時間:2023-08-15 16:54:58
序論:在您撰寫空氣污染的建議時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
1
尊敬的居民們:
你們好!
最近連續一個月沒下雨,空氣污染指數一直很高。走在街上,風里都帶著一陣陣灰塵。聽別人說,這就叫做空氣污染。所謂空氣污染,一般是指人為原因所引起的大氣污染。我很討厭空氣污染,它不僅會讓人覺得很不舒服,還會帶來很多疾病。(1.寫明存在的問題,也就是存在的不良現象)
我發現,空氣污染指數這么高,主要來自于工業企業和交通運輸。人類無節制地向空氣中排放廢氣和固體廢棄物。工業企業是大氣污染的主要來源,也是大氣衛生防護工作的重點之一。隨著工業的迅速發展,大氣污染物的種類和數量日益增多。
近幾十年來,由于交通運輸事業的發展,城市行駛的汽車日益增多,火車、輪船、飛機等客貨運輸頻繁,這些又給城市增加了新的大氣污染源。其中最嚴重的是汽車排出的廢氣。(2.寫明污染問題產生的原因)
由上可知,空氣污染所造成的后果是極其嚴重的,人們要想盡終其天年,必須保持和創造一個干凈的空氣環境,在這方面,我覺得我們應采取以下必要的措施:(3.寫出解決問題的若干建議,至少3-5條,每條略帶解釋)
1. 植樹造林,美化環境。
人們都有這樣的感受,當你在悶熱的夏季來到涼爽的海濱或噴水池邊時,會感到心曠神治。雷雨之后,到屋外走一走,也會感到空氣清新,呼吸舒暢。因此,植樹造林,可以有效治理污染的空氣,美化環境。
2. 發展新能源,減少或防止污染物的排放。
新能源在自然界大量存在,我們熟知的太陽能、風能、潮汐能、地熱等,都是干凈的新能源。目前,發展這些新能源,能夠減少污染物的排放。
3. 盡量環保出行,少開車。
汽車尾氣的污染是主要空氣污染的原因。如果能提倡市民少開車,盡量環保出行,使用公交、自行車或者步行,應該會對治理空氣污染有好處。
減少二氧化碳的排放,選擇低碳生活是我們每個公民應盡的責任。為此, 讓我們為保護環境貢獻力量,造福自己的子孫后代吧!
建議人:XXX
20XX年X月X日
2
親愛的市民朋友們:
碧水藍天、健康宜居的生態環境,既是城市科學發展、社會文明進步的基本指標,也是建設一區一城新房山、實現房山夢的重要任務。然而,日益嚴重的大氣污染正影響著你我身心健康,更與我們的生態宜居夢想背道而馳。
為了有效優化城市環境,讓廣大市民呼吸上更新鮮的空氣,房山區率先行動,全民動員,集全區之力開展大氣污染防治專項行動。我們大家既是現在的行動者,更是未來的受益者。為此,我們向全體市民發出倡議:
1、做低碳生活的引導者。為了城市更加宜居、生活更加健康,希望廣大市民朋友改變飲食習慣,減少烹飪用油,拒絕露天燒烤。倡導綠色家居,多用節能家電、環保產品。樹立綠色生活方式,隨手關燈、少用空調、節約用電。
2、做綠色出行的踐行者。大氣質量事關群眾身心健康,也事關房山投資環境和整體形象。為盡早驅散漫天陰霾,出行時少開私家車,多采用公交地鐵、騎自行車和步行的方式,給房山的交通減輕一些負擔,讓房山的空氣減少一些污染。
3、做環境保護的宣傳者。藍天你我共有,美麗要靠大家。大氣治理從小事做起,綠色生活從身邊開始。積極參與環保公益活動,宣傳綠色生活知識,用實際行動影響帶動身邊的每一個人,為建設生態宜居新房山匯聚正能量!
市民朋友們:你出力、我出力,藍天更美麗;你添彩、我添彩,房山更精彩。我們是房山的主人,我們工作在房山,住在房山,熱愛房山、建設房山、美化房山是我們義不容辭的責任,讓我們萬眾一心,迎難而上,為把房山建設成為一個競爭力更強、知名度更廣、文明程度更高、人居環境更佳的首都高端制造業新區和現代生態休閑新城而努力!
建議人:XXX
20XX年X月X日
3
尊敬的市長:
您好!
