大氣污染網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)建設(shè)解決方案

大氣污染網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)

建設(shè)解決方案1概述（一）面臨的問(wèn)題目前，秸稈焚燒已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)地區(qū)大氣環(huán)境污染的重要污染源之一，秸稈的露天焚燒屬于低溫焚燒，不完全燃燒，其煙氣中含有大量的一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、光化學(xué)氧化劑和懸浮顆粒物等造成了嚴(yán)重的大氣污染破壞，且會(huì)在一定程度上加重霧霾的發(fā)生，不僅如此，各地區(qū)每到收獲的季節(jié)因?yàn)榉贌斩挾l(fā)火災(zāi)的事情時(shí)有發(fā)生，給大氣質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境、交通安全和火災(zāi)防護(hù)都造成了極大的危害。（二）秸稈焚燒監(jiān)管難的原因政府管理部門(mén)雖然對(duì)秸稈焚燒管理極為重視，每年都會(huì)投入大量人力物力監(jiān)控秸稈焚燒的情況，但秸稈焚燒現(xiàn)象仍然屢禁不止，每年仍有大量秸稈被當(dāng)作廢棄物直接焚燒，究其原因主要是以下幾點(diǎn)：＞點(diǎn)多面廣，監(jiān)管人員匱乏，監(jiān)管力不從心農(nóng)田分布廣泛，面對(duì)季節(jié)性的秸稈焚燒問(wèn)題，相對(duì)少量的監(jiān)管人員，僅靠人力無(wú)法管理如此大的范圍。＞監(jiān)測(cè)手段單一，監(jiān)測(cè)效率低下部分地區(qū)依靠監(jiān)管人員巡查或視頻監(jiān)控巡查等方式，無(wú)法第一時(shí)間自動(dòng)監(jiān)測(cè)到秸稈焚燒事件，使得監(jiān)管人員無(wú)法快速響應(yīng)，很難在第一時(shí)間趕往現(xiàn)場(chǎng)。＞缺乏自動(dòng)預(yù)警機(jī)制，信息獲取滯后過(guò)多的依靠人力去完成監(jiān)管，缺乏自動(dòng)化的預(yù)警機(jī)制，監(jiān)測(cè)信息獲取滯后。（三）解決辦法針對(duì)上述問(wèn)題，云創(chuàng)大數(shù)據(jù)汲取全國(guó)兩百多個(gè)城市大氣污染管理的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算及人工智能技術(shù)總結(jié)出解決我國(guó)農(nóng)業(yè)地區(qū)秸稈焚燒問(wèn)題的解決辦法如下：＞網(wǎng)格化的監(jiān)測(cè)模式利用高性?xún)r(jià)比的新型前端監(jiān)測(cè)設(shè)備，在重點(diǎn)秸稈焚燒區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)高密度的網(wǎng)格化采樣布點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)“區(qū)域全覆蓋，管理無(wú)死角”以較小的經(jīng)濟(jì)代價(jià)解決監(jiān)管范圍大、監(jiān)管人力不足的問(wèn)題。＞自動(dòng)化在線監(jiān)測(cè)采用微型在線監(jiān)測(cè)前端監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量六因子（SO2、CO、O3、NO2、PM25、PM1O）,同時(shí)結(jié)合高空瞭望視頻監(jiān)控，從空氣指標(biāo)及視頻圖像兩方面進(jìn)行秸稈焚燒監(jiān)測(cè)，全面感知區(qū)域內(nèi)大氣環(huán)境質(zhì)量，從而提高大氣環(huán)境監(jiān)管水平。＞人工智能自動(dòng)識(shí)別+自動(dòng)定位運(yùn)用人工智能技術(shù)，基于高空瞭望視頻，自動(dòng)分析識(shí)別出秸稈焚燒事件，并進(jìn)行定位，然后向相關(guān)人員發(fā)出預(yù)警，監(jiān)管人員接到預(yù)警后迅速出動(dòng)前往現(xiàn)場(chǎng)解決事件。智能視頻分析曲芳需w智能視效分析儀*克衣田的甘工火實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)E智能視頻分析曲芳需w智能視效分析儀*克衣田的甘工火實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)E煙火終連立刻觸及報(bào)上綜上所示，通過(guò)大氣污染網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)平臺(tái)的建設(shè)，針對(duì)秸稈堆積區(qū)域、重點(diǎn)云曲控平.再PP合法查看焚燒區(qū)域、重點(diǎn)污染源區(qū)域，采用網(wǎng)格化精準(zhǔn)監(jiān)控，以“全面布點(diǎn)、全面聯(lián)網(wǎng)”為宗旨，通過(guò)大范圍、高密度“網(wǎng)格組合布點(diǎn)”，結(jié)合高空瞭望圖像立體監(jiān)測(cè)、巡查人員移動(dòng)監(jiān)測(cè)等，形成覆蓋整個(gè)區(qū)域的在線監(jiān)控網(wǎng)格，最終起到“精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)”“及時(shí)管理”“靶向治理”“預(yù)警預(yù)報(bào)”等作用，為大氣污染防治提供有力的科技支撐，促進(jìn)治理大氣污染由憑經(jīng)驗(yàn)、憑感覺(jué)、粗放式管理向網(wǎng)格化、實(shí)時(shí)化、精準(zhǔn)化管理轉(zhuǎn)變，減少工作的盲目性，大幅提升區(qū)域內(nèi)大氣環(huán)境質(zhì)量。2網(wǎng)格化設(shè)計(jì)架構(gòu)據(jù)應(yīng)用展示PC客戶(hù)端移動(dòng)APP實(shí)時(shí)預(yù)警污染態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)分析空氣質(zhì)量六因子（SO2、NO2、CO、03、PM2.5、PM10）+高空瞭望數(shù)據(jù)應(yīng)用展示PC客戶(hù)端移動(dòng)APP實(shí)時(shí)預(yù)警污染態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)分析空氣質(zhì)量六因子（SO2、NO2、CO、03、PM2.5、PM10）+高空瞭望數(shù)數(shù)WEB應(yīng)用支撐 GIS服務(wù)支撐 可視化分析支撐 功能應(yīng)用支撐據(jù)存儲(chǔ)+處理?yè)?jù)感知+傳輸數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)與安全^4G/GPRS/有線專(zhuān)網(wǎng)網(wǎng)格化體系架構(gòu)大氣污染網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)由感知及傳輸層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理層和應(yīng)用及展示層三個(gè)部分組成，實(shí)現(xiàn)全面感知、精準(zhǔn)監(jiān)管和高效治理。感知及傳輸層：采用在鐵塔上部署空氣質(zhì)量微型監(jiān)測(cè)站結(jié)合高空瞭望視頻監(jiān)控的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣質(zhì)量六因子（SO2、CO、O3、no2、pm25、PM10）的監(jiān)測(cè)，以及掌握區(qū)域內(nèi)實(shí)時(shí)視頻，既有空氣指標(biāo)數(shù)據(jù)，又有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)畫(huà)面，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可通過(guò)無(wú)線4G/GPRS/有線光纖等方式上傳至系統(tǒng)后端平臺(tái)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理層：通過(guò)多種傳輸方式接收感知設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用先進(jìn)的云計(jì)算處理技術(shù)及基于深度學(xué)習(xí)的人工智能技術(shù)，為系統(tǒng)提供空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)服務(wù)、視頻監(jiān)控及火焰智能識(shí)別等功能應(yīng)用支撐。應(yīng)用及展示層提供平臺(tái)的業(yè)務(wù)功能，包括網(wǎng)格化管理、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)服務(wù)、數(shù)據(jù)可視化、智能預(yù)警等功能。

