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天津智易时代科技发展有限公司 | 室内空气质量在线监测方案
智慧实现,更加容易!公司是由南开大学博士团队创办的专门从事软件开发、计算机系统集成的高科技公司。公司现有环保(大气水质土壤质量)监测网格化管理系统、智慧消防水源管理系统、智能一卡通等成熟产品,致力于物联网大数据平台的构建,为智慧城市建设贡献力量。
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室内空气质量在线监测方案

11 十二 室内空气质量在线监测方案

 

一、项目背景

近年来,随着人们环保意识的不断加强,“室内空气质量”问题也逐渐走入人们的视野。2015年霍尼韦尔(纽约证券交易所代码:HON ) 发布“2015 中国公众室内空气质量关注度调查”表明近六成的公众对室内空气质量表示强烈的担忧,并且有超过五成的受访者反映其周围的朋友、同事或家人曾因空气质量不佳而出现健康问题。对于大多数人来说,平均每天在室内度过的时间超过了80%(冬天时更甚),所以相较于室外空气的污染,室内的空气质量对人们的健康问题影响甚至更大。所以,室内环境监测不得不提上我们的“环保”日程。

但是在当前数字化、信息化空前发展的时代,存在着网络化程度不高,监测范围小,不能进行长久数据监测与分析等多种问题的传统监测方式已经不能满足卫生监督和社会的需求,取而代之的必然是更加先进的技术和更加科学的手段。随着计算机技术、数字网络技术、无线数据通信技术的高速发展,室内空气质量监测也迎来了一个新时代,建立一张全面覆盖的公共卫生监控网,把所有的分散监测点统一自动监控起来,在今天已经完全可行。

智易时代自主研发的室内空气质量在线监测系统基于无线传输系统,将PM2.5、CO2、温度、湿度 、CO、甲醛、TVOC、O3、噪声等监测数据上传到云平台,所有监测参数可根据项目要求做实际调整,数据经后台采集分析后自动在PC端、移动端进行展示和超标报警。

该系统可广泛应用在智能家庭,智慧楼宇,生产车间等有特殊环境要求的室内环境,结合物联网环境质量平台,将各监测分散点统一监控,对环境监测实现数字化信息管理,在满足更加有效管控的同时也节省了人力、物力等经济成本。

 

二、项目依据

GB3095-2012  环境空气质量标准

GB/T 182004.2  公共场所卫生检验方法 第二部分:化学污染物

GB/T 19582  基于Modbus协议的工业自动化网络规范

HJ 653  环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统技术要求及检测方法

HJ 655  环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统安装和验收技术规范

HJ/T 167  室内环境空气质量监测技术规范

JGJ 16  民用建筑电气设计规范

中华人民共和国环境保护法

 

三、项目概述

3.1系统概述

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室内空气质量在线监测系统主要由监测单元、传输单元、存储及显示单元组成。通过监测单元的各类监测传感器,持续采集室内空气中各类污染物的浓度数据,采用有线通讯或无线通讯的传输单元,在存储及显示单元中获取室内空气质量的实时及历史数据。并且室内空气质量在线监测系统的存储及显示单元可提供数据发布功能,供楼宇自控系统和通风系统的联动控制使用。

3.2建设目标

图片2

利用目前最为便捷实用的室内空气质量在线监测系统,在每个房间分别布设一个监测点位(即每个房间安放一台监测仪器进行监控),然后,依托数据采集和传输等系统,利用先进的大数据和云平台技术,结合专业的空气质量模型,对监测点位的环境质量进行分析,并上传汇总,最后,根据需要将监测所得数据发至各小区用户。

最终通过本方案可以实现对室内环境进行实时有效的监测管理,使业主及时了解到所处环境的质量变化,对环境超标问题作出及时处理,更能感受到物业服务的质量。

 

四、设备技术要求

4.1布点要求

监测传感器的布点位置和数量根据建筑区域用途、空间大小、污染物分布而确定,要能正确反映不同区域的室内空气质量,监控不同区域重点污染物。

A.1室内布点要求

监测传感器的数量根据室内面积大小和现场情况而确定,要能正确反映室内空气污染物的污染程度。原则上小于100m2的房间宜设1个传感器监测点位;100m2-500m2的房间设2-3个点;500m2以上至少设3个点;

室内大空间区域需设置多个监测传感器时应根据场地区域分类进行,室内传感器可设置在墙壁上,若有条件也可设置在公共区域。应避开通风口,离门窗距离应大于1m;

