??? 奧運期間的空氣質(zhì)量監(jiān)測是奧運會舉辦的重要環(huán)節(jié)之一,，北京已從2007年開始對空氣質(zhì)量進行系統(tǒng)監(jiān)測,，尤其是奧運場館周邊，每天都會對二氧化硫,、二氧化氮,、可吸入顆粒物進行監(jiān)測,。這些監(jiān)測子站都配備著各種空氣采樣設(shè)備，這些設(shè)備能夠定期自動采集空氣樣本,，然后由儀器進行分類檢測,，隨后把得到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街锌厥遥詈笥芍锌厥覍母鱾€子站傳回的數(shù)據(jù)進行分析,，得出北京市當(dāng)天的空氣質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果,。
??? 本文所述環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)" title="空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)">空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)是一套以自動監(jiān)測儀器為核心的自動測控系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于物理光學(xué)測量原理,，使樣品始終保持在氣體狀態(tài),，沒有試劑的損耗，維護量較小,。結(jié)合長光程測控系統(tǒng)共同組成,。
????????????????????????????? 系統(tǒng)構(gòu)成及功能
??? 環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測子站,、監(jiān)測中心站、質(zhì)量保證實驗室和系統(tǒng)支持實驗室等部分組成,。
??????????????????????????????????? 監(jiān)測子站
?? ?監(jiān)測子站具有以下功能：對環(huán)境空氣質(zhì)量和氣象狀況進行連續(xù)自動監(jiān)測,；采集、處理和存儲監(jiān)測數(shù)據(jù),；按中心計算機指令定時或?qū)崟r向中心計算機傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)和設(shè)備工作狀態(tài)信息,。
??? 監(jiān)測子站主要由樣品采集系統(tǒng)、空氣自動分析儀,、氣象參數(shù)傳感器,、動態(tài)自動校準系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)以及條件保證系統(tǒng)等組成,。
???????????????????????????????????? 監(jiān)測中心站
??? 監(jiān)測中心站通過有線或無線通訊設(shè)備收集各子站的監(jiān)測數(shù)據(jù)和設(shè)備工作狀態(tài)信息,，主要有以下功能：
?? ?· 數(shù)據(jù)采集與處理功能：查看實時數(shù)據(jù)、分鐘數(shù)據(jù),、小時數(shù)據(jù)等,，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)編輯,、單站多參數(shù)數(shù)據(jù)報告及圖表、多站單參數(shù)數(shù)據(jù)報告及圖表,、多站多參數(shù)數(shù)據(jù)報告及圖表,，復(fù)制子站信息、復(fù)制儀器信息,，設(shè)置污染標(biāo)準,、設(shè)置API指數(shù)、多種圖表設(shè)置,。
?? ?· 報警及診斷功能：報警設(shè)置,、顯示方式設(shè)置、報警內(nèi)容查尋,。
?? ?· 遠程測控功能：子站設(shè)置,、通信設(shè)置、校準設(shè)置,、氣象參數(shù)設(shè)置,、子站界面進入并測控、單臺設(shè)備界面進入并測控,、子站站房設(shè)備測控,，并對所收到的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行判別、檢查和存儲,，對采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理,、分析,，對監(jiān)測子站的監(jiān)測儀器進行遠程診斷和校準。
??????????????????????????????????質(zhì)量保證實驗室
??? 質(zhì)量保證實驗室對系統(tǒng)所用監(jiān)測設(shè)備進行標(biāo)定,、校準和審核,，對檢修后的儀器設(shè)備進行校準和主要技術(shù)指標(biāo)的運行考核，制定和落實系統(tǒng)有關(guān)監(jiān)測質(zhì)量控制的措施,。
??????????????????????????????????系統(tǒng)支持實驗室
??? 系統(tǒng)支持實驗室根據(jù)儀器設(shè)備的運行要求,，對系統(tǒng)儀器設(shè)備進行日常保養(yǎng)、維護,，及時對發(fā)生故障的儀器設(shè)備進行檢修,、更換。
