CN209553034U

CN209553034U - 模块化全功能拓展大气监测移动平台

Info

Publication number: CN209553034U
Application number: CN201821701557.8U
Authority: CN
Inventors: 迟旭光; 丁爱军; 朱才俊; 朱敏璋; 徐政; 黄昕; 郑龙飞
Original assignee: Kunshan Yangcheng Langu Environmental Institute Co Ltd; Nanjing University
Current assignee: Kunshan Yangcheng Langu Environmental Institute Co Ltd; Nanjing University
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2019-10-29
Anticipated expiration: 2028-10-19

Abstract

模块化全功能拓展大气监测移动平台,模块化集成安装在车体(1)上的大气环境监测系统(A)、仪器校准系统(B)、数据集成系统(D)、污染物溯源系统(E)和无线数据通讯系统(F)构成大气移动超级监测平台；由车体(1)拓展出地板滑移式侧拉厢(7)，以及半段式上翻门(5)和半段式下翻平台(6)；将大气的监测和分析系统已经与车合为一体，可以充分发挥其机动性和灵活性，构建数据处理和分析系统，从而来实现大气的移动监测。具有性能稳定、功能齐全的特点，可以满足科研上许多苛刻的要求，主要体现在监测种类、时空分辨率和环境适应能力等方面。

Description

模块化全功能拓展大气监测移动平台

技术领域

本实用新型涉及环境监测车辆设备结构改进技术，尤其是模块化全功能拓展大气监测移动平台。

背景技术

国际发达国家和地区的环境监测事业发展需要以环境空气自动监测站为单元，建设城市空气自动监测网络体系，该体系中包含有相组合的固定站和移动站形式，而目前国内的固定站建设已经比较成熟，相比之下，移动监测技术的发展就有所不足，各种尝试都在进行中，例如，针对水环境方面，通过无人监测船对城市内的河水质进行监测，针对大气环境方面，主要是通过车载的形式来实现对大气的移动监测，另外还有一些是依靠无人机、气球作为载体的空中监测。

车载的移动观测平台主要是通过将中小型的客车进行改造，在其内部安装监测分析仪器，还有一些车载的移动监测平台，它的空气监测车厢与车体是不完全相连的，环境监测分析仪器安装在监测车厢内，空气监测车厢通过皮卡车来运载。

目前，车载移动平台还有许多不足，一方面是由于未经过专用设计的车体内空间大小受到极大的限制，车内可以安装的空气监测分析仪器的数量就有了限制，因此，不同的移动检测车对于大气中各成分和参数的监测种类也都各有不同；另一方面，是因为建造移动观测平台需要各种不同的技术，只依靠一家研发机构来开发，必定会受到在某一部分技术和经费等方面的多重压力，导致移动观测车的功能不足，故在遇到一些综合性污染等情况下，就不能完全胜任。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供模块化全功能拓展大气监测移动平台，其中包括一种采用模块化、功能化设计基于半挂厢式货车的大气移动超级监测平台，具有高度的拓展性与灵活性，对监测对象、监测条件、监测需求有较强的包容性，满足不同情况下的监测需求。

本实用新型针对一些没有安装固定监测设备的区域以及事故突发现场的大气环境监测提供了便利。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：车体以及大气移动超级监测平台安装并得到液压系统、电源系统和空调系统支持，其中，由车体拓展出地板滑移式侧拉厢，以及半段式上翻门和半段式下翻平台；大气环境监测系统由仪器校准系统提供校准支持，大气环境监测系统通过数据集成系统监测采集数据提供给污染物溯源系统进行分析评估处理，最终通过无线数据通讯系统进行远程传送。车体底部后侧安装行走轮，前侧通过液压支撑装置安装前支腿；车体内由前向后依次由前移门和后移门分隔为控制室、常规检测室和特种监测室，车体内嵌入安装地板滑移式侧拉厢，地板滑移式侧拉厢向外移动形成拓展室，同时，车体外壁安装半段式上翻门和半段式下翻平台，半段式上翻门上边缘和半段式下翻平台下边缘分别与车体的外壁顶沿和底缘铰接，而且其中部分别通过液压伸缩装置连接连接车体外壁，半段式上翻门和半段式下翻平台外翻延伸形成拓展平台；车体上安装大气环境监测系统、仪器校准系统、液压系统、数据集成系统、污染物溯源系统、无线数据通讯系统、配电系统和空调系统；污染物溯源系统包括一台曙光塔式服务器和工控机。

