一、背景描述

根據國家環保部監測數據，目前一些大中城市的霧霾天氣較為嚴重，尤其是在京津冀、長三角、珠三

角較為嚴重。監測表明，這些地區每年出現霾的天數在 100 天以上，個別城市甚至超過 200 天。空氣污染嚴重的深層次原因是我國快速工業化、城鎮化過程中所積累環境問題的顯現，高耗能、高排放、重污 染、產能過剩、能源消耗過大和以煤為主的能源結構持續強化，城市機動車保有量的快速增長，污染排放     量的大幅增加，建筑工地遍地開花，主要的大氣污染排放總量遠遠超過了環境容量等多種原因。其中，因     建筑施工產生的揚塵污染，已經成為影響城市空氣質量的主要原因之一。

1.1 系統建設

為此，揚塵在線監測系統，利用物聯網感知、數據無線通訊、數據庫和地理信息系統等*技術，集     數據采集、數據傳輸與視頻字符疊加為一體，實時監測數據，把采集到的環境數據實時上報到云平臺，并     通過大數據對其統計分析與展示。數據以圖表形式展示、報警信息提示記錄及查詢、數據統計排名與分析     處理、用戶及設備的管理和報警級別的設置等功能，功能齊全、性能穩定、安全可靠、經濟實用、技術先     進。

該系統平臺不止有揚塵在線監測 WEB 端，手機 APP 也是重要部分。

1.2 建設依據

l 國家標準 GB 5748-85《作業場所空氣中粉塵測定方法》

l 衛生部行業標準WS/T206－2001《公共場所空氣中可吸入顆粒物（PM10）測定方法－光散射    法》；

l 符合勞動部行業標準LD98－1996《空氣中粉塵濃度的光散射式測定法》；

l 國家職業衛生標準 GBZ2-2002《工作場所有害因素職業接觸限值》及 GBZ 159－2004《工作場所空氣中有害物質監測的采樣規范》

二、系統介紹

該系統主要由顆粒物、噪聲、氣象等監測單元，數據采集處理單元，視頻字符疊加單元，數據傳輸單     元，戶外 LED 顯示單元，數據展示平臺，聯動控制單元等組成，實現工地環境監測、數據上傳、數據展示、統計分析、視頻疊加等功能，對接政府監測平臺，實現工地環境的 24 小時監管。

1. 顆粒物監測單元

對環境數據進行連續自動監測，環境數據每分鐘采集一次數據，并實時上傳至服務器供后臺程序統計     和分析。揚塵監測包括 PM10、PM2.5、TSP(總懸浮顆粒)等，并實時上傳到數據中心和監控平臺；

2. 噪聲監測單元

提供全天候戶外噪聲采集傳感單元，對傳感器的戶外監測安全和數據準確性提供可靠保障；

3. 氣象監測單元

山東恩易整套設備具備風速、風向、溫度、濕度等環境參數的監測，為揚塵和噪聲監測數據的后期分     析提供氣象參數；特別是通過風向對揚塵的運動趨勢做科學預測和報警；在不同的氣象條件下，對揚塵、     噪聲監測數據做科學的修正；

4. 數據采集處理單元

該單元是整套系統的中樞，對所收取的監測數據進行判別、檢查和存儲；對采集的監測數據按照統計     要求進行統計分析處理，將處理后的數據上報至云平臺，并控制參數的本地化顯示，實現環境參數與視頻     監控畫面的融合；

5. 戶外 LED 顯示單元

實時監測數據現場顯示，給施工單位自查、自控提供數據支撐；達到噪聲揚塵超標及時控制降低功

能；

6. 數據展示平臺

本系統的監測數據不僅可以上報至各級政府的數據云平臺，也可上報恩易揚塵在線監測平臺，更能與

現場的監控視頻融合，將現場的環境參數以字符形式顯示在視頻監控畫面上，實現本地環境參數與本地視     頻的融合，隨視頻一起存儲，防篡改，一經疊加存在。

7. 聯動控制單元

通過前端傳感器采集各項數據傳給主控，當監測數據超標時，主控向繼電器發出命令，繼電器由常開     變常閉，交流接觸器瞬間吸合，觸發聯動噴淋裝置。

三、硬件介紹

3.2 顆粒物監測單元

設備使用激光散射法測量揚塵濃度。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 Gustav Mie 粒子光散射理論為基礎，結合微光電探測技術而制作的一套完整的空氣顆粒分布濃度測量系統。

3.5 數據采集處理單元

數據采集主機是整個系統的核心，完成各項監測數據的采集（大氣溫度、大氣濕度、噪聲、PM2.5、

PM10、TSP、風速、風向等），控制 LED 大屏的參數顯示，實現各項參數在視頻畫面上的疊加，完成數據參數的記錄分析及上報至政府的云平臺，實現各項參數的有效監管。

3.7 聯動控制單

通過前端傳感器采集各項數據傳給主控機，當采集的數據超出預設的數值時，此時主控給中間繼電器     發出命令，中間繼電器由常開變常閉，交流接觸器瞬間吸合，觸發噴霧設備動作。

四、環境監測云平臺

4.1 環境監測云平臺簡介

該軟件平臺由揚塵在線監控 WEB 系統和揚塵在線監控手機APP 系統組成，其中揚塵在線監控 WEB 系統又主要分為監控前臺和后臺管理兩大部分。監控前臺包括了實時數據、報警信息、統計分析三個大的     模塊。

4.2 揚塵在線監控 WEB 系統

揚塵在線監控 WEB 系統總體框架分前臺數據展示統計和后臺數據管理兩部分。

五、視頻監控融合展示

本系統的監測數據不僅可以上報至各級政府的數據云平臺，更能與現場的監控視頻相融合，將現場的環境參數以字符形式顯示在視頻監控畫面上，實現本地環境參數與本地視頻的融合，將環境參數以字符形     式疊加顯示在攝像機的視頻畫面上，并能隨視頻一起存儲，防篡改，只要能夠調取現場的視頻，環境參數     即可展示在視頻監控畫面上。

六、方案效果

l 有效地降低公司或政府的監管成本、提高監管效率。有效解決政府監管人手不足，監管手段落后、監     管信息化建設短缺等問題；

l 能夠實時掌握工地的揚塵空氣質量數據(AQI、PM10、PM2.5、TSP、噪聲、風速、風向、溫度、濕     度)，快速定位揚塵超標工地所在位置，使監管人員迅速采取對應措施；

l 通過對揚塵大數據的匯總分析，可以對所有設備進行污染排名，直觀展示整個地區的揚塵污染狀況，     為政府部門的宏觀決策提供數據支持。

l 揚塵氣象污染報警數據都會保存到揚塵在線監測系統數據庫中，可以隨時查詢，隨時調取，使執法人     員在執法時做到有理有據，避免工地推諉扯皮，推卸責任；