微型空气监测站

owl-smart

一、项目背景简述：

随着全国两会对环保的提案和一系列环保政策的出台，聚焦民生的环境治理问题已成国家高度重视的热点议题。事实上，不仅仅是今年两会，往年也是如此，环保一直是备受关注的民生问题。由于大气环境的污染恶化和雾霾天气的增多，经济高速发展造成的环境污染已严重影响到生态经济可持续发展和人们的身心健康，国家环保消污减排的宏观方针早已不再是宣传口号，已切实落实到地方政策 和规划建设中。通过实施“划分网格、责任到人、明确任务”的网格化环境监管，推进建立“党政同责、一岗双责、齐抓共管”的环境监管机制，进一步加强环境监管，有效维护环境安全，着力推进全市环境质量改善。

日益复杂的大气污染状况正在对传统的大气污染源监测方式提出挑战，当前实施的环境空气国控点监测系统监测点位数量有限、成本高昂，且无法实现对监测体系中时空动态趋势分析、污染来源追踪等能力的深度挖掘。结合国务院办公厅关于生态环境监测网络建设的要求，猫头鹰智慧科技以丰富的大气环境监测领域经验，开发了一套可实现高密度网格化布局的低成本、多参数集成的紧凑型微型环境空气监测系统，网格化的监测体系可在区域内实现全覆盖，高时空分辨率的大气污染监测，结合信息化大数据的应用实现污染来源追踪、预警预报等功能，为环境污染防控提供更为及时有效的决策支持。

1. 项目设计背景：

针对大气污染复杂程度高，管控难度大等问题，本方案通过对管辖区域进行合理的网格化划分，建设覆盖全城区的网格化监管系统，监测和分析XX市城区的大气污染物浓度水平和变化规律。利用综合立体监测技术和人工管理相结合的方式，形成“覆盖全面、边界清晰、职责明确、任务具体、处置及时”的大气污染防治多级网格化管理体系，实现管理无死角、监察无盲区，为区域空气质量持续改善提供有力保障。结合网格化监测数据、遥感监测数据，利用气象、地理、环境质量模型等要素，实现科学治霾。通过实施环境网格化监管，建立多级环境监管网格体系，明确层级监管责任，加大监管力度，构建纵向到边、横向到底、部门协作、分工负责的全覆盖环境监管格局。明确各有关部门和单位在环境监管执法中的责任，形成工作合力。落实属地责任，充分调动各有关部门、区（县）政府、街道办事处的积极性，承担基础性环境监管职责，充实监管网格。

2. 项目建设的必要性：

建设大气污染网格化微型空气质量在线管理系统，可实现污染排放实时监测。及时发现环境污染问题，缩短环境异常事件的响应与处置时间；打通监测与监管之间的通道，协助政府从传统“点对点”模式向以环境网格化监测数据为基础的“点对面”模式转变；应用环境大数据分析技术对多种污染物进行综合分析，全面掌握污染物实时分布的浓度、形成的原因、传播过程及演化规律，通过构建污染物传播过程实时演化与污染源追踪数学模型，提供污染源解析和科学减排评估等。

3. 项目建设参考依据：

1.《环境空气质量自动监测系统技术规范》HJ/T193-2005 2.《环境空气质量自动监测系统技术规范》HJ/T193-2013 3.《环境空气质量标准》GB3095-2012 4.《环境空气质量指数（AQI）技术规定》HJ633-2012 5.《环境空气质量监测点位布设技术规范》HJ664-2013 6.《环境空气质量监测规范》试行 7.《建筑施工场界噪声限值》GB12523-90 8.《社会生活环境噪声排放标准》GB22337-2008 9.《工业企业设计卫生标准》TJ36-79 10.《建筑物防雷技术规范》GB50057-1994 11.《大气PM2.5网格化监测点位布设技术指南（试行）（征求意见稿）》 12.《大气PM2.5网格化监测系统安装和验收技术指南（试行）（征求意见稿）》 13.《大气PM2.5网格化监测系统质保质控与运行技术指南（试行）（征求意见稿）》