我是**市的一名小學生。濟*是歷史名城,山美水秀,72名泉享譽中外,被稱為泉城。但是,也有許多不盡人意的地方,我謹去信向您指出濟南市的不足之處,并提出改進的建議,供您參考。
濟*南部是秀麗的山區,北部是黃河的灘區,地勢的特點造成了濟南空氣流通不暢,再加上濟南最近幾年空氣污染嚴重,因此,濟南的空氣質量在全國47個重點城市中一直排在倒數第一!您還記得9月26日的那場狼煙嗎?那天泉城彌漫著煙霧,能見度極差,人連10米內都看不清,引起道路堵塞和多起車禍,飛機更是沒法起飛,民航山東空管分局局長說:因為跑道能見度低于350米的起飛標準,有12架飛機延誤起飛半個小時,另外到港的14個航班,因為跑道視程不到150米,只能在空中等待降落,其中一個航班在空中待了一小時。
您看,市長,空氣污染的危害有多大啊!它不但造成不可估量的經濟損失,而且還給市民的身體健康造成極大危害,刺鼻的煙霧,使許多老人呼吸困難,有的還發生氣管炎。
這起狼煙事件的原因是燒秸稈和汽車排放尾氣造成的,因此,我提出以下建議:
1.把秸稈回收,做成工藝品。
2.倡議大家外出如果目的地不遠的話步行或騎車去,這樣既鍛煉了身體又保護了環境。
3.嚴禁燒秸稈。
4.秸稈可以加工成肥料入土。
5.秸稈還可以加工成為一些動物的飼料。
6.多植樹,讓樹來凈化空氣。
7.把秸稈絞成碎末,涂抹在廣告牌上。
8.改進公交車排氣氣管,減少公交車的尾氣排放。
9.增加公交車。
希望以上意見您能慎重考慮。
各級政府十分重視環保,采取了很多措施,亦取得了一定環境保護效果。盡管目前專家對空氣污染的成因還沒有定論,但大中城市機動車激增,產生大量的汽車尾氣,是造成空氣污染的一個重要原因。為此,建議政府加大汽車尾氣污染治理力度,以達到降低空氣污染的目的。
一、提高尾氣排放環保標準,加大尾氣排放的監管力度
與國外發達國家相比,我國汽車尾氣排放法規起步較晚、水平較低,與他們的標準還有不少的距離。事實上,歐盟早在2009年就開始實行尾氣排放歐V標準。由于我們國內標準低于歐盟,造成國外汽車制造商在中國制造汽車的標準低于國外。
目前,輕型機動車除北京使用相當于歐V標準的京五排放標準外,其他大部分省市都使用國四排放標準。因此,建議政府把輕型機動車尾氣排放標準統一提高到歐V,與國外發達國家一樣。同時要加大對汽車尾氣排放環保的年檢和監管力度,嚴禁排放不合格的車輛上路。
二、提高油品等級,統一使用國五標準汽柴油
目前除北京已經實行國五標準,上海、江蘇和廣東部分城市已經實行國四標準,其他大部分地區仍然實行國三標準。國三標準汽柴油,汽油含硫標準是歐洲、日本標準的15倍,美國標準的5倍,柴油含硫標準則是歐日標準的30余倍,是造成尾氣污染的主要原因。
鑒于目前這個情況,建議政府推動煉油廠提高油品等級,全國統一使用國五汽柴油標準,以提高汽柴油的燃燒率,從而降低汽車尾氣污染。同時有關部門要加強行業監管,防止不良企業和加油站以次充好,對違反的要予以重罰。
三、在柴油車、公交車等高污染車輛上加裝鉑金過濾器
英國等歐美發達國家,路上行駛的汽車也很多,但為什么污染很少呢?據了解,英國等國家在柴油車上加裝了一個鉑金過濾器。過濾器上還加自動噴射催化劑的泵,可以使汽車排放的顆粒利用發動機高溫降低顆粒燃點,把顆粒充分燃燒后再排放,這種過濾器裝在大排量的柴油車上排出的尾汽沒有什么污染,在潔凈區內行駛均可達標。
路上行駛的柴油車和公交車,是汽車尾氣的最大來源。因此建議由政府補貼,率先在柴油車、公交車等車輛加裝鉑金過濾器,減少汽車尾氣污染。
四、提高噴油嘴質量,進一步規范噴油嘴市場
[關鍵詞] 空氣污染 浮塵天氣 過程分析
0 引言
2010年3月中旬末至下旬初,我國出現了一次大范圍的嚴重的由沙塵暴和揚沙引發的空氣污染過程。此次污染過程強度強、范圍大,不僅對北方等地區造成了影響,沙塵還伴隨大風一路南下,蔓延至黃淮、江漢、江淮、華南大部等,累計影響21個?。▍^、市),并波及到日本、韓國。此次沙塵天氣所造成的嚴重空氣污染中的PM10濃度在多地突破歷史極值,受其影響,當年3月21~23日福建省自北而南由沿海到內陸出現多年來罕見的大范圍嚴重影響全省空氣質量和能見度的環境污染(簡稱“3.22”空氣污染)。據環境部門監測,當時全省9個設區市城市中有7個城市空氣中的PM10指數最大時達到(或超過)儀器所能測量的最大上限值500,而根據我國空氣污染指數范圍及相應的空氣質量類別標準[1],PM10指數>300時,屬于最高級別的重污染。本文通過環境監測部門的監測資料以及造成此次污染事件的地面氣象資料和高空氣象資料進行綜合分析,說明此次污染物的成因、遷移和對我省的影響,從而為PM10的監測、預警和科學研究提供參考。
1 資料來源
