室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)方案
一、項(xiàng)目背景
近年來(lái)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，“室內(nèi)空氣質(zhì)量”問(wèn)題也逐漸走入人們的視野。2015年霍尼韋爾(紐約證券交易所代碼：HON ) 發(fā)布“2015 中國(guó)公眾室內(nèi)空氣質(zhì)量關(guān)注度調(diào)查”表明近六成的公眾對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量表示強(qiáng)烈的擔(dān)憂，并且有超過(guò)五成的受訪者反映其周圍的朋友、同事或家人曾因空氣質(zhì)量不佳而出現(xiàn)健康問(wèn)題。對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，平均每天在室內(nèi)度過(guò)的時(shí)間超過(guò)了80%（冬天時(shí)更甚），所以相較于室外空氣的污染，室內(nèi)的空氣質(zhì)量對(duì)人們的健康問(wèn)題影響甚至更大。所以，室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)不得不提上我們的“環(huán)?！?/span>日程。
但是在當(dāng)前數(shù)字化、信息化*發(fā)展的時(shí)代，存在著網(wǎng)絡(luò)化程度不高，監(jiān)測(cè)范圍小，不能進(jìn)行長(zhǎng)久數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與分析等多種問(wèn)題的傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式已經(jīng)不能滿足衛(wèi)生監(jiān)督和社會(huì)的需求，取而代之的必然是更加的技術(shù)和更加科學(xué)的手段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無(wú)線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的高速發(fā)展，室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)也迎來(lái)了一個(gè)新時(shí)代，建立一張全面覆蓋的公共衛(wèi)生監(jiān)控網(wǎng)，把所有的分散監(jiān)測(cè)點(diǎn)統(tǒng)一自動(dòng)監(jiān)控起來(lái)，在今天已經(jīng)*可行。
智易時(shí)代自主研發(fā)的室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于無(wú)線傳輸系統(tǒng)，將PM2.5、CO2、溫度、濕度 、CO、甲醛、TVOC、O3、噪聲等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)，所有監(jiān)測(cè)參數(shù)可根據(jù)項(xiàng)目要求做實(shí)際調(diào)整，數(shù)據(jù)經(jīng)后臺(tái)采集分析后自動(dòng)在PC端、移動(dòng)端進(jìn)行展示和超標(biāo)報(bào)警。
室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站可廣泛應(yīng)用在智能家庭，智慧樓宇，生產(chǎn)車間等有特殊環(huán)境要求的室內(nèi)環(huán)境，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境質(zhì)量平臺(tái)，將各監(jiān)測(cè)分散點(diǎn)統(tǒng)一監(jiān)控，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化信息管理，在滿足更加有效管控的同時(shí)也節(jié)省了人力、物力等經(jīng)濟(jì)成本。
二、項(xiàng)目依據(jù)
GB3095-2012 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 182004.2 公共場(chǎng)所衛(wèi)生檢驗(yàn)方法 第二部分：化學(xué)污染物
GB/T 19582 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范
HJ 653 環(huán)境空氣顆粒物(PM10和PM2.5)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法
HJ 655 環(huán)境空氣顆粒物(PM10和PM2.5)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝和驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范
HJ/T 167 室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
JGJ 16 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范
中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法
三、項(xiàng)目概述
3.1系統(tǒng)概述