14.《大气PM2.5网格化监测技术要求和检测方法技术指南（试行）（征求意见稿）》

15.《环境空气质量评价技术规范》（试行）HJ663-2013

16.《大气污染防治行动计划》（国发﹝2013﹞37号） 17.《关于印发<2014年全国环境监测工作要点>的通知》（环办﹝2014﹞2号） 18.《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》 19.《环境空气颗粒物（PM2.5）手工监测方法（重量法）技术规范》HJ656-2013 20.《环境空气质量评价技术规范》（试行）HJ663-2013 21.《XX市大气污染专项整治工作行动方案》 22.《安徽省大气污染防治条例》 23.《十三五环境监测质量管理工作方案》（粤环办函〔2016〕364号） 24.《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》

二、产品介绍

(1) 产品背景

什么是微型空气站？ 微型空气站是一种集数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的环境监测系统。空气质量环境监测系统采用单元网格布点管理的方式，按照“网定格、格定责、责定人”的理念，建立“横向到边、纵向到底”的区域网格化监控平台，应用、整合多项智慧环保技术，在全面掌握、分析污染源排放、气象因素的基础之上，采用因地制宜的灵活设点方法进行部署。实时统计各厂区、监测点的监测设备数据，并根据各监测点的环境条件及其污染情况，来分析与推测区域内整体的排放情况。实现对热点排放区域整体监控，污染物扩散趋势推算，排放源解析等功能，同时结合物联网、智能采集系统、地理信息系统、动态图表系统等先进技术，整合、共享、开发，建立全面化、精细化、信息化、智能化的区域环境在线监测平台，实现对控制污染源无组织排放，减少大气污染等综合管理，为制定节能减排方案提供可靠的数据信息和科学的辅助管理决策。

(2) 产品概述

猫头鹰智慧科技有限公司为响应环保部出台的《十三五环境监测质量管理工作方案》、《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》等文件，深入实施《大气污染防治行业计划》，全面加强区域大气污染防治网格化管理，实现“监测无空白，比对无差异，一网一库一平台”的目标，深圳猫头鹰智慧科技利用多年

气体探测器生产经验，突破国内多项技术壁垒，结合物联网大数据平台，成功研发出了可适用于批量化、网格化监测用的OWL-SMART-AQMS微型空气站。OWL-SMART-AQMS空气质量网格化微型监测站，利用目前广泛应用的网格化监控方法进行布点，基本实现大气污染监测全覆盖，将采集的数据按照空气质量变化的规律和趋势进行科学预测，对造成空气污染的污染源进行准确溯源，为从源头上治污提供了科学依据。

OWL-SMART-AQMS微型空气站是我司生产的新型空气质量在线多参数监测系统，可实现区域空气质量的在线自动监测，能全天候、连续、自动地监测环境空气中的PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3等6项参数的污染浓度指数，还可扩展对TVOC、氯气、硫化氢、氨气等多种污染物进行监测，利用物联网技术迅速、准确的收集、处理监测数据，能及时、准确地反映区域环境空气质量状况及变

化规律，主要污染源分析，源头追溯，为环保部门的环境决策、环境管理、污染防治提供详实的数据资料。系统主要应用于企业化工业园区，城市环境监测，市政环境监测，移动环境监测，交通污染环境监测居民区/学校/医院空气质量环境监测，公园/森林环境监测等环境领域。

三、平台系统架构

AQMS网格化空气质量监测系统架构基于物联网理念，并结合了“多端显示”的思想，监测硬件设备作为前端，24小时不停电监测现场环境数据，并通过wifi,网口，gprs/4G /NB-iot/zigBee等数据链路往云平台上传数据；云平台24小时全天侯实时，接收、保存，下载、图表显示、智能分析、智能告警提醒（支持5路，电话、短信、微信），用户可以可以通过微信公众号端，电脑端，大液晶电视屏都可以直观查看实时数据，历史数据，数据变化趋势，规律等。

