一、項目背景
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，中國是一個農(nóng)業(yè)大國，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，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，且會在一定程度上加重霧霾的發(fā)生。目前，盡管我國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)保局也出臺了相應(yīng)的焚燒管理辦法，對焚燒工作極為重視，每年夏秋季收獲時節(jié)，環(huán)保部、農(nóng)業(yè)部及各地政府都會投入大量的人力監(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，無法客觀公正反映實際情況，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*進(jìn)的技術(shù)，實現(xiàn)對全區(qū)秸稈焚燒火點的監(jiān)控，及時、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、項目依據(jù)
《秸稈焚燒和綜合利用管理辦法》環(huán)發(fā)〔1999〕98號
《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）
《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）
《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）
《關(guān)于全國秸稈綜合利用和焚燒情況的通報》（發(fā)改辦環(huán)資〔2014〕516號）
《關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動計劃的通知》（國發(fā)〔2013〕37號）
《關(guān)于嚴(yán)明紀(jì)律對作物秸稈禁燒實行問責(zé)的緊急通知》（濰辦發(fā)〔2008〕22號）
《國wu院辦公廳關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用意見的通知》國辦發(fā)〔2008〕105號
《視頻安防監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求》（GA/T367-01）
《報警圖像信號有線傳輸裝置》（GB/T6677-96）
《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》
《中華人民共和國大氣污染防治法》
《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）
三、項目概述
3.1系統(tǒng)概述
整套系統(tǒng)由感知層、傳輸層、平臺層和應(yīng)用層四部分組成。
其中，感知層由多個監(jiān)測設(shè)備組成，設(shè)備中包括顆粒物濃度監(jiān)測、氣體監(jiān)測、氣象五參數(shù)監(jiān)測和視頻監(jiān)控攝像機(jī)（監(jiān)測參數(shù)可根據(jù)實際需求自行選定），對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)場視頻進(jìn)行連續(xù)自動在線監(jiān)測。
傳輸層是采用有線、無線、3G、4G等方式把各個監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)及圖像傳送到中心平臺。
平臺層接收到來自感知層的實時數(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、形象的實時顯示各監(jiān)測點位和整個區(qū)域的視頻攝像、空氣質(zhì)量狀況，并提供異常報警、區(qū)域空氣質(zhì)量變化趨勢等多種服務(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、監(jiān)控技術(shù)，對全省進(jìn)行監(jiān)測，在全省各縣市所有鄉(xiāng)村的農(nóng)業(yè)用地區(qū)域及秸稈可能覆蓋區(qū)域安裝監(jiān)測設(shè)備，對周圍的環(huán)境情況進(jìn)行監(jiān)測，同時通過架設(shè)高空網(wǎng)絡(luò)球機(jī)來對直徑4公里內(nèi)的農(nóng)田等區(qū)域進(jìn)行視頻監(jiān)測，以攝像機(jī)架設(shè)點為圓心，單個攝像機(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*進(jìn)的大數(shù)據(jù)和云平臺技術(shù)，對實時傳輸?shù)囊曨l攝像進(jìn)行全面監(jiān)控，同時結(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)律和趨勢進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，對是否為火情進(jìn)行及時、準(zhǔn)確的研判，同時以防有監(jiān)測失誤、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*時間奔赴現(xiàn)場進(jìn)行處理，實現(xiàn)“及時發(fā)現(xiàn)，及時制止"的目標(biāo)。
四、數(shù)據(jù)管理平臺
1、實時前端數(shù)據(jù)采集與顯示；
2、專業(yè)GIS地理信息監(jiān)控與管理，獨立GIS引擎，兼容谷歌地圖；
3、多種報表功能，簡化用戶人工統(tǒng)計，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；
5、支持多種終端和操作系統(tǒng)，滿足客戶移動辦公要求；（Windows/IOS/Android）；
6、支持系統(tǒng)級別分布式部署，媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器可分布式部署，負(fù)載均衡。
五、平臺軟件
5.1系統(tǒng)登陸
輸入，進(jìn)入系統(tǒng)監(jiān)測平臺的登錄界面，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設(shè)備所在位置，通過點擊電子地圖上的設(shè)備圖標(biāo)就可以查看設(shè)備所帶各項傳感器采集的實時監(jiān)測因子，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現(xiàn)放大或縮小，同時可疊加數(shù)據(jù)信息，方便用戶直觀查看區(qū)域內(nèi)所有監(jiān)測點的部署情況、環(huán)境質(zhì)量狀況以及秸稈焚燒情況。
實時視頻畫面可查看現(xiàn)場實時狀況，如下圖所示：
5.3監(jiān)測因子圖形展示
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)容為各項監(jiān)測因子濃度的實時與歷史分鐘值、小時值，方便用戶查看時間段內(nèi)各項監(jiān)測因子變化趨勢，同時可以進(jìn)行監(jiān)測點位之間的各項參數(shù)的對比分析，用戶可以自主設(shè)定展示的時間區(qū)間，導(dǎo)出打印時支持選用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)置時間類型、站點、查詢時間選項后，即可查看到所選擇站點的歷史數(shù)據(jù)信息，包括各項監(jiān)測因子、數(shù)據(jù)更新時間等，查詢結(jié)果支持選用EXCEL文檔形式導(dǎo)出。
5.5站點管理
用戶在此模塊可以實現(xiàn)監(jiān)測點位信息的增、改、查、刪等基本操作，點位信息包括監(jiān)測點位名稱、地址、經(jīng)緯度、站點ID、所在區(qū)域名稱等內(nèi)容，實現(xiàn)點位信息的動態(tài)管理，區(qū)域與編號為鎖定狀態(tài)，可自行配置名稱、經(jīng)緯度、排名、公開、掉線預(yù)警等選項。
5.6設(shè)備監(jiān)控
系統(tǒng)可以實現(xiàn)實時監(jiān)視在線監(jiān)測儀器是否正常工作，數(shù)據(jù)上傳是否正常，從而清楚設(shè)備的運行狀況及運行進(jìn)度，當(dāng)前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備或儀器出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)自動提供報警信息方便站點負(fù)責(zé)人及時知曉，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，編輯選項可對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、日報、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
一旦各項監(jiān)測因子濃度出現(xiàn)異常波動，研判出現(xiàn)火情時，系統(tǒng)啟動超標(biāo)報警。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效。預(yù)警上下限為當(dāng)監(jiān)測因子不在設(shè)定值范圍內(nèi)一定時間之后，則會發(fā)送預(yù)警短信。
選擇站點便捷，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
對于不同的角色設(shè)置相應(yīng)權(quán)限管理，一個角色關(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，實現(xiàn)不同級別操作人員對數(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)一用戶管理平臺實現(xiàn)所有用戶的身份管理，包括用戶個人身份信息、角色信息、電子、個人賬號和密碼。
六、硬件設(shè)備
整套監(jiān)測預(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，同時整合信息地理系統(tǒng)來實現(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)測單元（可選）
6.2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)。
6.3氣象監(jiān)測單元（可選）
我司整套設(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監(jiān)控圖像信息與PM2.5等環(huán)境、氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)定時圖片和超標(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：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
七、公司資質(zhì)
