室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測方案
一、項目背景
近年來，隨著人們環(huán)保意識的不斷加強，“室內(nèi)空氣質(zhì)量”問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室內(nèi)空氣質(zhì)量表示強烈的擔憂，并且有超過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)健康問題。對于大多數(shù)人來說，平均每天在室內(nèi)度過的時間超過了80%（冬天時更甚），所以相較于室外空氣的污染，室內(nèi)的空氣質(zhì)量對人們的健康問題影響甚至更大。所以，室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測不得不提上我們的“環(huán)保”日程。
但是在當前數(shù)字化、信息化*發(fā)展的時代，存在著網(wǎng)絡化程度不高，監(jiān)測范圍小，不能進行長久數(shù)據(jù)監(jiān)測與分析等多種問題的傳統(tǒng)監(jiān)測方式已經(jīng)不能滿足衛(wèi)生監(jiān)督和社會的需求，取而代之的必然是更加的技術(shù)和更加科學的手段。隨著計算機技術(shù)、數(shù)字網(wǎng)絡技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的高速發(fā)展，室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測也迎來了一個新時代，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)測點統(tǒng)一自動監(jiān)控起來，在今天已經(jīng)*可行。
智易時代自主研發(fā)的室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)基于無線傳輸系統(tǒng)，將PM2.5、CO2、溫度、濕度 、CO、甲醛、TVOC、O3、噪聲等監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳到云平臺，所有監(jiān)測參數(shù)可根據(jù)項目要求做實際調(diào)整，數(shù)據(jù)經(jīng)后臺采集分析后自動在PC端、移動端進行展示和超標報警。
室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測儀可廣泛應用在智能家庭，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，將各監(jiān)測分散點統(tǒng)一監(jiān)控，對環(huán)境監(jiān)測實現(xiàn)數(shù)字化信息管理，在滿足更加有效管控的同時也節(jié)省了人力、物力等經(jīng)濟成本。
二、項目依據(jù)
GB3095-2012 環(huán)境空氣質(zhì)量標準
GB/T 182004.2 公共場所衛(wèi)生檢驗方法 第二部分：化學污染物
GB/T 19582 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡規(guī)范
HJ 653 環(huán)境空氣顆粒物(PM10和PM2.5)連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法
HJ 655 環(huán)境空氣顆粒物(PM10和PM2.5)連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)安裝和驗收技術(shù)規(guī)范
HJ/T 167 室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范
JGJ 16 民用建筑電氣設計規(guī)范
中華人民共和國環(huán)境保護法
杭州室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測
三、項目概述
3.1系統(tǒng)概述
室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)測單元、傳輸單元、存儲及顯示單元組成。通過監(jiān)測單元的各類監(jiān)測傳感器，持續(xù)采集室內(nèi)空氣中各類污染物的濃度數(shù)據(jù)，采用有線通訊或無線通訊的傳輸單元，在存儲及顯示單元中獲取室內(nèi)空氣質(zhì)量的實時及歷史數(shù)據(jù)。并且室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)的存儲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)和通風系統(tǒng)的聯(lián)動控制使用。
3.2建設目標
利用目前zui為便捷實用的室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)，在每個房間分別布設一個監(jiān)測點位（即每個房間安放一臺監(jiān)測儀器進行監(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)和云平臺技術(shù)，結(jié)合專業(yè)的空氣質(zhì)量模型，對監(jiān)測點位的環(huán)境質(zhì)量進行分析，并上傳匯總，zui后，根據(jù)需要將監(jiān)測所得數(shù)據(jù)發(fā)至各小區(qū)用戶。
zui終通過本方案可以實現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境進行實時有效的監(jiān)測管理，使業(yè)主及時了解到所處環(huán)境的質(zhì)量變化，對環(huán)境超標問題作出及時處理，更能感受到物業(yè)服務的質(zhì)量。
設備技術(shù)要求
4.1布點要求
監(jiān)測傳感器的布點位置和數(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)域重點污染物。