1.1 空氣污染物資料
2010年3月20~24日空氣污染首要污染物為PM10,PM10指數取全省9個設區市環境監測站監測到的PM10濃度進行換算。資料來源于福建省環境保護廳環境監測空氣質量日報。其日均值統計時段為北京時間前一日12時至當日12時止的24小時平均值。
1.2 氣象觀測資料
2010年3月20~24日氣象觀測資料來源于福建省氣象信息中心。
2 “3.22”空氣污染實況、變化特征及成因
2.1 空氣污染實況
PM10為飄浮在空氣中的當量直徑小于10微米的顆粒物,又稱為可吸入顆粒物或飄塵,可吸入顆粒物的濃度以每立方米空氣中可吸入顆粒物的毫克數表示。PM10可由被風揚起的塵土產生,其對人體健康和大氣能見度的影響很大,PM10能夠引起一系列嚴重的心血管及呼吸道疾病[2]。
根據設區市監測到的空氣污染物PM10指數情況(見表1),從3月21日起,寧德市的PM10指數較前一日增大了3倍,空氣質量狀況已達中度重污染程度。南平、福州、莆田、泉州等設區市的PM10與前一日相比,也有一定程度的上升。而到了3月22日,在9個設區市城市里,PM10全部上升,除三明和龍巖兩個內陸山區城市的PM10指數處于輕度污染外,其余7個城市更是達到了空氣污染物PM10指數儀器量程測算的最高值,也就是說這7個設區市城市的空氣污染物PM10的指數至少為500,比20日分別至少上升了2~7倍,空氣質量狀況屬于重污染。3月23日,處于沿海的寧德和漳州PM10指數仍保持在500(或以上),福州、泉州和廈門的PM10指數雖有所下降,但空氣質量狀況仍達到了重污染的水平,莆田空氣質量狀況屬于中度重污染,只有龍巖、三明和南平等內陸城市的空氣質量狀況回落到良~輕度污染之間。到了3月24日,全省的PM10指數完全降到100以下,回落到良的范圍。根據報道,當時福建省許多地區天空一片昏黃,空氣中彌漫著塵土的味道,露天、室內物體的平面上均布滿了細沙和塵土。
2.2 空氣污染變化特征
全省空氣污染物PM10指數變化圖(見圖1)顯示,該次嚴重空氣污染是從21日起自北而南從沿海到內陸開始順次影響福建省的,最先影響福建省的東北部。至22日,已全面影響福建省,處于福建省內陸的西部地區影響程度較弱。23日從內陸往沿海影響程度依次減弱。到24日全面結束,空氣質量狀況已恢復到污染物入侵影響前水平。
圖1 各代表站空氣污染物PM10變化圖
2.3 空氣污染成因
9月28日,北京市環境保護監測中心首批建成的20個PM2.5監測站向社會了實時的監測數據。市民可隨時上網,通過網站空氣質量平臺查詢PM2.5試運行監測數據。
選擇最適合北京的監測儀器和方法
10月6日,第二批共15個PM2.5監測站點也開始在線數據。至此,北京市PM2.5監測網絡的35個監測站點全部建成并投入運行,比年初市政府要求的時間提前了近3個月。
很多人盡管看不太懂這些數據,但仍然覺得很欣慰?!安还茉趺凑f,數據終于還是發出來了,這就算是一個進步了?!币晃恍吕司W友看到媒體的報道時這樣評論道。
然而,對于監測數據的準確性,許多人仍心存疑慮,有些人還拿北京的監測數據與美國大使館的監測數據進行比較。對此,中科院大氣物理研究所王庚辰研究員指出,目前全世界并沒有統一的或絕對標準的PM2.5監測方法,每種方法以及使用的儀器會因應用環境,特別是氣象條件(包括溫度、濕度、氣壓等)的不同,其工作狀態也不同,進而監測的數據也可能有所不同。
不過無論選擇哪種儀器,哪種方法,都可以把結果拿出來與國際上公認的傳統方法——稱重法的監測結果進行比對,以確保監測盡可能反映實際水平。但稱重法的程序較為繁瑣,必須是在恒溫恒濕的環境下進行人工采樣,再用精密儀器對樣品稱重,計算出污染物的數值。這種方法基本依靠人工實現,無法實現自動化,也不能實現數據的連續監測,因此通常只是用來作為一種參照比對用的方法使用?!坝闷渌椒ǖ贸龅慕Y果與稱重法結果比對,如果差異在許可范圍內,那么這種方法就是可用的;超出了規定的范圍,就不適合了?!?北京市環境保護監測中心大氣環境自動監測室副主任李云婷說。
從今年2月起,國家環境監測總站組織了多次全國性的PM2.5監測比對實驗,確定了我國PM2.5監測方法和監測儀器目錄。根據國家的新標準,北京市結合本地的地理氣象條件,選擇并采購了美國熱電公司的監測儀器,使用微振蕩天平法監測PM2.5。
李云婷認為,這種儀器和方法很適合北京地區,而且之前我們監測PM10使用的也是同種測量方法的該公司同類型產品,從歷史數據的延續性、可比性考慮,也是非常科學的選擇。
35個站點準確反映北京PM2.5空間布局
在北京建成的35個PM2.5監測點中,有些位于公園、綠地附近,一些人由此認為選點不夠客觀,是否掩蓋了空氣真實污染程度?
