為精準把脈空氣質量狀況,有的放矢地實施科學監(jiān)管,“多、快、好、省”地完成空氣質量監(jiān)測的目標,各地都在積極落實各級政府和企業(yè)大氣污染防治責任,有效傳導治霾工作壓力,建設完善大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡體系。
河北省目前建議,在傳輸通道8城市的1464個鄉(xiāng)鎮(zhèn)推行建設小型空氣站,主要測定PM2.5和SO2兩個參數(shù)。
據(jù)了解,目前市場上存在兩種監(jiān)測方法和產(chǎn)品能滿足上述需求,一種是標準方法的小型空氣站(以下簡稱小型站),其中PM2.5分析儀采用β射線法,SO2分析儀采用紫外熒光法;另一種是傳感器技術的微型空氣站(以下簡稱微型站),其中PM2.5采用光散射法,SO2采用電化學法。
作為新型監(jiān)測方法,傳感器方法已在全國近50個城市得到應用,安裝布點近1萬臺。鑒于傳感器技術的發(fā)展和完善,微型站的監(jiān)測已經(jīng)得到普遍認可。其中,河北省已經(jīng)制定并發(fā)布了網(wǎng)格化監(jiān)測的地方標準(DB13),中國環(huán)境監(jiān)測總站及北京市環(huán)境監(jiān)測中心已經(jīng)開展相關技術規(guī)范的制定工作,中國環(huán)境科學研究院也出具了權威使用報告。
那么,相比傳統(tǒng)的監(jiān)測方法,傳感器技術在大氣環(huán)境質量監(jiān)測的應用具備哪些突出的優(yōu)勢?能否大范圍推廣呢?
投資運營成本低9臺小型站投資可安裝66臺微型站
據(jù)了解,目前市場上銷售的小型站價格在30萬~50萬元之間,站房建設成本約1萬元,年運維費約5萬元;而相比,微型站的價格在6萬~7萬元之間,年運維費約1萬元。
以河北省廊坊市香河縣為例,縣轄9個鄉(xiāng)鎮(zhèn),共需9臺設備。以小型站投資計算,設備總費用一次性投入大約450萬元,年運維費大約45萬元;以微型站投資建設計算,設備一次性投入總費用大約60萬元,年運維費大約9萬元,兩者相差近376.5萬元。按9臺小型站的首年總費用估算,可以安裝66臺微型站。
河北省傳輸通道8城市有1464個鄉(xiāng)鎮(zhèn),因此需要1464臺設備,如果選用小型站,設備總費用大約需要7.32億元,運維費用首年大約需要7320萬元,總費用大約共計8億元;如果選用微型站,1464臺設備費用只需要9516萬元,運維費用首年只需要1464萬元,總費用1.1億元。若按照1464臺小型站的首年總費用計算,大約可以安裝10736臺傳微型站,基本實現(xiàn)河北省傳輸通道8城市網(wǎng)格化密集布點,精準監(jiān)控的功能。
最大化提升服務質量滿足快速、準確、全參數(shù)、全場景、多功能監(jiān)測要求
成本的大幅降低,并不意味著傳感器方法產(chǎn)品在滿足技術要求方面打折扣。在現(xiàn)實應用中,標準方法的小型站只能監(jiān)測兩種參數(shù),對安裝要求高,前期需要方案設計、點位篩選和站房建設的準備,在協(xié)調(diào)好電源后,需要包括1名專業(yè)人士在內(nèi)的2人~3人,三天安裝完成。同時,后期維護和數(shù)據(jù)校準繁瑣,需要消耗大量的人力、物力。
相對而言,基于云校準人工智能技術平臺的傳感器型微站,不僅小巧輕便、易安裝,而且準確性滿足當前環(huán)境監(jiān)測的需求、成本低、能耗少,基本不需要現(xiàn)場運維,充分考慮現(xiàn)代儀器使用的自動化、智能化功能,實現(xiàn)了快速、準確、全參數(shù)、全場景、多功能監(jiān)測的要求。
此外,在數(shù)據(jù)的準確性上,傳感器型微型站絕對偏差小、誤差可控,完全符合國家標準的要求。
管理功能更加強大有效幫助地方落實大氣污染防治責任
標準方法的小型站,只是小版本的傳統(tǒng)空氣站,僅能用于表征各鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣質量狀況,無法充分完善大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng)功能,達不到精細化溯源的功能。
基于云校準人工智能技術平臺的傳感器微型站,由于成本低、準確度高,可以實現(xiàn)高密度精細化布點,使得每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)監(jiān)測點位由當前的一個增加到幾十個甚至上百個,由此形成的傳感網(wǎng)絡可覆蓋從污染源到受體區(qū)域,監(jiān)控污染形成的全過程,通過提供高精度空氣質量地圖、區(qū)域熱點分析、污染排名分析和其他基礎統(tǒng)計分析準確定位污染源,通過污染事件監(jiān)控報警、污染溯源分析和專業(yè)的數(shù)據(jù)分析報告為科學精準治霾提供有力支撐,具有更強大的功能。
據(jù)了解,目前基于云校準人工智能技術平臺的傳感器微型站已經(jīng)在全國二十多個城市安裝布點,實現(xiàn)了高密度精準化監(jiān)管功能。其中,在河北某兩個縣的23個鄉(xiāng)鎮(zhèn),一共布點了43臺設備,總費用約345萬元,實現(xiàn)了以下監(jiān)測功能:一是完善大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng);二是實時監(jiān)控各鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道的污染狀況;三是實現(xiàn)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道空氣質量排名,提高管理效率;四是精確地找到污染源位置,達到追溯污染源的功能;五是有效幫助各級政府和企業(yè)落實大氣污染防治責任。
綜上所述,基于云校準人工智能技術平臺的傳感器微型站費用低,是傳統(tǒng)小型站費用的1/7,技術上滿足環(huán)境監(jiān)測的要求,而且功能更加智能強大,還有現(xiàn)成的案例可供參考,最大限度地節(jié)省了人力和物力上的投入,適合實現(xiàn)高密度精細化布點,使得每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)監(jiān)測點位由當前的一個增加到幾十個,由此形成的傳感網(wǎng)絡能覆蓋從污染源到受體區(qū)域,監(jiān)控污染形成的全過程,通過提供高精度污染地圖、多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、污染來源追蹤及精準定位等功能,真正實現(xiàn)完善城市大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡體系功能,有效傳導治霾工作壓力,為科學精準治霾提供有力支撐,實現(xiàn)更多的價值。
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