尤其是，控制室和特种监测室分别在车体外壁安装后侧门和前侧门。半段式下翻平台边缘安装左折叠支腿；地板滑移式侧拉厢外侧边缘右折叠支腿，地板滑移式侧拉厢底部与对应的车体底板上安装滑移轨道。车体侧面下部向车体内嵌入安装裙边舱。车体尾部设置设备舱放置柴油发电机组，设备舱后部设置尾门，空调外机安装在车体前后端，控制室、常规检测室和特种监测室内分别安装前空调内机、侧空调内机和后空调内机。

尤其是，车体内安装电子显示屏，控制室外安装摄像头。

尤其是，大气环境监测系统中的激光雷达是完全固定在特种监测室内，大气环境监测系统配备的激光雷达为单波长双通道高能扫描激光雷达，车体的顶部有一个激光顶窗供激光雷达发射激光的垂直光路。

尤其是，车体的顶部一共设计了10个采样口，并配有防水法兰，在控制室顶部有4个采样口，在地板滑移式侧拉厢顶有3个采样口，且这3个采样口与控制室顶部其中3个采样口的位置相对应，另外3个采样口设在特种监测室顶部。

尤其是，数据采集系统中，仪器机柜上安装有一台专门的数据采集仪器ES8832-II，配置有多个USB、RS232、VGA和以太网接口，以及多路模拟量和数字量的输入输出通道。

尤其是，车体安装4台1.5匹壁挂式空调外机，前空调内机、后空调内机、侧空调内机多部空调内机分别安装于控制室、常规检测室、特种监测室。

尤其是，电源系统中设置有交流主供电系统(AC)和辅助直流供电系统(DC)。其中，交流主供电系统供电分别由外接220V交流电源或安装于车辆发电机舱内的一台220V、23KVA开普柴油发电机组提供，电源系统配备电动电缆盘含30米3×6平方电缆线、配电盒、直流稳压器等专用设备。辅助直流供电系统配有2个12V、200AH蓄电池，可为车辆提供24V直流电源。

尤其是，车体下部两侧为裙边舱。

本实用新型的优点和效果：与车体集成大气监测和分析系统，可随时随地监测大气中污染物质含量和成分的设备，可以连续点监测宽范围大气环境。拓展展开后车内监测室布置大气监测分析设备，可实现产品展示、大气采样监测等多种功能。可同时满足科研和应急两方面检测需求。通过对主要包括VOCs 等示踪污染物的快速检测，判断排放源，实现污染源解析。快速进行溯源预报和扩散模拟，评估减排情景，并制定未来监测路线规划。

附图说明

图1为本实用新型实施例俯视平面结构示意图。

图2为本实用新型实施例轴测外部结构示意图。

图3为本实用新型实施例拓展后俯视平面结构示意图。

图4为本实用新型实施例拓展后俯视角度内部立体结构示意图。

图5为本实用新型实施例拓展后轴测外部结构示意图之一。

图6为本实用新型实施例拓展后轴测外部结构示意图之二。

图7为本实用新型实施例拓展后轴测外部结构示意图之三。

图8为本实用新型实施例平台监测污染物溯源系统E使用LPDM模式的后向模拟分析污染物的来源以及前向模拟预报方法示意图。

图9为本实用新型实施例平台监测使用方法中LPDM预报模型技术流程图。

图10为本实用新型实施例中移动平台监测结构简图。

附图标记包括：

大气环境监测系统A、仪器校准系统B、液压系统C、数据集成系统D、污染物溯源系统E、无线数据通讯系统F、配电系统G、空调系统H；车体1、控制室2、常规检测室3、特种监测室4、半段式上翻门5、半段式下翻平台6、地板滑移式侧拉厢7、后行走轮8、前支腿9、液压支撑装置10、外前门11、外机前仓12、空调外机13、前空调内机14、尾门15、设备舱 16、柴油发电机组17、后空调内机18、后侧门19、前侧门20、后支腿21、嵌壁式外梯架22、裙边舱23、便梯24、散热百叶窗25、顶扶手26、顶吊耳 27、前移门28、后移门29、后内壁30、对开式玻璃移门31、采样口32、激光顶窗33、左折叠支腿6a、液压伸缩装置6b、侧空调内机6c、右折叠支腿7a、滑移轨道7b。

