1.背景

随着大气污染防治行动计划的不断深化，开展本地区的污染综合整治成为各级政府完成区域污染减排和环境质量改善目标的工作重点,而众多的煤场、料场、渣场造成的扬尘污染也成为市区内主要污染来源之一。工业企业料堆场扬尘污染具有点源分散、变化速度快等特点；传统监测网络，很难满足现在的扬尘监测需求。并且传统扬尘管控手段主要是基于管理手段，主要关注工地是否洒水、地面硬化、遮盖等管理措施上，对于其实际污染数据的变化趋势并未全面开展。

为落实工业料堆场扬尘整治，开展料堆场扬尘试点监测，在料堆场建设扬尘在线监测系统，是对料堆场实现综合管理的有效手段，扬尘在线监测系统采用光散射方法，该方法能实时反映颗粒物浓度变化趋势，监测数据准确性较，满足现阶段对料堆场进行试试监测的目的。

公司有多年的环境空气质量监测设备的生产经验，公司的扬尘在线颗粒物监测仪*超过30%，针对扬尘监测市场的技术需求，我公司开发了系列β射线扬尘监测仪和光散射法扬尘监测仪，各种仪器配合使用，既能满足扬尘监测的不同市场需求，也解决了一次性投入过多大的问题。

2.系统目标

首先，在工业企业料堆场安装扬尘在线监测系统，实现对料堆场扬尘污染状况的全面监测。

其次，在基础建设完成的情况下，完善扬尘视频监测体系建设，采用环境物联网智慧网关、物联网数据交换及联防联控支持技术，建立料堆场监测中心平台，搭建完成服务器虚拟化平台和物联网云平台，基本完善的网络化的扬尘监测，达到工业企业自行监测的目标，过监测网络对区域内的扬尘排放进行监测，评估扬尘排放量对环境污染的贡献率，确定对扬尘排放和污染的收费标准和依据，并完成相应法律法规的建设。

堆料场扬尘在线监测系统的监测参数通常为：可吸入颗粒物PM10、PM2.5噪声、视频监控。

通过对可吸入颗粒物PM10的监测，可以监测施工现场的扬尘产生情况。

通过噪声数据可以监测现场噪声状况。施工现场通常会产生较大的噪声，对城市声环境造成较大污染，尤其是夜间施工，对城市居民影响较大；

扬尘质量较轻，容易在风的作用下迅速扩散；空气中的扬尘也容易被雨水冲刷，回落地面，但落回地面的扬尘在水分挥发后，仍会进入空气进行流通，再次形成污染。

视频监控是堆料场扬尘在线监测系统的重要组成部分。颗粒物监测仪得到的现场颗粒物浓度以及声级计得到的现场噪声数据，都不能直观显示施工现场的具体的扬尘污染状况。通过视频监控系统采集现场的图片、视频数据，可以清楚地了解现场扬尘排放情况，也可以作为行政监管的依据。

堆料场扬尘超标联动雾炮或喷淋系统，实现扬尘超标时，自动或手动启动喷淋系统，实时自动遏制扬尘。

3.系统设计思路

3.1.1 堆料场扬尘在线监测系统设计思路

堆料场扬尘在线监测系统的整体设计思路如下图所示。

图1 系统设计思路图

3.1.2 颗粒物监测仪器的设计

颗粒物监测仪器可以实时监测堆料场空气中的PM2.5和PM10浓度，监测结果可用来考察工业企业堆料场降尘措施的有效性，对工业企业堆料场扬尘整治测评，结合参照点的监测数据，还可以用于分析堆料场扬尘对空气中PM2.5和PM10的贡献率。

3.1.3数据采集与传输单元

数据采集与传输单元主要实现各个监测仪数据采集、存储和传输，以及仪器控制功能。通过系统软件，可以实现当前监测数据的实时显示、数据查询、仪器状态查询、报警查询等功能。数据采集软件可以实现污染超标报警，并通过视频监控系统抓拍现场图像，上传至管理平台。同时，数据采集可以完整记录现场的视频信息，方便现场录像回看。