室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由監(jiān)測(cè)單元、傳輸單元、存儲(chǔ)及顯示單元組成。通過(guò)監(jiān)測(cè)單元的各類監(jiān)測(cè)傳感器，持續(xù)采集室內(nèi)空氣中各類污染物的濃度數(shù)據(jù)，采用有線通訊或無(wú)線通訊的傳輸單元，在存儲(chǔ)及顯示單元中獲取室內(nèi)空氣質(zhì)量的實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)。并且室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的存儲(chǔ)及顯示單元可提供數(shù)據(jù)發(fā)布功能，供樓宇自控系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制使用。
3.2建設(shè)目標(biāo)
利用目前zui為便捷實(shí)用的室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在每個(gè)房間分別布設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位（即每個(gè)房間安放一臺(tái)監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行監(jiān)控），然后，依托數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)认到y(tǒng)，利用的大數(shù)據(jù)和云平臺(tái)技術(shù)，結(jié)合專業(yè)的空氣質(zhì)量模型，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行分析，并上傳匯總，zui后，根據(jù)需要將監(jiān)測(cè)所得數(shù)據(jù)發(fā)至各小區(qū)用戶。
zui終通過(guò)本方案可以實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測(cè)管理，使業(yè)主及時(shí)了解到所處環(huán)境的質(zhì)量變化，對(duì)環(huán)境超標(biāo)問(wèn)題作出及時(shí)處理，更能感受到物業(yè)服務(wù)的質(zhì)量。
設(shè)備技術(shù)要求
4.1布點(diǎn)要求
監(jiān)測(cè)傳感器的布點(diǎn)位置和數(shù)量根據(jù)建筑區(qū)域用途、空間大小、污染物分布而確定，要能正確反映不同區(qū)域的室內(nèi)空氣質(zhì)量，監(jiān)控不同區(qū)域重點(diǎn)污染物。
A.1室內(nèi)布點(diǎn)要求
監(jiān)測(cè)傳感器的數(shù)量根據(jù)室內(nèi)面積大小和現(xiàn)場(chǎng)情況而確定，要能正確反映室內(nèi)空氣污染物的污染程度。原則上小于100m2的房間宜設(shè)1個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)點(diǎn)位；100m2-500m2的房間設(shè)2-3個(gè)點(diǎn)；500m2以上至少設(shè)3個(gè)點(diǎn)；
室內(nèi)大空間區(qū)域需設(shè)置多個(gè)監(jiān)測(cè)傳感器時(shí)應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地區(qū)域分類進(jìn)行，室內(nèi)傳感器可設(shè)置在墻壁上，若有條件也可設(shè)置在公共區(qū)域。應(yīng)避開通風(fēng)口，離門窗距離應(yīng)大于1m；
傳感器的設(shè)置高度原則上與人的呼吸帶高度*，一般相對(duì)高度0.5-1.5m之間。也可根據(jù)房間的使用功能，人群的高低以及在房間立、坐或臥時(shí)間的長(zhǎng)短，來(lái)選擇采樣高度。有特殊要求的可根據(jù)具體情況而定；
地下車庫(kù)區(qū)域宜設(shè)置在300m2-400m2空間內(nèi)設(shè)1個(gè)CO傳感器或每個(gè)防火分區(qū)設(shè)置1個(gè)傳感器，若防火分區(qū)超過(guò)500m2則應(yīng)根據(jù)超出面積增加傳感器數(shù)量，安裝位置通常據(jù)天花板30cm左右。且應(yīng)避開排風(fēng)風(fēng)機(jī)、車輛進(jìn)出通道等。
4.2監(jiān)測(cè)單元的技術(shù)要求
數(shù)據(jù)采集裝置的標(biāo)定
監(jiān)測(cè)單元的數(shù)據(jù)采集裝置在出廠前應(yīng)經(jīng)過(guò)標(biāo)定。在投入使用后，根據(jù)傳感器要求定期進(jìn)行復(fù)核或標(biāo)定。
數(shù)據(jù)采集頻率
數(shù)據(jù)采集頻率不低于6次/小時(shí)，當(dāng)用戶需要立即查看現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)有相應(yīng)措施啟動(dòng)實(shí)時(shí)采集并通過(guò)有效通道傳輸給用戶。
功耗
數(shù)據(jù)采集裝置考慮節(jié)能設(shè)計(jì)，正常工作功耗不大于5W。
量程
傳感器類型 | 單位 | 量程 |
PM2.5 | mg/m3 | 0.001-1.000 |
CO2 | % | 0-0.5 |
CO | ppm | 0-100 |
甲醛 | mg/m3 | 0-2.00 |
TVOC | mg/m3 | 0-9.90 |
溫度 | ℃ | -40.0-80.0 |
濕度 | % | 5.0-95.0 |
O3 | ppm | 0-1 |
噪聲 | dB | 30-120 |
*性
數(shù)據(jù)采集裝置的*性為下列要求。其中，達(dá)到*的裝置可接入樓宇自控系統(tǒng)，達(dá)到B級(jí)的裝置只可接入樓宇監(jiān)控系統(tǒng)；超過(guò)20%的裝置不應(yīng)接入室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。甲醛、TVOC的數(shù)據(jù)采集裝置只接入樓宇監(jiān)控系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)采集裝置的*性要求