具体实施方式

本实用新型原理在于，将大气的监测和分析系统已经与车合为一体，可以充分发挥其机动性和灵活性，构建数据处理和分析系统，从而来实现大气的移动监测。

本实用新型主要目标是服务于科研，因为该移动检测平台具有性能稳定、功能齐全的特点，可以满足科研上许多苛刻的要求，主要体现在监测种类、时空分辨率和环境适应能力等方面。以及在针对城市大气环境领域的研究方面，能够充分发挥移动监测平台的机动性和灵活性的特点，既可以作为城市固定监测网络的补充，完成边远地区大气污染监测，也可以按照科研实验的设计方案，开展一些具有针对性的预观测实验，取得有效的实验数据。另外，在实验方案的设计上，也可以通过该监测平台进行一些预观测研究，从而为科学选择观测点提供支持。其次，该移动监测平台在一些大型活动上也有其用武之地，可以为大型活动提供空气保障。利用移动监测平台的机动性和灵活性，实现对大型活动周边及场地内多点的监测，凭借移动监测平台监测种类众多的特点，可以实现对污染物及其前体物的全面监测。然后，再通过移动监测平台的数据处理和模式计算，还可以给出之后的环境空气质量预报，最后，依据空气污染的情况，给出相关的排放管控建议。此外，在各类突发性环境污染事件发生时，就需要立即开展应急监测，该移动监测平台也可以发挥其功能，完成应急监测。在突发性污染事件发生后，移动监测平台将会立即开往现场，移动监测平台上安装的SO₂、NO_X、CO、O₃、 VOCs及各种气溶胶颗粒物浓度监测分析仪可以得到全面利用，迅速判断污染物的种类和污染程度，再通过得出的模式运算结果，可以确定污染范围及其趋势，进而再对污染气团开展跟踪监测，观察气团的实时变化情况。由此可见，该移动监测平台将会是应对突发性环境污染事件的重要手段和工作平台。

本实用新型在通常情况下，大气移动超级监测平台可以安放在一个固定地点，作为一个完整的大气环境监测超级站来使用，进行长时间的监测，积累该地点的监测数据，为政府和科研做好基础工作，以备不时之需。若将该移动监测平台停放在城市的工业园区内，通过对工业园内污染物主要是VOCs示踪物的快速检测，然后判断其排放源，就可以实现工业园区的污染源解析。

本实用新型中，如附图10所示，模块化集成安装在车体1上的大气环境监测系统A、仪器校准系统B、数据集成系统D、污染物溯源系统E和无线数据通讯系统F构成大气移动超级监测平台；同时，车体1以及大气移动超级监测平台安装并得到液压系统C、电源系统G和空调系统H支持，其中，由车体1 拓展出地板滑移式侧拉厢7，以及半段式上翻门5和半段式下翻平台6；大气环境监测系统A由仪器校准系统B提供校准支持，进一步的，大气环境监测系统A 通过数据集成系统D监测采集数据提供给污染物溯源系统E进行分析评估处理，最终通过无线数据通讯系统F进行远程传送。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：如附图1到附图7所示：车体1底部后侧安装行走轮8，前侧通过液压支撑装置10安装前支腿9；车体1内由前向后依次由前移门28和后移门29分隔为控制室2、常规检测室3和特种监测室4，车体1内嵌入安装地板滑移式侧拉厢7，地板滑移式侧拉厢7向外移动形成拓展室，同时，车体1外壁安装半段式上翻门5和半段式下翻平台6，半段式上翻门5上边缘和半段式下翻平台6下边缘分别与车体1的外壁顶沿和底缘铰接，而且其中部分别通过液压伸缩装置6b连接连接车体1外壁，半段式上翻门5和半段式下翻平台6外翻延伸形成拓展平台；车体1上安装大气环境监测系统A、仪器校准系统B、液压系统C、数据集成系统D、污染物溯源系统E、无线数据通讯系统F、配电系统G 和空调系统H。

前述中，控制室2和特种监测室4分别在车体1外壁安装后侧门19 和前侧门20。

前述中，车体1固定拓展延伸后在外侧与地面间安置便梯24。

前述中，半段式下翻平台6边缘安装左折叠支腿6a；地板滑移式侧拉厢7外侧边缘右折叠支腿7a，地板滑移式侧拉厢7底部与对应的车体1底板上安装滑移轨道7b。

前述中，车体1顶面以重心对称均匀安装顶吊耳27。

前述中，车体1后侧底部安装后支腿21。

控制室2和特种监测室4内安置机柜。车体1侧面下部向车体内嵌入安装裙边舱23，在其中放置电缆盘、配电盒、蓄电池、液压动力单元。裙边舱23作为配件存储空间。

车体1底部安装液压系统C，液压伸缩装置6b、液压支撑装置10和后支腿21与液压系统C连接。

车体1内安装电子显示屏，控制室2外安装摄像头，进一步组成监控系统。控制室2内安装数据集成系统D和污染物溯源系统E，数据集成系统D和污染物溯源系统E中安装有服务器。特种监测室4内安装配电系统，配电系统与柴油发电机17连接。

