一、項(xiàng)目背景

秸稈是指小麥、水稻、玉米、薯類、油料、棉花、甘蔗等農(nóng)作物在收貨籽實(shí)之后剩余的部分。而秸稈焚燒則指農(nóng)作物秸稈被當(dāng)作廢棄物露天焚燒，中國(guó)是一個(gè)nongye大國(guó)，秸稈資源豐富，約占世界秸稈總量的20%~30%，其數(shù)量大約相當(dāng)于我國(guó)北方草原產(chǎn)草總量的50余倍。上世紀(jì)70年代以前，農(nóng)作物秸稈主要用作生活燃料和大牲畜的飼料，由于作物單產(chǎn)水平較低，秸稈數(shù)量也極為有限，秸稈總量供應(yīng)緊缺。但上世紀(jì)80年代以來，隨著農(nóng)作物單產(chǎn)提高，秸稈總量迅速增加，而直接作為生活燃料和飼料的比例大幅度減少，農(nóng)民為趕農(nóng)時(shí)，多數(shù)地區(qū)就開始出現(xiàn)秸稈焚燒現(xiàn)象，并越來越嚴(yán)重。

秸稈的露天焚燒屬于低溫焚燒，不*燃燒，其煙氣中含有大量的一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、光化學(xué)氧化劑和懸浮顆粒物等造成大氣污染，且會(huì)在一定程度上加重霧霾的發(fā)生。目前，盡管我國(guó)秸稈利用有多重途徑，環(huán)保部早在1999年就發(fā)布了《秸稈焚燒和綜合利用管理辦法》，各地環(huán)保局也出臺(tái)了相應(yīng)的焚燒管理辦法，對(duì)焚燒工作極為重視，每年夏秋季收獲時(shí)節(jié)，環(huán)保部、nongye部及各地政府都會(huì)投入大量的人力監(jiān)控焚燒秸稈的情況。但秸稈整體利用率低以及政府監(jiān)管人員匱乏的實(shí)際現(xiàn)狀使得每年的秸稈中仍有3億多噸被當(dāng)作廢棄物直接焚燒或扔掉，給大氣質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境、交通安全和火災(zāi)防護(hù)都造成了極大的危害。

因此，為解決點(diǎn)多面廣，監(jiān)管人員匱乏，監(jiān)管力不從心；監(jiān)管手段單一，效率低下；監(jiān)管信息不及時(shí)，無(wú)法客觀公正反映實(shí)際情況，可追溯性差等多種秸稈焚燒中的監(jiān)管難題，利用現(xiàn)代化的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全區(qū)秸稈焚燒火點(diǎn)的監(jiān)控，及時(shí)、準(zhǔn)確掌握區(qū)域及禁燒區(qū)的秸稈焚燒信息已經(jīng)刻不容緩。

二、項(xiàng)目依據(jù)

《秸稈焚燒和綜合利用管理辦法》環(huán)發(fā)〔1999〕98號(hào)

《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)秸稈焚燒工作的通知》（環(huán)發(fā)〔2008〕22號(hào)）

《關(guān)于加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈綜合利用和禁燒工作的通知》（發(fā)改環(huán)資〔2013〕930號(hào)）

《關(guān)于推進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用和禁燒工作的意見》（發(fā)改環(huán)資〔2015〕2651號(hào)）

《關(guān)于全國(guó)秸稈綜合利用和焚燒情況的通報(bào)》（發(fā)改辦環(huán)資〔2014〕516號(hào)）

《關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃的通知》（國(guó)發(fā)〔2013〕37號(hào)）

《關(guān)于嚴(yán)明紀(jì)律對(duì)作物秸稈禁燒實(shí)行問責(zé)的緊急通知》（濰辦發(fā)〔2008〕22號(hào)）

《guowuyuan辦公廳關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用意見的通知》國(guó)辦發(fā)〔2008〕105號(hào)

《視頻安防監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求》（GA/T367-01）

《報(bào)警圖像信號(hào)有線傳輸裝置》（GB/T6677-96）

《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》

《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》

《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）

三、項(xiàng)目概述

3.1秸稈焚燒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述

整套系統(tǒng)由感知層、傳輸層、平臺(tái)層和應(yīng)用層四部分組成。

其中，感知層由多個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備組成，設(shè)備中包括顆粒物濃度監(jiān)測(cè)、氣體監(jiān)測(cè)、氣象五參數(shù)監(jiān)測(cè)和視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)（監(jiān)測(cè)參數(shù)可根據(jù)實(shí)際需求自行選定），對(duì)pm2.5、pm10、SO2、NO2、CO、O3等氣體以及風(fēng)速風(fēng)向、溫濕度、大氣壓和現(xiàn)場(chǎng)視頻進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)。

