服務(wù)于“兩會”的空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)

　　全國人大十一屆一次會議和全國政協(xié)十一屆一次會議即將在北京舉行。為全面做好“兩會” 空氣質(zhì)量服務(wù)工作，北京環(huán)保局為大會提供良好的空氣質(zhì)量的監(jiān)測服務(wù)，這也是奧運會前大演練， “兩會” 空氣質(zhì)量服務(wù)工作正式啟動。據(jù)了解，北京環(huán)境監(jiān)測站全面啟動，為“兩會”提供全方位、針對性空氣質(zhì)量監(jiān)測服務(wù)。

　　目前北京已開始針對奧運空氣質(zhì)量進行監(jiān)測，每天會對二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物進行監(jiān)測，在這些監(jiān)測子站都有著各種空氣采樣設(shè)備，這些設(shè)備能夠定期自動采集空氣樣本，然后由儀器進行分類檢測，隨后把得到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街锌厥?。最后由中控室對從各個子站傳回的數(shù)據(jù)進行分析，得出北京市當(dāng)天的空氣質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果。

　　環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)是一套自動監(jiān)測儀器為核心的自動“測-控”系統(tǒng)?；谖锢砉鈱W(xué)測量原理，使樣品始終保持在氣體狀態(tài)，沒有試劑的損耗，維護量較小。結(jié)合長光程測控系統(tǒng)共同組成。

　　環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)是由監(jiān)測子站、中心計算機室、質(zhì)量保證實驗室和系統(tǒng)支持實驗室等部分組成。監(jiān)測子站：對環(huán)境空氣質(zhì)量和氣象狀況進行連續(xù)自動監(jiān)測；采集、處理和存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)；按中心計算機指令定時或隨時向中心計算機傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)和設(shè)備工作狀態(tài)信息。監(jiān)測子站主要由樣品采集、空氣自動分析儀、氣象參數(shù)傳感器、動態(tài)自動校準(zhǔn)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)以及條件保證系統(tǒng)等組成。

　　監(jiān)測中心站：通過有線或無線通訊設(shè)備收集各子站的監(jiān)測數(shù)據(jù)和設(shè)備工作狀態(tài)信息。數(shù)據(jù)采集與處理功能:查看實時數(shù)據(jù)、分鐘數(shù)據(jù)、小時數(shù)據(jù)等，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)編輯、單站多參數(shù)數(shù)據(jù)報告及圖表、多站單參數(shù)報告及圖表、多站多參數(shù)數(shù)據(jù)及圖表、復(fù)制子站信息、復(fù)制儀器信息、設(shè)置污染標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)置API指數(shù)、多種圖表設(shè)置。報警及診斷功能:報警設(shè)置、顯示方式設(shè)置、報警內(nèi)容查尋。遠程測控功能:子站設(shè)置、通信設(shè)置、校準(zhǔn)設(shè)置、氣象參數(shù)設(shè)置、子站界面進人并測控、單臺設(shè)備界面進人并測控、子站站房設(shè)備測控。并對所收取得監(jiān)測數(shù)據(jù)進行判別、檢查和存儲；對采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理、分析；對監(jiān)測子站的監(jiān)測儀器進行遠程診斷和校準(zhǔn)。質(zhì)量保證實驗室：對系統(tǒng)所用監(jiān)測設(shè)備進行標(biāo)定、校準(zhǔn)和審核；對檢修后的儀器設(shè)備進行校準(zhǔn)和主要技術(shù)指標(biāo)的運行考核；制定和落實系統(tǒng)有關(guān)監(jiān)測質(zhì)量控制的措施。系統(tǒng)支持實驗室：根據(jù)儀器設(shè)備的運行要求，對系統(tǒng)儀器設(shè)備進行日常保養(yǎng)、維護；及時對發(fā)生故障的儀器設(shè)備進行檢修、更換。

　　一套較完整的空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)的配置應(yīng)包括：采樣系統(tǒng)，長光程測量系統(tǒng)，標(biāo)氣校準(zhǔn)系統(tǒng)，分析系統(tǒng)(PM10、SO2、NO2、CO、O3等)，氣象參數(shù)測量系統(tǒng)(風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、室內(nèi)溫度、室外溫度、室內(nèi)濕度、室外濕度、光輻射和雨量等)，RS232變換器，控制器(8～16路開關(guān)量輸出、8～16路模擬量輸出)，鋼瓶減壓器及控制閥組，子站和中心站計算機系統(tǒng)。

　　子站的分析儀器直接測量空氣中的污染物，測定結(jié)果（濃度值）經(jīng)量程設(shè)定轉(zhuǎn)換成模擬量后輸入數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器對所采集的數(shù)據(jù)進行分類保存。分析儀器與長光程測控系統(tǒng)使用了串行接口分配器通過RS-232接口將每臺測量儀器的所有數(shù)據(jù)輸入子站計算機進行處理，通過調(diào)制解調(diào)器用電話線與中心站計算機系統(tǒng)相連。

　　子站計算機系統(tǒng)需要長期運行安全可靠，故障率低，選用研祥特種計算機產(chǎn)品IPC-810B整機和測控自動化產(chǎn)品PCI-16AT作為子站主控設(shè)備。中心控制站一般應(yīng)配備2臺能滿足系統(tǒng)軟件工作要求的特種計算機，一臺作為主機，一臺作為輔機。系統(tǒng)采用有線或無線通訊方式。數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)在2400b/S 以上，誤碼率為10-6以下。

　　空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)原理框圖

　　研祥特種計算機在空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用，發(fā)揮了穩(wěn)定性、可靠性作用，測量子站做為獨立系統(tǒng)不間斷的測試并向上傳輸，滿足長時間工作的要求，在中心控制系統(tǒng)中，中心站主機有較好的可擴充性，應(yīng)根據(jù)實際監(jiān)測工作需要，增加對固定污染源在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集，自動監(jiān)測車的數(shù)據(jù)采集和交通噪聲自動監(jiān)測，道路空氣污染自動監(jiān)測站的遠程測控，并兼容水質(zhì)自動監(jiān)測。