大气环境监测系统A分析设备包括常规监测分析仪、激光雷达和质谱仪。常规监测分析仪包括气体分析仪以及浊度计。

在本实施例中，车体1采用的长半挂厢，经过模块化全功能拓展设计，在满足道路通行车辆外形尺寸限制的前提下极大的增加了内部有效工作空间，根据检测功能模块就化布局安装更多仪器，而且其独特的地板滑移式侧拉厢7 系统进一步拓展了内部的使用面积，最大使用面积可以达到40平方米，地板滑移式侧拉厢7内机柜上的仪器有序摆放。实现对多种参数的同时观测，包括常规 CO、O₃、SO₂、NO_X、PM2.5、PM10六参数的监测，以及黑炭颗粒物BC和重金属质量浓度的监测，也能对VOCs挥发性有机物的监测，还可以对大气的光学特性一同进行探测，而且这些观测都是实时在线观测。该平台所具备的对大气的监测分析能力，其所具备的监测要素种类之多，数据分辨率和精确度之高，已经达到了大气环境监测超级站的水准。

该移动观测平台内，只有大气环境监测系统A中的激光雷达是完全固定在平台内的，无法简单拆卸，其他仪器都是灵活的放置在平台内部。尤其是车体1内安置四列机柜的设计，再配合导轨和自制的铝型材，既可以将仪器稳定的固定在机柜上，也可以简单灵活的将仪器移动、拆卸和更换，而且现有的仪器全安装到机柜上后，仍还有大量剩余空间，可以在未来继续添加新的仪器。

车体1内布置专业空气采样设备，可实现产品展示、空气采样监测等多种功能。为了保证仪器数据的准确性，该平台为这些仪器准备了完备的采样进气系统，在车体1的顶部一共设计了10个采样口32，并配有防水法兰，还有一个激光顶窗33供激光雷达发射激光的垂直光路。在控制室2即前仪器室顶部有4个采样口32，在地板滑移式侧拉厢7顶有3个采样口32，且这3个采样口 32与控制室2顶部其中3个采样口32的位置相对应，另外3个采样口32设在特种监测室4即后仪器室。在地板滑移式侧拉厢7和控制室2互相对应的3个采样口分别为两台SHARP和MAAP的采样口32，其中浊度计(Nephelometer)与MAAP 共用一个进气气路，控制室2一个单独的采样口32则作为气体分析仪器的进气总管，而且这根气体采用总管始终固定在移动平台上，在定点观测时，将总管升高进行观测，在移动时，将总管降下，以符合国家车辆行驶相关规定，特种监测室4的2个采样口32，重金属分析仪和质子传递反应质谱仪(PTR)各用1个。

为了保证仪器数据的准确性，其中一些光学仪器需要定期校准，尤其是四台气体分析仪以及浊度计，为此还安装了校准系统。气体分析仪通过零气发生器、动态校准仪和标准气体来组成校准系统，零气发生器和动态校准仪都固定在机柜上，标气钢瓶则固定在侧拉厢墙边的钢瓶架上，该平台内一共准备了6 个钢瓶架。浊度计的校准则是通过氟利昂标气和校准设备组成，也放置在平台内。

本实用新型实施例中，在选配观测仪器上主要从科研和应急这两方面上来考虑，从监测种类方面上考虑，大致上分为三个类别，即气体类、气溶胶类、光学类；从投入经费方面考虑，可以分为两类，即常规监测分析仪器和特种监测仪器。气体类仪器可以监测的要素有SO₂、NO_X、CO、O₃、VOCs等；气溶胶类仪器可以监测的要素有PM2.5、PM10、BC；光学类仪器可以监测的要素有消光系数、吸收系数、退偏振比等。这三类仪器构成了大气移动超级监测平台的监测系统。

本实用新型实施例中，车体1主要由车架、车厢骨架、车厢内外蒙皮、裙边舱23工具箱以及各类装饰件等组成。车辆分为控制舱、前仪器舱、后仪器舱、设备舱四舱结构。车体1参数包括：外形尺寸：长×宽×高(mm)12900 ×2540×3990；车体1内部装潢采用铝塑板制作。

车体1采用半挂车车架由后轴、悬挂、底架等组成；车架采用16Mn 钢材焊接而成，在车架上安装有机械支腿及液压驱动的前支腿9以及安装支架；在车架中部，安装有裙边舱23作为大型工具箱；车架下部安装支持后行走轮8 的空气悬挂系统和带ABS制动系统的后轮轴等；车体1的车厢骨架是内、外覆件的基础，由各种高强度异形管材分片组焊而成，骨架与蒙皮之间采用聚氨酯发泡处理，提高了厢壁强度并具有良好的保温作用。

