大气质量动态监测大数据平台介绍

中国电信股份有限公司佛山分公司2017年4月佛山空气质量网格化监测大数据平台介绍CONTENTS目录建设内容3建设思路2成功案例4背景概述1背景概述01[第一部分]PART01政策背景环境和社会问题日益突出，国家高度重视大气污染防治工作《中央政府工作报告》以雾霾频发的特大城市和区域为重点；以细颗粒物（PM2.5）和可吸入颗粒物（PM10）治理为突破口；抓住产业结构、能源效率、尾气排放和扬尘等关键环节，实行区域联防联控，深入实施大气污染防治行动计划。《大气污染防治行动计划》要求：到2017年，全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上，优良天数逐年提高；京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右。《中华人民共和国大气污染防治法》防治大气污染，应当加强对燃煤、工业、机动车船、扬尘、农业等大气污染的综合防治，推行区域大气污染联合防治，对颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、氨等大气污染物和温室气体实施协同控制。201320142015一级网格：县级区域二级网格：乡（镇、街道）区域三级网格：村（社区居民委员会）国办发〔2014〕56号国务院办公厅关于加强环境监管执法的通知:一、严格依法保护环境，推动监管执法全覆盖（四）着力强化环境监管。各市、县级人民政府要将本行政区域划分为若干环境监管网格，逐一明确监管责任人，落实监管方案；监管网格划分方案要于2015年底前报上一级人民政府备案，并向社会公开。各省、市、县级人民政府要确定重点监管对象，划分监管等级，健全监管档案，采取差别化监管措施；乡镇人民政府、街道办事处要协助做好相关工作。各省级环境保护部门要加强巡查，每年按一定比例对国家重点监控企业进行抽查，指导市、县级人民政府落实网格化管理措施。市、县两级环境保护部门承担日常环境监管执法责任，要加大现场检查、随机抽查力度。环境保护重点区域、流域地方政府要强化协同监管，开展联合执法、区域执法和交叉执法。政策背景当前环境监测、监管面临的问题环境监测站人力、物力有限，人员责任不明确AB国控监测点位数量有限，无组织排放没有进行在线监测，很难获得准确的城市污染物排放总量数据C监测网格与监管网格没有融合，传统数据处理方式，难以实现大数据分析AQID监管对象种类多，难以快速监管与执法建设思路02[第二部分]PART02建设思路利用物联网、云计算及大数据技术构建“云+端+服务”的新型管理模式目标：改善城市大气环境质量一张网、一张图、一套实时在线数据网格化监测网格化监管运营服务方案设计理念保障案卷的高处置率和高结案率市民举报社会平台市民互动引入社会化采集手段，保障环境监管问题上报效率和上报质量。依托移动执法系统实现现场监察建立面向监管企业的监管体系，实现长效监督将问题及时解决率”纳入政府对相关部门的评价体系目标考核跨部门协同处置全民参与、共同监督属地管理，网格化监管综合评价社会化信息采集优化政策长效治理专业设备数据采集密集网格化实时感知数据分析预测和防控数据挖掘跟踪追溯数据开放服务引导大环保大数据大平台大智慧移动终端上报现场巡查上报环境监管问题视频监控社会化信息采集网格化实时感知采用大范围高密度网格布点各类在线监测、视频监控等监测设备。将全市网络单位纳入大气管理的责任单位网格化总体架构10云平台环保物联网园区网格企业网格敏感点网格环境质量网格查询服务监管服务决策服务云计算监管网格分析服务发布服务运营服务设备管控质控与优化大数据应用建设内容03[第三部分]PART03建设目标：打造佛山大气质量动态监测大数据平台打造佛山大气质量动态监测大数据平台---低的成本，大幅提高环境监测点密度，通过传感器结合最新云技术监测系统，既能够解决资金投入问题，满足测量精度，构建前端高性价比的PM2.5、PM10、空气质量等大气境质量特征因子采集设备和中心端大数据云计算支撑平台，实现对佛山大气环境质量的全面监管。监测网络技术架构云平台---基础硬件环保物联网---监测网络技术架构措施一：科学设点,打造网格化监测网络通过大范围、高密度“网格组合布点”，实现整个区域大气环境高时间分辨率、高空间分辨率和多参数的实时动态监测。措施一：科学设点,打造网格化监测网络名称适用范围监测参数功能环境质量网格建设1km~5km的正方型监测网格，实现对整个城区监测网格的全覆盖，网格大小根据实际情况调整PM2.5、PM10、SO2NO2、CO、O3作为整个城市网格化监测的基础网格，为区域整体环境质量，提供基础数据。敏感区加密网格以环境空气质量评价点为中心，将监控目的区域均匀划分为若干个大于1km×1km监测网格，覆盖周围8个方向PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3评价核心区域周围空气质量变化情况，及时污染来源，确保区域空气质量污染源加密网格交通加密网格对城市主要交通道路、环路、交通道口、交通枢纽等进行加密点位布设PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3评价道路扬尘、机动车尾气对环境空气质量的影响扬尘加密网格对建筑工地、堆场边界进行颗粒物浓度精准化监控。