????????????????????????????? 系統(tǒng)工作原理
?? ?一套較完整的空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)的配置應(yīng)包括：采樣系統(tǒng),、長光程測量系統(tǒng),、標(biāo)氣校準系統(tǒng)、分析系統(tǒng)(PM10,、SO2,、NO2、CO,、O3等),、氣象參數(shù)測量系統(tǒng)(風(fēng)速、風(fēng)向,、氣壓,、室內(nèi)溫度、室外溫度,、室內(nèi)濕度,、室外濕度、光輻射和雨量等),、RS232變換器,、控制器(8～16路開關(guān)量輸出、8～16路模擬量輸出),、鋼瓶減壓器及控制閥組及子站和中心站計算機系統(tǒng),。系統(tǒng)組成如圖1所示。
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??? 子站的分析儀器直接測量空氣中的污染物,，測定結(jié)果（濃度值）經(jīng)量程設(shè)定轉(zhuǎn)換成模擬量后輸入數(shù)據(jù)采集器,，數(shù)據(jù)采集器對所采集的數(shù)據(jù)進行分類保存。分析儀器與長光程測控系統(tǒng)使用串行接口分配器通過RS-232接口將每臺測量儀器的所有數(shù)據(jù)輸入子站計算機進行處理,，通過調(diào)制解調(diào)器用電話線與中心站計算機系統(tǒng)相連,。
???????????????????????????????系統(tǒng)實現(xiàn)
??? 子站計算機系統(tǒng)需要長期安全可靠運行，故障率低,，選用研祥特種計算機產(chǎn)品和測控自動化產(chǎn)品作為子站主控設(shè)備,。配置如下：
?? ?· 機箱：IPC-2402
?? ?· 主板：FSC-1713VNA（B）
?? ?· 配件：P4 2.4/512M DDR/80G
?? ?· 控制卡：PCI-16ADT（16路A/D輸入,，16位I/O）
?? ?中心控制站一般應(yīng)配備兩臺能滿足系統(tǒng)軟件工作要求的特種計算機，一臺作為主機,，另一臺作為輔機,。系統(tǒng)采用有線或無線通訊方式。數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)在2 400b/s 以上,，誤碼率為10-6以下,。配置如下：
?? ?· 機箱：IPC-2402
?? ?· 主板：FSC-1713VNA（B）
?? ?· 配件：P4 3.0/1.0G DDR/160G
?? ?系統(tǒng)中所采用的機箱IPC-2402可兼容全長CPU卡，前面板采用鋁合金材料,，箱體為優(yōu)質(zhì)鋼材成型,，具有良好的密封防塵、散熱,、抗振及EMC性能,。整機采用優(yōu)良的散熱設(shè)計，適合于各種不同的標(biāo)準上架型工業(yè)現(xiàn)場,。其實物如圖2所示,。
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??? IPC-2402具有以下特性：
?? ?· 優(yōu)良的進風(fēng)散熱設(shè)計，整機溫度實時監(jiān)控,；
?? ?· 超凡脫俗的工業(yè)造型設(shè)計,；
?? ?· 可以兼容13、14槽無源底板,，全長CPU卡,；
?? ?· 可支持最新酷睿2雙核主板，支持HDMI接口,，支持UPS功能；
?? ?· 支持研祥獨有EPI總線及其連接方式,，整機運行更穩(wěn)定可靠,。
?? ?IPC-2402產(chǎn)品規(guī)格如下：
?? ?· 外形尺寸：D×W×H＝461×482×177（mm）；
?? ?· 主板：可以兼容全系列全長卡,；
?? ?· 底板：兼容13槽,、14槽底板；
?? ?· 前面板：帶LCD屏,，可實現(xiàn)溫度監(jiān)控以及電源硬盤的運行狀態(tài)顯示及超溫報警功能,；
?? ?· 驅(qū)動器空間：提供三個硬盤位，一個光驅(qū)位,；
?? ?· 電源：支持PS/2規(guī)格AT/ATX電源,；
?? ?· 其他：采用兩個防震壓條，防止震動/安全門帶鎖保護控制部件/整機前后帶鍵盤接口,。
?? ?研祥特種計算機在空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用,，發(fā)揮了產(chǎn)品在穩(wěn)定性,、可靠性方面的優(yōu)勢，測量子站作為獨立系統(tǒng)不間斷地測試并向上傳輸,，能滿足長時間工作的要求,。在中心控制系統(tǒng)中，中心站主機有較好的可擴充性,，可根據(jù)實際監(jiān)測工作的需要,，增加對固定污染源在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集，自動監(jiān)測車的數(shù)據(jù)采集和交通噪聲自動監(jiān)測,，道路空氣污染自動監(jiān)測站的遠程測控,，并兼容水質(zhì)自動監(jiān)測。該系統(tǒng)在奧運期間的空氣質(zhì)量監(jiān)測工作中發(fā)揮了重要作用,。