车体1轴距8830+1300mm，前/后轮距-/1900mm，700/2070mm销前悬/后悬，接近角/离去角-/12°，最大总质量21000kg，鞍座最大允许承载质量8500kg，行走轮8轮胎规格8.25R16LT 16PR；含备胎轮胎数9个；空气悬挂型式。

车体1本身由沃尔沃FH460柴油牵引车和半挂式改装车厢组成，半挂式车厢就直接根据上述设计模型直接生产制造。装载仪器设备后的总质量为 21000kg，故整个平台全长近20米，宽2.6米，高4米，总质量近30吨。车厢内部的空间宽敞，为了安装高精度的监测仪器，还采用了减震、低噪音的设计，为了方便平台的参观、展示及仪器的维护，在车体1车厢的一侧安装了后侧门 19、前侧门20两扇门，以及半段式上翻门5、半段式下翻平台6外拓展结构的设计。

本实用新型实施例中，车体1上安装空调系统对于整个车厢内的温度调节，车体1安装4台1.5匹壁挂式空调外机13，前空调内机14、后空调内机18、侧空调内机6c多部空调内机分别安装于控制室2、常规检测室3、特种监测室4。

车体1上安装的电源系统G中设置有交流主供电系统(AC)和辅助直流供电系统(DC)。其中，交流主供电系统供电分别由外接220V交流电源或安装于车辆发电机舱内的一台220V、23KVA开普柴油发电机组提供，电源系统G 配备电动电缆盘含30米3×6平方电缆线、配电盒、直流稳压器等专用设备。辅助直流供电系统配有2个12V、200AH蓄电池，可为车辆提供24V直流电源。裙边舱23及设备舱照明灯具、液压系统电源由加装蓄电池提供。车体1基本信号灯具采用主车24V直流电源。车体1整车电路具有短路、过载、漏电保护功能，整车接地保护采用接地钢钎。

车体1上安装的液压系统C主要包括地板滑移式侧拉厢7伸缩系统、后侧门19和前侧门20侧翼门启闭系统、半段式下翻平台6和地板滑移式侧拉厢 7平台伸展系统、前支腿9和液压支撑装置10液压支承系统等。液压系统C采用液压油泵及电机，其中安装油封液压油缸。液压系统C具有噪声小，体积小，工作平稳可靠，使用安全等优点。

车体1的中部左侧为半段式上翻门5结合平台带护栏半段式下翻平台6结构，为轻质高强度复合板材质。半段式下翻平台6与地板滑移式侧拉厢7 两平台油缸立柱骨架之间设置隔墙，该隔墙上设置对开式玻璃移门31，方便展览参观；车体1的中部右侧为向外扩展1.55米的地板滑移式侧拉厢7结构；控制室2后部设前隔墙，该前隔墙上设置前移门28；控制室2前壁安装两台1.5P 壁挂式的前空调内机14。

车体1的后仪器舱作为特种监测室4，特种监测室4后壁设置固定墙结构后内壁30，且在特种监测室4后壁设一部1.5P壁挂式的后空调内机18。

车体1尾部设置设备舱16，后内壁30安装在特种监测室4与设备舱 16之间，设备舱16分隔为上、下两层。上层可以设置为空调外机舱，放置两台 1.5P壁挂式空调外机13，在该舱两侧设散热百叶窗25，设备舱16后部设置双门对开式的尾门15，尾门15门上带百叶窗；下层为发电机舱，在发电机舱内部放置一台柴油发电机组17，发电机舱两侧布置检修门，尾门15门上均带百叶窗。

车体1下部两侧为裙边舱23，裙边舱23作为配件存储空间，裙边舱 23内主要放置电缆盘、配电盒、蓄电池、液压动力单元等设备，舱门采用铝合金材料，其锁具采用优质行李舱锁具，可靠性好，密封性强。裙边舱23内安装壁式照明灯具，为工作人员取放物资提供充足的光源。

车体1内部安装灯具包括组合尾灯、前后示廓灯、左右侧标志灯、牌照灯等，车体1内安装筒灯，作为一般照明用。

车体1左侧半段式上翻门5、半段式下翻平台6结合，半段式下翻平台6伸展台展开尺寸：长×宽(mm)5225×1140，车体1右侧扩展1.55米的地板滑移式侧拉厢7结构。地板滑移式侧拉厢7尺寸：长×宽×高(mm)3625 ×1640×1985；地板滑移式侧拉厢7展开、平台打开后总面积(40m²)。