3網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)站點(diǎn)（一）空氣微型站空氣質(zhì)量微型站環(huán)境空氣質(zhì)量微型監(jiān)測(cè)站是南京云創(chuàng)大數(shù)據(jù)科技股份有限公司自主研發(fā)的新型空氣質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，采用NB-IoT或GPRS網(wǎng)絡(luò)通信，具備GPS定位功能，支持市電和太陽(yáng)能兩種供電方式。設(shè)備通過(guò)傳感器檢測(cè)空氣中PM2.5、PM10、CO、SO2、NOrO3六種空氣因子濃度，同時(shí)可檢測(cè)溫度和濕度。其中PM2.5和PM10采用激光傳感器檢測(cè)方法，co、so2、no2、O3采用電化學(xué)檢測(cè)方法。具有高靈敏度、高分辨率、高穩(wěn)定性和溫度補(bǔ)償?shù)忍攸c(diǎn)。（二）高空瞭望攝像機(jī)針對(duì)重點(diǎn)秸稈焚燒污染源區(qū)域的遠(yuǎn)距離、大范圍監(jiān)控。高空瞭望監(jiān)控能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在應(yīng)急事件和日常監(jiān)管中起到重要作用。高空瞭望由云臺(tái)攝像機(jī)、長(zhǎng)焦距鏡頭、存儲(chǔ)設(shè)施等構(gòu)成，通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控與處置中心實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控，覆蓋2-10公里監(jiān)控范圍，可對(duì)重要監(jiān)控對(duì)象實(shí)施高精度監(jiān)視。攝像機(jī)選擇高倍率云臺(tái)攝像機(jī)，也可采用激光云臺(tái)攝像機(jī)。高空瞭望攝像機(jī)4

