YF--VOC型化工园区有毒有害气体监测系统，网格化微型环境空气质量监测系统，工业园区恶臭在线监测系统
背景
年9月，国务院印发《大气污染防治行动计划》（简称“大气十条”），要求环保部门需加强与气象部门的合作，建立重污染天气监测预警体系，并及时发布监测预警信息。年9月，环保部提出了坚持以环境质量改善为核心，打好大气防治等战役，深入实施“大气十条”等要求，进一步推动环境质量改善工作。
随着“大气十条”的颁布，大气污染防治思路日趋清晰。在“十三五”时期我国经济新常态的大逻辑下，年国务院印发《生态文明体制改革方案》，将生态文明提高到国家建设和发展总布局的高度。同时，自年国务院印发了《“十三五”生态环境保护规划》以来，全国环境保护工作取得了不菲的成绩，环境基础支撑日益夯实，环境监测网络建设取得积极进展，环保标准技术体系日益完善。
年是深入贯彻党的十九大精神的开局之年，是改革开放40周年，是决胜全面建成小康社会、实施“十三五”规划承上启下的关键一年，做好生态环境保护各项工作意义重大。李干杰在年环境保护工作会上指出：到年，全国未达标城市PM2.5平均浓度比年降低18%以上，地级及以上城市优良天数比例达到80%以上；福建省作为国际花园城市之一，在生态环境保护领域有着丰厚的经验及不菲的成果，更是要为中国生态文明的建设及发展努力奋斗，争做环保先锋。
环境信息化作为支撑生态文明建设落地、加强环境管理的现代化手段，在当前环境管理机制体制改革、环保持续高压态势、全国铁腕治污的大环境下，能有效给环境保护的监管、监察、监测提供信息支撑和依据，建设福建市VOC气体监控预警及分表计电系统，通过提供VOC气体监测数据分析、污染成因分析、重污染应急现场检查、企业用电量精准分析一体化应用，推动污染物排放监测、精细化、科学化能力建设，实现环境空气质量持续改善。
1.1依托
近年来，随着我国工业化和城市化的快速发展以及能源消费的持续增长，以PM25为特征的区域性复合型大气污染日益突出，区域内空气重污染现象大范围同时出现的频次日益增多，严重制约社会经济的可持续发展，威胁人民群众身体健康。为了切实解决PM2.5等污染问题，改善大气环境质量，国家有关部门积极推进恶臭气体，VOCs的污染防治工作。
近日，生态环境部为贯彻落实《中共中央国务院关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》、《国务院关于印发打贏蓝天保卫战三年行动计划的通知》有关要求，深入实施《“十三五"挥发性有机物污染防治工作方案》，加强对各地工作指导，提高恶臭气体，粉尘，挥发性有机物(VOCs)治理的科学性、针对性和有效性，协同控制温室气体排放，制定了重点行业恶臭气体，粉尘，挥发性有机物综合治理方案。该治理方案包括五个方面的内容，分别是形势与问题、主要目标、控制思路与要求、重点行业治理任务、实施与保障。
根据方案的具体内容可知，当前重点行业VOCs综合治理工作存在源头控制力不足、无组织排放问题突出、治污设施简易低效、运行管理不规范、监测监控不到位等问题。为解决这些问题，实现到年，大气污染防治管理体系完善，重点区域、重点行业大气治理取得明显成效，VOCs排放量下降10%，温室气体排放可协同控制，环境空气质量得到持续改善的整体目标，生态环境部要求重点行业
大气综合治理时应大力推进源头替代，全面加强无组织排放控制，推进建设适宜高效的治污设施，深入实施精细化管控。在综合治理工作开展过程中涉及的重点行业主要有石化行业、化工行业、工业涂装、包装印刷行业、油品储运销、工业园区和产业集群。在实施与保障方面，各地有关部门要按照打赢蓝天保卫战总体部署，加强组织领导，完善标准体系，加快制定行业监测指南，强化监督执法，全面实施排污许可，对企业实施差异化管理。
1.1建设目标
1、建立涉气有毒有害恶臭,恶臭，粉尘，VOC排放监测网络，实时监控企业排放情况
全面对园区涉气企业尾气VOC全方位、无死角排放进行监测，采用一厂一监测布点的方式，实现全方位24小时的监测。
2、挖掘分析环境监控数据，及时预警大气污染超标事件
充分利用前端监测设备所采集的环境质量数据，结合信息化手段，对环境质量数据进行深度挖掘和分析，通过系统精准判断福建省大气污染情况，并对超标污染情况进行及时预警。