四、功能与特点

(1) 平台支持设备多种状态管理，如停产管理，设备停运，维护状态，手工输入状态，故障状态，校准状态，超标，离线，通讯异常等状态分类管理；

(2) 支持GIS电子地图状态显示，离线，在线，与报警闪动，

(3) 通过网络实现远程登陆，无需安装任何软件，通过浏览器即可登录查看。

(4) 满足政府监管平台框架及功能要求，分区域监管

(5) 实时数据查看

(6) 历史数据变化曲线图查看

(7) 设备状态查看

(8) 各项指标污染排行榜查看

(9) 实时告警页面查看，报警阀值远程可配置。

(10) 历史告警记录查询

(11) 数据导出

(12) 设备管理

(13) 用户管理

(14) 用户中心

(15) 可不用到现场就能配置设备，或者可不用到现场就能启动设备的喷淋设施

(16) 标准GIS实时地图

(17) web service开放接口

(18) 支持大于1000套设备接入

(19) 支持OEM定制开发

(20) 支持颗粒物（PM2.5/PM10/TSP）、噪声、气象五参数、负氧离子、总辐射、光照强度、雨量、O2、H2S、NH3、SO2、NO2、、CO2、CO、O3、VOC、CH2O等监测数据处理

(21) 支持接入阿里云iot物联网平台

①　产品特点

（1）具有云端自动在线校准功能，自动修正传感器漂移及环境干扰，无需现场人工校准；

（2）采用百叶堆设计，适用于各种气象条件，保证空气流通无死角，内外无温差；

 （3）可以同时监测气体参数和可吸入颗粒物，并在数据平台上显示出监测值；

（4）无工具拆卸，方便点位迁移与设备维护；

 （5）采用进口高灵敏度的传感器，响应时间快，分辨率高，线性好，检测下线可达ppb级；

（6）气体7项指标（PM2.5/PM10/SO2/NO2/O3/NO/TVOC)任选，还有气象五参数(温度/湿度/风向/风速/大气压）、噪音等参数可灵活订制；

（7）品质好，价格低，适合网格化，批量化推广；

（8）应用单片机技术和网络通讯技术相结合，采用数据存储功能，不仅可提供方便的数据查询；

（9）方式：还可以通过USB接口将数据转存至计算机，利用配套的上位机软件自动计算日平均值、月均值、污染指数、生成各种图形数据标，并进行打印；

（10）采用机内锂电池供电与外接太阳能供电，解决布线接电等问题；

（11）性能稳定、精确度高、操作方便、易于维护具有断电保护功能。

②　产品优点

（1）采用32位高速处理核心芯片；

 （2）集成GPRS通信技术，实时监测大气环境数据，实时传输数据，实时监控设备运行状态；

（3）实现多参数自动监测，防干扰技术设计；

（4）精度高，性能可靠，适用于户外和工业环境；

 （5）实现各类参数采集，自动上传网络平台，自动发布数据；

 （6）体积小，模块化设计，网格化灵活布局；

（7）集成温度补偿技术，长久自动校准技术；

 （8）采用全球定位系统，实时跟踪设备。

③　产品配置参数

备注：检测参数PM2.5，PM10，CO，SO2，NO2，O3，TVOC，温度，湿度等参数可根 据客户的具体需求做增减。

(3) 使用性能、材质说明

检测原理：CO，SO2，NO2，O3：电化学；PM2.5，PM10：光散射；TVOC：PID光离子

传感器寿命：1-2年

线性误差：≤±2%

零点漂移：±2%（F.S/年）

供电电压：12V(配套系统采用太阳能供电电池)

信号输出：GPRS信号(标配)，RS485输出(选配)

信号输出：GPRS信号(标配)，RS485输出(选配)