4網(wǎng)格化應(yīng)用平臺(tái)（一）網(wǎng)格化管理針對(duì)包括責(zé)任人員、轄區(qū)空間、GIS化監(jiān)測(cè)點(diǎn)位等網(wǎng)格化基本信息，以及網(wǎng)格化所涉及的站點(diǎn)信息，包括站點(diǎn)編號(hào)、站點(diǎn)名稱(chēng)、站點(diǎn)類(lèi)型、站點(diǎn)位置、所屬區(qū)域、污染情況、現(xiàn)場(chǎng)照片、周邊點(diǎn)位等信息，進(jìn)行統(tǒng)一的管理，明確事件所屬區(qū)域、負(fù)責(zé)人員、事件溯源。（二）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供對(duì)空氣質(zhì)量網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)站點(diǎn)PM10、PM2.5、O3、NO2、SO2、CO、AQI的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控以及實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，以GIS地圖、餅圖、折線圖、熱力圖、報(bào)表等多種形式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)。表等多種形式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)。（三）GIS地圖呈現(xiàn)基于GIS地圖，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的分布進(jìn)行查看，并可通過(guò)空間查詢(xún)快速定位監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，選擇監(jiān)測(cè)點(diǎn)位信息進(jìn)行查看，查詢(xún)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控、各污染物的小時(shí)平均、日平均、24小時(shí)連續(xù)變化等。

（四）人工智能預(yù)警可分別基于視頻監(jiān)控和空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行秸稈焚燒預(yù)警，當(dāng)高空瞭望視頻檢測(cè)到煙霧、火焰，即通過(guò)基于深度學(xué)習(xí)的煙火識(shí)別分析判斷出煙火后報(bào)警；同理，當(dāng)空氣質(zhì)量微型站監(jiān)測(cè)到指標(biāo)異常時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)超標(biāo)報(bào)警，并定位到事件發(fā)生地點(diǎn)，在第一時(shí)間發(fā)送短信、郵件、APP消息等方式通知相關(guān)監(jiān)管人員。（五）移動(dòng)客戶(hù)端提供面向管理人員的移動(dòng)客戶(hù)端服務(wù)，可通過(guò)移動(dòng)APP提供實(shí)時(shí)查看所在區(qū)域和附近區(qū)域的污染氣體濃度質(zhì)量數(shù)據(jù)、基于GIS的導(dǎo)航及實(shí)時(shí)定位功能，提供及時(shí)舉報(bào)秸稈焚燒事件的功能等。5典型應(yīng)用案例（一）南京秦淮區(qū)空氣質(zhì)量網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目該項(xiàng)目是以物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)手段，為秦淮區(qū)空氣質(zhì)量管理提供支撐服務(wù)，以改善環(huán)保局實(shí)際業(yè)務(wù)服務(wù)出發(fā)，為用戶(hù)帶來(lái)了以下成效：1、管理部門(mén)能夠?qū)η鼗磪^(qū)整體空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)隨時(shí)隨地一目了然；2、實(shí)現(xiàn)各街道空氣污染分類(lèi)、態(tài)勢(shì)排名，支撐按季度、按月、按天等多種管控周期內(nèi)的業(yè)務(wù)管理成效比對(duì)與考核，強(qiáng)化污染管控工作落實(shí)到位；3、能夠?qū)崿F(xiàn)空氣污染源追溯，配合現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法明確污染源責(zé)任，提升管理執(zhí)法效率；4、能夠?qū)崿F(xiàn)秦淮區(qū)空氣質(zhì)量精準(zhǔn)預(yù)報(bào)預(yù)警，指導(dǎo)污染治理，改善市民生活質(zhì)量；5、積累、挖掘分析污染監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)，輔助研究轄區(qū)主要空氣污染物來(lái)源與成因，指導(dǎo)建立長(zhǎng)效控制機(jī)制。（二）西安經(jīng)開(kāi)區(qū)鐵腕治霾網(wǎng)格化信息平臺(tái)項(xiàng)目西安經(jīng)開(kāi)區(qū)鐵腕治霾網(wǎng)格化信息平臺(tái)項(xiàng)目建設(shè)以環(huán)境監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)，充分運(yùn)用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等智慧化、信息化手段，依托數(shù)據(jù)交換與共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)開(kāi)區(qū)環(huán)保業(yè)務(wù)的智慧應(yīng)用，為用戶(hù)帶來(lái)以下成效：1、接入前端微型空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)、經(jīng)開(kāi)區(qū)建設(shè)工地已建設(shè)的揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)、經(jīng)開(kāi)區(qū)城管局視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全方位感知經(jīng)開(kāi)區(qū)環(huán)境狀態(tài)。2、接入環(huán)衛(wèi)信息平臺(tái)、物業(yè)信息平臺(tái)、西安市環(huán)保局信息中心平臺(tái)等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)開(kāi)區(qū)環(huán)保局治污減霾網(wǎng)格化管理數(shù)字化、智能化、智慧化。3、拓展環(huán)保專(zhuān)職網(wǎng)格化日常巡查、熱線投訴、在線監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控、有獎(jiǎng)舉報(bào)、上級(jí)交辦等多種問(wèn)題發(fā)現(xiàn)渠道，全面掌握全區(qū)環(huán)保問(wèn)題發(fā)生情況，及時(shí)消除環(huán)境問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)管人員與企業(yè)和群眾的“零距離”對(duì)接、良性互動(dòng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)做好服務(wù)和指導(dǎo)工作，把環(huán)境糾紛