3.1.4堆料场扬尘在线监测网络平台的建设

堆料场扬尘监测点确定后，数量较多的堆料场扬尘在线监测系统，可以将市区所有监测系统组成一个完整的扬尘在线监测网络，实现扬尘监测数据的实时查看、数据记录、统计分析等功能，并形成区域扬尘监测地图等，实现对整个区域扬尘污染情况的全面高效监测。

图3扬尘自动监测平台系统主页

堆料场扬尘自动监测站联网管理系统默认加载地区为中心的地图，地图类型分为普通地图和混合地图，地图上方为系统功能导航菜单，左侧围市、站点导航菜单树。通过左侧导航树可以直观的查看当前区域的所有站点情况。点击区域、站点名称可以将地图缩放到对应的区域、站点，并可以直观的看到所属的站点以及信息。堆料场扬尘自动监测平台可实现子站参数（颗粒物浓度或噪声）超标后中心站警示及抓图功能。

图4 颗粒物数据超标警示

图5 颗粒物数据超标现场抓图

堆料场扬尘自动监测平台可实现对多站点数据同时上传及数据并发处理，对中心数据进行分类汇总，多条件自定义查询对比，列表及曲线直观展示，可通过中心站直接调取现场实时视频及录像回放，智能视频查询功能。

4.系统建设内容 

堆料场扬尘在线监测系统监测参数包括可吸入颗粒物PM2.5、PM10、视频监控，堆料场扬尘在线监测系统主要是对可吸入颗粒物PM2.5、PM10的监测，颗粒物监测仪器可以实时监测堆料场范围内空气中的PM10浓度，监测结果可用来考察工业企业降尘措施的有效性，对工业企业进行文明生产测评，结合参照点的监测数据，还可以用于分析堆料场扬尘对空气PM10的贡献率。

5.系统建设实施

系统建设包括现场设备安装，视频系统安装，电力及网络建设、联动雾炮以及系统整体调试五部分。

5.1设备安装

系统设备安装包括颗粒物监测设备安装，以及视频系统安装。系统安装时，应选择距离施工位置合适的位置，以有效监测堆料场的扬尘情况，颗粒物监测设备及视频设备在一起安装。同时视频装置应能监控企业堆料场地的整体情况。

设备安装位置示意图

5.2电力及网络连接

堆料场扬尘监测系统需求提供220V市电，堆料场通常能够满足系统的电力要求，系统功耗0.5KW。网络传输可选择有线传输或者无线传输的方式，在移动公网覆盖的区域内都可以工作。电力线和网络线都应穿管掩埋或架空布设。