每组信号输出间隔：60s

传感器响应时间：30s

温度环境：-20-60℃

湿度环境:5-90%RH

安装方式：悬挂式，吊装

客体材料：铝材质

防护等级：IP65，TVS8000V防雷、防浪涌、防突波保护

尺寸：长55*高46*宽32cm

重量：20kg

8.设备通讯方式

OWL-SMART-AQMS网格化空气质量监测系统数据传输主要以：2G/3G/4G数据传输网络、数据接收

服务器、客户机（服务器和客户端可为同一台电脑）等组成。

OWL-SMART-AQMS微型空气站监测到的扬尘浓度数据等，通过GPRS传输网络经过Internet发送到 接收数据的服务器上，并且自动将数据保存并写入数据库，客户端可以通过浏览器查看数据等。客户可以通过接收软件和短信控制的方式监控工地扬尘噪声在线监控设备。以下是系统传输示意图：

(4) 支持设备多种状态分类管理

 五、安装说明

（一）安装前会遇到的两种情况：

（1）可能需要配合做预埋件

●需安装的位置为泥土地。

（2）可能需要配合做膨胀螺丝

●需安装的位置为硬化水泥地。

针对情况一，我们需要做预埋件。

预埋件的做法如下：

确认安装前，甲方需提前做好设备立杆安装预埋基础施工，包含如下：

所需材料：锄头，铲，1000 密码 PVC 线管，引线、剪线钳，薄膜， 水平尺，沙子，石子，水泥。

1． 挖好深 800mm*长 500mm*宽 500mm 的坑。

2. 施工时要用 1000mm 左右的 PVC 管并拉好引线，在预埋的的管口预先用透明胶或其它材料封口，

以防止混凝土浇捣时混凝土 漏入预埋管中，造成预埋管堵塞。

3. 钢筋笼的螺丝螺母垫片部分用薄膜或其他东西包好。

4. 把沙子，石子，水泥按 2：2：1 搅拌均匀后把混凝土倒入坑内，同时放入钢筋笼，确保钢筋笼与

水平面平行，即用水平尺在基础顶板垂直两个方向测量，观察其气泡必须居中；监控立杆预埋件

基础混凝土浇捣必须密实，禁止混凝土有空鼓。

5. 埋到 3/4 的时候放入做好的 PVC 线管，混凝土必须要养护一段时间，以确保混凝土能达到一定的

安装强度。

6. 钢筋笼由本公司配备，提前发给客户。

例图：

针对情况二，我们需要用到膨胀螺丝

膨胀螺丝的使用条件必须是 200mm 厚的水泥地。

如果安装位置的地方没有 200mm 的厚度：

1． 移到合适厚度的地方。

2． 如果无法移动，安装完成后甲方因及时加固，若甲方没有及时加固，因不可抗拒自然灾害或

人为因素造成设备损坏等后果，乙方不承担相应的责任。

3． 本公司膨胀螺丝标配的规格为 16*200mm（考虑台风天气）

4． 膨胀螺丝随货发出。

 （二）配合接电

1．甲方应在设备安装前提前接好电压稳定的 AC220V 的电，最好是靠近设备安装地点最近的供电箱

取电，线材应取用 3*1.0 的线材，从供电箱到设备应预留 1000mm 的长度，

2．立杆自带接地接口，每一根金属立杆都必须接地，其接地电阻小于４欧；各立杆基础具体数据视

现场 施工需要为准。

涉及非标项目甲方应积极及时配合乙方做好设备安装过程中的施工工具供应。

（四）设备安装后，为了保证设备的长期稳定运行及后期的设备升级，甲方应配备一名设备养护人，

在乙方的培训下进行对设备的养护，养护人需懂得基本的电路知识。

（五）LED 屏安装

将 LED 屏水平固定在立杆中部，在距离地面高度大概 2.3 米处安装，用抱箍、螺丝固定，固定在立杆上。

微型空气站安装

使用配套 M8 螺丝螺母双垫片，将仪器用抱箍固定在立杆顶部适当位置。

（六）动力采样头安装

气体采样头外型设计以实现防雨、防风、防雷功能为主，选用金属材质，丝扣式固定，安装、拆卸方便快捷。颗粒物与气体双路采样，互不干扰；颗粒物采样采用机械切割头，并且在采样前端配置孔径为 1mm 的防护网，隔离杂质，可选取有代表性的区域进行采样分析；气体采样增加了预处理模块，可有效除湿除尘，提高气体检测的精准度。