傳輸層是采用有線、無(wú)線、3G、4G等方式把各個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)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(cè)點(diǎn)位和整個(gè)區(qū)域的視頻攝像、空氣質(zhì)量狀況，并提供異常報(bào)警、區(qū)域空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)等多種服務(wù)。

3.2建設(shè)目標(biāo)

首先，利用目前應(yīng)用廣泛、效果佳的現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)、監(jiān)控技術(shù)，對(duì)全省進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在全省各縣市所有鄉(xiāng)村的nongye用地區(qū)域及秸稈可能覆蓋區(qū)域安裝監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)周圍的環(huán)境情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)通過架設(shè)高空網(wǎng)絡(luò)球機(jī)來對(duì)直徑4公里內(nèi)的農(nóng)田等區(qū)域進(jìn)行視頻監(jiān)測(cè)，以攝像機(jī)架設(shè)點(diǎn)為圓心，單個(gè)攝像機(jī)在沒有遮擋的情況下，可以達(dá)到12平方公里的監(jiān)控覆蓋。

然后，利用的大數(shù)據(jù)和云平臺(tái)技術(shù)，對(duì)實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊曨l攝像進(jìn)行全面監(jiān)控，同時(shí)結(jié)合專業(yè)的空氣質(zhì)量模型，將采集的數(shù)據(jù)按照空氣質(zhì)量變化的規(guī)律和趨勢(shì)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，對(duì)是否為火情進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的研判，同時(shí)以防有監(jiān)測(cè)失誤、遺漏等問題的發(fā)生。

zui后，在此基礎(chǔ)上，科學(xué)、合理的制定不同區(qū)域的農(nóng)田及秸稈可能覆蓋點(diǎn)的zhi法人員安排，確保做到：確定火情并通知后，相關(guān)人員能*時(shí)間奔赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)“及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)制止"的目標(biāo)。

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bai度/gu歌地圖；

3、多種報(bào)表功能，簡(jiǎn)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。

五、秸稈焚燒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)軟件

5.1系統(tǒng)登陸

輸入，進(jìn)入系統(tǒng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)的登錄界面，用戶需要輸入用戶名和密碼登錄系統(tǒng)。

5.2電子地圖位置呈現(xiàn)功能

可結(jié)合電子地圖確切的知道每個(gè)設(shè)備所在位置，通過點(diǎn)擊電子地圖上的設(shè)備圖標(biāo)就可以查看設(shè)備所帶各項(xiàng)傳感器采集的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)因子，包括顆粒物、氣體參數(shù)、氣象參數(shù)、視頻等，雙擊視頻播放界面可以實(shí)現(xiàn)放大或縮小，同時(shí)可疊加數(shù)據(jù)信息，方便用戶直觀查看區(qū)域內(nèi)所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的部署情況、環(huán)境質(zhì)量狀況以及秸稈焚燒情況。

實(shí)時(shí)視頻畫面可查看現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)狀況，如下圖所示：

5.3監(jiān)測(cè)因子圖形展示

數(shù)據(jù)展示支持折線圖、柱狀圖、表格等多種形式，展示的內(nèi)容為各項(xiàng)監(jiān)測(cè)因子濃度的實(shí)時(shí)與歷史分鐘值、小時(shí)值，方便用戶查看時(shí)間段內(nèi)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)因子變化趨勢(shì)，同時(shí)可以進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)位之間的各項(xiàng)參數(shù)的對(duì)比分析，用戶可以自主設(shè)定展示的時(shí)間區(qū)間，導(dǎo)出打印時(shí)支持選用JPG圖片、PDF、EXCEL、WORD文檔多種格式。

5.4歷史數(shù)據(jù)查詢

系統(tǒng)提供歷史數(shù)據(jù)查詢功能，用戶通過設(shè)置時(shí)間類型、站點(diǎn)、查詢時(shí)間選項(xiàng)后，即可查看到所選擇站點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)信息，包括各項(xiàng)監(jiān)測(cè)因子、數(shù)據(jù)更新時(shí)間等，查詢結(jié)果支持選用EXCEL文檔形式導(dǎo)出。

