1. Háttérelemzés
(1) Jelenlegi szennyezési helyzet
Az iparosodás és a urbanizáció gyors fejlődésével a légszennyezés problémája egyre súlyosabbá válik. PM2,5. Az olyan szennyező anyagok, mint az ózon (O3), a kén-dioxid (SO₂) és a nitrogén-oxidok (NOx) túlzott koncentrációja globális problémává vált. Az Egészségügyi Világszervezet szerint a világ népességének mintegy 90%-a ki van téve a túlzott légszennyezettségnek, ami jelentős egészségügyi kockázatok, például légzőszervi és szív- és érrendszeri betegségek növekedéséhez vezet. A Nemzetközi Energiaügynökség jelentése szerint évente több mint 6,5 millió ember hal meg légszennyezés miatt világszerte. A jelentés szerint 2040-re ez a szám 7,5 millióra fog emelkedni. A légszennyezés elmúlt években bekövetkezett súlyosbodása miatt az emberek előfordulási aránya is évről évre növekszik, különösen egyes idősek, gyermekek és terhes nők esetében, akiknek az ellenálló képessége sokkal gyengébb, mint a fiataloké, így ők is a légszennyezés legsúlyosabb áldozataivá váltak. A légszennyezés három módon károsíthatja az emberi szervezetet: a szennyezett levegő belélegzése, a szennyezett levegővel való bőrrel való érintkezés, valamint a légszennyező anyagokat tartalmazó élelmiszerek fogyasztása. A légzőszervi és tüdőbetegségek okozta betegségek mellett károsíthatja a szív- és érrendszert, a májat stb. is, súlyos esetekben pedig akár egy ember életét is elveheti. A világ kormányai szigorú légszennyezés-megelőzési és -ellenőrzési politikákat vezettek be, mint például a kínai „"Blue Sky Defense Campaign” és az EU „"Clean Air Plan"” programját, hogy elősegítsék a környezeti monitoring technológia valós idejű, precíz és intelligens módon történő fejlesztését.
(2) Technikai jellegű gyenge pontok
A hagyományos monitorozási módszerek rögzített állomásokra és manuális mintavételre támaszkodnak, amelyek olyan problémákkal küzdenek, mint az elégtelen berendezéspontosság (például a PM2,5 monitorozási hibája meghaladja a ± 15%-ot), a korlátozott lefedettség (csak a városi magterületeket fedi le), a késleltetett adatfrissítés (s>30 perc) és a magas költségek. Ezért sürgősen szükség van egy hatékony, rugalmas és skálázható intelligens légköri környezet-monitorozási megoldásra, amely képes kezelni az összetett és változó szennyezési forgatókönyveket.
2. A terv rövid leírása
A légköri környezet monitorozásának az IoT architektúrával, a felhőalapú számítástechnikával, a helyi hálózattal/kommunikációs hálózattal és más, több hálózatból álló, zökkenőmentes csatlakozási technológiákkal való integrálásával egy intelligens légköri környezet monitorozó rendszer jön létre, amely jelentős szerepet játszik a légköri minőség napi monitorozásában, kezelésében és vészhelyzeti reagálásában.
A felhőalapú szerverközponton alapuló monitorozó rendszer több tízezer monitorozó pontról származó monitorozói adatokat képes befogadni, regionális monitorozó platformot alkotva az egységes monitorozás és irányítás érdekében a régión belül.
A dolgok internetére és a big data technológiára építve egy integrált, az érzékelés átvitelének elemzésére és a döntéshozatalra épülő monitorozó rendszert hoztak létre, amely valós idejű monitorozást, pontos nyomon követhetőséget és a légszennyező források intelligens szabályozását teszi lehetővé, segítve a kormányokat és a vállalatokat a környezetvédelmi irányítási célok elérésében.
3. A megoldás általános architektúrája
4. Funkcionális jellemzők
(1) Valós idejű megfigyelés a nap folyamán
Gyűjtsön fontos jellemző adatokat, például por (PM2,5, PM10), zaj, meteorológia és levegőminőség (SO2, NO2, CO, O3) adatait a telephely általános biztonsági állapotának valós idejű felméréséhez. Pilótafülke nézet, amely dinamikusan megjeleníti a regionális szennyezési index rangsorát és az egészségügyi kockázatértékelést.
(2) Automatikus adatelemzés
A felhasználó által beállított algoritmus alapján kiszámítja a gyűjtött adatokat, és a nyers érzékelőadatokat a biztonsági állapotot reprezentáló adatokká alakítja. Intuitív adatjelentéseket és dinamikus térképeket biztosít a vezetői döntéshozatal elősegítésére. Integrált szennyezés-hőtérkép és nyomonkövethetőségi modell, amely többdimenziós adatelemzést támogat. Meteorológiai modellek kombinálása szennyezés-diffúziós algoritmusokkal a szennyező források gyors megtalálása érdekében.
(3) Többszörös elemzésre vonatkozó figyelmeztetés
Rendellenes helyzetek, például a küszöbérték túllépése vagy a berendezés meghibásodása esetén a rendszer beindítja a megfelelő háromszintű riasztási mechanizmust, és a lehető leghamarabb értesíti a felhasználót SMS, e-mail stb. formájában.
