一、背景描述

根據國家環(huán)保部監(jiān)測數(shù)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(jiān)測表明，這些地區(qū)每年出現(xiàn)霾的天數(shù)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(yè)化、城鎮(zhèn)化過程中所積累環(huán)境問題的顯現(xiàn)，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(xù)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(huán)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(tǒng)建設

為此，揚塵在線監(jiān)測系統(tǒng)，利用物聯(lián)網感知、數(shù)據無線通訊、數(shù)據庫和地理信息系統(tǒng)等*技術，集     數(shù)據采集、數(shù)據傳輸與視頻字符疊加為一體，實時監(jiān)測數(shù)據，把采集到的環(huán)境數(shù)據實時上報到云平臺，并     通過大數(shù)據對其統(tǒng)計分析與展示。數(shù)據以圖表形式展示、報警信息提示記錄及查詢、數(shù)據統(tǒng)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(wěn)定、安全可靠、經濟實用、技術先     進。

該系統(tǒng)平臺不止有揚塵在線監(jiān)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(yè)場所空氣中粉塵測定方法》

l 衛(wèi)生部行業(yè)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(yè)標準LD98－1996《空氣中粉塵濃度的光散射式測定法》；

l 國家職業(yè)衛(wèi)生標準 GBZ2-2002《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》及 GBZ 159－2004《工作場所空氣中有害物質監(jiān)測的采樣規(guī)范》

二、系統(tǒng)介紹

該系統(tǒng)主要由顆粒物、噪聲、氣象等監(jiān)測單元，數(shù)據采集處理單元，視頻字符疊加單元，數(shù)據傳輸單     元，戶外 LED 顯示單元，數(shù)據展示平臺，聯(lián)動控制單元等組成，實現(xiàn)工地環(huán)境監(jiān)測、數(shù)據上傳、數(shù)據展示、統(tǒng)計分析、視頻疊加等功能，對接政府監(jiān)測平臺，實現(xiàn)工地環(huán)境的 24 小時監(jiān)管。

1. 顆粒物監(jiān)測單元

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

2. 噪聲監(jiān)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(jiān)測安全和數(shù)據準確性提供可靠保障；

3. 氣象監(jiān)測單元

山東恩易整套設備具備風速、風向、溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測，為揚塵和噪聲監(jiān)測數(shù)據的后期分     析提供氣象參數(shù)；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(jiān)測數(shù)據做科學的修正；

4. 數(shù)據采集處理單元

該單元是整套系統(tǒng)的中樞，對所收取的監(jiān)測數(shù)據進行判別、檢查和存儲；對采集的監(jiān)測數(shù)據按照統(tǒng)計     要求進行統(tǒng)計分析處理，將處理后的數(shù)據上報至云平臺，并控制參數(shù)的本地化顯示，實現(xiàn)環(huán)境參數(shù)與視頻     監(jiān)控畫面的融合；

5. 戶外 LED 顯示單元

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

能；

6. 數(shù)據展示平臺

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

現(xiàn)場的監(jiān)控視頻融合，將現(xiàn)場的環(huán)境參數(shù)以字符形式顯示在視頻監(jiān)控畫面上，實現(xiàn)本地環(huán)境參數(shù)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(lián)動控制單元

通過前端傳感器采集各項數(shù)據傳給主控，當監(jiān)測數(shù)據超標時，主控向繼電器發(fā)出命令，繼電器由常開     變常閉，交流接觸器瞬間吸合，觸發(fā)聯(lián)動噴淋裝置。

三、硬件介紹

3.2 顆粒物監(jiān)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(tǒng)。

3.5 數(shù)據采集處理單元

數(shù)據采集主機是整個系統(tǒng)的核心，完成各項監(jiān)測數(shù)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(shù)顯示，實現(xiàn)各項參數(shù)在視頻畫面上的疊加，完成數(shù)據參數(shù)的記錄分析及上報至政府的云平臺，實現(xiàn)各項參數(shù)的有效監(jiān)管。

3.7 聯(lián)動控制單

通過前端傳感器采集各項數(shù)據傳給主控機，當采集的數(shù)據超出預設的數(shù)值時，此時主控給中間繼電器     發(fā)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(fā)噴霧設備動作。

四、環(huán)境監(jiān)測云平臺

4.1 環(huán)境監(jiān)測云平臺簡介

該軟件平臺由揚塵在線監(jiān)控 WEB 系統(tǒng)和揚塵在線監(jiān)控手機APP 系統(tǒng)組成，其中揚塵在線監(jiān)控 WEB 系統(tǒng)又主要分為監(jiān)控前臺和后臺管理兩大部分。監(jiān)控前臺包括了實時數(shù)據、報警信息、統(tǒng)計分析三個大的     模塊。

4.2 揚塵在線監(jiān)控 WEB 系統(tǒng)

揚塵在線監(jiān)控 WEB 系統(tǒng)總體框架分前臺數(shù)據展示統(tǒng)計和后臺數(shù)據管理兩部分。

五、視頻監(jiān)控融合展示

本系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據不僅可以上報至各級政府的數(shù)據云平臺，更能與現(xiàn)場的監(jiān)控視頻相融合，將現(xiàn)場的環(huán)境參數(shù)以字符形式顯示在視頻監(jiān)控畫面上，實現(xiàn)本地環(huán)境參數(shù)與本地視頻的融合，將環(huán)境參數(shù)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(xiàn)場的視頻，環(huán)境參數(shù)     即可展示在視頻監(jiān)控畫面上。

六、方案效果

l 有效地降低公司或政府的監(jiān)管成本、提高監(jiān)管效率。有效解決政府監(jiān)管人手不足，監(jiān)管手段落后、監(jiān)     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(shù)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(jiān)管人員迅速采取對應措施；

l 通過對揚塵大數(shù)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(qū)的揚塵污染狀況，     為政府部門的宏觀決策提供數(shù)據支持。

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