PM2.5、PM10实时监控工地/堆场扬尘控制情况，评价扬尘对环境空气质量的影响企业加密网格对城市主要涉气企业边界进行环境空气质量和特征污染物监控PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3TVOC、特征污染物实时监控企业污染物排放情况，及时发现偷排偷放行为，环境事件提前预警，评价企业生产对环境空气质量的影响工业园区加密网格以工业园区为监控对象，对园区内部及边界进行环境空气质量和特征污染物监控PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3TVOC、特征污染物评价工业园区空气质量状况，环境事件提前预警，评价工业园区对周围环境空气质量的影响生活源加密网格监控人民生活污染源（主要包括家庭、住宿业、餐饮业、医院等炉灶，取暖设备，城市垃圾堆放、焚烧等）PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3TVOC实时监控城市内各类生活源的无组织排放情况，评价其对周围空气质量的影响传输区域加密网格城区周围3-10km范围内的监测网格PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3评估区域间大气污染传输对空气质量的影响立体网格选择10-300米不同高度的点位进行监测PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3监测城市环境空气质量的垂直分布情况，提供城市环境空气质量分析数据基础移动网格利用移动监测车可在行驶过程中进行空气样品测量同时也可停靠路边或污染园区进行监测数据。PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3移动监测；应急监测；对其它网格的有效补充L形支架固定方便安装电池续航时间约20天拆卸容易便于定期更换太阳能板辅助供电PM2.5PM10COSO2NO2O3措施二：利用低成本，精度高的监测设备，实现高覆盖措施二：利用低成本，精度高的监测设备，实现高覆盖监测质量通过了权威部门的检验认证措施二：利用家用环境猫，既减少政府投资，又增加采集密度监测设备主要优势：•价格具备优势，使大规模部署成为可能•精度能够满足准确监测的需求•部署方式非常方便，能够降低部署难度•能支撑海量监测数据处理与存储，支撑规模应用•能完善地支撑上层业务应用系统设备小巧支持联网无需更换精准采集预警机制价格低廉平台介绍：空气质量网格化监测大数据平台环境质量：动态监测最新环境质量状况，发现周边污染来源统一的监控管理平台统一的接口服务一张图展示统一的大数据管理平台介绍：空气质量网格化监测大数据平台大气网格云服务查询服务分析服务监管服务信息发布服务决策服务平台介绍：空气质量网格化监测大数据平台实时显示网格化部署的所有监测站点基本信息、实时数据、趋势曲线大气网格云服务——分析服务大气网格云服务——分析服务大气网格云服务——分析服务空气质量等级首要污染物轻度污染PM2.5城市：2015年07月20日时间：15时15分天气风向晴转多云有雨偏东转偏南空气质量等级首要污染物中度污染PM2.5点位：滨海新区最近24小时PM2.5单因子排名开始2015年06月01日结束2015年07月01日与去年同期对比排名重污染地区空间分布选择因子PM2.5选择因子AQI同比改善率大气网格云服务——分析服务污染源溯源分析空气质量精准预测预报大气污染成因分析小范围内环境事件评定污染事件精准定位情景模拟风向平台介绍：大气网格云服务（决策服务）平台介绍：大气网格云服务（决策服务）平台介绍：大气网格云服务（发布服务）平台核心技术介绍：空气质量预测分析模型预报思路区域设置在模式的网格设置上，水平方向设定四层嵌套网格；水平网格距分别为：81KM,27KM,9KM,3KM；在垂直方向上分为24层，模式顶为100hpa。平台核心技术介绍：空气污染溯源平台核心技术介绍：空气质量预测分析模型PM2.548小时预报结果SO248小时预报结果CO48小时预报结果PM2.5空间分布SO2空间分布CO空间分布总结：基于空气质量网格化监测大数据平台优势低成本传感器可海量部署，实现大范围采集数据，数据更加精确；家庭用环境猫通过市民自行购买，减少政府投资的同时增加采集密度；基于南大—云创合作空气质量预测模型，技术先进，预测准确。大数据平台低成本传感器大数据处理平台优势先进预测模型大数据分析云计算架构传感器小型化高精度传感器设计便捷部署传感器集成化空气质量网格化监测大数据平台建设第一阶段规划在市环保局建立空气质量动态监测大数据中心，快速定位污染源，建立实时预警机制，根据态势变化调整治理措施。对接整合接入国家、广东环保局、环境云、万物云等第三方环境平台数据，汇聚到后台大数据平台中进行综合处理分析。实施将支撑城市实时演化空气污染过程，追踪定位污染源等业务开展。同时利用云计算平台的海量数据，为环境容量科研、实施总量控制、目标管理、预测预报环境质量提供数据支持。大规模部署PM2.5、PM10低成本监测设备物联网传感器的创新模式，突破了传统的单点监测技术以及成本的局限。污染演化过程分析环境污染传播模型与污染预测空气质量实时监控PM2.5\PM10预警趋势PM2.5实时监控PM2.5趋势分析预期成效：佛山空气质量网格化监测大数据平台预期预期投入：佛山大气质量动态监测大数据平台建设投入PM2.5监测点部署：按平均每10平方公里1个计算，佛山3875平方公里，大范围布控PM2.5云监测节点。实时空气质量检测箱：后期对侦测到的重点污染源（如化工园区、污染密集区等）进行针对性重点监控，具体费用与监测气体类型相关，数量。大数据云计算开放平台，提供数据的实时分析统计，标准接口支持开放调用，预计集成开发定制软硬件一体（含7台高性能硬件服务器和对应定制化的佛山大气质量动态监测大数据软件平台）费用。环境监测无线传输，提供无线物联网数据（无线4G)的实时数据传输（预计500张无线流量卡）+1条100M光纤成功案例04[第四部分]PART04成功案例：环境云平台网站：：我的PM2.5成功案例：全国PM2.5云监测平台网站：全国PM2.5云监测平台成功案例：昆山千灯环保空气在线监测平台平台大统一系统大集成网络大整合数据大集中硬件大集群1831的方向软件大管理安全大提升服务大保障应用大汇聚社会大认知成功案例：江苏省环保厅1831平台携手合力，共创美好未来！