(4) Referenciaalap megadása
A monitoring adatok tárolása analógiás alapot biztosít a jövőbeli levegőminőségi figyelmeztetésekhez.
(5) Vészhelyzeti terv kezelése
A megfelelő kezelési módszereket közvetlenül a vészhelyzeti tervkönyvtárból lehet kinyerni, azonnal intézkedéseket kell tenni, például személyzeti beavatkozást és evakuálást kell végezni, és csökkenteni a környezetszennyezés okozta károkat.
5. Platformkijelző
6. Mobil kijelző
7. Kapcsolódó berendezések és terminálok
(1) Átjáró
1) Több vezeték nélküli módot támogat, beleértve a WIFI-t, a 2G-t és a 4G-t.
2) Ipari minőségű alkalmazástervezés, gazdag interfészekkel, mint például RS232/RS485, CAN, GPIO, ADC stb.
3) A SIM/UIM kártya interfész beépített 15KV-os ESD védelemmel rendelkezik.
4) Széles tápegység DC5-36V bemeneti kialakítás, megfelel az EMC ipari 4-es szintű elektromágneses kompatibilitási követelményeknek, antenna interfész villámvédelemmel rendelkezik, és 1500 órás magas hőmérsékleti és magas páratartalmú zord környezeti tesztelésen esett át.
5) Beépített többszintű szoftveres és hardveres felügyeleti védelem, hibaészlelés és önjavítás, amely biztosítja a berendezés stabil és megbízható működését a nap 24 órájában, emberi felügyelet nélkül.
6) Többrétegű kapcsolatészlelő mechanizmus alkalmazása. Támogatja a PPP réteg szívverését, az ICMP észlelését, az interfész forgalom észlelését, a TCP szívverés csomagészlelést és más kapcsolatészlelő mechanizmusokat a kapcsolat állapotának észlelése, az automatikus újrahívás és a hibák önjavítása, valamint az eszköz állandó online állapotának biztosítása érdekében.
7) A tápcsatlakozó beépített fázisfordítás-védelemmel rendelkezik.
(2) Meteorológiai 6 paraméter és porérzékelő
1) Támogassa a váltakozó áramú és napelemes energiaellátási módszereket.
2) Olyan tényezők valós idejű monitorozása, mint a szélsebesség, a szélirány, a csapadék, a fényintenzitás, a hőmérséklet és a páratartalom, a por (PM2,5, PM10) stb.
3) Az általános szerkezet szénacél bevonatú konzolt és akkumulátor lopásgátló kialakítást alkalmaz.
4) Egyszerű szerkezet, könnyű telepítés és nagy teljesítmény.
5) Vízálló kialakításának köszönhetően esős napokon is a szokásos módon működhet.
(3) Zajfigyelő eszköz
1) Támogassa a váltakozó áramú és napelemes energiaellátási módszereket.
2) Beágyazott és moduláris szerkezeti kialakítás, kis méret, megbízható teljesítmény.
3) Frekvenciatartomány: 20 Hz~12,5 kHz.
4) Érzékelési tartomány: 30-130 dB.
(4) Online levegőminőség-ellenőrző eszköz
1) Magas integráció, nincsenek mozgó alkatrészek, nulla kopás.
2) Karbantartásmentes, nincs szükség helyszíni kalibrálásra.
3) Az ASA műszaki műanyagot kültéri alkalmazásokhoz használják, egész évben állandó színnel.
4) CO: 0-10 ppm (± 5% teljes térfogat), SO2: 0-5 ppm (± 5% teljes térfogat), NO2: 0-5 ppm (± 5% teljes térfogat), O3: 0-5 ppm (± 5% teljes térfogat).
(5) Járműre szerelt mobil megfigyelő terminál (opcionális)
1) A szennyezés valós idejű térképezése,
2) Támogatja a GPS-pozicionálást és a 4G visszajelzést
(6) Pilóta nélküli légi járművek ellenőrző rendszere (opcionális)
1) Többgázos érzékelő modul
2) Nagyfelbontású kamera
3) Akkumulátor üzemideje ≥ 2 óra
8. Alkalmazási forgatókönyvek
Városi hálózat felügyelete: Telepítsen egy 500 m × 500 m-es megfigyelőrácsot a szennyező források, például az építési por és az étkezési füst azonosítására.
Ipari parkok ellenőrzése: A vegyipari és acélipari vállalatok határain a szennyezés terjedésének nyomon követése a környezeti kockázatok megelőzése érdekében.
Közlekedési szennyezés-szabályozás: Állomások felállítása a főutakon és a gépjárművek kipufogógázainak levegőminőségre gyakorolt hatásának elemzése.
Építési terület felügyelete: A porszennyezés valós idejű ellenőrzése a civilizált építkezés biztosítása érdekében.
Ökológiai védett területek monitorozása: A levegőminőség változásainak hosszú távú nyomon követése és a védelem hatékonyságának értékelése.