5.3系统整体调试

系统安装连接完毕之后，需通过系统联调，以确定堆料场扬尘监测系统是否可以正常工作。通过现场扬尘监测测试软件，可以直观地观测到扬尘监测系统的实际运转情况。

扬尘在线监控系统可实时地观测到堆料场现场的颗粒物浓度、雾炮工作情况、现场视频等信息。

6.仪器技术规格需求

6.1系统配置清单

6.2监测系统各组成部分要求

6.2.1在线监测设备技术要求

6.2.1.1 AML-YC型颗粒物监测仪

ü 监测方法：激光散射法

ü 检测参数：PM10、PM2.5

ü 量程：0~500ug/m3  0~1000ug/m3

ü 光源：激光二极管

ü 重复性误差：相对标准误差小于20%

ü 检测灵敏度：1ug

ü 测量精度：±20%

ü 浓度单位：微克/每立方米

ü 工作环境：5~45℃   ≤90%RH

ü 储存环境：-20~60℃   ≤90%RH

ü 电源：试点（220V）或太阳能供电两种方式；

ü 通讯方式：GPRS、WIFI、蓝牙

ü 电池类型：铅酸蓄电池

6.2.2数据采集及中心站软件技术要求

6.2.2.1 数据采集仪

ü 采用可靠性*的通用工业控制系统；

ü 中文操作界面，便于用户操作；

ü 实时数据采集可按设定的频率进行刷新，并有图形显示，与各种监测仪器的通讯端口可以任意设定，灵活性强；

ü 来电自动启动和运行功能；

ü 自动校时，可实现时间和采集仪时间的同步；

ü 自动校准、手动校准功能；

ü 参数显示单位可根据用户需要进行切换；

ü 数据查询功能，能够查询小时均值、日均值、月均、值和年均值，配有形象的图形显示，便于用户了解各参数随时间的变化趋势；

ü 数据的导入、导出功能，能够将一定时间段的历史数据利用USB接口等方式进行导出，并可将此数据导入到中心站软件，实现数据的转存；

ü 多串口卡：扩展4路标准RS232串口；

6.2.2.2 中心站软件

ü 实时数据和历史数据查询功能：用户可随时查询某站点、某时刻的污染物和气象监测数据；

ü 数据处理和报表功能：中心站软件对采集的监测数据进行处理，整理出包括小时、日、月、季、年等均值数据形式及相应的曲线，并可进行打印输出；

ü 空气质量日报和周报功能：中心站软件生成某天或一周的空气污染指数（AQI）和污染指数历史记录；

ü 仪器状态的查询功能：中心站软件可实时查询各子站监测仪的工作状态，并可将各子站的停电记录、校准记录、仪器报警等状态信息记录下来，供操作人员参考；

ü 遥控校时功能：可通过中心站遥控进行子站时间校准，使子站时间与中心站时间保持一致；

ü 遥控校准:在中心控制室可对某个子站的监测仪进行遥控校准，使子站监测仪自动进行校零和校标操作；

ü 多种数据格式的转换功能：监测数据可转换成文本、EXCEL、DBASE等文件格式输出；

ü 界面美观：全中文操作界面，只要单击鼠标，即可完成全部工作；

ü 操作日志记录功能：按时间顺序记录操作员对中心站软件的操作过程。

6.3视频监控系统技术要求

6.3.1视频监控前端摄像机

ü 全天候实时摄像监控；

ü 视频输出支持1280×960@30fps，1280×720@30fps；

ü 支持20倍光学变焦；

ü 支持照度可达彩色0.05Lux，黑白0.01Lux，0 Lux with IR；

ü 红外距离不小于150米，支持Smart IR防红外过曝技术；

ü 内置热处理装置，降低球机内腔温度，防止球机内罩起雾；

ü 信噪比≥52dB；

ü 支持透雾、背光补偿、数字宽动态、3D数字降噪功能；

ü 支持隐私遮蔽功能；

ü 支持水平手控速度不小于160°/S，云台定位精度为±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路报警输入接口，2路报警输出接口，支持1路音频输入和输出接口；

ü 支持用鼠标在图像画面中选定的任意区域，移动放大或缩小至画面中心；

ü 支持256个预置位，支持8条巡航扫描，支持4条以上的模式路径设置，支持预置点视频冻结功能；

ü 支持云台优先级控制，485与网络可设置不同优先级；

ü 支持守望功能，当球机待机时间达到设置值时，可自动运行调预置位、自动巡航、自动扫描、模式路径等功能；

ü 支持屏幕字符显示功能，最多支持8行字符显示，字体大小、颜色可设；

ü 支持掉电记忆功能；

ü 支持定时抓图、事件抓图上传ftp功能；

ü 球机应具备本地存储功能，支持SD卡热插拔，支持64G；

ü 支持通过菜单进行感兴趣区域编码设置；

ü 支持采用H.264、MJPEG视频编码标准，音频编码支持G.711/G.722/G.726/MP2L2；

ü 支持GB28181协议；

ü 支持标准Onvif协议；

ü 支持TCP/IP、UDP协议，并扩展支持SIP、RTSP、RTP、RTCP、IPv4/IPv6、HTTP、HTTPS、802.1x、QoS、FTP、SMTP、UPnP、SNMP、DNS、DDNS、NTP、IGMP、ICMP、DHCP、PPPoE等网络协议；

