順舟智能 | 空氣環境監測物聯網硬件解決方案

一、空氣環境監測發展背景

伴隨我國經濟的飛速發展，特別是我國以火力發電作為主要供電方式的經濟結構，大氣污染的局勢也逐漸嚴峻。根據相關調查我國的二氧化硫排放量處于世界第一位，二氧化碳排放量處于世界第二位，在全球大氣污染最嚴重的三十個城市總我國就占了二十個。在我國第二產業的發展和其快速帶動中國GDP增長的背景下，付出的是大氣污染的代價。作為以火力發電為主的發電方式，我國每年的燃煤量處于世界第一位，進而導致每年向大氣中排放的二氧化硫與粉塵嚴重影響到大氣，再加上我國汽車的增多，更是加劇了大氣污染的程度。而隨著當前人們對自身生活質量要求越來越高，而霧霾、酸雨、粉塵等大氣污染狀況已經嚴重影響到人們的健康。為此我們在面對經濟增速緩慢的經濟新常態背景下，也必須下大力氣治理大氣污染。

二、空氣環境監測的聯網需求

大氣污染的三個主要來源分別是工業生產、生活爐灶以及交通運輸。隨著科技的進步，人們開始對環境保護的重視，并加強對大氣的監測。而和天氣預報一樣，對環境質量進行預報的目的是為了引起公眾的關注，從而給城市中的工業企業帶來一定的輿論壓力，減少其排污量。不過，對于很多地方的執法機構而言，人員不全或是執法經費不足，使得相關單位和機構對于污染源的檢測及排污單位的監理存在很大漏洞，并未形成有效的、實時的大氣質量檢測程序，讓一些沒有污染治理設施的企業為經濟效益鋌而走險，為規避檢查而晚上偷偷進行生產排放。

以傳感器與無線通信網絡相結合的全方位環境監測控制系統利用無線網絡技術，將廣泛的、多點分布的環境監測設備聯系起來，進行統一的管理與監督，實現對環境數據的實時監測。

三、順舟智能環境數據監測解決方案概述

順舟智能空氣環境實時監測解決方案基于Zigbee/NB-IoT/LoRa等無線通信技術，通過順舟智能的智能網關及無線連接設備，搭配使用例如PM2.5傳感器、VOCs傳感器、二氧化硫傳感器、氨氣傳感器及一氧化碳傳感器等用于檢測空氣污染物的傳感器設備，實現對大氣可吸入顆粒物以及其他有毒有害氣體的濃度參數的實時監測。并且可以根據用戶具體需求，進行針對性處理，通過平臺上對于數據的處理和圖形繪制，滿足對空氣監測設備的大規模、統一化管理，使得相關的機構和單位能夠更為直觀的了解到所在區域的空氣污染情況，實現全天候、區域性的空氣污染檢測。

四、順舟智能空氣環境監測系統框架

順舟智能空氣環境監測系統可用于對工業生產當中的集中型測試環境，也可以適用于對城市各處的污染源這一離散式的環境。通過ZIGBEE一類的小無線和GPRS這類的運營商網絡，擺脫了距離和地域的限制，實現遠程、實時的監測管理。

五、順舟智能空氣環境監測硬件解決方案

空氣環境的整體監測系統主要由感知層、傳輸層、應用層及用戶終端這四個部分組成。

1、感知層主要涉及一些下端搭載的空氣質量監測設備，包括與傳感器連接無線傳輸模塊、空氣溫濕度傳感器及其他各類在現場空氣監測中需要用到氣體傳感器；

2、傳輸層主要是中間的數據上下行傳輸網絡：包括順舟自主研發的聚盒一代網關、ZIGBEE+4G或LoRa+4G網關設備、無線連接設備等；

3、應用層主要是用戶對整體空間監測的管理平臺，用以對不同區域、不同功能的氣體傳感器數據進行管理；

4、終端層包括智能手機、平板電腦、筆記本、PC機等各類用于接收信息、處理信息的設備。

六、空氣環境監測系統功能

1、數據實時監測

通過與現場安裝的無線采集設備相連的氣體傳感器，實時采集現場各類氣體濃度，并即時經由智能網關上傳到監測中心，保證數據的時效性。

2、遠程集中管理

能夠根據無線設備和傳感器安裝的位置對整個系統當中的設備分區域顯示，對不同地點、不同場景的監測設備進行區別管理，同時也能對多區域進行集中監測。

3、原始數據處理

對上傳到服務器中的數據進行預處理，能夠在平臺上實現時間性的數據圖形或是到處數據報表，以達到對現場空氣環境進行分析的作用。

4、數據斷點續存

在該解決方案當中，當遇到上傳服務器的網絡斷開時，使用的智能網關能夠自動存儲下方連接設備上傳的數據。待傳輸網絡連接成功后，會將緩存的數據第一時間上傳到服務器，防止數據因網絡問題出現丟失。

5、智能短信報警功能

當監測到的氣體濃度高于客戶現場的限制濃度時，能夠實現平臺端、設備現場以及用戶手機短信等多個場景的報警提醒功能，便于客戶對現場環境的了解。

6、主動故障提醒

一旦現場使用的監測設備出現異常，會主動上報異常狀態，便于客戶及時發現問題，并有針對性的找到故障設備。

7、設備遠程控制

客戶可以在監控中心對監測現場設備進行遠程啟動、設定工作時間等遠程操作，并可對設備當前的工作狀態進行查詢。

七、設備清單