一、項(xiàng)目背景
十八大以來的5年，我國投入各類環(huán)境污染治理的政策及*力度是*的，主席表示，綠水青山就是金山銀山，過去5年是我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度zui大、舉措zui實(shí)、推進(jìn)zui快、成效的時(shí)期。
醫(yī)院在從事醫(yī)療工作的過程中會(huì)產(chǎn)生大量醫(yī)療污水廢氣和醫(yī)療廢棄物等污染物，這些污染物攜帶有大量致病微生物和化學(xué)有害物，在向外排放時(shí)必然造成環(huán)境污染，為防治醫(yī)院環(huán)境污染必須采取切實(shí)可行的措施從源頭治理污染物外流。
造成醫(yī)院空氣污染的原因除了人流密集外，還有一些原因，如采用的建筑材料（油漆、塑料等）、封閉的建筑結(jié)構(gòu)等，而且醫(yī)院需要化驗(yàn)、檢查檢驗(yàn)等，排放出污水、廢氣、制造污染；尤其是不利于室內(nèi)外空氣交換，更容易引起空氣污染等問題。
所以，針對醫(yī)院的特殊環(huán)境，需要一款可以實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、顯示、發(fā)布溫度、濕度、氣壓、噪聲、顆粒物濃度、二氧化碳濃度、VOC等參數(shù)濃度的系統(tǒng)。運(yùn)營人員可根據(jù)采集上來的數(shù)據(jù)，對站內(nèi)公共區(qū)的工況進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，以保證站內(nèi)良好的空氣質(zhì)量，并zui終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
二、項(xiàng)目設(shè)計(jì)
2.1系統(tǒng)概述
本系統(tǒng)由感知層、傳輸層、平臺(tái)層和應(yīng)用層四部分組成。
感知層由多個(gè)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備組成，針對醫(yī)院內(nèi)比較容易超標(biāo)的參數(shù)配合氣象參數(shù)（噪聲、顆粒物濃度、二氧化碳濃度、VOC濃度等）進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)在線監(jiān)測。
傳輸層是采用有線、無線、3G等方式把各個(gè)監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)及圖像傳送到中心平臺(tái)。
平臺(tái)層接收到來自感知層的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及圖像，利用大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行信息的處理和歸集整理。
在應(yīng)用層，可以GIS方式直觀、形象的實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)測點(diǎn)位和整個(gè)區(qū)域的空氣質(zhì)量狀況，以及污染物濃度水平，并提供異常報(bào)警、區(qū)域空氣質(zhì)量變化趨勢等多種服務(wù)，以方便相關(guān)人員對各系統(tǒng)工況進(jìn)行及時(shí)、合理的調(diào)整，使病人及醫(yī)院員工處于健康的環(huán)境中。
2.2總體設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)思路是：監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測各項(xiàng)指標(biāo)，然后將數(shù)據(jù)上傳到平臺(tái)上，在軟件平臺(tái)上可以進(jìn)行各項(xiàng)操作。
三、項(xiàng)目建設(shè)
整套監(jiān)測預(yù)警終端設(shè)備主要是以顆粒物（PM2.5、PM10）、氣體（CO2）、VOC、溫濕度、氣壓、噪聲等傳感器為核心來實(shí)現(xiàn)醫(yī)院空氣質(zhì)量監(jiān)測，適宜于全天候監(jiān)控。
3.1醫(yī)院公共開放區(qū)域
關(guān)于醫(yī)院公共開放的區(qū)域，我司專門配備了一款適合戶外的空氣質(zhì)量監(jiān)測微型站，并且可以安裝大屏幕顯示室內(nèi)、室外的各項(xiàng)監(jiān)測實(shí)時(shí)數(shù)值，實(shí)用性較強(qiáng)。
3.1.1微型空氣站
3.1.1.1顆粒物監(jiān)測單元
設(shè)備使用激光散射法測量顆粒物濃度。用精密流量控制的真空泵吸入大氣中的測試氣體送至傳感器測量組件。傳感器測量組件是以GustavMie粒子光散射理論為基礎(chǔ)，結(jié)合微光電探測技術(shù)而制作的一套完整的空氣顆粒分布濃度測量系統(tǒng)。
