一、設計原則
1、設計原則
（1）有效監測城市建筑、主干道揚塵污染源；
（2）集成化、模塊化、易于擴展；
（3）操作簡單、維護方便，智能化程度高。
2、設計依據
（1）GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》
（2）GB3095-2012《環境空氣質量標準》
（3）LD98-1996《空氣中粉塵濃度的光散射式測定法》
（4）JJG846-1993《光散射式數字粉塵測試儀檢定規程》
（5）HJ93-2013《環境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）采樣器技術要求及檢測方法》
二、總體框架
1、技術原理
揚塵是當前大氣污染主要因素之一，城市揚塵主要來源于建筑工地、城市道路和建筑運渣車等，揚塵對PM2.5的貢獻達到30%，而建筑工地對揚塵的貢獻達到50%。同時物聯網、云計算技術的興起，使得在建筑工地部署揚塵采集儀器，通過物聯網技術采集數據到云平臺，為管理者提供實時的管理數據，成為行之有效的解決方法。
 本系統結合激光大氣粉塵精密檢測技術、粉塵的旋風切割技術、以及物聯網、云計算技術，對城市建筑揚塵及道路揚塵污染源進行遠程在線實時集中監測、管控。激光大氣粉塵精密檢測技術在吸收國外**的激光粉塵檢測基礎上，創新性地實現了大氣總顆粒物（TSP）、細微顆粒物（PM10）的精確檢測；自主設計研發了小流量細微顆粒物（PM10、PM2.5）旋風切割器。
2、系統框架
系統框架如圖1所示，由監控云平臺及監控中心軟件平臺、大氣揚塵監測儀無線傳輸通路組成。大氣揚塵監測儀實現對主要建筑工地的上下風口、城市主要干道揚塵進行實時在線監測，并通過GPRS移動數據網絡上傳至監控中心，從而實現對建筑污染源及城市主干道道路揚塵進行遠程集中管控，同時對檢測點溫濕度、風速風向及違規抓拍圖像進行檢測。監控平臺上，整個城市的空氣污染狀況可以實時精確呈現，對于污染過程可以動態跟蹤，還具有向公眾通過各種終端查詢身邊粉塵情況的能力。粉塵監測預警云平臺與目前的傳統監測站點的監測方式形成互補，滿足公眾環境需求，提升**形象。可在有限的人力、物力的條件下，盡可能地實現對城市重點揚塵污染源進行監管，并督促相應整改措施的落實，為城市的藍天工程、居民的潔凈生活環境起到較大的推動作用。
 
圖1 城市揚塵污染源監控系統框圖
三、主要功能
1、揚塵顆粒物監測
可實現對主要管控的建筑工地、主要城市干道的揚塵總顆粒物（TSP）、可吸入細微顆粒物（PM10）的實時監控，并設置顆粒物**限值。
2、氣象參數監測
可實現監測點溫濕度、風速風向的實時監測，可擴展監測點噪聲的實時監測。
3、圖像采集
 可實現對建筑工地主要產塵源（挖掘、除渣等）進行揚塵**限抓拍。
4、污染源濃度**界預警
  系統可實現對揚塵污染源的動態記錄及預警。
四、軟件平臺
1、軟件構架及功能模塊
城市揚塵污染源監測及預警系統軟件平臺完全基于B/S結構設計，為管理人員提供完善的操作平臺，同時，為其他普通人員定制基于B/S結構的瀏覽模塊。系統通過權限訪問，提高系統運行的安全性。系統可實時、準確、高效地監測城市建筑、道路揚塵污染源信息及氣象信息等參數，并對數據整編入庫、分析處理，形成結果，供決策人員使用。可支持各種終端平臺通過公網訪問，實現了基于Web的粉塵實時數據在線監測，現場污染源**標報警、以及面向不同管理層的各種管理與統計分析。
軟件系統平臺基本構架如圖2所示，包括城市重點監控的建筑工地、主要干道的現場揚塵、溫濕度、風速風向等數據輸入接口，視頻監控數據交換接口、GIS圖形數據輸出接口以及面向管理用戶及普通查詢用戶的移動數據接口，充分考慮了作為城市揚塵污染源監控的核心及各擴展功能。
 
圖2城市揚塵污染源監測及預警系統軟件平臺構架
軟件功能模塊如圖3所示。包括通信接口、系統服務、基礎數據、業務處理、系統安全等幾大功能組件。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
圖3軟件功能模塊示意圖
作為手持式揚塵監測儀器的有效補充，城市揚塵污染源監測及預警系統承擔著更多實時執法提供更多實時全面的有效的信息化支持，預警系統的運行是根據粉塵感應器監測數據及數據處理平臺形成的結果，當數據達到設定報警值時，預警系統會自動啟動
2、數據管理及處理過程
數據管理及接口如圖4、5所示
 
圖4數據目錄管理示意圖
 
 
                   圖5數據處理過程示意圖
3、軟件功能及界面
（1）實時監測
提供揚塵、噪聲和氣象五參數的實時數據,依據標準對現場**標情況智能啟動二級告警和管理手段。
 
                        圖6實時監測
（2）視頻監控
實現對重點粉塵排污點的除渣、排渣車的圖像監控、揚塵排放**警戒自動抓拍等。
 
圖7圖像監控
（3）態勢分析
揚塵污染源智能**，提供全局態勢分析報告。
 
圖8揚塵態勢分析
（4）動態跟蹤
動態跟蹤監管的執行情況，為管理者和污染源排放單位提供工作互動平臺。
                       圖8揚塵動態跟蹤
（5）對比分析
對各監控點的各項指標進行對比，為決策提供依據。
 
