工地揚塵在線監(jiān)測系統(tǒng)

概述

建筑工地揚塵在線監(jiān)測系統(tǒng)是集成顆粒物在線監(jiān)測儀、噪聲在線監(jiān)測儀、氣象參數(shù)傳感器、視頻監(jiān)控儀、數(shù)據(jù)采集板及信息數(shù)據(jù)平臺等技術為一體的開放式污染源在線監(jiān)測終端，主要應用于建筑揚塵、沙石場、堆煤場、桔桿焚燒等無組織煙塵污染源排放及居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、道路交通、施工區(qū)域等的環(huán)境空氣質量的在線實時自動監(jiān)控。

揚塵在線監(jiān)測系統(tǒng)由揚塵在線監(jiān)測儀與數(shù)據(jù)平臺等兩個主要部分構成。揚塵在線監(jiān)測儀集成了大氣顆粒物濃度監(jiān)測、溫濕度及風速風向監(jiān)測、噪聲監(jiān)測、現(xiàn)場實時視頻監(jiān)控；數(shù)據(jù)平臺是一個互聯(lián)網(wǎng)架構的網(wǎng)絡化平臺，監(jiān)測儀所得數(shù)據(jù)均通過有線、無線或3G網(wǎng)絡及時傳遞到數(shù)據(jù)平臺便于管控，平臺還具備對數(shù)據(jù)的報警處理、記錄、查詢、統(tǒng)計、報表輸出等多項功能。

原理與組成

系統(tǒng)原理

揚塵在線監(jiān)測系統(tǒng)集成了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算技術，通過光散射在線監(jiān)測儀、360球形攝像頭、氣象五參數(shù)采集設備和采集傳輸?shù)仍O備，實現(xiàn)了實時、遠程、自動監(jiān)控顆粒物濃度。數(shù)據(jù)通過采用3G/有線網(wǎng)絡傳輸，可以在智能移動平臺、桌面PC機等多終端訪問。監(jiān)控平臺還具有多種統(tǒng)計和高濃度報警功能，可廣泛應用于工廠、企業(yè)及建筑工地等無組織排放的實時監(jiān)控。

系統(tǒng)組成

1）感知層：揚塵在線監(jiān)測儀，其包括顆粒物濃度監(jiān)測儀、氣象五參數(shù)監(jiān)測儀、噪聲監(jiān)測儀和視頻監(jiān)控攝像機，對顆粒物濃度、氣象參數(shù)、噪聲和現(xiàn)場視頻進行連續(xù)自動在線監(jiān)測；

2）傳輸層：可以采用有線、無線或3G等方式傳輸各種監(jiān)測數(shù)據(jù)；

3）平臺層：數(shù)據(jù)服務云平臺，依托在監(jiān)測平臺的數(shù)據(jù)，進行系統(tǒng)分析，提供跨區(qū)域、全時間、多層次的數(shù)據(jù)挖掘和對比，為科學治理霧霾提供數(shù)據(jù)支撐；

4）應用層：面向各級管理部門、被監(jiān)測單位等用戶，實現(xiàn)基于Web的污染源實時數(shù)據(jù)在線監(jiān)測、現(xiàn)場圖像和視頻的監(jiān)控、污染源超標報警、以及面向不同需求的各種管理與統(tǒng)計分析。

揚塵在線監(jiān)測儀

揚塵在線監(jiān)測儀主要由數(shù)據(jù)采集傳輸子系統(tǒng)、粉塵監(jiān)測儀、氣象五參數(shù)測量單元、噪聲測量單元、視頻監(jiān)控單元、供電模塊、箱體及其附件組成。

1) 粉塵監(jiān)測儀

粉塵監(jiān)測儀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)。

粉塵監(jiān)測儀巧妙設計光敏感區(qū)作為粒子散射發(fā)生的場所，當粒子經(jīng)過聚焦激光所形成的光敏感區(qū)后，粒子散射的光被探測窗口上的微光電探測器收集，微光電探測器把接收的光強度信號快速、準確的轉化為等量電壓信號，信號的密集度對應于粒子的單位濃度值，揚塵濃度值進行系數(shù)轉換后通過數(shù)據(jù)接口實時輸出。利用電子切割器的**技術同時測量PM10和PM2.5兩個參數(shù)。

2) 氣象五參數(shù)測量單元

氣象五參數(shù)測量單元可風速、風向、溫度、濕度、大氣壓等環(huán)境參數(shù)，為揚塵監(jiān)測數(shù)據(jù)的后期分析提供氣象參數(shù)保障；特別是通過風向對揚塵的運動趨勢做科學預測和報警。

3) 噪聲監(jiān)測單元

噪聲監(jiān)測單元是把工業(yè)噪聲、生活噪聲和交通噪聲等，按人耳聽覺特性近似地測定其噪聲級的儀器。噪聲級是指用聲級計測得的并經(jīng)過聽感修正的聲壓級（dB）。根據(jù)噪聲監(jiān)測儀在標準條件下測量1000Hz純音所表現(xiàn)的精度。本噪聲監(jiān)測儀由傳聲器、放大器、衰減器、計權網(wǎng)絡、AD采集、變送輸出、報警控制電路和電源等組成。

