1.空氣質量監測物聯網與智能化管理體系
空氣質量監測物聯網與智能化管理體系建立了完整的數據采集、監控、數據異常診斷和數據多維度分析數據分析管理體系來保障環境空氣自動監測數據“真準全”，充分發掘監測數據的潛力，限度提供多維度數據分析及熱點問題特征成因分析，給用戶提供科學的指揮決策指導。
1.1.建設理念
編制了《關于推進生態環境監測體系與監測能力現代化的若干意見》：推進科技創新與應用。完善生態環境監測技術體系，發展智慧監測，推動物聯網、傳感器、區塊鏈、人工智能等新技術在監測監控業務中的應用。
（1）區塊鏈
將區塊鏈技術應用于數據共享、數據安全防護、數據備份；
圖 區塊鏈數據防護
（2）物聯網
面向空氣質量監測物聯網設備管理的實時前端反饋與人機互動；接入智能化設備實現設備即插即用，從過去的人找設備轉向設備找人；
（3）人工智能
異常數據模型診斷應用于數據審核，提高審核效率，減少人為失誤；
（4）軟件跨平臺及國產化的要求；
國外對華政治經濟政策日趨惡化，技術日益嚴重，信息安全受到嚴重威脅，國產化呼聲越來越高。
空氣質量監測物聯網與智能化管理平臺，以提高監測數據質量和數據有效率為方向，以推進空氣質量監測站房物聯網能力建設水平為途徑，著力于在空氣質量監測聯網平臺的建設內容基礎上，應用智能站房一體質控聯動儀，實現以下應用場景：
1.2.全網站房監控及巡檢控制
當站房處于無人狀態時，站房里的儀器設備正在運行中，站房業主（環境監測部門）和站房管理人員（運維單位）需要實時掌握站房內外環境，儀器狀態的存活和健康情況，當出現異常情況時，能及時收到有效報警信息，并進行處理得到反饋結果。
通過基于物聯網設備實現站房自動化巡檢與遠程控制，可以實時周期性地對站房內外環境，儀器狀態進行巡查評估反饋，從過去的人找設備變成設備找人。
圖 全網站房監控
圖 站房巡檢
1.3.顆粒物監測儀流量自動校準
當運維人員在站房現場進行顆粒物手動質控檢查時，會出現有意或無意的人為干擾和失誤，導致顆粒物監測數據失真，中國環境監測總站希望對顆粒物手動檢查進行監控，從而避免人為誤差。
顆粒物手動質控檢查包括流量檢查校準、溫濕度壓力檢查校準、質量膜片校準，其中流量檢查的頻率，系統實現顆粒物監測儀質控中流量檢查校準自動化。
圖 顆粒物半自動化流量校準
1.4.全網質控及質控統計
全網質控一張圖可以直觀了解到全網所有站點的質控情況，并且可以進一步分析質控不合格的原因，對整體數據質量情況有一個宏觀把控，從而輔助質控方面的決策分析。
當執行完監測儀器質控任務生成質控數據后，環境監測站工作人員需要根據質控生成的數據進行統計分析判斷整個監測網絡的數據質量，包括誤差分析、精度統計等，間接掌握不同區域或不同運維公司質控的完成情況和質量；同時需要自動計算質控執行情況和有效數據獲取率用于運維考核評分。
系統功能及應用場景如下：
| 序號 | 系統功能 | 應用場景 |
| 1 | 質控統計分析 | 根據質控生成的數據進行統計分析判斷整個監測網絡的數據質量，包括誤差分析、精度統計等，間接掌握不同區域或不同運維公司質控的完成情況和質量 |
| 2 | 遠程質控 | 通過在線設置自動周期性質控，實現氣態污染物質控全自動化，并可現在觀測質控曲線，了解質控情況 |