传感器的设置高度原则上与人的呼吸带高度一致,一般相对高度0.5-1.5m之间。也可根据房间的使用功能,人群的高低以及在房间立、坐或卧时间的长短,来选择采样高度。有特殊要求的可根据具体情况而定;

地下车库区域宜设置在300m2-400m2空间内设1个CO传感器或每个防火分区设置1个传感器,若防火分区超过500m2则应根据超出面积增加传感器数量,安装位置通常据天花板30cm左右。且应避开排风风机、车辆进出通道等。

4.2监测单元的技术要求

数据采集装置的标定

监测单元的数据采集装置在出厂前应经过标定。在投入使用后,根据传感器要求定期进行复核或标定。

数据采集频率

数据采集频率不低于6次/小时,当用户需要立即查看现场数据时应有相应措施启动实时采集并通过有效通道传输给用户。

功耗

数据采集装置考虑节能设计,正常工作功耗不大于5W。

量程

传感器类型 单位 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
温度 -40.0-80.0
湿度 % 5.0-95.0
O3 ppm 0-1
噪声 dB 30-120

一致性

数据采集装置的一致性为下列要求。其中,达到A级的装置可接入楼宇自控系统,达到B级的装置只可接入楼宇监控系统;超过20%的装置不应接入室内空气质量在线监测系统。甲醛、TVOC的数据采集装置只接入楼宇监控系统。

数据采集装置的一致性要求

一致性指标 分级
a≤10% A级
10%<a≤20% B级

误差

接入楼宇自控系统的数据采集装置的误差要求

传感器类型 误差
PM2.5 ≤±10%
CO2 ≤±2%满刻度
CO ±2%满量程
甲醛 ≤±5%
TVOC ≤±10%
温度 ±1℃
湿度 ≤±5%相对湿度

接入楼宇监测系统的数据采集装置的误差要求

传感器类型 误差
PM2.5 ≤±20%
CO2 ≤±6%满刻度
CO ±2%满量程
甲醛 ≤±5%
TVOC ≤±10%
温度 ±2℃
湿度 ≤±5%相对湿度

响应时间

数据采集装置的响应时间要求

传感器类型 响应时间
PM2.5 ≤1s
CO2 ≤1min
CO ≤4min
甲醛 ≤1s
TVOC ≤1s

设备端数据显示

可选配灯光颜色显示、LCD显示或LED滚动显示屏幕,用来显示实时数据。

设备端告警

设备警告端具有异常报警功能,当选配的某项监测项目超过阈值时,具备声音或灯光声光联动告警功能。

传输单元的技术要求

传输单元应支持有线通讯或无线通讯的物理链路,具备设备状态告警功能。

有线通讯

采用有线通讯的数据采集装置,可提供RS485或RJ45网口两种硬件物理接口中的一种,接口的通讯协议符合《基于Modbus协议的工业自动化网络规范》GB/T 19582或国际标准TCP/IP有线网络接口协议。

无线通讯

采用无线通讯的数据采集装置,应采用标准WiFi或GPRS传输技术,使用手机通过本地配置即可接入互联网,将数据传送至云端服务器,能够随时通过手机或电脑端查看数据。

存储及显示单元的技术要求

存储及显示单元的数据检索应支持主流的商业及免费数据库,具有基本的转存、备份、恢复功能。可视化显示,并支持实时监控和历史数据查询,以及数据采集装置及传输装置运行状态的监测。能存储至少6个月的原始数据和运行日志,并具备二级操作管理权限;一般操作人员只可查询相应日志和仪器设置参数。

能够稳定运行在主流PC工作站、服务器上,并对硬件的配置无特殊要求。支持主流的32位及64位服务器系统win7 server、windows server 2008,支持实时数据显示。

数据存储和传输模块与传感器之间的数据传输通信协议应符合国家现行标准GB/T 19582《基于Modbus协议的工业自动化网络规范》的有关规定或显示单元可通过普通互联网电视、可联网的立式广告机,普通智能手机均可便捷显示出实时数据,历史数据等数据。

 

五、电气安全

5.1绝缘电阻

在工作条件下,室内空气质量在线监测系统各组成单元的电源端子对地或机壳的绝缘电阻不小于20MΩ(采用电池供电除外)。

5.2绝缘强度

在工作条件下,室内空气质量在线监测系统各组成单元在1500V(有效值)、50Hz正弦波实验电压下持续 1min,不应出现击穿或飞弧现象(采用电池供电除外)。

5.3供电接地

数据采集传感器的供电与接地符合现行的行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ 16的有关规定。

 

六、项目案例

天津理工大学工程训练中心

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