一、背景描述

根據(jù)國家環(huán)保部監(jiān)測數(shù)據(jù)，目前一些大中城市的霧霾天氣較為嚴(yán)重，尤其是在京津冀、長三角、珠三

角較為嚴(yán)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?？諝馕廴緡?yán)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(chǎn)能過剩、能源消耗過大和以煤為主的能源結(jié)構(gòu)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(yuǎn)遠(yuǎn)超過了環(huán)境容量等多種原因。其中，因     建筑施工產(chǎn)生的揚塵污染，已經(jīng)成為影響城市空氣質(zhì)量的主要原因之一。

1.1 系統(tǒng)建設(shè)

為此，揚塵在線監(jiān)測系統(tǒng)，利用物聯(lián)網(wǎng)感知、數(shù)據(jù)無線通訊、數(shù)據(jù)庫和地理信息系統(tǒng)等*技術(shù)，集     數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸與視頻字符疊加為一體，實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，把采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)實時上報到云平臺，并     通過大數(shù)據(jù)對其統(tǒng)計分析與展示。數(shù)據(jù)以圖表形式展示、報警信息提示記錄及查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計排名與分析     處理、用戶及設(shè)備的管理和報警級別的設(shè)置等功能，功能齊全、性能穩(wěn)定、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實用、技術(shù)先     進(jìn)。

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(shè)依據(jù)

l 國家標(biāo)準(zhǔn) 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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn) 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(zhì)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(jù)采集處理單元，視頻字符疊加單元，數(shù)據(jù)傳輸單     元，戶外 LED 顯示單元，數(shù)據(jù)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(jù)上傳、數(shù)據(jù)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(jù)進(jìn)行連續(xù)自動監(jiān)測，環(huán)境數(shù)據(jù)每分鐘采集一次數(shù)據(jù)，并實時上傳至服務(wù)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(jù)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(jù)準(zhǔn)確性提供可靠保障；

3. 氣象監(jiān)測單元

山東恩易整套設(shè)備具備風(fēng)速、風(fēng)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(jù)的后期分     析提供氣象參數(shù)；特別是通過風(fēng)向?qū)P塵的運動趨勢做科學(xué)預(yù)測和報警；在不同的氣象條件下，對揚塵、     噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù)做科學(xué)的修正；

4. 數(shù)據(jù)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(jù)進(jìn)行判別、檢查和存儲；對采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)按照統(tǒng)計     要求進(jìn)行統(tǒng)計分析處理，將處理后的數(shù)據(jù)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(jù)現(xiàn)場顯示，給施工單位自查、自控提供數(shù)據(jù)支撐；達(dá)到噪聲揚塵超標(biāo)及時控制降低功

能；

6. 數(shù)據(jù)展示平臺

本系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)不僅可以上報至各級政府的數(shù)據(jù)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(jīng)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(jù)傳給主控，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超標(biāo)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(shè)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(chǔ)，結(jié)合微光電探測技術(shù)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(jù)采集處理單元

數(shù)據(jù)采集主機是整個系統(tǒng)的核心，完成各項監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集（大氣溫度、大氣濕度、噪聲、PM2.5、

PM10、TSP、風(fēng)速、風(fēng)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(jù)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(jù)傳給主控機，當(dāng)采集的數(shù)據(jù)超出預(yù)設(shè)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(shè)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(jù)、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(jù)展示統(tǒng)計和后臺數(shù)據(jù)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(jù)不僅可以上報至各級政府的數(shù)據(jù)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(diào)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(shè)短缺等問題；

l 能夠?qū)崟r掌握工地的揚塵空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)(AQI、PM10、PM2.5、TSP、噪聲、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕     度)，快速定位揚塵超標(biāo)工地所在位置，使監(jiān)管人員迅速采取對應(yīng)措施；

l 通過對揚塵大數(shù)據(jù)的匯總分析，可以對所有設(shè)備進(jìn)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(jù)支持。

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