“空气净化器与示范应用”，国家自然科学基金课题“非热等离子体净化湿熄焦气雾污染物的研究”、“低温等离子体脱除湿法烟气脱硫排气氮氧化物和雾粒的研究”和“低温等离子体处理室内空气形成的二次污染及其催化净化研究”，以及科技部基础研究专项“我国水泥工业环境状况调查”、环境保护部公益行业专项“室内空气细颗粒物污染和健康风险评价及控制对策研究”和“钢铁行业多污染物协同控制技术与管理方案研究”等一系列项目的下设课题20 余项。迄今，已主编出版《大气污染防治工程基础与实践》、《大气污染控制技术手册》、《室内空气污染与控制》、《微环境空气质量控制》等著作多部，发表论文150 余篇。

      主要负责事大气污染来源、效应、对策和控制技术。

山东大学测量所

   二十余年激光测量技术应用研究积累，拥有多项科研成果，在测量方面拥有专家团队。

    主要负责测量技术理论指导及数据处理算法研究。

山东诺方电子科技有限公司

       核心团队来自于山东大学测量所，成立于2011 年。

是一家致力于大气污染溯源的技术性公司，通过自主研发的大气颗粒物污染溯源及报警系统可以为政府环保部门及时发现污染、制定政策提供数据支撑。公司的理念是匠心、创新、合作，公司的宗旨是用科技守卫蓝天。

       主要负责测量技术、软硬件研发、生产、运维。