5.5站點(diǎn)管理

用戶在此模塊可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位信息的增、改、查、刪等基本操作，點(diǎn)位信息包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)位名稱、地址、經(jīng)緯度、站點(diǎn)ID、所在區(qū)域名稱等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位信息的動(dòng)態(tài)管理，區(qū)域與編號(hào)為鎖定狀態(tài)，可自行配置名稱、經(jīng)緯度、排名、公開、掉線預(yù)警等選項(xiàng)。

5.6設(shè)備監(jiān)控

系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視在線監(jiān)測(cè)儀器是否正常工作，數(shù)據(jù)上傳是否正常，從而清楚設(shè)備的運(yùn)行狀況及運(yùn)行進(jìn)度，當(dāng)前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備或儀器出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)提供報(bào)警信息方便站點(diǎn)負(fù)責(zé)人及時(shí)知曉，并采取相應(yīng)的解決措施，保證系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

5.7短信配置

此功能可以查看短信配置詳情，添加條目可以新增加短信推送人員信息和發(fā)送內(nèi)容，編輯選項(xiàng)可對(duì)接收短信用戶推送內(nèi)容進(jìn)行管理操作，配置的信息內(nèi)容包括預(yù)警信息、日?qǐng)?bào)、狀態(tài)預(yù)警、掉線預(yù)警，完成設(shè)置以后，列表中人員可以收到短信信息。

5.8火情預(yù)警

一旦各項(xiàng)監(jiān)測(cè)因子濃度出現(xiàn)異常波動(dòng)，研判出現(xiàn)火情時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)超標(biāo)報(bào)警。此功能中分?jǐn)?shù)據(jù)上下限與預(yù)警上下限，數(shù)據(jù)上下限為數(shù)據(jù)有效性判定標(biāo)準(zhǔn)值，超過界限的則被判定為無(wú)效。預(yù)警上下限為當(dāng)監(jiān)測(cè)因子不在設(shè)定值范圍內(nèi)一定時(shí)間之后，則會(huì)發(fā)送預(yù)警短信。

選擇站點(diǎn)便捷，將預(yù)警上下限設(shè)定臨界值，即可使用預(yù)警功能（0為默認(rèn)）。

5.9用戶管理

對(duì)于不同的角色設(shè)置相應(yīng)權(quán)限管理，一個(gè)角色關(guān)聯(lián)了一套操作權(quán)限。系統(tǒng)共提供了三種操作權(quán)限。

系統(tǒng)用戶：擁有系統(tǒng)的所有功能操作權(quán)限；

管理用戶：擁有部分業(yè)務(wù)相關(guān)的功能操作權(quán)限；

普通用戶：只能進(jìn)行系統(tǒng)中相關(guān)內(nèi)容的查詢操作，實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別操作人員對(duì)數(shù)據(jù)訪問范圍和數(shù)據(jù)讀寫性的嚴(yán)格控制，建立統(tǒng)一用戶管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)所有用戶的身份管理，包括用戶個(gè)人身份信息、角色信息、電子、個(gè)人賬號(hào)和密碼。

六、硬件設(shè)備

整套監(jiān)測(cè)預(yù)警終端設(shè)備主要是以球形攝像機(jī)、顆粒物、氣體（NO₂、CO、SO₂、O₃等）、風(fēng)速風(fēng)向、溫濕度等傳感器為核心，同時(shí)整合信息地理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)秸稈焚燒綜合監(jiān)控，適宜于遠(yuǎn)距離大范圍全天候監(jiān)視。

6.1氣體監(jiān)測(cè)單元（可選）

6.2顆粒物監(jiān)測(cè)單元

設(shè)備使用激光散射法測(cè)量顆粒物濃度。用精密流量控制的真空泵吸入大氣中的測(cè)試氣體送至傳感器測(cè)量組件。傳感器測(cè)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(cè)技術(shù)而制作的一套完整的空氣顆粒分布濃度測(cè)量系統(tǒng)。

6.3氣象監(jiān)測(cè)單元（可選）

秸稈焚燒在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整套設(shè)備具備風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、大氣壓等環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)可供選擇，為秸稈焚燒的預(yù)期研判及后期分析提供氣象參數(shù)保障。

6.4視頻監(jiān)控單元

本單元支持監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)疊加至視頻畫面，使中心的監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控圖像信息與PM2.5等環(huán)境、氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)定時(shí)圖片和超標(biāo)圖片抓拍功能。

有效像素：1920（H）X1080（V）；

傳輸速度：300Mbps；

覆蓋范圍：≥500M；

防護(hù)等級(jí)：IP66；

zui低照度：>0.05Lux視頻為彩色模式；0.05~0.01Lux視頻轉(zhuǎn)為黑白模式，紅外燈開啟；

視頻攝像