4) 視頻監(jiān)控單元

揚塵在線監(jiān)測儀采用平臺式管理方式為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可將視頻、噪聲、揚塵、PM10、PM2.5 同步到數(shù)據(jù)平臺，使中心的監(jiān)控系統(tǒng)能夠實時監(jiān)控圖像信息與噪聲、揚塵、PM10 和PM2.5 數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)定時圖片和超標圖片抓拍功能，通過選中設備查看與其對應的攝像頭視頻圖像，帶云臺的設備可以控制攝像機云臺進行查看位置自由調整。

監(jiān)控平臺軟件

在線監(jiān)測信息監(jiān)控管理平臺可支持各種終端平臺通過公網(wǎng)訪問，實現(xiàn)了基于Web的污染源實時數(shù)據(jù)在線監(jiān)測，現(xiàn)場圖像和視頻的監(jiān)控(包括對前端云臺和攝像機的實時控制)、污染源超標報警、以及面向不同管理層的各種管理與統(tǒng)計分析。

技術指標

顆粒物

1. 量程：0.001～30 mg/m³；0.001～1.0 mg/m³；

2. 靈敏度：0.001mg/m³；

3. 測量精度：±10%；

噪聲

量程：30dB～110dB；

精度：讀數(shù)的0.5%；

氣象參數(shù)

風速量程：0～32.4m/s、精度：±1m/s；

風向量程：0～360度；精度：±0.1度；

濕度量程：0～99.9%RH；精度：±2%RH；

溫度量程：-40～80℃；精度：±0.3℃；

大氣壓：300～1100hpa；分辨率：1hPa；

通用參數(shù)

工作電源：220VAC/50Hz、功率：500W；

環(huán)境溫度：-20℃～70℃、濕度：95%RH；

外形尺寸：400mm*500mm*220mm（L*H*W）；

LED尺寸：1040mm*410mm*95mm（L*H*W）（可定制）。

視頻監(jiān)控前端攝像機

全天候實時攝像監(jiān)控；

支持20倍光學變焦；

紅外距離不小于150米，支持Smart IR防紅外過曝技術；

支持7路報警輸入接口，2路報警輸出接口，支持1路音頻輸入和輸出接口；

支持用鼠標在圖像畫面中選定的任意區(qū)域，移動放大或縮小至畫面中心；

支持守望功能，當球機待機時間達到設置值時，可自動運行調預置位、自動巡航、自動掃描、模式路徑等功能；

支持定時抓圖、事件抓圖上傳ftp功能；

球機應具備本地存儲功能，支持SD卡熱插拔，**支持64G；

支持通過菜單進行感興趣區(qū)域編碼設置；

支持GB28181協(xié)議；

支持標準Onvif協(xié)議；

具備較好的環(huán)境適應性，工作溫度范圍可達-30℃～65℃；

硬盤錄像機

支持高清網(wǎng)絡視頻的接入、存儲以及本地預覽與回放；

設備支持4路1080p（4M）高清網(wǎng)絡視頻接入；

支持1個HDMI輸出、1個VGA輸出，HDMI、VGA接口輸出分辨率支持1920*1080p；

設備支持1個SATA接口；

支持4路報警輸入，1路報警輸出接口；

支持1個千兆以太網(wǎng)口；

支持語音對講輸入，支持PC通過NVR與網(wǎng)絡攝像機進行語音對講；

支持接入符合標準ONVIF、PSIA協(xié)議網(wǎng)絡攝像機，并支持以私有協(xié)議方式接入第三方攝像機；

支持網(wǎng)絡攝像機分辨率、幀率、碼率等參數(shù)配置，支持通過NVR進行網(wǎng)絡攝像機的程序升級、配置參數(shù)的導入和導出等；

支持錄像自動續(xù)傳功能，能對前端攝像機斷網(wǎng)這段時間內(nèi)SD卡中的錄像（視IPC的存儲空間大小而定）回傳到NVR；

支持可選主碼流、子碼流進行錄像；支持定時、移動偵測錄像、報警錄像等多種錄像方式；定時、事件錄像參數(shù)可獨立設置，包括碼率、幀率等參數(shù)；支持定時、報警抓圖計劃設置；

性能特點

具有揚塵濃度的存儲管理，濃度值超限超標報警統(tǒng)計功能；

配上不同的光散射傳感器或切割器，可實現(xiàn)總懸浮顆粒物（TSP）、可吸入顆粒物（PM₁₀、PM_2.5）濃度監(jiān)測；

可集成噪聲、環(huán)境溫濕度、大氣壓、風向風速傳感器，實現(xiàn)氣象參數(shù)的實時采集；

數(shù)據(jù)通過采集單元后通過有線或無線方式上傳至數(shù)據(jù)平臺；

具有自動除濕功能，當濕度超過設定值后自動啟動加熱功能降低濕度；

可外接LED顯示屏，輸出實時數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)中心平臺可對不同區(qū)域、不同時段的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，便于管理和趨勢分析。