對此,李云婷解釋說,站點位置的選擇是按其功能來劃分的。北京的站點包括城市環境評價點、城市清潔對照點、區域背景傳輸點、交通污染監控點四種類型,不同的類型,其選點位置及周邊環境的選擇也是不一樣的。城市環境評價點的功能是評價城市人居環境空氣質量的平均狀況,布點要求是在城市建成區,人口相對聚集,遠離污染源,周圍比較開闊。這類站點都在城市中心區或城關鎮。有的監測點雖然建在公園綠地,比如天壇公園內的站點,但其與居民區的距離不超過100米,反映的仍然是本區域的城市環境狀況。
北京市此前建成的27個站點更突出城市環境的評價,而今年新建成的監測點,則進一步強化了交通污染監控功能,新增的8個站點,有5個都是交通污染監控點。這些監控點設置于車流量大、路網密集的交通主干線周邊,用以反映交通干線周邊的環境空氣質量狀況、掌握機動車尾氣排放的規律、時空分布變化等特點,便于今后開展有針對性的治理工作。
王庚辰表示,北京市現在建的35個PM2.5的監測點城鄉分布都較為合理,無論是交通要道、人類活動集中的地方和偏僻的鄉村、空曠的綠地都有站點。“這樣就可以讓我們比較科學地、客觀地來認識整個北京市,包括郊區,它的整個PM2.5分布狀況,我們可以根據這個分布狀況來判斷哪一些地區值是常年偏高的,這個排放源在哪?影響怎么樣?這樣我們將來治理空氣污染會更有目的性,針對性?!彼f。
讓采集的數據更真實展現北京空氣質量狀況
節能減排到了一年最緊要的沖刺階段,PM2.5也開始從“摸石頭過河”逐漸轉向正軌。
北京試運行監測PM2.5數據已近一月,這些數據又是如何生成的呢?在西直門北大街的一個交通污染監測站,記者看到,輔路旁一個四周圍有柵欄的小房子頂上,矗立著幾根約一人高的白色鐵柱子,這些柱子都戴著一個個圓盤式的“帽子”,帽子下面留有幾層很寬的空隙?!斑@些空隙就是進氣口,空氣中的各種顆粒物通過這個進氣口,通過管子被吸入到下面的自動監測儀器中進行測量。因為這個監測站不只監測PM2.5,也監測其他的空氣污染物,所以這上面有一根采樣管是用于監測PM2.5的,有一根采樣管是用于監測PM10的,還有一根則是用于監測氣態污染物的,如SO2、NO2、CO、O3等?!?北京市環境保護監測中心大氣環境自動監測室另一位副主任魏強介紹說。
進入監測站的小房間,只見里面擺放著各種正在運行的監測儀器。其中靠近外墻邊的一臺機器被分成了上下兩個機箱,這就是新安裝的PM2.5監測儀。“你看這個屏幕上顯示的‘6.46’的數字,它就是上一個小時(15點至16點)這里監測到的PM2.5質量濃度平均值,也就是我們在網上實時的數據?!彼f。
據了解,數據采集器收集來數據要每5分鐘一次,在這里先算出平均值存儲起來,然后每隔半小時一次把數據(共6個)傳回到監測中心的機房,機房再根據數據的要求,自動換算出每小時的平均值和每天的平均值,向社會公布。
關鍵詞:離子色譜儀器;污染源廢氣硫酸霧;監測;控制
1 引言
硫酸霧是一種具有強烈刺激性的氣體,對人的眼角膜、皮膚表面結構組織、鼻腔內粘膜結構、咽喉呼吸道結構組織等均有不同程度的刺激,嚴重時甚至會損害其組織結構,是人類生命安全的主要危害源之一,此外大量的硫酸霧聚集,將會影響到空氣的組成結構,濃度過大時會融入雨水中形成酸性較強的酸雨,無論是對生態環境、土壤結構、森林湖泊等自然結構造成不可挽回的影響,而且酸雨還能造成建設物的腐蝕、破壞城市水源結構、使城市地下水結構受到污染。由此來看,加強硫酸霧的檢查工作勢在必行。目前,離子色譜檢查法是檢查廢氣中的硫酸霧的最佳方法。
2 材料與方法
離子色譜硫酸霧檢查法是我國規定的標準的對硫酸物的檢測方法,離子色譜儀硫酸霧檢查法的檢測原理是先對廢氣物樣本進行采集,然后將樣本進行處理,采用外標式定量的方法對處理樣本中的硫酸根離子濃度進行檢測,以此確定廢氣中硫酸霧的具體濃度。離子色譜儀硫酸霧檢測法的檢查設備較為簡單,操作方法較為方便,檢測結果的準確度高,對樣品中硫酸根的檢測較為敏感。下文就具體介紹離子色譜儀硫酸霧檢測法所選用的一般用材以及一般檢測步驟。
