一、背景描述

根据国家环保部监测数据，目前一些大中城市的雾霾天气较为严重，尤其是在京津冀、长三角、珠三

角较为严重。监测表明，这些地区每年出现霾的天数在 100 天以上，个别城市甚至超过 200 天。空气污染严重的深层次原因是我国快速工业化、城镇化过程中所积累环境问题的显现，高耗能、高排放、重污 染、产能过剩、能源消耗过大和以煤为主的能源结构持续强化，城市机动车保有量的快速增长，污染排放     量的大幅增加，建筑工地遍地开花，主要的大气污染排放总量远远超过了环境容量等多种原因。其中，因     建筑施工产生的扬尘污染，已经成为影响城市空气质量的主要原因之一。

1.1 系统建设

为此，扬尘在线监测系统，利用物联网感知、数据无线通讯、数据库和地理信息系统等*技术，集     数据采集、数据传输与视频字符叠加为一体，实时监测数据，把采集到的环境数据实时上报到云平台，并     通过大数据对其统计分析与展示。数据以图表形式展示、报警信息提示记录及查询、数据统计排名与分析     处理、用户及设备的管理和报警级别的设置等功能，功能齐全、性能稳定、安全可靠、经济实用、技术先     进。

该系统平台不止有扬尘在线监测 WEB 端，手机 APP 也是重要部分。

1.2 建设依据

l 国家标准 GB 5748-85《作业场所空气中粉尘测定方法》

l 卫生部行业标准WS/T206－2001《公共场所空气中可吸入颗粒物（PM10）测定方法－光散射    法》；

l 符合劳动部行业标准LD98－1996《空气中粉尘浓度的光散射式测定法》；

l 国家职业卫生标准 GBZ2-2002《工作场所有害因素职业接触限值》及 GBZ 159－2004《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》

二、系统介绍

该系统主要由颗粒物、噪声、气象等监测单元，数据采集处理单元，视频字符叠加单元，数据传输单     元，户外 LED 显示单元，数据展示平台，联动控制单元等组成，实现工地环境监测、数据上传、数据展示、统计分析、视频叠加等功能，对接政府监测平台，实现工地环境的 24 小时监管。

1. 颗粒物监测单元

对环境数据进行连续自动监测，环境数据每分钟采集一次数据，并实时上传至服务器供后台程序统计     和分析。扬尘监测包括 PM10、PM2.5、TSP(总悬浮颗粒)等，并实时上传到数据中心和监控平台；

2. 噪声监测单元

提供全天候户外噪声采集传感单元，对传感器的户外监测安全和数据准确性提供可靠保障；

3. 气象监测单元

山东恩易整套设备具备风速、风向、温度、湿度等环境参数的监测，为扬尘和噪声监测数据的后期分     析提供气象参数；特别是通过风向对扬尘的运动趋势做科学预测和报警；在不同的气象条件下，对扬尘、     噪声监测数据做科学的修正；

4. 数据采集处理单元

该单元是整套系统的中枢，对所收取的监测数据进行判别、检查和存储；对采集的监测数据按照统计     要求进行统计分析处理，将处理后的数据上报至云平台，并控制参数的本地化显示，实现环境参数与视频     监控画面的融合；

5. 户外 LED 显示单元

实时监测数据现场显示，给施工单位自查、自控提供数据支撑；达到噪声扬尘超标及时控制降低功

能；

6. 数据展示平台

本系统的监测数据不仅可以上报至各级政府的数据云平台，也可上报恩易扬尘在线监测平台，更能与

现场的监控视频融合，将现场的环境参数以字符形式显示在视频监控画面上，实现本地环境参数与本地视     频的融合，随视频一起存储，防篡改，一经叠加存在。

7. 联动控制单元

通过前端传感器采集各项数据传给主控，当监测数据超标时，主控向继电器发出命令，继电器由常开     变常闭，交流接触器瞬间吸合，触发联动喷淋装置。

三、硬件介绍

3.2 颗粒物监测单元

设备使用激光散射法测量扬尘浓度。用精密流量控制的真空泵吸入大气中的测试气体送至传感器测量     组件。传感器测量组件是以 Gustav Mie 粒子光散射理论为基础，结合微光电探测技术而制作的一套完整的空气颗粒分布浓度测量系统。

3.5 数据采集处理单元

数据采集主机是整个系统的核心，完成各项监测数据的采集（大气温度、大气湿度、噪声、PM2.5、

PM10、TSP、风速、风向等），控制 LED 大屏的参数显示，实现各项参数在视频画面上的叠加，完成数据参数的记录分析及上报至政府的云平台，实现各项参数的有效监管。

3.7 联动控制单

通过前端传感器采集各项数据传给主控机，当采集的数据超出预设的数值时，此时主控给中间继电器     发出命令，中间继电器由常开变常闭，交流接触器瞬间吸合，触发喷雾设备动作。

四、环境监测云平台

4.1 环境监测云平台简介

该软件平台由扬尘在线监控 WEB 系统和扬尘在线监控手机APP 系统组成，其中扬尘在线监控 WEB 系统又主要分为监控前台和后台管理两大部分。监控前台包括了实时数据、报警信息、统计分析三个大的     模块。

4.2 扬尘在线监控 WEB 系统

扬尘在线监控 WEB 系统总体框架分前台数据展示统计和后台数据管理两部分。

五、视频监控融合展示

本系统的监测数据不仅可以上报至各级政府的数据云平台，更能与现场的监控视频相融合，将现场的环境参数以字符形式显示在视频监控画面上，实现本地环境参数与本地视频的融合，将环境参数以字符形     式叠加显示在摄像机的视频画面上，并能随视频一起存储，防篡改，只要能够调取现场的视频，环境参数     即可展示在视频监控画面上。

六、方案效果

l 有效地降低公司或政府的监管成本、提高监管效率。有效解决政府监管人手不足，监管手段落后、监     管信息化建设短缺等问题；

l 能够实时掌握工地的扬尘空气质量数据(AQI、PM10、PM2.5、TSP、噪声、风速、风向、温度、湿     度)，快速定位扬尘超标工地所在位置，使监管人员迅速采取对应措施；

l 通过对扬尘大数据的汇总分析，可以对所有设备进行污染排名，直观展示整个地区的扬尘污染状况，     为政府部门的宏观决策提供数据支持。

l 扬尘气象污染报警数据都会保存到扬尘在线监测系统数据库中，可以随时查询，随时调取，使执法人     员在执法时做到有理有据，避免工地推诿扯皮，推卸责任；