控制室2前方左前部设置外机前仓12隔舱，分上、下两层，各放置一台1.5P壁挂式空调外机13，每个隔舱均设置一件外开的外前门11，外前门 11上及左侧固定墙上均设置散热百叶窗25，在酷热天气可打开通风散热；控制室2左侧设置一平开式的前侧门20作为工作门，右侧为固定墙结构，控制舱内前部安装一台1.5P壁挂式空调内机，控制室2后部为一隔墙，该隔墙上设置前移门28。

控制室2左侧的前侧门20后方与半段式上翻门5、半段式下翻平台 6之间外墙上竖立固定安装油缸立柱，在该油缸立柱与前侧门20之间外壁上竖立设置嵌壁式外梯架22作为一部登顶梯。嵌壁式外梯架22顶部的车体1顶面安装顶扶手26。

本实用新型实施例中，大气环境监测系统A中主要由常规六参数监测仪器、黑碳气溶胶、浊度仪、激光雷达、质谱仪等仪器组成，这些仪器构成了能监测反应性气体浓度、气溶胶浓度和VOCs种类浓度的观测系统。这些仪器按照设计安装在控制室2和特种监测室4，同时，特种监测室4还安装有激光雷达和质谱仪，其他仪器均安装在常规检测室3。

大气环境监测系统A中的各观测仪器及观测仪器包括：Teledyne API T100二氧化硫分析仪，紫外荧光法测量SO₂；Teledyne API T200氮氧化物分析仪化学发光法测量NO/NO₂/NO_X；Teledyne API T300U一氧化碳分析仪红外相关法测量CO；Teledyne API T400臭氧分析仪紫外吸收法测量O₃；Thermo5030i-DHEAA SHARP颗粒物监测仪β射线吸收法测量PM10；Thermo5030i-DHVAA SHARP颗粒物监测仪β射线吸收法测量PM2.5；Thermo5012-B1WPEDA MAAP黑碳气溶胶监测仪红外吸收法测量BC浓度；北京塞克玛Aurora 3000Ecotech大气气溶胶浊度仪气溶胶光散射特性原理测量气溶胶消光系数和散射系数；北京塞克玛AE-51微型黑碳仪滤膜吸收法测量BC浓度；无锡中科光电AGHJ-I-LIDAR(HPL)大气颗粒物监测激光雷达米散射气溶胶消光系数和散射系数等光学特性；奥地利IONICON PTR-TOF 1000质谱仪质子传递反应，飞行时间质谱法测量VOCs成分和浓度；Teledyne API T700动态校准仪；Teledyne API T701零气发生器。

如图8所示，拉格朗日粒子输送与扩散模型LPDM根据观测数据和中尺度气象模式WRF的模式结果，向后模拟进行污染物溯源，向前模拟进行走行路线设计、紧急污染事件污染范围以及趋势判定。LPDM模式的后向模拟可以分析污染物的来源，它还可以前向模拟来用作预报。其具体方法是：首先，通过GFS 预报气象场驱动WRF预报模拟得到未来几天观测平台所在区域的高精度预报气象场用以驱动LPDM模型。比如，今天能用WRF模拟出来今天到5天之后长三角区域的预报气象场。观测平台就在长三角区域活动。在观测平台活动过程中，通过GPS定位获取观测平台的经纬度坐标，提供给LPDM模型，模型就能很快算出观测平台所在位置现在和接下来一段时间的气团将传输到什么位置。这样就有助于实时分析观测车上的数据和观测车行进路径的规划，这一个功能将在如果出现特殊的泄漏污染事件之后可以发挥重要作用。如果知道泄漏事件的经纬度和时间，还能通过LPDM计算接下来污染在什么时间将传输到哪里，如果观测平台需要追踪观测泄漏事件的话，观测平台可以立刻出发，在走航过程中就可以实时模拟污染物传输路线，即时为观测平台提供观测路线，也能帮助获得更好的路线规划方案。

如附图9所示，污染物溯源系统E中拉格朗日粒子输送与扩散模型 LPDM根据得出的高分辨气象场预测，进一步向前和向后模拟得出污染来源概率分布，结合排放清单评估污染减排效果，而且经过污染浓度预测和详细污染来源分析进行污染归因；在质疑过程中形成污染减排方案反馈对比校正污染来源概率分布结果。