2.1 檢測用材
離子色譜儀硫酸霧檢測中所用檢測材料是符合我國的標準規定的分析純性試劑,其中包括:去離子跟試劑(要符合我國GB-T6682的二級規定標準);具有陽離子交換性的樹脂;濃度為5mmol/L的碳酸鈉溶液以及濃度為1mmol/L的碳酸氫鈉溶液所組成的淋洗液;用有證標準的溶液來配制5×103μg/mL的硫酸鉀備用溶液;從5×102μg/mL的硫酸鉀的標準溶液中用吸管的硫酸鉀備用溶液并且放置于10000mL容量的容量瓶中,將其稀釋至與標準線同一高度,均勻搖晃,擱置備用;離子色譜硫酸霧分析儀的孔徑處選用0.5μm中速定量型過濾紙來完成過濾工作。
2.2 廢氣采樣
離子色譜硫酸霧檢測儀的廢氣采用工作是選用超聲波廢氣萃取采樣法來完成的,具體操作步驟為:將廢氣采樣試紙剪成小塊放置于300mL的帶有塞蓋的錐形研磨瓶之中,之后加入200mL的去離子跟試劑進行一段時間的浸泡,然后把錐形瓶放置在超聲洗滌器之中,在經過30min的超聲洗滌處理后將其取出,之后將經超聲洗滌過的錐形瓶放置于冷卻環境中進行冷卻,而后將冷卻過后的液體在中等速度的定量過濾試紙的過濾下轉移到300mL的容量瓶之中,在該溶液中加入100mol/L或是0.20mol/L的氫氧化鈉溶液將溶液的pH值調試到7~9之間,并加純凈水將溶液稀釋到標準量線處。
2.3 廢氣中硫酸霧濃度的測量方法
(1)色譜標磚條件。采用ICS/1600型離子色譜硫酸霧檢測儀對液體進行檢查,檢查過程中要求淋洗溶液的流速要保持在1.50mL/min,儀器測量柱的柱溫要保持在40℃,測量液的選樣體積為30μL。
(2)標準測量曲線繪制圖。選取6個100mL標準容量瓶,其中一號容量瓶中選用的標準溶液量為100mL,硫酸鉀濃度為250μg/mL,響應值為02624;二號容量瓶中選取的標準溶液量為200mL,硫酸鉀濃度為500μg/mL,相應值為05518;三號容量瓶選取的標準溶液量為400mL,硫酸鉀濃度為1000μg/mL,響應值為11228;四號容量瓶所選用的標準溶液量為6.00mL,硫酸鉀濃度值為15.00μg/mL,相應值為1.7226;五號容量瓶所選取的標準溶液量為8.00mL,硫酸鉀濃度值為20.00μg/mL,其相應值為2.3600;六號容量瓶所選用的標準溶液量為10.00mL,硫酸鉀濃度值為25.00μg/mL,其響應值為3.0136。然后根據6個容量瓶的不同響應值繪制出相應的曲線圖譜,最后在每個容量瓶中加入去離子根試劑,均勻搖晃,并將這6個容量瓶放入離子色譜儀之中,檢測儀器的響應值以及保留時間。
(3)采樣值測定:首先采用去離子跟洗滌試劑對離子色譜的測試柱進行預處理,之后再注入采樣樣本進行二次處理,在處理過程中要注意,最初濾流出來的40mL液體應該不予采用,將其棄去,采用0.5μm型微孔過濾膜對濾流出來的液體進行過濾處理,最后得到的溶液才可以被用作試料。將這部分試料放入離子色譜檢測儀器之中,采用與標準繪制曲線一樣的條件對其進行測量。建立比對組,使選定試樣與空白試樣一起進行離子色譜曲線繪制,計算出空白試樣中硫酸根的濃度值,留以備用。
3 對廢氣中硫酸霧濃度進行計算
一般來講,對廢氣物中硫酸物濃度的計算環境分為兩種不同的情況——固定污染源中廢氣物之中的硫酸霧濃度計算和無組織規律的污染物所排放出的廢氣中的硫酸霧濃度計算。
(1)對于固定污染源中廢氣物之中的硫酸霧濃度進行計算應該采用以下這種計算公式:P(H2SO4)=(9808/9606)×[V1/Vnd×(pb-pa)],式中P(H2SO4)代表固定的污染源所產生的廢氣之中硫酸霧的濃度值,pb代表試劑樣本中硫酸根離子的濃度值,pa代表著空白試樣溶液中硫酸根離子的平均濃度,V1代表著測試試樣的總體體積值,Vnd是干燥氣體在101325kPa和0℃狀態下的采樣標準體積,9808是硫酸溶液的標準摩爾質量,9606是溶液中硫酸根的標準摩爾質量。