測定原理 | 光散射原理（光學(xué)粒徑切割，無需物理粒徑切割器） |
監(jiān)測粒徑 | PM2.5, PM10 |
采樣流量 | 1L/min |
濃度范圍 | 0-40 mg/m3 |
監(jiān)測精度 | 1 ug/m3 |
重現(xiàn)性 | ≤±2% |
準(zhǔn)確性 | ≤±10% |
采樣周期 | 1分鐘（1-999秒可設(shè),） |
工作溫度 | -5-50℃ |
存儲(chǔ)溫度 | -20-50℃ |
氣體采樣流量 | 0-5L/min（電子調(diào)節(jié)） |
粉塵采樣流量 | 0-20L/min |
采樣方式 | 泵吸式 |
3.1.1.2氣象監(jiān)測單元
該套設(shè)備配有溫度、濕度、大氣壓、噪聲（也可根據(jù)實(shí)際情況選擇）等傳感器，為醫(yī)院戶外空氣質(zhì)量提供氣象參數(shù)保障，為公共區(qū)的工況系統(tǒng)的調(diào)節(jié)提供參考依據(jù)。
| 溫度 | 濕度 | 氣壓 |
測量范圍 | -40～60℃ | 0～* | 10～1100hPa |
準(zhǔn)確度 | ±0.5℃ | ±3% | ±0.3hPa |
供電方式 | DC12V | DC12V | DC12V |
輸出形式 | RS485 | RS485 | RS485 |
工作環(huán)境 | 溫度-40℃~120℃ 濕度0%RH~*RH |
防護(hù)等級(jí) | IP65 | IP65 | IP65 |
產(chǎn)品功耗 | 0.4W | 0.4W | 0.4W |
3.1.1.3氣體監(jiān)測單元
工作電壓 | DC5V±1%/DC24V±1% | 波特率 | 9600 |
響應(yīng)時(shí)間 | ＜30S | 檢測原理 | 電化學(xué) |
CO2測量范圍 | 0-2000ppm、5000ppm、10000ppm、50000ppm、20%Vol，50%Vol、*Vol可選 | CO2分辨率 | 1、2、5PPM、0.1VOL%可選（根據(jù)量程和傳感器而定） |
VOC測量范圍 | 0－2、20、50、100、200、1000、2000、5000、10000PPM可選 | VOC分辨率 | 0.001PPM、0.01PPM、0.1、1PPM可選（根據(jù)量程和傳感器而定） |
采樣精度 | ±2%FS | 工作濕度 | 10～95%RH(非凝結(jié)) |
重復(fù)性 | ±1%FS | *漂移 | ≤1%FS/年 |
工作溫度 | -20-70℃ | 預(yù)熱時(shí)間 | 30S |
存貯溫度 | -40-70℃ | 工作氣壓 | 86kpa～106kpa |
工作電流 | ≤50mA | 質(zhì)保期 | 一年 |
使用壽命 | 2年 | 外殼材質(zhì) | 鋁合金 |
輸出信號(hào) | 4-20mA |
數(shù)字信號(hào)格式 | 支持232/485傳輸格式 |
此款傳感器是我公司專門針對氣體探測器推出的新型智能氣體傳感器，采用泵吸式，即在儀器內(nèi)部配置一個(gè)小型氣泵，使電源帶動(dòng)氣泵對待測區(qū)域的氣體進(jìn)行抽氣采樣，然后進(jìn)行檢測；檢測速度快，可根據(jù)具體需求更換單個(gè)氣體傳感器；適用于比較特殊的場合，如有有氧氣檢測、氮氧化物、硫化氫、TVOC、可燃?xì)怏w等的檢測。
3.1.1.4噪聲監(jiān)測單元
ZWIN-YC06-S噪聲監(jiān)測器是指能對聲音實(shí)現(xiàn)精密測量，復(fù)雜而精密的設(shè)備。本儀器有耐用的結(jié)構(gòu)，在正常操作情況下，可正常使用數(shù)年。
符合規(guī)范 | 《環(huán)境噪聲自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求(暫行)》GB/T20441.4測量傳感器第四部分 |
測量范圍 | 30-130dB | 時(shí)間響應(yīng) | 快速響應(yīng)T=200ms |
頻率范圍 | 31.5Hz-8kHz | 麥克風(fēng) | 電容器麥克風(fēng) |
輸出 | 485信號(hào)輸出 | 麥克風(fēng)尺寸 | 0.5英寸 |
zui大輸出阻抗 | 200Ω | 外形包裝 | ABS塑料 |
電源供應(yīng) | DC12V | 工作溫度 | 0~50℃（32~122℉） |
電源損耗 | DC12V：≈20mA | 工作濕度 | ＜80% 相對濕度 |
設(shè)備存儲(chǔ) | 不間斷Flash存儲(chǔ)4天 | 防護(hù)等級(jí) | IP67 |
3.1.1.5大屏幕顯示