LPDM模式可以快速给出每个网格对关注区域的污染贡献，因而为污染成因分析和污染应急减排提供有效的详细的数据支撑。它是一种基于拉格朗日观点的中小尺度粒子扩散模式，假设在受体点释放一定量的粒子，随着粒子的后向扩散计算，可推出粒子可能的来源，若计算粒子的前向扩散，可推算出粒子将输送至的区域，以及粒子在每一个三维网格驻留的时间。基于高分辨率的气象数据，可以网格尺度详细计算污染来源地区，结合排放清单可以进一步给出各个网格各种污染源排放对所关注地区的贡献，同时，还可以分钟甚至秒级别快速给出不同应急减排措施下的减排效果，为有针对性的污染应急控制提供科学支撑。模型输出结果的水平空间分辨率达到3km；实现特定地区未来3-7天内气团来源概率分布预测；实现每个网格对受体点的潜在浓度贡献；实现追溯潜在的源贡献特征；实现不同减排情景的快速评估。

无线数据通讯系统F通过安装移动无线网络设备，再加上中国联通的电话卡，实现无线网络对整个监测平台的覆盖。监测平台上的仪器和计算机在继续安装了无线网卡之后就可以直接连入互联网，既可以完成GDAS气象数据的下载等其他数据传输，也可以进行GPS定位，还可以进行远程监控和帮助。

本实用新型实施例应用场景包括：

(1)2016年9月1日，在江苏省环保厅的的组织下，大气移动超级监测参加了杭州G20峰会的环境保障工作，负责江苏地区的大气环境监测，提供数据和环境保障支撑。监测地点在经过多方讨论分析之后，选择在了江苏、上海和浙江三地的交界处——周庄，然后再通过实地考察之后，最终停放在了周庄的苏州大学应用技术学院内。

经过了为期8天的环境监测，虽然最初几天出现了一些问题，但是监测人员也立即制定对策，在当天就妥善解决了。监测期间，大部分监测仪器运行正常，只有一台仪器出现了几个小时的故障，获得了有效的监测数据，和质量预报模式给出的结果相近，最终顺利收工。这次监测，第一次锻炼了队伍，实践了大气野外监测方案和程序，发现了移动监测平台潜在的问题，并进行了处理和改良，为以后的工作积累了经验。

(2)2016年10月29日，由南京大学牵头的国家重点研发计划“大气污染成因与控制技术研究”的重点专项项目“我国东部沿海大气复合污染天空地一体化监测技术”的项目启动会在南京大学仙林校区召开，大气移动超级监测平台也参加了这个项目，且一同前往了南京大学仙林校区。

(3)2016年12月，应南京大学大气科学学院丁爱军教授的邀请，大气移动超级监测平台再次前往南京大学仙林校区，参加大气科学学院的冬季强化观测。

(4)2017年1月2日，大气移动超级监测平台再次开往南京，来到南京市江宁区银杏湖乐园景区附近，参加国家自然科学基金——烟花实验。移动监测平台负责实验周围的地面大气监测任务，实验的关键部分则依靠移动观测平台配备的无人机携带便携仪器直接穿过烟花烟雨来完成，从而获得烟花燃放后最初的、第一时间的大气成分数据

(5)2017年11月至12月，大气移动超级监测平台前往上海市奉贤区，在华东理工大学奉贤校区进行国家大气专项“我国东部沿海大气复合污染天空地一体化监测技术”的外场试验。移动监测平台再次负责地面大气监测任务。

本实用新型实施例在工作时采用定点观测模式。移动观测平台在达到观测地点后，打开平台的直流电源开关，通过直流蓄电池的供电，平台的液压系统可以开始正常工作，先降下平台尾部的支撑腿，再通过手摇把手降下平台前部的支撑腿。然后通过液压系统拉出侧拉厢、打开上下翻板，最后通过电缆盘以及外接电缆将市电接入平台内，就完成了移动观测平台的展开部署。接下来就可以进行观测仪器的准备工作了。在移动观测平台展开后，定点观测时，两台SHARP、 MAAP和Nephelometer的采样管仅通过侧拉厢顶的3个采样口穿出平台顶部，此时前仪器室与侧拉厢对应的3个采样口就空出来了，而且侧拉厢伸出之后，前仪器室也空出了大部分空间，在遇到重大强化观测时，还可以在此处放置许多仪器，一同进行观测。在河南新乡观测时期，就在前仪器室另外又放置了多台仪器一同观测，而且在后仪器室也另外放置了仪器。

