1.背景

隨著大氣污染防治行動計劃的不斷深化，開展本地區的污染綜合整治成為各級政府完成區域污染減排和環境質量改善目標的工作重點,而眾多的煤場、料場、渣場造成的揚塵污染也成為市區內主要污染來源之一。工業企業料堆場揚塵污染具有點源分散、變化速度快等特點；傳統監測網絡，很難滿足現在的揚塵監測需求。并且傳統揚塵管控手段主要是基于管理手段，主要關注工地是否灑水、地面硬化、遮蓋等管理措施上，對于其實際污染數據的變化趨勢并未全面開展。

為落實工業料堆場揚塵整治，開展料堆場揚塵試點監測，在料堆場建設揚塵在線監測系統，是對料堆場實現綜合管理的有效手段，揚塵在線監測系統采用光散射方法，該方法能實時反映顆粒物濃度變化趨勢，監測數據準確性較，滿足現階段對料堆場進行試試監測的目的。

公司有多年的環境空氣質量監測設備的生產經驗，公司的揚塵在線顆粒物監測儀*超過30%，針對揚塵監測市場的技術需求，我公司開發了系列β射線揚塵監測儀和光散射法揚塵監測儀，各種儀器配合使用，既能滿足揚塵監測的不同市場需求，也解決了一次性投入過多大的問題。

2.系統目標

首先，在工業企業料堆場安裝揚塵在線監測系統，實現對料堆場揚塵污染狀況的全面監測。

其次，在基礎建設完成的情況下，完善揚塵視頻監測體系建設，采用環境物聯網智慧網關、物聯網數據交換及聯防聯控支持技術，建立料堆場監測中心平臺，搭建完成服務器虛擬化平臺和物聯網云平臺，基本完善的網絡化的揚塵監測，達到工業企業自行監測的目標，過監測網絡對區域內的揚塵排放進行監測，評估揚塵排放量對環境污染的貢獻率，確定對揚塵排放和污染的收費標準和依據，并完成相應法律法規的建設。

堆料場揚塵在線監測系統的監測參數通常為：可吸入顆粒物PM10、PM2.5噪聲、視頻監控。

通過對可吸入顆粒物PM10的監測，可以監測施工現場的揚塵產生情況。

通過噪聲數據可以監測現場噪聲狀況。施工現場通常會產生較大的噪聲，對城市聲環境造成較大污染，尤其是夜間施工，對城市居民影響較大；

揚塵質量較輕，容易在風的作用下迅速擴散；空氣中的揚塵也容易被雨水沖刷，回落地面，但落回地面的揚塵在水分揮發后，仍會進入空氣進行流通，再次形成污染。

視頻監控是堆料場揚塵在線監測系統的重要組成部分。顆粒物監測儀得到的現場顆粒物濃度以及聲級計得到的現場噪聲數據，都不能直觀顯示施工現場的具體的揚塵污染狀況。通過視頻監控系統采集現場的圖片、視頻數據，可以清楚地了解現場揚塵排放情況，也可以作為行政監管的依據。

堆料場揚塵超標聯動霧炮或噴淋系統，實現揚塵超標時，自動或手動啟動噴淋系統，實時自動遏制揚塵。

3.系統設計思路

3.1.1 堆料場揚塵在線監測系統設計思路

堆料場揚塵在線監測系統的整體設計思路如下圖所示。

圖1 系統設計思路圖

3.1.2 顆粒物監測儀器的設計

顆粒物監測儀器可以實時監測堆料場空氣中的PM2.5和PM10濃度，監測結果可用來考察工業企業堆料場降塵措施的有效性，對工業企業堆料場揚塵整治測評，結合參照點的監測數據，還可以用于分析堆料場揚塵對空氣中PM2.5和PM10的貢獻率。