如下圖所示，安裝大屏幕顯示各項(xiàng)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)值，包括室內(nèi)、室外的各項(xiàng)指標(biāo)。
3.2醫(yī)院室內(nèi)區(qū)域
3.2.1室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備
天津智易時(shí)代這款室內(nèi)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)基于無線傳輸系統(tǒng)，將CO、CO2、CH4、TVOC、NO2、PM2.5、PM10、噪音等監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)，所有監(jiān)測參數(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)采集分析后將在PC端、移動(dòng)端進(jìn)行展示和超標(biāo)報(bào)警。
該系統(tǒng)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)，對環(huán)境監(jiān)測實(shí)現(xiàn)數(shù)字化信息管理，除了能更加有效的管控也節(jié)省了人力、物力等經(jīng)濟(jì)成本。
3.2.1.1傳感器技術(shù)指標(biāo)介紹
- 氣體傳感器
檢測氣體 | 甲醛 | 二氧化碳 | 氨氣 | TVOC | 臭氧 |
型號(hào) | ZWIN-700-HCHO | ZWIN-700-CO2 | ZWIN-700-NH3 | ZWIN-700-TVOC | ZWIN-700-O3 |
量程 | 0-10PPM | 0-5000PPM | 0-50PPM | 0-200PPM | 0-1PPM |
分辨率 | 0.01PPM | 1PPM | 0.01PPM | 0.01PPM | 0.001PPM |
技術(shù)原理 | 電化學(xué) | 紅外線 | 電化學(xué) | PID | 電化學(xué) |
供電電壓 | 5V | 5V | 5V | 5V | 5V |
信號(hào)輸出 | 0-5V之間任意電壓+TTL串口 |
產(chǎn)品精度 | ±3% |
重復(fù)性 | ±1% |
工作溫度 | （-20~+50℃） |
工作濕度 | 0-90%RH |
- 氣象傳感器
名稱 | 顆粒物傳感器 | 噪聲傳感器 | 溫濕度傳感器 |
PM2.5 | PM10 | 溫度 | 濕度 |
量程 | 0-2000ug/m3 | 0-1000ug/m3 | 30-120 dB | -50～80℃ | 0～*RH |
分辨率 | 0.1ug/m3 | 1ug/m3 | 0.1dB | 0.1℃ | 0.1%RH |
3.2.2ZWIN-AQMS10-B百葉窗式空氣質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備
天津智易時(shí)代自主研發(fā)了一款百葉窗式空氣質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備，基于無線傳輸系統(tǒng)，將CO、CO2、CH4、TVOC、NO2、PM2.5、PM10、噪音等監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)，所有監(jiān)測參數(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)采集分析后將在PC端、移動(dòng)端進(jìn)行展示和超標(biāo)報(bào)警。
該系統(tǒng)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)，對環(huán)境監(jiān)測實(shí)現(xiàn)數(shù)字化信息管理，體積小巧、結(jié)構(gòu)簡單、適用于任何環(huán)境下的空氣質(zhì)量監(jiān)測，除了能更加有效的管控也節(jié)省了人力、物力等經(jīng)濟(jì)成本。
四、數(shù)據(jù)管理平臺(tái)
1、實(shí)時(shí)前端數(shù)據(jù)采集與顯示；
2、專業(yè)GIS地理信息監(jiān)控與管理，獨(dú)立GIS引擎，兼容百度/地圖；
3、多種報(bào)表功能，簡化用戶人工統(tǒng)計(jì)，優(yōu)化工作流程，支持多層次地圖顯示及信息管理；
4、支持設(shè)備集中管理遠(yuǎn)程配置、升級(jí)；
5、支持多種終端和操作系統(tǒng)，滿足客戶移動(dòng)辦公要求；（Windows/IOS/Android）；
6、支持系統(tǒng)級(jí)別分布式部署，媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器可分布式部署，負(fù)載均衡。
