“地空一体化”扬尘在线监控系统
发布时间：2016-12-19
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扬尘是由于地面上的尘土在风力、人为带动及其他带动条件下而进入大气的开放性污染源，是环境空气中总悬浮颗粒物的重要组成部分，也是雾霾形成的主要原因之一。城市扬尘源具有开放性、空间多源性、广泛性、排放随机性等特征。当前城市区域扬尘来源分为一次扬尘和二次扬尘。一次扬尘是在处理散状物料时，由于诱导空气的流动，将粉尘从处理物料中带出而污染局部地带。二次扬尘是由于流动空气及设备部件转动生成的气流，把沉落的粉尘再次扬起而导致的。
城市扬尘种类
工地扬尘
交通扬尘
工业粉尘、烟尘
城市扬尘监控现状
当前城市扬尘在线监测手段可进行颗粒物浓度、噪声、视频、温湿压、风等多重参数综合监测，但由于城市扬尘排放具有无组织排放、排放源类型复杂、易扩散及存在偷排、漏排现象等特点，导致城市扬尘监控仍面临以下问题：
监控难：工地多、无组织，扬尘布点监控难，监测人力少；
分析难：局地以及外源传输的一次、二次粗、细颗粒物混杂，扬尘监控网络未建立，数据积累不足，监测数据简单堆积，需要逐一甄别，效率低；近地面点式监测，难以说清楚区域内扬尘的来源、分布和变化趋势；
追责难：收集证据难，且未建立明确的评价指标、体系以及依法追责制度，难以实现追责和有效管理。
“地空一体化”扬尘在线监控系统
中科光电“地空一体化”扬尘在线监控系统由扬尘噪声在线监控系统和颗粒物扫描激光雷达两大部分组成。
扬尘噪声在线监控系统
扬尘噪声在线监控系统智能化地集成了颗粒物、噪声、云台摄像机、风速风向传感器，温湿度传感器等监测设备，可全面布设在区域内各主要建筑工地、道路、码头、混凝土搅拌站、重点工业工矿企业等颗粒物污染排放源附近，实时获得TSP、PM10、PM2.5、噪声、视频、温度、湿度、风速风向等近地面数据；
颗粒物扫描激光雷达
颗粒物扫描激光雷达不断扫描，通过监测区域内的消光系数，退偏振度、边界层高度、能见度等信息，获得区域立体空间内扬尘分布，沉降情况，还可以识别粗细粒子，判断是二次源还是一次源，了解区域间扬尘的输送，从而实现对整个城市区域内扬尘来源、现状、发展变化趋势的掌握。
应用“地空一体化”扬尘在线监测系统，微观上可进行浓度数据和视频实时查看、报警抓拍；宏观上可实现对城市区域空间内的扬尘污染作全天候监控，为巡查人员监控取证、行政干预、应急响应、纠纷处置，为管理部门确定扬尘来源、了解扬尘减排治理措施的效果，为政府制定政策规划、空气质量改善行动计划，为各部门信息联网共享、协同管理提供了技术支撑和依据。
“地空一体化”扬尘在线监控系统平台包括实时监测、工地管理、设备管理、历史查询、统计分析、视频观看、报警处理、评价方法等多项功能，同时，系统平台将颗粒物扫描激光雷达的垂直监测、垂直扫描、水平扫描、一定仰角（如45°）探测、走航观测等探测模式进行高度集成，实现了区域内扬尘分布、来源、变化趋势的全方位立体化监测。高效、精细的实时监控，为政府监察部门的多维取证、依法追责提供有效数据支撑。
基于物联网思维的智能联动技术，云台摄像机除了预置位抓拍之外，还可以根据颗粒物和噪声报警信息，风速风向信息、智能判断方向进行抓拍，更加准确获取污染源头的位置信息，满足实时性与精细化监管的需求。
近地面监测和立体监测的集成创新。多要素多手段综合监测，不仅有量化数据，视频图像取证，还有区域立体空间的颗粒物分布现状、发展变化趋势分析，微观和宏观结合，证据丰富有力，结论一目了然，突破无组织排放监控的技术难题。
基于大数据挖掘、分析的环保云应用平台。可以实现海量扬尘监测数据、环境空气监测站数据的多角度统计分析和比较，满足大数据的价值挖掘和应用，实现监测系统的云端运营、大数据的云端分析，为政府、企业提供环境治理的技术咨询，同时手机APP的应用能让公众随时掌握所在地的颗粒物、噪声等环境指标。
核心设备采用行业标杆公司顶级产品，成熟稳定可靠，使用寿命长。该产品内置了加热器控制湿度水平，不仅保护电子和光学系统，还可以排除湿度对测量结果的影响，测量更加准确；
海量数据的高速存储，本地数据存储容量大于等于1T，通讯接口具备可扩展。
停电后可长期保存系统设置参数，电源恢复后可自动启动，进入工作状态。
“地空一体化”扬尘在线监控系统实现了建筑工地扬尘污染在线监测、管理一体化，提升了科学管理的效率和能力。该系统对掌握建筑工地扬尘污染现状的真实状况，以及采取控尘措施的效果具有权威性。该系统可用定量化、可视化的数据反映扬尘污染治理的水平，是建设智慧环保的有效手段。
城市扬尘种类
工地扬尘
主要成分 | 粒径分布 | 排放特点 | 影响程度 |
矽尘、水泥厂、木屑粉尘、石膏粉尘、岩棉泡沫尘等 | 粒径>10um的颗粒物约占65%；粒径>1um的颗粒物约占95% | 面源排放 | 25%~40%市区施工工地对城市环境空气质量影响较大 |
主要成分 | 粒径分布 | 排放特点 | 影响程度 |