(2)對于無組織規律的污染物所排放出的硫酸霧濃度的計算應按下文公式:P(H2SO4)=(9808/9606)×[V1/Vn×(pb-pa)],其中P(H2SO4)為無組織規律的污染源所排放的廢氣中硫酸霧的濃度,除Vn外其他值與上文相同,Vn代表樣本在101325kPa下的標準體積。
4 結語
利用離子色譜檢測廢氣中硫酸霧的濃度既能夠實現經濟性同時也能夠實現檢測結果的準確性,是一種極為有效的硫酸霧檢測方法,是能夠滿足社會發展需要與工業污染治理要求的較簡潔、方便、有效的方法。
參考文獻:
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【關鍵詞】無線傳感器網絡;移動式城市;燃氣表監控與管理系統
前言
由于城市小區住宅房屋結構和燃氣表安放位置存在復雜性和多樣化的特點,為保證無線傳感器網絡中數據的可靠傳輸,延長無線網絡節點的使用壽命,需要對燃氣表監控與管理系統的無線傳感器網絡結構及其路由協議進行研究。以實現城市燃氣表監控與管理系統的數字化、網絡化和自動化。抄表人員不需訪問每戶人家,只需在樓下按下抄收鍵,即可獲得該樓的所有燃氣表的讀數。
1 燃氣表監控與管理系統結構概述
燃氣表監控與管理系統主要包括基于PC的服務器和無線傳感器網絡?;赑C的服務器主要用于燃氣公司對居民燃氣使用、燃氣輸送和收費等方面的管理。無線傳感器網絡主要用于燃氣表數據的轉換、采集、收發和控制等功能。無線傳感器網絡中基于PDA的匯聚節點,即手持式抄表器,通過USB接口與基于PC的服務器進行通信,實現燃氣表數據的上傳和手持式抄表器及抄表人員的管理?;跓o線傳感器網絡中包括了節點、中間節點和匯聚節點。節點即安裝在燃氣表上的采集節點,它的主要功能是通過微處理器將機械式的燃氣流量數據轉換為電信號,對其進行存儲、管理。能夠通過無線收發器,根據匯聚節點的控制命令和無線網絡的多跳路由協議,發送本地燃氣表數據、轉發其它節點的燃氣表數據或控制命令,以及對燃氣表進行開通或停用的管理。中間節點是一個中間轉發節點,它的主要功能是通過微處理器和無線收發器,完成燃氣表數據或控制命令的轉發功能,實現無線網絡的中繼傳輸?;赑DA的匯聚節點的主要功能是監控與管理燃氣表,并實現與基于PC的服務器通信的功能。在整個燃氣表監控與管理網絡中,基于PDA的匯聚節點通過命令的方式,對采集節點進行管理,實現對燃氣表數據的采集、燃氣表的節點的能耗監測以及燃氣表的開通與停用等任務。
由于城市小區房屋結構存在復雜性和多樣化的特點,采集節點的數據通常采用多跳的方式傳輸到匯聚節點。當抄表員需要采集用戶使用的燃氣流量信息時,抄表員只需要通過PDA匯聚節點給采集節點發送喚醒命令,喚醒處于睡眠的采集節點。然后,通過多跳的方式把采集命令發送給目標燃氣表采集節點。采集節點接收到采集命令后,進行數據采集,當采集完數據后,再將數據通過多跳的方式發送到匯聚節點,實現對燃氣表數據的采集。PDA匯聚節點發送的命令除喚醒命令和采集命令外,還包括節點能耗采集命令,燃氣表開通和停用命令等等。
2 無線傳感器網絡中基于PDA的匯聚節點分析
隨著計算機網絡的日益發展,人們對通過網絡獲取信息的依賴性越來越強,要求也越來越高,這不僅體現在對獲取和提交信息量的增大,更體現在對獲取信息的實時性和信息獲取設備的便攜性,出現了更多易于攜帶的移動設備,如PDA、個人通信器、筆記本電腦、智能手機等移動掌上設備。同時,也出現了Palm OS, WinCE,Linux等支持移動掌上設備的操作系統,以及針對移動條件的數據庫管理軟件。本文將基于移動掌上設備技術應用于無線傳感器網絡匯聚節點設計,實現燃氣數據的采集與管理。