3、智能匹配企业排污情况，精准追溯造成污染事件主要排污企业
通过科学运算模型，分析污染事件成因，结合污染源排污情况及污染源属性，对污染事件进行精准溯源，结合GIS地图对结果进行立体、直观展示，为环境监察执法提供支持依据。
4、智能监测企业视频监控情况，管控设备运转状态。
合理布局视频监测，对企业相关生产设备，涉气涉污设备，环保治理设备建立全面系统化监控，实时掌握设备运行状态，结合VOC，粉尘，噪音监测数据，进行污染朔源分析。
1.1设计原则
（1）稳定性
系统建设采用先进和高度商品化的气体分析仪，环保恶臭监测仪，VOC监测，噪音，粉尘，网格化等软硬件平台、网络设备和开发工具。在进行系统设计、实现和测试时采用科学有效的技术和手段，确保系统交付使用后能持续稳定地运行。
（2）安全性
系统具有一定的容错能力，在用户误操作或输入非法数据时不会发生错误。如在编辑等操作功能中，对于用户输入的错误信息系统能自动识别，并进行自动修复或提示用户重新输入。
系统外部安全：系统的安全性充分考虑网络的高级别、多层次的安全防护措施，包括备份系统、防火墙和权限设置等措施，保证政府部门的数据安全和政府机密；同时考虑系统出现故障时的软硬件恢复等急救措施，以保障网络安全性和处理机安全性。系统要形成相对独立的安全机制，有效防止系统外部的非法访问。
系统内部安全：在保证系统外部安全的同时，系统也能确保授权用户的合法使用。系统本身具有容错功能，包括出错提示、原因，并能自动或通过人工操作，使出错的系统恢复到正常状态。系统还提供严格的操作控制和存取控制。
系统运行安全：在逻辑上，系统具有抵御对系统的非法入侵的能力；在物理上，系统应保证不存在可能的单点故障，提供资源数据的备份能力。系统支持定期的自动数据备份和手工进行数据备份，能够在数据毁坏、丢失等情况下将备份数据倒回，实现一定的数据恢复。
（3）可维护性
维护方式：系统提供对系统自身的集中操作维护的功能，真正做到使系统能在数据损坏、丢失等情况下将备份数据倒回，实现数据恢复。
维护工作量：系统提供集中的、智能化的维护工具，尽可能减少手工维护工作量，确保系统的正常运行。
（4）易操作性
界面设计：系统提供美观实用、友好直观的中文图形化用户管理界面，充分考虑工作人员的习惯，方便易学、易于操作，含全菜单式处理和各种快捷键操作，保证多数功能一键到达。系统应以图形化的方式提供各种操作手段，信息的表现方式更直观，效率更高，摆脱过去那种面对大量枯燥的表格、文字信息进行数据挖掘的状况。
（5）可扩展性
功能扩展：为了满足用户今后系统扩容和扩大应用范围的需求，系统充分考虑从系统结构、功能设计、管理对象等各方面的功能扩展。
软硬件升级：系统充分考虑软硬件平台的可扩展性及软、硬件的负载平衡机制。随着关键软件和硬件的发展以及管理功能的增加，系统具有灵活和平滑的扩展能力。
（6）开放性
为了确保应用系统具有良好的互操作性和可移植性，系统的数据格式符合有关国家标准或行业标准。
（7）先进性
系统的设计中，在保证系统稳定的前提下，选用最新的开发软件。所选用的开发工具都是当今世界上具有领导地位的成熟产品，同时具有一定的互操作性，便于系统集成，将国际上软件领域最新的成果移植于本系统，在整体设计思想上，也具有一定超前性，一方面最大限度地保护用户的现有投资，另一方面，使系统具有较强的生命力。
1.1设计思路
企业排污监测系统的建设，是环保信息化能力的建设，是集环境质量在线VOC监控、电力监测、粉尘监测、噪音监测、水污染以及大气污染预报预警和追溯污染事件发生源头于一体的环境质量综合分析展示系统。深度剖析福建省的环境信息化现状，若要完成大气监控预警及溯源系统的建设，需要结合前端监测设备施工布点和应用系统支撑于一体同时进行建设。
环境咨询服务是在国家对环境质量改善空前重视和环境污染问责制度下实现科学研究落地，科技对管理支撑的新型服务模式。服务团队在当地管理部门领导下，深入现场，与管理部门紧密联系和深入合作。针对环境质量改善工作，形成集监测、分析、应对、评估一体的长效综合咨询服务体系。分析本系统需要达到监控、预警并溯源的最终目标。
