在大氣環(huán)境精細(xì)化管控推進(jìn)過(guò)程中，傳統(tǒng)參考站類監(jiān)測(cè)設(shè)備受建設(shè)成本約束，點(diǎn)位布設(shè)密度有限，難以捕捉街區(qū)、工業(yè)園區(qū)、交通沿線等小尺度區(qū)域內(nèi)的污染波動(dòng)情況，空氣質(zhì)量微型監(jiān)測(cè)儀作為網(wǎng)格化管理的終端設(shè)備，填了微觀層面環(huán)境監(jiān)測(cè)的現(xiàn)實(shí)缺口。相較于傳統(tǒng)分析儀搭建的參考站，該設(shè)備整體建設(shè)投入更低，同時(shí)區(qū)別于市面上簡(jiǎn)易的監(jiān)測(cè)終端，它可以為網(wǎng)格化業(yè)務(wù)平臺(tái)提供對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)源，還能夠結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況完成校準(zhǔn)工作，保障整套監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具備可追溯屬性，適配高密度布點(diǎn)的業(yè)務(wù)需求。
整套設(shè)備的感知單元分為氣體傳感模塊與顆粒物傳感模塊兩大組成部分，氣體因子檢測(cè)依托電化學(xué)傳感技術(shù)完成，針對(duì)不同目標(biāo)氣體配置對(duì)應(yīng)的傳感組件，依靠傳感器內(nèi)部電化學(xué)池與目標(biāo)氣體發(fā)生反應(yīng)，將氣體濃度信號(hào)轉(zhuǎn)化為可讀取的電信號(hào)。顆粒物監(jiān)測(cè)則采用激光散射檢測(cè)方式，借助真空泵把環(huán)境空氣泵入傳感器測(cè)量組件，空氣中懸浮顆粒物穿過(guò)聚焦激光形成的感光區(qū)域之后，散射光線被光電探測(cè)單元收集，光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，信號(hào)的密集程度對(duì)應(yīng)顆粒物的實(shí)際濃度，經(jīng)過(guò)系數(shù)換算之后輸出顆粒物監(jiān)測(cè)結(jié)果。除核心污染因子之外，設(shè)備還集成氣象感知單元，能夠同步采集風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、大氣壓多項(xiàng)環(huán)境氣象要素，氣象數(shù)據(jù)和污染物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相互結(jié)合，便于工作人員分析污染物擴(kuò)散的客觀規(guī)律，借助風(fēng)向信息對(duì)顆粒物移動(dòng)趨勢(shì)開展研判，輔助開展預(yù)警處置工作。
從信號(hào)采集到平臺(tái)數(shù)據(jù)應(yīng)用的完整鏈路有著清晰的流轉(zhuǎn)邏輯，各類傳感器采集得到多路測(cè)試信號(hào)，依照接口協(xié)議傳輸至無(wú)線通訊節(jié)點(diǎn)的獨(dú)立傳輸通道，經(jīng)過(guò)避雷防護(hù)處理送入設(shè)備內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集單元。采集器完成原始信號(hào)接收之后，依托無(wú)線傳輸終端，按照 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議將數(shù)據(jù)上傳至大氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。后端平臺(tái)遵循國(guó)家空氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)子站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)送傳輸協(xié)議的相關(guān)規(guī)范，接收、存儲(chǔ)前端上傳的全部監(jiān)測(cè)信息，依次完成數(shù)據(jù)解析、存儲(chǔ)、處理、審核、轉(zhuǎn)發(fā)等一系列操作，最終實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析以及可視化展示。
空氣質(zhì)量微型監(jiān)測(cè)儀支持監(jiān)測(cè)參數(shù)按需選配，既可以配置臭氧、二氧化氮、氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫、PM2.5、PM10 這類常規(guī)大氣監(jiān)測(cè)因子，也可以根據(jù)項(xiàng)目場(chǎng)景增加揮發(fā)性有機(jī)化合物、硫化氫、二氧化碳等特殊污染物，噪聲與全套氣象參數(shù)同樣可以納入監(jiān)測(cè)范圍，以此適配城市網(wǎng)格、廠界邊界、園區(qū)周邊等不同監(jiān)測(cè)場(chǎng)景。設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中還具備聯(lián)動(dòng)處置能力，當(dāng)環(huán)境濕度低于設(shè)定閾值的情況下，設(shè)備可以輸出信號(hào)聯(lián)動(dòng)噴淋系統(tǒng)，增加環(huán)境空氣濕度，以此實(shí)現(xiàn)揚(yáng)塵抑制。
設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行離不開規(guī)范的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)與日常運(yùn)維工作。電化學(xué)傳感器、激光顆粒物傳感器在長(zhǎng)期戶外運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)受到溫濕度、氣體交叉干擾、器件老化等因素帶來(lái)的影響，產(chǎn)生信號(hào)漂移現(xiàn)象，因此現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)工作十分關(guān)鍵。現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)工作需要結(jié)合參考比對(duì)設(shè)備開展，在實(shí)際布點(diǎn)位置完成多組數(shù)據(jù)比對(duì)，修正傳感器輸出信號(hào)，以此維持?jǐn)?shù)據(jù)可追溯性。設(shè)備部署階段，需要充分考慮周邊環(huán)境，避開局部固定污染源、高大建筑物遮擋，保障采樣氣流流通順暢；運(yùn)維過(guò)程中需要定期檢查采樣氣路，清理進(jìn)氣口位置積累的灰塵雜物，檢查氣象傳感器外觀，排查線纜、避雷部件的完好狀態(tài)，保障信號(hào)傳輸鏈路穩(wěn)定。
在實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景中，大量微型監(jiān)測(cè)儀組成網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，大量點(diǎn)位同步輸出實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，幫助監(jiān)管人員捕捉局部區(qū)域短時(shí)污染變化，彌補(bǔ)大型參考站空間密度不足的短板，為污染溯源、管控效果評(píng)估提供基礎(chǔ)素材，推動(dòng)環(huán)境治理由大范圍籠統(tǒng)管控轉(zhuǎn)向精細(xì)化的點(diǎn)位管控。整套設(shè)備的使用，也對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維、定期校準(zhǔn)工作提出相應(yīng)要求，只有做好全生命周期的質(zhì)量管控，才能夠持續(xù)輸出具備參考價(jià)值的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
