[00121403]重点区域大气环境监控预警系统研发

项目综合运用多种高性能监测装备,构建智能网格化多层监测策略,实时获取固定污染源和移动源排放多类异质监测数据。采取多层次、多时相、多分辨率、多策略数据融合技术和多类异质数据关联分析、深度学习等智能方法,建成重点区域大气污染监测大数据应用云计算中心。以环境数据为基础研发大型分布式实时数据库系统,突破分布式实时数据库管理系统的核心技术,获得具有自主知识产权的分布式实时数据库支撑软件,形成将信息传输、系统集成、数据存储和挖掘、人工智能等技术相融合的智能系统为大气质量监控提供服务。使用网格化监控方法,针对不同区域、不同类型的污染源区域实行差异性监测,实现全区域和局部实时动态监控。运用大数据、物联网和云计算技术,结合大气气质量和气象分析,实现污染溯源。项目研究完成以下五方面工作： （1）研究区域大气质量网格化多源数据采集系统,研发遵循以太网通信协议的传感器智能终端设备,为实现大气质量多源监测数据实时采集提供的坚实支撑。研究区域大气污染源网格化监控策略,将网格固定站点监测数据和智能传感器实时采集数据的有机融合,实现线上和线下监管实时互补,实现全过程可追溯功能,形成全方位、多层次、规范化大气污染在线实时监控模式。 （2）研究大气污染物排放及气象要素的演变特征,结合强化观测实验与数值模式和数理统计,对区域污染过程进行分析。 （3）研发区域大气污染多源监测数据融合分析系统,设计重点区域大气污染 综合监测数据的多层级融合模型,实现大气污染物异质监测数据决策融合预警应用功能。 （4）研发大气质量评价及预警应用系统,对多类型数据进行归一化处理,进行大气污染物排放清单的编制和动态修正处理,形成多种大气质量数值分析产品。 （5）研发多层分布式数据管理系统,实现大气污染的分级预警预报业务服务,对大气污染排放清单进行方法、类型、排放因子、排放数据研究,形成排放清单自动更新分布式管理策略,建设排放清单自动更新系统。 项目创新主要体现在以下五方面： （1）项目研究了大气环境质量现状和变化趋势,综合分析大气质量监测数据和污染源监测数据,建立区域大气污染综合评价指标体系,实现统计分析、污染趋势预测、污染物超标排放溯源分析功能。实现综合大气污染数据查询功能和WEBGIS可视化展示功能。 （2）通过科学布点达到全面监测区域大气环境数据,实现数据共享。系统支持向各级环保业务部门和多级环境监控中心传输原始数据,提供与其他政府部门和多种类型的监测系统数据共交换和互联共享。项目研究采用大数据技术,结合空气质量模型,动态的分析污染的形成、传输、扩散的情况,定量分析污染的成因和变化,并对污染源进行追溯。 （3）项目研究实现了大气污染评价与质量日报功能,依据数据有效性规定、AQI评价技术规范、数据倒挂修约规定等进行数据审核、审核处理,做出各子站的空气质量数据评价。采用大数据技术,科学确定不同类型污染源的年、季、月污染物对污染程度的贡献率。对不同地区、不同气象条件,自动生成大气质量分析评估报告。 （4）研发的分布式实时数据库管理系统,用于区域大气质量监测预警预报业务服务,将多源智能传感器监测数据和大气污染实际污染物分析应用相结合,综合运用曲线跟踪技术、传感器参数动态补偿技术、远程自动校准技术,实现传感器数据漂移自动补偿;传感器互扰动态调整。在此基础上,深入研究网格化监管体系中的区域大气污染联防联控机制与规范。 （5）项目集成大数据挖掘技术、数值预报技术、空间输送通道的快速分析技术以及不同污染源贡献定量快速分析技术,构建大气质量综合评价及预警应用系统,为提高大气监控提供强有力的技术支持。 本系统自研发完成以来,为企业带来近5000万元的收入,实现净利润1200万元,除此之外,该系统的建设,还为实现环境治理及经济社会和生态环境协调可持续发展提供基础保障。在加强大气污染控制、提高政府日常环境管理水平和突发环境事件应急处置能力等方面可以起到极大的作用。系统能够预警预报重大环境污染事故,把污染灾害事故对人群健康甚至生命的危害减少到最低程度,并提高环境管理手段及技术水平、加强对突发环境事件的快速处置能力并防止事故蔓延、保护生命健康及社会环境安全,使环境质量得到改善：为及时、准确的制定应急方案提供全方位的支持,为管理者做出正确决策提供帮助：创新和完安全管理新机制,进一步提高安全管理工作效率,降低管理中人力、物力的投入：并通过建立统一的数据中心,进行数据挖掘、模型建立,为园区环保部门的污染源监控、环境监测和环境执法服务：达到生产和环保的和谐统一,企业、行业、政府等多方共赢。