逐步细分，涉气监测系统与视频监控及决策支持是以全方位、无死角对东莞的空气质量进行监测，并及时预警大气污染事件，同时对大气污染成因进行分析找出造成污染事件的源头企业为目的，那么在设计思路上要完成以下步骤：
1、获取空气质量在线监测的数据来源，完成数据的采集，进行前端大气监测设备的布点；
2、获取各个企业尾气排放状态分析，超标运行情况，运行规律把握。
3、对各个企业涉及污染物，环保设备，产生噪音和粉尘设备要做到全面无死角监控，24小时掌握设备运行状态，结合空气质量进行分析。
2、对采集到的尾气质量监测数据进行综合分析，对大气污染情况进行预警，并分析大气污染的成因；
3、充分利用移动设备的便捷性，针对大气污染应急检查和现场检查设计对应的管理APP；
4、为上述步骤提供信息支撑，综合管理污染源企业信息，并对污染源企业进行统计分析。
1建设内容
1.1应用支撑层
1.1.1源解析模型
为解析大气各类污染源（点源和面源）对区域大气站及周边环境质量的贡献比例，从而构建数值直接源解析系统。直接源解析可以确定各个源对任意时间任意空间点位的环境质贡献，实现污染来源分析溯源功能。
1.1.2地理信息支撑平台
1.空间数据整理与发布
本系统空间数据整理与发布，从数据来源上主要包含两个方面，一个是环保局本部门与环境相关的空间数据。另一个是对接其它部门的空间数据服务资源进行管理，主要为基础地图数据（如：水文、气象、基础数据等）和部分的专题数据（如环境功能区划、水域等通过专题配图，发布成各类环境专题服务）。
2.基础底图建设
根据福建环保局及其它政府部门（如市国土局）以及省级各政府部门当前地理信息平台的建设共享情况，确定对接现有地图服务资源（地图资源就包含：基础影像图、行政区划图、流域地形图等），并利用ArcGISServer网络共享技术，作为本项目的基础底图来源，为本项目提供基础地图服务。
3.环境地理信息平台应用功能
主要开发完成地理信息平台各类空间操作的功能服务，为其它子系统提供便捷的地理信息支撑，其主要分为四大类：基础功能服务、空间查询服务、空间分析服务、空间数据操作服务、空间出图服务等。
地理信息系统的地图基本功能包括：地图发布、地图操作、地图浏览、地图查询、地图定位、地图测算和地图图层管理。地图服务通过GIS软件发布服务提供用户使用。
地理信息系统的地图操作主要指地理信息平台提供的地图缩放、漫游、全屏、比例尺等地图显示功能，地图浏览主要指地图平台提供查看视图范围内地理信息要素、标注、符号等信息的功能，地图定位用以确定使用者浏览地图范围或地物的空间位置，地图测算功能可以量算地物所处空间位置的坐标信息、长度和面积等，图层管理用于控制地图中不同地物图层或者地图服务在地图中是否可见、设置透明度、底图切换等。
本系统平台的地图基本功能包括：全图、放大、缩小、平移、长度测量、面积测量、底图切换、透明度控制、前后视图、属性查询、图形定位和在线编辑等。
1.1.3数据共享与交换
系统充分考虑将来可扩展性和解决信息孤岛问题，加快生态环境保护进程，提高其信息化水平，需要建立一个数据共享交换平台。它主要用于实现与省厅以及其他政府部门的不同数据库间的数据交换、文件交换，实现数据库间信息的传输、转换和安全管理。实现对数据格式转换的统一控制、数据处理流程的检测、数据交换日志的管理以及消息路由的管理。在统一的数据平台下，实现数据交换的统一管理，保证数据的完整性、一致性和安全性。
环境数据共享平台要充分考虑环保对数据需求的特殊性，从而满足系统中所有类型的数据的共享交换，包括文本数据、报表数据、监测数据、管理数据。系统允许管理局与其他相关部门之间进行数据交换，提供共享交换数据的更新机制；提供认证、加密、读写权限设定等安全措施；具备良好的运行性能，保证在目前各个部门网络带宽条件下，各类环保相关数据都能够在各个部门之间得到畅通使用。
l共享服务平台架构
共享服务平台架构分为3层，从下到上依次是数据层、服务层和应用层。数据层包括各类数据源，服务层通过WebService提供各种类型的服务及HMAC认证，应用层包括应用程序、客户端及浏览器等。
l数据接口设计