A.1室內(nèi)布點要求
監(jiān)測傳感器的數(shù)量根據(jù)室內(nèi)面積大小和現(xiàn)場情況而確定，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1個傳感器監(jiān)測點位；100m2-500m2的房間設2-3個點；500m2以上至少設3個點；
室內(nèi)大空間區(qū)域需設置多個監(jiān)測傳感器時應根據(jù)場地區(qū)域分類進行，室內(nèi)傳感器可設置在墻壁上，若有條件也可設置在公共區(qū)域。應避開通風口，離門窗距離應大于1m；
傳感器的設置高度原則上與人的呼吸帶高度*，一般相對高度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、坐或臥時間的長短，來選擇采樣高度。有特殊要求的可根據(jù)具體情況而定；
地下車庫區(qū)域宜設置在300m2-400m2空間內(nèi)設1個CO傳感器或每個防火分區(qū)設置1個傳感器，若防火分區(qū)超過500m2則應根據(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。且應避開排風風機、車輛進出通道等。
4.2監(jiān)測單元的技術(shù)要求
數(shù)據(jù)采集裝置的標定
監(jiān)測單元的數(shù)據(jù)采集裝置在出廠前應經(jīng)過標定。在投入使用后，根據(jù)傳感器要求定期進行復核或標定。
數(shù)據(jù)采集頻率
數(shù)據(jù)采集頻率不低于6次/小時，當用戶需要立即查看現(xiàn)場數(shù)據(jù)時應有相應措施啟動實時采集并通過有效通道傳輸給用戶。
功耗
數(shù)據(jù)采集裝置考慮節(jié)能設計，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，達到*的裝置可接入樓宇自控系統(tǒng)，達到B級的裝置只可接入樓宇監(jiān)控系統(tǒng)；超過20%的裝置不應接入室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測系統(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 | 分級 |
a≤10% | * |
10%＜a≤20% | B級 |
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%相對濕度 |
接入樓宇監(jiān)測系統(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%相對濕度 |
響應時間
數(shù)據(jù)采集裝置的響應時間要求
傳感器類型 | 響應時間 |
PM2.5 | ≤1s |
CO2 | ≤1min |
CO | ≤4min |
甲醛 | ≤1s |
TVOC | ≤1s |
設備端數(shù)據(jù)顯示
可選配燈光顏色顯示、LCD顯示或LED滾動顯示屏幕，用來顯示實時數(shù)據(jù)。
設備端告警
設備警告端具有異常報警功能，當選配的某項監(jiān)測項目超過閾值時，具備聲音或燈光聲光聯(lián)動告警功能。
傳輸單元的技術(shù)要求
傳輸單元應支持有線通訊或無線通訊的物理鏈路，具備設備狀態(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)自動化網(wǎng)絡規(guī)范》GB/T 19582或標準TCP/IP有線網(wǎng)絡接口協(xié)議。
無線通訊
采用無線通訊的數(shù)據(jù)采集裝置，應采用標準WiFi或GPRS傳輸技術(shù)，使用手機通過本地配置即可接入互聯(lián)網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳送至云端服務器，能夠隨時通過手機或電腦端查看數(shù)據(jù)。
存儲及顯示單元的技術(shù)要求
存儲及顯示單元的數(shù)據(jù)檢索應支持主流的商業(yè)及免費數(shù)據(jù)庫，具有基本的轉(zhuǎn)存、備份、恢復功能。可視化顯示，并支持實時監(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行狀態(tài)的監(jiān)測。能存儲至少6個月的原始數(shù)據(jù)和運行日志，并具備二級操作管理權(quán)限；一般操作人員只可查詢相應日志和儀器設置參數(shù)。
能夠穩(wěn)定運行在主流PC工作站、服務器上，并對硬件的配置無特殊要求。支持主流的32位及64位服務器系統(tǒng)win7 server、windows server 2008，支持實時數(shù)據(jù)顯示。
數(shù)據(jù)存儲和傳輸模塊與傳感器之間的數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議應符合國家現(xiàn)行標準GB/T 19582《基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定或顯示單元可通過普通互聯(lián)網(wǎng)電視、可聯(lián)網(wǎng)的立式廣告機，普通智能手機均可便捷顯示出實時數(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)測系統(tǒng)各組成單元的電源端子對地或機殼的絕緣電阻不小于20M?（采用電池供電除外）。
5.2絕緣強度
在工作條件下，室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)各組成單元在1500V（有效值）、50Hz正弦波實驗電壓下持續(xù) 1min，不應出現(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)標準《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ 16的有關(guān)規(guī)定。
項目案例
天津理工大學工程訓練中心
室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測儀
