[发明专利]一种城市空气质量实时监测系统和预警方法

说明书

本发明公开了一种城市空气质量实时监测系统和预警方法。城市环境空气质量预警系统，包括城市空气质量在线监测网络、监控终端。城市空气质量在线监测网络的各个监测微站实时采集空气中各污染物浓度，并传输至监控终端；计算单元对数据进行计算分析，对各个监测微站的各项检测数据归一化处理；单项预警，实现对某项污染物的预警；综合预警，实现对微站监测区域综合空气质量预警。基于低成本城市空气质量监测网络，实现城市范围内各区域的局部预警，该预警方法有别于传统的限值预警，而是综合考虑全城区的各监测点位的差异性，如某个或某几个点位污染程度高于城区普遍水平时才会发生预警。

技术领域

本发明属于城市环境空气质量监测技术领域，尤其涉及一种城市空气质量实时监测系统和预警方法。

背景技术

国内工业化城镇化带来持续严重的环境污染，环境质量也逐渐由粗放式管理方式向精细化管理方式的转变，网格化环境监管成为环境改善的重要手段。自2012年起河南、山西、山东、江苏、福建、浙江、湖北、重庆、辽宁等省份针对各类城市问题陆续开展网格化监管体系的建设。大气污染防治网格化管理作为网格化环境监管的重要组成部分按照属地管理、分级负责，条块结合、无缝对接的原则，构建责任到位、监管到位、落实到位、督导到位的常态化管理体系；以区县、街道、乡镇、社区(村)为单位，分级划定大气污染防治管理网格，在区域网格内设立网格员、网格长等构建全民参与的大气污染防治网格化管理体系。

虽然各地网格监控取得了较大成效，同时也存在诸多急需改善之处：

1)监测站点往往覆盖范围狭小；

2)缺乏精准的数据分析，庞大的历史监测数据没有得到充分的分析利用；

3)监测与监管结合不紧密，执法效率低下，对突发性污染事件很难做出快速响应和提前预判，难以满足大气污染治理需求。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提出了一种城市空气质量实时监测系统和预警方法，可以基于低成本城市空气质量监测网络，实现城市范围内各区域的局部预警。

本发明采用如下技术方案：

一种城市环境空气质量预警系统，包括城市空气质量在线监测网络、监控终端。

城市空气质量在线监测网络包括城市范围内各个监测微站，监测微站包括控制模块、传感器模块、无线传输模块、电源模块、存储模块，控制模块分别与传感器模块、无线传输模块、电源模块、存储模块相连；

控制模块，获取传感器模块数据并存储和传输；传感器模块，用于检测空气中各污染物浓度；无线传输模块，用于将各监测微站数据传送至监控终端，且传输频率可调；电源模块，转化太阳能并存储于蓄电池，用以对控制模块供电，且可在太阳能供电和市电之间任意切换。

监控终端包括相互连接的数据接收单元、计算单元、可视化单元，数据接收单元，用于接收城市各监测微站所传输的实时监测数据；计算单元，用于实时处理监测数据，运行预警算法，确定预警设备和区域；可视化单元，以电子地图的方式直观展示设备分布位置，并展现实时或历史时段的各设备预警情况。

进一步地，所述传感器模块包括PM10传感器、PM2.5传感器、SO₂传感器、NO₂传感器、CO传感器、O₃传感器；PM10传感器，用于检测空气中PM10颗粒浓度；PM2.5传感器，用于检测空气中PM2.5颗粒浓度；SO₂传感器，用于检测空气中SO₂气体浓度；NO₂传感器，用于检测空气中NO₂气体浓度；CO传感器，用于检测空气中CO气体浓度；O₃传感器，用于检测空气中 O₃气体浓度。

一种城市环境空气质量预警方法，包括如下步骤：