建设数据服务发布API接口，接口由不同的参数组成，各种应用服务在访问数据的时候不需要了解数据的类型、数据复杂的内部格式、数据的存储位置，只需要按照统一的、约定好的访问方式，就可以访问各类数据。
数据接口的主要内容如下：
1、基础数据接口：获取基础数据接口；
2、业务数据接口：获取特定业务数据接口；
3、差异数据接口：获得特定数据、标定数据及相关的差异数据的接口；
4、汇总数据接口：获取特定时间序列，特定空间区划下的汇总数据的接口；
5、原始数据接口：获取特定原始数据的接口；
6、反向交互同步接口：可将综合数据库特定数据反向导入原业务系统数据库的接口。
l数据共享服务
1、新增接口服务：包括服务名称、业务类型、服务提供系统、服务数据库、服务地址、服务描述、服务操作类型、执行类型。
2、申请服务：各个用户可以登录系统，到“服务列表”中查看所有的服务信息，如果发现有自己需要的服务，可以对该服务进行申请，而不需要自己再添加服务。
3、删除服务：删除用户自己添加的服务，并且该服务没有被其他用户所使用。
4、修改服务：修改用户自己添加的服务，并且该服务没有被其他用户所使用。
5、审核服务：管理员进入“服务注册平台——审批列表”页面，可点击查看服务的详情，对服务进行审核，只有审核通过的服务才可进行调用。
6、密钥管理：查看系统分配给各个用户的密钥，生成用户密钥及重置密钥。
7、服务调用：每个用户针对自己已经提交审核且通过审核的服务才可进行调用，调用时可先查看服务详情。
1.1业务应用层
系统应用监控、溯源、消息分发、移动APP等技术，当大气环境质量异常时，能发出预警、能快速溯源、生成任务、分发任务、反馈任务执行情况等功能。对历史执行任务记录的统计、分析等功能。能够与当前已建立的相关的业务系统进行高度整合，如：监察执法系统、污染源监控系统等。本系统主要分为大气网格化监控、检查APP、统计分析三大应用模块。
1.1.1企业涉污口VOC排放监测
对车间或厂区进行挥发性物质，深入实施精细化监测各管控各个企业，各地应围绕当地环境空气质量改善需求，根据恶臭，VOC,O3、PM2.5来源解析，结合行业污染排放特征和VOCs物质光化学反应活性等，确定本地区VOCs控制的重点行业和重点污染物，兼顾恶臭污染物和有毒有害物质控制等，提出有效管控方案，提高VOCs治理的精准性、针对性和有效性。
1.1.2恶臭物质及烟尘监测
对车间或厂区进行恶臭物质、烟尘进行监测，根据监测浓度监管部门设置预警等级，制定停/限产计划，错峰计划；分析统计PM2.5、PM10、VOC趋势和对比曲线。
1.1.3化产产污和治污视频监测点
化产工艺主要是荒煤气净化，包括冷鼓、脱硫、脱氨、脱苯等环节，主要用电设备有初冷器、电捕焦油器、鼓风机循环泵、剩余氨水泵、焦油泵、压滤机、母液泵、离心机、热风机、硫酸泵、贫富油泵、加热炉、冷却器、罗茨风机等用电设备，对应配置监测电流、电压、功率、电能以及断路器状态或电机运行状态，并对有关联关系的产污、治理设备进行关联分析、异常告警、支持异常申报、接受停限错峰指令，并接受监管。
1.1.4产污和治污用电监测点统计表
焦化的备煤、炼焦、化产各工艺主要产污、污染治理有各种电机、风机、泵，设备众多，为了方便各工段产污、治污设备用电监测点位统计
1.1.5恶臭气体检测系统
为了实现全区域空气质量的监测。同时对大气污染情况进行预报预警，并为环境管理决策支持提供依据。建设恶臭污染网格化监控及决策支持系统，从前端设备网格化布点到应用系统支持两方面实现大气污染的实时监控。
1.1.6大气颗粒物监测
网格化空气微型监测站对环境空气质量中的PM10、PM2.5、气象参数（风向、风速、大气压、环境温度、相对湿度等）进行自动连续测量，并根据监测结果做出环境空气质量报告。空气微型监测站正常运行保证了监测数据的精密性、准确性、可比性和完整性。依据合理、实用、经济、可靠、运行维护简单的原则，并参照国家有关技术标准、规范及有关部门技术标准严格设计
1.1.7布点设计
对每家企业进行，挥发性有机物，粉尘监测仪，恶臭气体监测，视频监控
1.烟囱排放口各一台双通道TVOC,非甲烷总烃检测仪
2.园区东西南北方向安装4台厂界TVOC，恶臭在线监测系统
3．园区东西南北风向安装4台空气站监测仪