3.1.3數據采集與傳輸單元

數據采集與傳輸單元主要實現各個監測儀數據采集、存儲和傳輸，以及儀器控制功能。通過系統軟件，可以實現當前監測數據的實時顯示、數據查詢、儀器狀態查詢、報警查詢等功能。數據采集軟件可以實現污染超標報警，并通過視頻監控系統抓拍現場圖像，上傳至管理平臺。同時，數據采集可以完整記錄現場的視頻信息，方便現場錄像回看。

3.1.4堆料場揚塵在線監測網絡平臺的建設

堆料場揚塵監測點確定后，數量較多的堆料場揚塵在線監測系統，可以將市區所有監測系統組成一個完整的揚塵在線監測網絡，實現揚塵監測數據的實時查看、數據記錄、統計分析等功能，并形成區域揚塵監測地圖等，實現對整個區域揚塵污染情況的全面高效監測。

圖3揚塵自動監測平臺系統主頁

堆料場揚塵自動監測站聯網管理系統默認加載地區為中心的地圖，地圖類型分為普通地圖和混合地圖，地圖上方為系統功能導航菜單，左側圍市、站點導航菜單樹。通過左側導航樹可以直觀的查看當前區域的所有站點情況。點擊區域、站點名稱可以將地圖縮放到對應的區域、站點，并可以直觀的看到所屬的站點以及信息。堆料場揚塵自動監測平臺可實現子站參數（顆粒物濃度或噪聲）超標后中心站警示及抓圖功能。

圖4 顆粒物數據超標警示

圖5 顆粒物數據超標現場抓圖

堆料場揚塵自動監測平臺可實現對多站點數據同時上傳及數據并發處理，對中心數據進行分類匯總，多條件自定義查詢對比，列表及曲線直觀展示，可通過中心站直接調取現場實時視頻及錄像回放，智能視頻查詢功能。

4.系統建設內容 

堆料場揚塵在線監測系統監測參數包括可吸入顆粒物PM2.5、PM10、視頻監控，堆料場揚塵在線監測系統主要是對可吸入顆粒物PM2.5、PM10的監測，顆粒物監測儀器可以實時監測堆料場范圍內空氣中的PM10濃度，監測結果可用來考察工業企業降塵措施的有效性，對工業企業進行文明生產測評，結合參照點的監測數據，還可以用于分析堆料場揚塵對空氣PM10的貢獻率。

5.系統建設實施

系統建設包括現場設備安裝，視頻系統安裝，電力及網絡建設、聯動霧炮以及系統整體調試五部分。

5.1設備安裝

系統設備安裝包括顆粒物監測設備安裝，以及視頻系統安裝。系統安裝時，應選擇距離施工位置合適的位置，以有效監測堆料場的揚塵情況，顆粒物監測設備及視頻設備在一起安裝。同時視頻裝置應能監控企業堆料場地的整體情況。

設備安裝位置示意圖

5.2電力及網絡連接

堆料場揚塵監測系統需求提供220V市電，堆料場通常能夠滿足系統的電力要求，系統功耗0.5KW。網絡傳輸可選擇有線傳輸或者無線傳輸的方式，在移動公網覆蓋的區域內都可以工作。電力線和網絡線都應穿管掩埋或架空布設。