*性指標(biāo) | 分級(jí) |
a≤10% | * |
10%＜a≤20% | B級(jí) |
誤差
接入樓宇自控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置的誤差要求
傳感器類型 | 誤差 |
PM2.5 | ≤±10% |
CO2 | ≤±2%滿刻度 |
CO | ±2%滿量程 |
甲醛 | ≤±5% |
TVOC | ≤±10% |
溫度 | ±1℃ |
濕度 | ≤±5%相對(duì)濕度 |
接入樓宇監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置的誤差要求
傳感器類型 | 誤差 |
PM2.5 | ≤±20% |
CO2 | ≤±6%滿刻度 |
CO | ±2%滿量程 |
甲醛 | ≤±5% |
TVOC | ≤±10% |
溫度 | ±2℃ |
濕度 | ≤±5%相對(duì)濕度 |
響應(yīng)時(shí)間
數(shù)據(jù)采集裝置的響應(yīng)時(shí)間要求
傳感器類型 | 響應(yīng)時(shí)間 |
PM2.5 | ≤1s |
CO2 | ≤1min |
CO | ≤4min |
甲醛 | ≤1s |
TVOC | ≤1s |
設(shè)備端數(shù)據(jù)顯示
可選配燈光顏色顯示、LCD顯示或LED滾動(dòng)顯示屏幕，用來(lái)顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
設(shè)備端告警
設(shè)備警告端具有異常報(bào)警功能，當(dāng)選配的某項(xiàng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目超過(guò)閾值時(shí)，具備聲音或燈光聲光聯(lián)動(dòng)告警功能。
傳輸單元的技術(shù)要求
傳輸單元應(yīng)支持有線通訊或無(wú)線通訊的物理鏈路，具備設(shè)備狀態(tài)告警功能。
有線通訊
采用有線通訊的數(shù)據(jù)采集裝置，可提供RS485或RJ45網(wǎng)口兩種硬件物理接口中的一種，接口的通訊協(xié)議符合《基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范》GB/T 19582或標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP有線網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議。
無(wú)線通訊
采用無(wú)線通訊的數(shù)據(jù)采集裝置，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)WiFi或GPRS傳輸技術(shù)，使用手機(jī)通過(guò)本地配置即可接入互聯(lián)網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳送至云端服務(wù)器，能夠隨時(shí)通過(guò)手機(jī)或電腦端查看數(shù)據(jù)。
存儲(chǔ)及顯示單元的技術(shù)要求
存儲(chǔ)及顯示單元的數(shù)據(jù)檢索應(yīng)支持主流的商業(yè)及免費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)，具有基本的轉(zhuǎn)存、備份、恢復(fù)功能?？梢暬@示，并支持實(shí)時(shí)監(jiān)控和歷史數(shù)據(jù)查詢，以及數(shù)據(jù)采集裝置及傳輸裝置運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。能存儲(chǔ)至少6個(gè)月的原始數(shù)據(jù)和運(yùn)行日志，并具備二級(jí)操作管理權(quán)限；一般操作人員只可查詢相應(yīng)日志和儀器設(shè)置參數(shù)。
能夠穩(wěn)定運(yùn)行在主流PC工作站、服務(wù)器上，并對(duì)硬件的配置無(wú)特殊要求。支持主流的32位及64位服務(wù)器系統(tǒng)win7 server、windows server 2008，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸模塊與傳感器之間的數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19582《基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定或顯示單元可通過(guò)普通互聯(lián)網(wǎng)電視、可聯(lián)網(wǎng)的立式廣告機(jī)，普通智能手機(jī)均可便捷顯示出實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)。
電氣安全
5.1絕緣電阻
在工作條件下，室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各組成單元的電源端子對(duì)地或機(jī)殼的絕緣電阻不小于20M?（采用電池供電除外）。
5.2絕緣強(qiáng)度
在工作條件下，室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各組成單元在1500V（有效值）、50Hz正弦波實(shí)驗(yàn)電壓下持續(xù) 1min，不應(yīng)出現(xiàn)擊穿或飛弧現(xiàn)象（采用電池供電除外）。
5.3供電接地
數(shù)據(jù)采集傳感器的供電與接地符合現(xiàn)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ 16的有關(guān)規(guī)定。
項(xiàng)目案例
天津理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心
室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站