采集與管理匯聚節點不但需要采集住宅小區內大量用戶的燃氣表數據,而且需要與PC機進行通信,實現數據的上傳。因此,它主要有一下一些特點:
(1)移動性。采集與管理匯聚節點能夠在移動過程中,通過無線射頻接口與燃氣表采集網絡節點連接。
(2)資源局限性。采集與管理匯聚節點的電源能力有限,主要依靠電池供電,容量有限。
(3)網絡通信的非對稱性。燃氣表采集網絡節點的數量較多,而且通常工作與發送狀態,下行鏈路和上行鏈路的通信帶寬和代價相差較大。
由于采集與管理匯聚節點具有上述特點,構造一個基于PDA的移動應用系統,必須在終端、數據庫平臺以及應用軟件開發上進行考慮。
3 基于PDA的匯聚節點人機交互界面分析
3.1 主界面
基于PDA的匯聚節點主界面。PDA采用windows mobile 5移動操作系統。整個PDA抄表系統包括5個功能:下載、抄表、上傳、設置和查詢。
圖1 PDA抄表系統主界面
3.2 系統設置界面
在抄表系統使用之前,首先要做系統設置。從PDA抄表系統主界面中進入設置功能。系統設置界面如圖2所示,其中包括輸入員工編號、員工姓名、功能URL。員工編號表示使用抄表系統的員工編碼,是員工的唯一標識。員工姓名表示使用抄表系統的員工姓名。功能URL表示上傳或下載數據的服務器地址。通過點擊保存,對設置數據進行保存。
圖2 系統設置界面
3.3 抄表數據下載界面
數據下載的功能是在抄表前從服務端下載已生成、處于待抄表或待審核狀態的抄表冊數據。從PDA抄表系統主界面中進入下載功能。抄表數據下載界面如圖3所示。輸入開始日期與結束日期表示抄表工作日期。通過抄表數據下載功能,可以獲得抄表員的工號與抄表機所設置工號相同,計劃執行日期在開始日期和結束日期之間,狀態為待抄表或待審核。
圖3 抄表數據下載界面
3.4 現場抄表界面
從PDA抄表系統主界面可以進入現場抄表界面。如圖4 所示,選擇抄表冊界面。根據抄表地點,選擇對應的抄表冊。
圖4 選擇抄表冊界面
3.5 抄表界面
選擇抄表冊后,進入抄表界面,通過抄表界面的基本信息頁,可以查看燃氣用戶的編號、姓名、地址、本月表數、本月氣量、本月氣費及上月表數。通過抄表界面的詳細信息頁,可以查看聯系電話、價格類型、氣表鋼號、平均氣量、收費明細及總欠費。
圖5 抄表界面
選擇抄表冊后,進入統計界面,可以對小區的總戶數、總氣量、未抄、入戶等情況進行統計。
圖6 抄表情況統計
3.6 抄表數據查詢界面
從主界面可以進入查詢界面。抄表數據查詢界面如圖7所示。從查詢界面,可以通過抄表冊、用戶編號、用戶名稱、用戶地址及氣表鋼號進行查詢。
圖7 抄表數據查詢界面
3.7 抄表數據上傳界面
從主界面可以進入抄表數據上傳界面。從列表中選擇抄表冊,可以對單個抄表冊上傳,也可以對全部抄表冊上傳顯示。
圖8 抄表數據上傳界面
4 結語
本文 PDA技術與無線傳感器網絡技術相結合,設計了基于無線傳感器網絡的移動式城市燃氣表監控與管理系統。通過對無線網絡節點數據采集方法及數據傳輸路由協議,完成了燃氣表監控節點設計和基于PDA的燃氣數據采集與管理匯聚節點軟件設計,實現了城市燃氣表網絡化、無線化和移動化管理,節約了人力成本,提高了燃氣表監控與管理系統的自動化程度和靈活性。
參考文獻:
【摘 要】為了解決學生能將大氣污染控制知識進行有效掌握,同時提高學生的動手能力和知識的靈活運用能力,結合環境監測與治理技術專業職業教育專業教學資源庫,進行了大氣污染控制工藝中控DCS仿真資源的的建設,建成了“火電廠大氣污染控制”和“鋼廠大氣污染控制”兩套工藝虛擬仿真操作,既能與理論教學相互呼應,又能實現培養學生的“技能+技術+職業”能力,提高學生的職業能力適應性。
【關鍵詞】大氣污染控制;虛擬仿真;實踐教學