（七）气象风速、风向安装

采用插拔式支架固定风速、风向传感器，安装灵活、拆卸方便、不易破损、便于运输。

颗粒物、气体传感器模块安装

（八）太阳能供电系统安装

（九）拓扑结构

OWL-SMART-AQMS 微型空气站通过前端传感器将实时监测浓度数据，一路通过 GPRS 传输网络经过

Internet 发送服务器监控中心（云平台），业主可登陆我司自主开发的 WEB 网页版云平台，查询数

据，看数据曲线分析图，下载历史数据报表，查看数据运行电子地图运行状况；另一路可通过 RS485

有线传输方式，数据传输到高清 LED 屏幕上，实现实时同步更新；业主单位也可以通过信息发布平

台自主发布相关广告文字内容实时更新，同步显示。异地显示信息发布单元：数据是通过 Internet 网

络转 GPRS 网络，使用 GPRS 网络，把数据发送到无线传输模块上，最终由无线模块转传输 LED 屏

幕。

六、技术特点及优势

系统基于对城市空气质量网格化管理的需求而设计，技术特点和优势主要体现在以下几点：

（一）监测终端系统系统集成了 PM2.5， PM10， CO， SO2， NO2， O3， TVOC， 温度， 湿度

等多个环境参数，全天候 24 小时在线连续监测，全天候提供网格监测点的空气质量数据，超过报警

值时还能自动启动监控设备，具有多参数、实时性、智能化等特性;

（二）通过传感网、无线网、因特网这三大网络传输传输数据，快速便捷地更新实时监测数据;

（三）基于云计算的数据中心平台汇集了不同区域、不同时段的监测数据，具有海量存储空间，可进

行多维度、多时空的数据统计分析，便于管理部分有序开展工作，同时也为建立工地环境污染控制标

准积累数据，以推动对空气污染的长效管理。

（四）整个系统采用自由模块化组合，根据无组织污染监控需求，灵活增加或者削减不同监测项目，

同时自由模块化组合可以在核心传感器发生故障的情况下，无需返修的前提下，可随时自行更换传感

器，且不影响整套设备正常运行，解决了传统设备出现故障整机返厂费时费成本的难题

七、布点规范及注意事项

如何实现监控网格全覆盖?基于其科研团队分析，根据城市面积，将需要监控城市的全部区域细

分为无数网格监控区域，布设覆盖整个区域的监测仪器设备，实时评估空气质量动态变化。并结合常

规监测、立体监测、移动监测，达到真正意义的“区域网格全覆盖”。

猫头鹰智慧科技资深工程师介绍说，猫头鹰智慧科技的网格化监控系统除了布设大面积常规网格，还针对特殊污染

区域设有专门的加密网格。比如针对未纳入总量减排体系的烟粉尘、VOCs、氨等大气污染物排放，

以及重点污染源，城市环境管理中料场、料堆无棚化，露天烧烤、秸秆焚烧，建筑工地、道路扬尘，城中村、棚户区、城乡接合部原煤散烧，工业园区无组织排放污染等进行整体的监控布点。

八、平台软件系统

1. 网页端云平台介绍

大气环境污染监控 WEB 主页发布及查询软件是集于多名高级工程师历时多年 的成果，有着实用

性强，易操作，数据实时性强等优点。具备多种对比方式查询，具有良好的数据对比效果。主要分两

大块：资料查询和系统管理。（登陆网址：www.osen-cloud.net）

1、多站查询：此功能主要用于多台设备进行数据对比查询；

2、历史查询：历史查询主要用于查询设备某天或某小时的数据曲线查询及报表下载；

3、曲线分析：曲线分析是用于分析一个时间段内的要素变化，可以在曲线上进行拖动；

4、站点管理：这个功能是用于添加或更改站点

5、电子地图：在线状态，离线状态

6、实时数据：实时数据查询，小时平均值，日平均值数据统计，最大值最小值统计

打开电脑所使用的浏览器，在（1）地址栏输入网址：http://www.osen-cloud.net，进入上图页

面。

用户输入所购置的设备账号密码，点击登录

3）功能选项（3）分实时监测、实时数据、分析统计、排行榜、警告、数据导出及用户中心等，

登录后默认显示实时数据，可看查看设备列表信息栏（4）：小窗右推箭头可扩展部分信息，设备

状态（5）：可查看设备的在线（地图定位图标显示蓝色）、离线（地图定位图标显示红色）、报警（地图定位图标持续跳动）和设备定位（6），登出(7);