5.3系統整體調試

系統安裝連接完畢之后，需通過系統聯調，以確定堆料場揚塵監測系統是否可以正常工作。通過現場揚塵監測測試軟件，可以直觀地觀測到揚塵監測系統的實際運轉情況。

揚塵在線監控系統可實時地觀測到堆料場現場的顆粒物濃度、霧炮工作情況、現場視頻等信息。

6.儀器技術規格需求

6.1系統配置清單

6.2監測系統各組成部分要求

6.2.1在線監測設備技術要求

6.2.1.1 AML-YC型顆粒物監測儀

ü 監測方法：激光散射法

ü 檢測參數：PM10、PM2.5

ü 量程：0~500ug/m3  0~1000ug/m3

ü 光源：激光二極管

ü 重復性誤差：相對標準誤差小于20%

ü 檢測靈敏度：1ug

ü 測量精度：±20%

ü 濃度單位：微克/每立方米

ü 工作環境：5~45℃   ≤90%RH

ü 儲存環境：-20~60℃   ≤90%RH

ü 電源：試點（220V）或太陽能供電兩種方式；

ü 通訊方式：GPRS、WIFI、藍牙

ü 電池類型：鉛酸蓄電池

6.2.2數據采集及中心站軟件技術要求

6.2.2.1 數據采集儀

ü 采用可靠性*的通用工業控制系統；

ü 中文操作界面，便于用戶操作；

ü 實時數據采集可按設定的頻率進行刷新，并有圖形顯示，與各種監測儀器的通訊端口可以任意設定，靈活性強；

ü 來電自動啟動和運行功能；

ü 自動校時，可實現時間和采集儀時間的同步；

ü 自動校準、手動校準功能；

ü 參數顯示單位可根據用戶需要進行切換；

ü 數據查詢功能，能夠查詢小時均值、日均值、月均、值和年均值，配有形象的圖形顯示，便于用戶了解各參數隨時間的變化趨勢；

ü 數據的導入、導出功能，能夠將一定時間段的歷史數據利用USB接口等方式進行導出，并可將此數據導入到中心站軟件，實現數據的轉存；

ü 多串口卡：擴展4路標準RS232串口；

6.2.2.2 中心站軟件

ü 實時數據和歷史數據查詢功能：用戶可隨時查詢某站點、某時刻的污染物和氣象監測數據；

ü 數據處理和報表功能：中心站軟件對采集的監測數據進行處理，整理出包括小時、日、月、季、年等均值數據形式及相應的曲線，并可進行打印輸出；

ü 空氣質量日報和周報功能：中心站軟件生成某天或一周的空氣污染指數（AQI）和污染指數歷史記錄；

ü 儀器狀態的查詢功能：中心站軟件可實時查詢各子站監測儀的工作狀態，并可將各子站的停電記錄、校準記錄、儀器報警等狀態信息記錄下來，供操作人員參考；

ü 遙控校時功能：可通過中心站遙控進行子站時間校準，使子站時間與中心站時間保持一致；

ü 遙控校準:在中心控制室可對某個子站的監測儀進行遙控校準，使子站監測儀自動進行校零和校標操作；

ü 多種數據格式的轉換功能：監測數據可轉換成文本、EXCEL、DBASE等文件格式輸出；

ü 界面美觀：全中文操作界面，只要單擊鼠標，即可完成全部工作；

ü 操作日志記錄功能：按時間順序記錄操作員對中心站軟件的操作過程。

6.3視頻監控系統技術要求

6.3.1視頻監控前端攝像機

ü 全天候實時攝像監控；

ü 視頻輸出支持1280×960@30fps，1280×720@30fps；

ü 支持20倍光學變焦；

ü 支持照度可達彩色0.05Lux，黑白0.01Lux，0 Lux with IR；

ü 紅外距離不小于150米，支持Smart IR防紅外過曝技術；

ü 內置熱處理裝置，降低球機內腔溫度，防止球機內罩起霧；

ü 信噪比≥52dB；

ü 支持透霧、背光補償、數字寬動態、3D數字降噪功能；

ü 支持隱私遮蔽功能；

ü 支持水平手控速度不小于160°/S，云臺定位精度為±0.1°；

ü 垂直手控速度不小于120°/S；

ü 支持雨刷功能；

ü 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；

ü 支持用鼠標在圖像畫面中選定的任意區域，移動放大或縮小至畫面中心；

ü 支持256個預置位，支持8條巡航掃描，支持4條以上的模式路徑設置，支持預置點視頻凍結功能；

ü 支持云臺優先級控制，485與網絡可設置不同優先級；