ü 支持IP地址过滤功能；

ü 支持音频异常侦测,移动侦测,视频遮挡,网线断,IP地址冲突,存储器满,存储器错,非法访问等智能报警；

ü 室外球机应具备较好防护性能，支持IP66，TVS 4000V防雷、防浪涌、防突波；

ü 具备较好的环境适应性，工作温度范围可达-30℃-65℃；

6.3.2硬盘录像机

ü 支持200W高清网络视频的接入、存储以及本地预览与回放；

ü 设备支持4路1080p（4M）高清网络视频接入；

ü 支持1个HDMI输出、1个VGA输出；HDMI、VGA接口输出分辨率支持1920x1080p；

ü 设备支持1个SATA接口；

ü 支持4路报警输入，1路报警输出接口；

ü 支持1个千兆以太网口；

ü 支持语音对讲输入，支持PC通过NVR与网络摄像机进行语音对讲；

ü 支持接入符合标准ONVIF、PSIA协议网络摄像机，并支持以私有协议方式接入第三方摄像机；

ü 支持网络摄像机分辨率、帧率、码率等参数配置，支持通过NVR进行网络摄像机的程序升级、配置参数的导入和导出等；

ü 支持录像自动续传功能，能对前端摄像机断网这段时间内SD卡中的录像（视IPC的存储空间大小而定）回传到NVR；

ü 支持海康SMART IPC智能跨界入侵侦测、区域入侵侦测，音频异常侦测，虚焦侦测，移动侦测，人脸侦测等多种智能侦测接入与相关报警联动功能；

ü 支持可选主码流、子码流进行录像；支持定时、移动侦测录像、报警录像等多种录像方式；定时、事件录像参数可独立设置，包括码率、帧率等参数；支持定时、报警抓图计划设置；

ü 针对不通通道，可分别配置相应的存储容量，或可设置不同的存储磁盘；

ü 支持按时间、按事件等多种方式进行录像的检索、回放；支持基于智能侦测的事件检索、回放与备份功能；支持基于跨界入侵侦测、区域入侵侦测的录像后检索，可在回放中自定义规则，进行关键录像的回放；

ü 支持多级快进、快退、单帧进退、倒放等；支持智能回放，无事件发生的录像自动倍速播放，事件录像正常速度播放；

ü 支持预览状态下即时回放任意一路通道的录像，同时不影响其他通道预览；支持重要录像文件标签标记与锁定功能，并可按照标签进行模糊检索；

ü 支持4路4CIF同步回放；

ü 支持网络摄像机的云台控制，支持自动扫描、预置点调用以及巡航等云台控制功能；

ü 设备支持标准ONVIF、PSIA、GB28181协议；支持IPv6，支持TCP、UDP、RTP、RTSP、UPnP、SNMP、SADP、NFS、iSCSI等网络协议；

ü 支持硬盘SMART检测与预警技术，并支持硬盘工作状态信息日志记录；

ü 支持设备操作日志、报警日志、系统日志的记录与查询功能，日志信息需包含时间、类型、用户、主机地址、参数类型、通道号以及事件描述等信息，便于设备工作状态、报警记录和异常情况的分析与统计；

6.4 控温机柜技术要求

ü 机柜防护等级为IP55；

ü 机柜采用户外喷塑，具备盐雾抵抗腐蚀及电化学反应的能力；

ü 机柜采用防雷、接地处理，可靠性高；

ü 机柜底部采用滚轮设计，增强机柜的可移动性；

ü 工作温度范围：-20℃～+55℃，相对湿度＜95％；