2) 实时数据：选择设备（8）即可查看设备信息、实时数据、国控数据、最近 7 天的数据、视频监

视画面（9）选择设备（8）选择分析统计（10），点击类型选择查看日环比、月环比数据（11），

点击监测因子可以选择查看监测参数（12），选择时间范围（13）再点击查询可查看相应的数据

如：参数的小时平均值曲线图，当日平均值、最大值和最小值曲线图，当月平均值（14）。

3) 排行榜功能，选定监测参数对象进行排名。

4) 数据导出（15）：选择传感器栏用户需要下载的参数（默认所有参数已勾选），选择时间范围、

选择设备（16），点击下载（17）可查看所选参数的时刻数据上传值。

5) 告警：实时告警（18、19），当设备当前所检测的某一个参数超出范围时就会提示“超测上

限”。历史告警，选中想要查看的设备，选择时间范围，点击查询可查看到超测上限的时间。

6) 用户中心：可以更改账号的密码。

7) 微信公众号（订阅号）的使用，微信搜索并关注“猫头鹰智慧科技环境”，登录设备账号，选择设备可

查看实时数据，历史数据，报警信息和设备信息。

2.微信端云平台介绍

2.1 软件背景：

智能云数据分析软件，基于大气污染网格化监测系统，向客户展示实时监测数据、及最近 48 小

时历史数据、最近 30 天日平均历史数据、设备在线状态并推送超标报警信息，综合分析管理数据，

可实现远程查看了解设备所在区域的环境污染情况。为用户提供精准稳定、有保障的参考信息，及时

有效地对辖区内的大气污染状况进行诊断。

2.2 软件功能：

●实时数据： 智能云实时展示设备当前的各项大气监测指标污染值及设备的在线状态，数据更新周

期为 3 分钟；智能云是一款数据接收、保存、显示、分析、管理的专业数据分析软件。 ●历史数据： 通过历史数据曲线分析图，可直观快速读取到设备的历史数据变化趋势和最近 30 天

的日平均数据；

●超标报警： 可根据环保局管理需要设置阀值，超过规定浓度后进行报警，以便于管理部门快速响

应，

进行污染源排查并实施管控措施，超标报警提醒周期为 10 分钟，可查询告警通知历史；

●设备管理： 可查看设备是否在线、用户单位信息及地理信息。

2.3 智能云优势：

●简单、方便：代替了 app，不需要安装任何软件，不需要担心版本兼容和更新的问题，凡是能使用

微信的手机，关注我司 “猫头鹰智慧科技环境” 微信公众号，不管是 android 系统，还是 ios 系统都可以

使用；

●人性化：代替了短信报警提醒功能；设备报警时能及时地像短信一样通知手机用户，及时预警，避

免罚单。甚至当环境比较污染，持续报警情况下，默认反复提醒，时间间隔为 10 分钟。不需要像短

信报警，每次报警都会用户存入一条短信，然后每次都需要手动删除短信的繁琐操作，报警记录可查；

●功能更强大：如果设备属于喷淋设备，用户可远程控制设备喷淋，提前降尘；

●微信端可以接收反馈意见到猫头鹰智慧科技公司公众号管理者。

九、售后服务与技术支持

1、严格的售后服务体系

我司拥有覆盖全国的客户服务管理体系，并已经先后在广西、广东、新疆、云南、山东、山西、

陕西、福建、贵州等全国 29 省(市、自治区)建立技术服务网点和销售网络。拥有强大的售后服务团

队。公司坚持以客户为中心，为实现快速响应服务承诺，我司推行售后服务扁平化的服务战略，承担

设备的安装、调试、保养与维修服务。