                     圖9對比分析
五、無線傳輸系統
終端設備揚塵監測儀的通信主要是通過GPRS進行數據的無線傳輸。數據在終端設備基于TCP/IP協議，經過GPRS的數據傳輸，通過移動網絡傳輸數據，利用公網的服務器接受數據，然后將數據入庫后，進行數據的處理，最后通過WEB服務器將數據展現出來。
 
五、硬件系統及特點
1、組成原理
揚塵監測儀是由設備箱、PM10切割器、激光粉塵檢測模塊、主控板、恒流抽塵系統、電源和無線通信模塊組成。PM10切割器采用旋風切割方法，把總懸浮顆粒中小于10微米粉塵分離出來進行檢測；激光檢測模塊主要采用激光光散射的方法進行粉塵的檢測，為**系統長期的穩定運行，檢測過程中采用了清潔氣隔塵的結構，避免了對檢測結構的污染；主控板進行信號解析、算法分析和數據量化后，把數據通過無線通信方式傳輸到監控中心，恒流抽塵系統把大氣中的粉塵以穩定的流量抽入到檢測系統中，無線模塊通過移動公網把數據傳輸到監控中心揚塵監測儀可以大規模部署，每個節點均可以將采集到的數據傳輸到監控中心進行處理。電源模塊主要是通過市電供電的方式進行供電。揚塵監測儀如圖10所示。
 
 
 
圖10  粉塵監測儀
 
揚塵監測儀部署方式比較方便。在城市的不同區域布局并有效使用城市揚塵監測預警系統，能夠比較全面地掌握城市不同區域，在不同時間段、不同氣候特點（包括氣溫、風向、季節）下的粉塵的實時監測數據。對于城市的區域性的粉塵污染可以有針對性的措施進行治理。
  2、主要特點
（1）采用**高靈敏度粒子集合光散射測量技術和較新的半導體激光技術，將測量顆粒物粒徑下限擴展到1nm，實現了對大氣顆粒物(TSP、PM10、PM2.5)濃度的精確檢測；檢測誤差：≤±10%。
（2）采用雙光路檢測技術，避免了檢測不同顆粒物時引起的相互干擾；針對同一光路采用的雙通道校準技術，避免了激光功率漂移以及測量組件結構變化導致的零轉換因子漂移。
（3）、采用了精確的溫濕度補償機制，較大地減小了由于環境溫度濕度對測量組件結構和顆粒物光散射特性的影響引起的測量偏差。
（4）采用*特專利的氣鞘系統設計，有效地保護了儀器光學器件。
（5）采用具有自主知識產權的旋風分離式空氣動力學切割技術，準確實現PM10和PM2.5顆粒物從大氣總顆粒物中的分離。
（6）采用光電脈沖幅度分析復合技術，較大地降低了光散射法自身缺陷帶來的不確定性。
（7）對溫濕度、風速、風向等氣象參數的采集，實現對監測環境的全面監控。
（8）所有監控數據通過GPRS無線傳輸方式發送至系統監控平臺。
（9）系統的所有設備參數均可通過現場遙控設置和通過監控平臺修改。
3、設備的應用環境與現場安裝要求
監測儀可用于建筑工地揚塵、道路揚塵和碼頭揚塵污染源的實時監測，以及水泥廠、采石場、碎石場、堆場等各類企業揚塵污染源的實時監測。
（1）安裝地點的選擇：
為了**測量精度和檢測儀的使用壽命，要選擇合適的測量點，應遵循下列原則：
①盡量避開磁性物體及具有強電磁場的設備（如大電機、大變壓器的等），以免磁場影響監測儀的工作磁場和激光測量組件的脈沖信號；
②安裝在有中國移動2G網絡信號覆蓋的區域，信號盡可能地好，以便監測數據能及時準確傳輸至監控平臺；
③應盡量避免環境溫度**出-40℃~+85℃，以及避免受到水淹和非正常的水沖刷；
④應盡量安裝在通風之處，且距離污染源具有合適的水平距離和安裝高度，使監測儀所處環境能代表和反映監測的大環境；
⑤選擇便于維修，活動方便的地方。
（2）安裝方式的選擇：
監測儀采用在桿上架設的方式安裝。主機箱用螺栓螺母固定在桿的支架上，風速風向傳感器安裝在桿的其他支架上。
六、技術優勢
1、檢測精度高，運行穩定
經過與國控站數據的長期對比，一致性高，經校準后能達到10%的誤差，可實現準確的監管。
2、數據處理技術
架構算海量數據處理平臺，采用**的云計算處理技術，支持自動容錯和動態擴展，具有實時性、高可靠性、可伸縮性、高性價比等特點。
3、實時性
測定速度快，自動化程度高。測試方法決定了測試的實時性，采集時間實現秒級響應，且采集時間可以任意設定，采集的數據實時入庫，實時查詢。
4、易擴展性
揚塵監測終端設備可以根據需求進行增加設備，擴展整個系統的覆蓋面積，不需要繼續復雜的操作，就可以動態的增加揚塵監測儀。

型號 : M3 ;
品牌 : 重慶煤科院 ;
加工定制 : 是 ;

深圳市寶安區環保設備經營部是一家專注于空氣污染及大氣監測領域的國家**企業,以研發,生產,銷售揚塵污染監控系統,室內智能環境系統,揚塵傳感器,氣象站,負氧離子監測站,噪聲自動監測站,空氣質量檢測系統為重點的研發型企業。奧斯恩整合了空氣檢測、物聯網、大數據及云計算、人工智能分析，通訊技術、微信小程序、大屏顯示、客戶端相關技術，形成了智慧環保監測領域的解決方案。