| 3 | 全網質控 | 全網質控一張圖通過GIS地圖的形式展示最近一個月內有質控不合格的站點，并且以圖表的形式直觀展示四項氣態污染物近一個月的零點檢查、跨度檢查、精度檢查的質控合格率、質控誤差率、不合格站點數量，并且展示質控不合格站點的質控信息。 |
1.5.數據異常診斷
隨著監測數據量不斷增大，監測數據異常原因日漸復雜，導致人工數據審核時的負荷加重，容易造成異常數據誤判漏判，因此急需建立一套基于雙屏數據審核聯動的數據異常分析診斷體系，時間對異常數據進行初步排查，輔助數據審核人員對空氣質量自動監測數據進行審核判斷。
雙屏數據審核聯聯動依托前端物聯網站房一體化智能感知系統，以及區塊鏈對監測數據的防護為基礎，實現對異常數據的精準分析，分析維度包括五分鐘監測值、小時監測值、站點對比情況、儀器狀態情況、運維質控情況和站房環境情況等。
| 序號 | 系統功能 | 應用場景 |
| 1 | 雙屏數據審核聯動 | 依據站房間一體化數據及質控運維數據等，多維度分析監測數據生產環境，及異常環境對監測數據的影響。 |
| 2 | 異常數據模型診斷 | 通過內嵌數據異常診斷算法自動識別監測數據異常值，如趨勢異常值、倒掛數據、異常低/高值、數據不值，防止人工數據審核中出現的紕漏。 |
| 3 | 審核效率統計分析 | 根據《國家環境空氣質量監測網城市站運行管理實施細則》中對數據審核的要求，對數據審核上報時間進行統計，掌握數據審核上報效率。 |
1.6.站房資產設備管理
目前環境監測設備的管理主要依賴于人工，隨著環境監測設備逐年增加，資產管理的任務越來越繁重，導致資產盤點費時費力，資產動態不能及時掌握。環境監管部門亟需通過基于設備標識物聯網技術應用于資產管理，提高環境監測設備的資產管理效率，及時掌握環境監測設備資產動向。
系統功能及應用場景如下圖如示：
| 序號 | 系統功能 | 應用場景 |
| 1 | 藍牙標簽編號分類平臺初始化 | 設備標識的標準化 |
| 2 | 監測儀器信息標簽對應 | 通過藍牙標簽自動接收各個監測儀器的位置及對應基本信息，便于更新和追蹤監測儀器位置； |
| 3 | 監測儀器位置跟蹤 | 跟蹤監測儀器位置信息，當出現監測儀器位置變更，及時記錄更新，防止資產信息錯亂。 |
| 4 | 監測儀器資產盤點 | 每年設備資產盤點時，自動導出需上交監測儀器資產列表，減輕盤點人員工作負擔，增加盤點效率。 |
1.7.空氣質量達標分析
各省市大氣污染防治工作逐步推進，而防治工作的目標在于空氣質量達標。針對環境監管部門對于污染指標達標無法直觀了解的問題，建設達標管理分析專題。
系統功能及應用場景如下表所示：
| 序號 | 系統功能 | 應用場景 |
| 1 | 達標GIS圖 | 供環保部門一目了然掌握所管轄區域內的歷年達標情況（PM2.5及優良天）及本年度的達標預判； |
| 2 | 空氣質量達標測算 | 基于當前累計的空氣質量情況及設定的目標值，系統自定計算指標在接下來的時間內的達標壓力、剩余控制量等，并根據上兩年實際情況對當年剩余情況進行達標研判分析。 |
圖 達標GIS圖
2.應用案例
2.1.國家環境空氣質量監測網城市站運維管理平臺
通過邏輯縝密的數據審核體系以及異常數據剔除模型，使得總站1734個國控點監測數據有序完成審核并及時發布。
2.2.吉林省空氣質量聯網監測管理平臺-數據防護
為吉林省生態環境監測中心的監測能力建設項目添加區塊鏈支持，當前共有22個監測站點接入吉林省的區塊鏈網絡。