Claims

1.一种模块化全功能拓展大气监测移动平台,其特征在于，车体(1)以及大气移动超级监测平台安装并得到液压系统(C)、电源系统(G)和空调系统(H)支持，其中，由车体(1)拓展出地板滑移式侧拉厢(7)，以及半段式上翻门(5)和半段式下翻平台(6)；大气环境监测系统(A)由仪器校准系统(B)提供校准支持，大气环境监测系统(A)通过数据集成系统(D)监测采集数据提供给污染物溯源系统(E)进行分析评估处理，最终通过无线数据通讯系统(F)进行远程传送；车体(1)底部后侧安装行走轮(8)，前侧通过液压支撑装置(10)安装前支腿(9)；车体(1)内由前向后依次由前移门(28)和后移门(29)分隔为控制室(2)、常规检测室(3)和特种监测室(4)，车体(1)内嵌入安装地板滑移式侧拉厢(7)，地板滑移式侧拉厢(7)向外移动形成拓展室，同时，车体(1)外壁安装半段式上翻门(5)和半段式下翻平台(6)，半段式上翻门(5)上边缘和半段式下翻平台(6)下边缘分别与车体(1)的外壁顶沿和底缘铰接，而且其中部分别通过液压伸缩装置(6b)连接车体(1)外壁，半段式上翻门(5)和半段式下翻平台(6)外翻延伸形成拓展平台；车体(1)上安装大气环境监测系统(A)、仪器校准系统(B)、液压系统(C)、数据集成系统(D)、污染物溯源系统(E)、无线数据通讯系统(F)、配电系统(G)和空调系统(H)；污染物溯源系统(E)包括一台曙光塔式服务器和工控机。

2.如权利要求1所述的模块化全功能拓展大气监测移动平台，其特征在于，控制室(2)和特种监测室(4)分别在车体(1)外壁安装后侧门(19)和前侧门(20)；半段式下翻平台(6)边缘安装左折叠支腿(6a)；地板滑移式侧拉厢(7)外侧边缘右折叠支腿(7a)，地板滑移式侧拉厢(7)底部与对应的车体(1)底板上安装滑移轨道(7b)；车体(1)侧面下部向车体内嵌入安装裙边舱(23)；车体(1)尾部设置设备舱(16)放置柴油发电机组(17)，设备舱(16)后部设置尾门(15)，空调外机(13)安装在车体(1)前后端，控制室(2)、常规检测室(3)和特种监测室(4)内分别安装前空调内机(14)、侧空调内机(6c)和后空调内机(18)。

3.如权利要求1所述的模块化全功能拓展大气监测移动平台，其特征在于，车体(1)内安装电子显示屏，控制室(2)外安装摄像头。

4.如权利要求1所述的模块化全功能拓展大气监测移动平台，其特征在于，大气环境监测系统(A)中的激光雷达完全固定在特种监测室(4)内，大气环境监测系统(A)配备的激光雷达为单波长双通道高能扫描激光雷达，车体(1)的顶部有一个激光顶窗(33)供激光雷达发射激光的垂直光路。

5.如权利要求1所述的模块化全功能拓展大气监测移动平台，其特征在于，车体(1) 的顶部一共设计了10个采样口(32)，并配有防水法兰，在控制室(2)顶部有4个采样口(32)，在地板滑移式侧拉厢(7)顶有3个采样口(32)，且这3个采样口(32)与控制室(2)顶部其中3个采样口(32)的位置相对应，另外3个采样口(32)设在特种监测室(4)顶部。

6.如权利要求1所述的模块化全功能拓展大气监测移动平台，其特征在于，数据采集系统(D)中，仪器机柜上安装有一台专门的数据采集仪器ES8832-II，配置有多个USB、RS232、VGA和以太网接口，以及多路模拟量和数字量的输入输出通道。

7.如权利要求1所述的模块化全功能拓展大气监测移动平台，其特征在于，车体(1)安装4台1.5匹壁挂式空调外机(13)，前空调内机(14)、后空调内机(18)、侧空调内机(6c)多部空调内机分别安装于控制室(2)、常规检测室(3)、特种监测室(4)。

8.如权利要求1所述的模块化全功能拓展大气监测移动平台，其特征在于，电源系统(G)中设置有交流主供电系统AC和辅助直流供电系统DC，其中，交流主供电系统供电分别由外接220V交流电源或安装于车辆发电机舱内的一台220V、23KVA开普柴油发电机组提供，电源系统(G)配备电动电缆盘含30米3×6平方电缆线、配电盒、直流稳压器等专用设备，辅助直流供电系统配有2个12V、200AH蓄电池，为车辆提供24V直流电源。

9.如权利要求1所述的模块化全功能拓展大气监测移动平台，其特征在于，车体(1)下部两侧为裙边舱(23)。