块、沙土、垃圾、废物、生物碎屑、路面老化破损、尾气排放、机动车刹车片、轮胎磨损等 | 粒径>10um的颗粒物约占47%；粒径>1um的颗粒物约占95% | 线源排放 | 25%~35%；主干交通车流、人流量大，对城市环境空气质量影响较大。 |
主要成分 | 粒径分布 | 排放特点 | 影响程度 |
金属粉尘、木材粉尘，水泥粉尘、生物粉尘、金属融粒，木油煤不完全燃烧产生的烟尘等 | 粒径分布范围广，机械加工和粉碎产生的粉尘粒径较大，不完全燃烧产生的烟尘和冶金产生的金属融粒粒径较小。 | 室内排放为主，封闭性较好，烟尘主要通过点源对外排放 | 15%~30%一般离市区比较远，封闭性较好，对城市环境空气质量影响较小。 |
当前城市扬尘在线监测手段可进行颗粒物浓度、噪声、视频、温湿压、风等多重参数综合监测，但由于城市扬尘排放具有无组织排放、排放源类型复杂、易扩散及存在偷排、漏排现象等特点，导致城市扬尘监控仍面临以下问题：
监控难：工地多、无组织，扬尘布点监控难，监测人力少；
分析难：局地以及外源传输的一次、二次粗、细颗粒物混杂，扬尘监控网络未建立，数据积累不足，监测数据简单堆积，需要逐一甄别，效率低；近地面点式监测，难以说清楚区域内扬尘的来源、分布和变化趋势；
追责难：收集证据难，且未建立明确的评价指标、体系以及依法追责制度，难以实现追责和有效管理。
“地空一体化”扬尘在线监控系统
中科光电“地空一体化”扬尘在线监控系统由扬尘噪声在线监控系统和颗粒物扫描激光雷达两大部分组成。
扬尘噪声在线监控系统
扬尘噪声在线监控系统智能化地集成了颗粒物、噪声、云台摄像机、风速风向传感器，温湿度传感器等监测设备，可全面布设在区域内各主要建筑工地、道路、码头、混凝土搅拌站、重点工业工矿企业等颗粒物污染排放源附近，实时获得TSP、PM10、PM2.5、噪声、视频、温度、湿度、风速风向等近地面数据；
颗粒物扫描激光雷达
颗粒物扫描激光雷达不断扫描，通过监测区域内的消光系数，退偏振度、边界层高度、能见度等信息，获得区域立体空间内扬尘分布，沉降情况，还可以识别粗细粒子，判断是二次源还是一次源，了解区域间扬尘的输送，从而实现对整个城市区域内扬尘来源、现状、发展变化趋势的掌握。
应用“地空一体化”扬尘在线监测系统，微观上可进行浓度数据和视频实时查看、报警抓拍；宏观上可实现对城市区域空间内的扬尘污染作全天候监控，为巡查人员监控取证、行政干预、应急响应、纠纷处置，为管理部门确定扬尘来源、了解扬尘减排治理措施的效果，为政府制定政策规划、空气质量改善行动计划，为各部门信息联网共享、协同管理提供了技术支撑和依据。
“地空一体化”扬尘在线监控系统
“地空一体化”扬尘在线监控系统平台“地空一体化”扬尘在线监控系统平台包括实时监测、工地管理、设备管理、历史查询、统计分析、视频观看、报警处理、评价方法等多项功能，同时，系统平台将颗粒物扫描激光雷达的垂直监测、垂直扫描、水平扫描、一定仰角（如45°）探测、走航观测等探测模式进行高度集成，实现了区域内扬尘分布、来源、变化趋势的全方位立体化监测。高效、精细的实时监控，为政府监察部门的多维取证、依法追责提供有效数据支撑。
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实时监测——近地面数据
实时监测——水平遥感污染源监测
实时监测——走航道路交通监测
历史查询
设备管理
“地空一体化”扬尘在线监控系统系统优势基于物联网思维的智能联动技术，云台摄像机除了预置位抓拍之外，还可以根据颗粒物和噪声报警信息，风速风向信息、智能判断方向进行抓拍，更加准确获取污染源头的位置信息，满足实时性与精细化监管的需求。
近地面监测和立体监测的集成创新。多要素多手段综合监测，不仅有量化数据，视频图像取证，还有区域立体空间的颗粒物分布现状、发展变化趋势分析，微观和宏观结合，证据丰富有力，结论一目了然，突破无组织排放监控的技术难题。
基于大数据挖掘、分析的环保云应用平台。可以实现海量扬尘监测数据、环境空气监测站数据的多角度统计分析和比较，满足大数据的价值挖掘和应用，实现监测系统的云端运营、大数据的云端分析，为政府、企业提供环境治理的技术咨询，同时手机APP的应用能让公众随时掌握所在地的颗粒物、噪声等环境指标。
核心设备采用行业标杆公司顶级产品，成熟稳定可靠，使用寿命长。该产品内置了加热器控制湿度水平，不仅保护电子和光学系统，还可以排除湿度对测量结果的影响，测量更加准确；
海量数据的高速存储，本地数据存储容量大于等于1T，通讯接口具备可扩展。
停电后可长期保存系统设置参数，电源恢复后可自动启动，进入工作状态。
“地空一体化”扬尘在线监控系统实现了建筑工地扬尘污染在线监测、管理一体化，提升了科学管理的效率和能力。该系统对掌握建筑工地扬尘污染现状的真实状况，以及采取控尘措施的效果具有权威性。该系统可用定量化、可视化的数据反映扬尘污染治理的水平，是建设智慧环保的有效手段。