ü 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；

ü 支持屏幕字符顯示功能，最多支持8行字符顯示，字體大小、顏色可設；

ü 支持掉電記憶功能；

ü 支持定時抓圖、事件抓圖上傳ftp功能；

ü 球機應具備本地存儲功能，支持SD卡熱插拔，支持64G；

ü 支持通過菜單進行感興趣區域編碼設置；

ü 支持采用H.264、MJPEG視頻編碼標準，音頻編碼支持G.711/G.722/G.726/MP2L2；

ü 支持GB28181協議；

ü 支持標準Onvif協議；

ü 支持TCP/IP、UDP協議，并擴展支持SIP、RTSP、RTP、RTCP、IPv4/IPv6、HTTP、HTTPS、802.1x、QoS、FTP、SMTP、UPnP、SNMP、DNS、DDNS、NTP、IGMP、ICMP、DHCP、PPPoE等網絡協議；

ü 支持IP地址過濾功能；

ü 支持音頻異常偵測,移動偵測,視頻遮擋,網線斷,IP地址沖突,存儲器滿,存儲器錯,非法訪問等智能報警；

ü 室外球機應具備較好防護性能，支持IP66，TVS 4000V防雷、防浪涌、防突波；

ü 具備較好的環境適應性，工作溫度范圍可達-30℃-65℃；

6.3.2硬盤錄像機

ü 支持200W高清網絡視頻的接入、存儲以及本地預覽與回放；

ü 設備支持4路1080p（4M）高清網絡視頻接入；

ü 支持1個HDMI輸出、1個VGA輸出；HDMI、VGA接口輸出分辨率支持1920x1080p；

ü 設備支持1個SATA接口；

ü 支持4路報警輸入，1路報警輸出接口；

ü 支持1個千兆以太網口；

ü 支持語音對講輸入，支持PC通過NVR與網絡攝像機進行語音對講；

ü 支持接入符合標準ONVIF、PSIA協議網絡攝像機，并支持以私有協議方式接入第三方攝像機；

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

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

ü 支持海康SMART IPC智能跨界入侵偵測、區域入侵偵測，音頻異常偵測，虛焦偵測，移動偵測，人臉偵測等多種智能偵測接入與相關報警聯動功能；

ü 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、事件錄像參數可獨立設置，包括碼率、幀率等參數；支持定時、報警抓圖計劃設置；

ü 針對不通通道，可分別配置相應的存儲容量，或可設置不同的存儲磁盤；

ü 支持按時間、按事件等多種方式進行錄像的檢索、回放；支持基于智能偵測的事件檢索、回放與備份功能；支持基于跨界入侵偵測、區域入侵偵測的錄像后檢索，可在回放中自定義規則，進行關鍵錄像的回放；

ü 支持多級快進、快退、單幀進退、倒放等；支持智能回放，無事件發生的錄像自動倍速播放，事件錄像正常速度播放；

ü 支持預覽狀態下即時回放任意一路通道的錄像，同時不影響其他通道預覽；支持重要錄像文件標簽標記與鎖定功能，并可按照標簽進行模糊檢索；

ü 支持4路4CIF同步回放；

ü 支持網絡攝像機的云臺控制，支持自動掃描、預置點調用以及巡航等云臺控制功能；

ü 設備支持標準ONVIF、PSIA、GB28181協議；支持IPv6，支持TCP、UDP、RTP、RTSP、UPnP、SNMP、SADP、NFS、iSCSI等網絡協議；

ü 支持硬盤SMART檢測與預警技術，并支持硬盤工作狀態信息日志記錄；

ü 支持設備操作日志、報警日志、系統日志的記錄與查詢功能，日志信息需包含時間、類型、用戶、主機地址、參數類型、通道號以及事件描述等信息，便于設備工作狀態、報警記錄和異常情況的分析與統計；

6.4 控溫機柜技術要求

ü 機柜防護等級為IP55；

ü 機柜采用戶外噴塑，具備鹽霧抵抗腐蝕及電化學反應的能力；

ü 機柜采用防雷、接地處理，可靠性高；

ü 機柜底部采用滾輪設計，增強機柜的可移動性；

ü 工作溫度范圍：-20℃～+55℃，相對濕度＜95％；