《大氣污染控制》是我國高職高專環保類專業的主要核心課程之一。各學校受到財力物力的限制,大氣污染治理技術實踐環節非常薄弱,無法完成行之有效的實踐教學環節,導致學生的動手能力和職業能力很差。結合環境監測與治理技術專業職業教育專業教學資源庫,進行了大氣污染控制工藝中控DCS仿真資源的建設,來實現培養學生的“技能+技術+職業”能力,提高學生的職業能力適應性。
一、建設思路
大氣污染控制工藝仿真是環境工程技術專業的重要實訓之一,也是學生進行綜合實訓的重要組成部分。其功能是面向環境監測與“三廢”治理核心崗位―大氣污染治理的需要,建設能滿足大氣污染治理全系統操作運行和問題處理的虛擬實訓資源,將大氣污染治理理論與實際進行結合。建設的“大氣污染控制工藝仿真”虛擬資源以“技能+技術+職業”的學生能力培養為核心,以大氣污染治理的運營為目標,建設成可進行大氣污染治理工藝運營、教學考核評價等為一體的“大氣污染控制工藝仿真”實訓資源。
二、仿真界面及操作
大氣污染控制工藝仿真是由一個工業仿真與控制平臺和一個輔教輔學的教學資源組成?!按髿馕廴究刂乒に嚪抡尜Y源”包括平臺操作說明及相關知識。工業仿真與控制平臺包括鋼廠煙氣監測與治理仿真和電廠煙氣監測與治理仿真兩個系統組成。
電廠大氣污染控制工藝仿真是以上海某電廠為基礎,對其大氣處理的脫硝單元、除塵單元,脫硫單元等進行仿真模擬。
系統操作步驟如下所示:(1)開啟脫硫塔的檢測PH管線(首先打_儀表測量泵然后再打開入口閥);(2)將沖洗模式調整為自動,脫硫吸收塔攪拌器均調節為自動,將脫硫塔循環泵AB均調節為自動,供漿閥自動,氧化風機管線控制自動,工藝水和石灰漿液排出泵均調節為自動;(3)石灰石制粉將立磨進料側,立磨本體和立磨出料側分別調節到自動,依次打開立磨機出料側順控子組,立磨機順控子組和立磨機進料側順控子組;(4)將石灰石漿液的石灰粉供料模式和漿液泵管線模式調節到自動,手動打開風機AB和加熱器,點擊順序啟動子組啟動;(5)打開煙氣流程的高壓密封風機和高壓密封空氣加熱器,將增壓風機AB均調節到自動模式,依次打開增壓風機A和B;(6)打開電除塵的電器控制界面,運行方式分為手動連續,脈沖供電和自動連續。將陽極振打、陰極鎮打、瓷軸加熱和灰斗加熱均開啟,同樣的方法將其它各電場打開;(7)打開供氨系統,將供氨閥調整到自動,依次打開液氨卸料壓縮機和1#開斷閥,將氨蒸發順序啟動子組啟動;將反應單元的SCR反應器A和B均調節到自動模式,打開參數一覽表可以看到出入口的NOx發生很大變化,打開吹掃蒸汽;(8)手動打開煙氣流程的引風機A和B,調節引風機開度;(9)依次將旋流站的石膏旋流管線,濾液水箱管線和廢水旋流站管線調節為自動;真空脫水方式選擇為自動。(10)查看結果曲線。
鋼廠電廠大氣污染控制工藝仿真系統是以唐山某燒結廠為基礎,對其大氣處理的脫硫單元,除塵單元等進行仿真模擬。
系統操作步驟如下(注意各步驟之間的開啟條件):(1)啟動增壓風機:開啟進出風閥密封風機和出口閥;開啟泵和冷卻風機,增壓風機開度設定為1%(
說明:頁面中所有設備狀態均按照運行狀態國標標準,紅色表示設備運行;綠色表示設備停止;黃色代表設備啟動或停止過程中;紅色閃爍代表故障。
三、工藝特點
工藝仿真軟件是基于三維力控工業監控軟件和后臺控制程序等多種軟件開發而成,軟件實現的功能包括:(1)通過形象的動畫效果展示了設備動作流程;(2)通過各個數據的變化展示設備的運行狀態;(3)通過操作者的參數設置,設備操作等形成跟界面的人機交互,實現了對設備的仿真操作,并得到相應的結果;(4)最后將操作結果記錄到各個趨勢曲線中。
四、教學效果
通過學習,可以深入了解設備內部的結構,以便于在仿真平臺操作時進行設備的操作、故障查找與處理等。以現實運行的高效先進工藝為基礎來設計,用于輔助教學,利用本系統可以進行相關工藝、流程及設備運行的學習,按單元操作規程,練習多工序協同運行;掌握裝置的開、停車、操作運行、維護、事故處理能力,提升學習者的綜合操作技能和解決實際運行問題的能力,達到對學習者進行操作實訓和崗前培訓的目的。