某市扬尘在线监控建设工作
一、项目背景
今年是《大气污染防治行动计划》十条措施（又称《大气十条》）第一阶段实施的收官之年，虽然在三年多的努力下环境有着一定的改善，但距老百姓的期望还是有很大的差距，因为一块难啃的“硬骨头”——雾霾。面对久啃不下的硬骨头，李克强总理在今年的政府工作报告中，首次用“坚决打好蓝天保卫战”表明国家治霾的决心。
虽然因为刀耕火种、火山喷发等或人为或自然原因，使得雾霾天气自古有之，但雾霾天气真正威胁到人类的生存环境和身体健康却是在人类进入化石燃料年代后，而雾霾化身难啃硬骨头的深层次原因还是在我国急剧的工业化、城镇化过程中导致的，高耗能、高排放、重污染、产能过剩、布局不合理、能源消耗过大和以煤为主的能源结构持续强化，城市机动车保有量的快速增长，污染排放量的大幅增加，建筑工地遍地开花，污染控制力度不够，主要的大气污染排放总量远远超过了环境容量等多种原因。其中，因建筑施工等多种原因产生的扬尘污染，已经成为影响城市雾霾的主要原因之一。
但是现在很多工地管理上却面临着点多面广，环境恶劣，监管人数匮乏，手段单一等多种问题，使得监管工作不能及时有效，客观公正的反映各处扬尘的实际情况，更不能及时有效，方便快捷的处理问题，可追溯性差。
面对雾霾这块硬骨头，湖南省深入推进生态城市建设，对市区建筑工地不同的施工时段（土石方、打桩阶段;装修阶段;结构阶段）分别进行了空气中的可吸入颗粒物（PM10）污染因子的监测并开展较大规模扬尘污染整治专项行动，以让人民呼吸清洁的空气；山东省宁津县城管执法局结合自身实际，通过完善基础设施、健全管理机制、严格工作标准等多种举措，对城区范围内的渣土运输、道路扬尘、裸露土地以及物料堆场进行集中整治；而作为京津冀大气污染传输通道“2+26”城市之一的某市，面对山东“治霾不能光靠风吹”的决心，加强施工现场扬尘管理，抓好扬尘面源污染，铁腕治理雾霾更是刻不容缓。
二、项目依据
《国务院办公厅关于加强环境监管执法的通知》（国办发〔2014〕56号）
《山东省扬尘污染防治管理办法》（山东省人民政府令第248号）
《滨州市城市建设扬尘污染防治办法》
《环境噪声自动监测系统技术要求（暂行）》GB/T20441.4测量传感器第四部分
《中华人民共和国环境保护法》
《中华人民共和国大气污染防治法》
《环境空气质量标准》（GB3095-2012）
《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ633-2012）
三、项目概述
3.1系统概述
在我们生活周围，存在众多的污染源，造成大气环境恶劣，PM2.5急剧上升，主要的污染源来 源于工业粉尘、燃煤、机动车尾气、扬尘等几方面，其中扬尘就占据污染源的28%，是当前大气污染的主要因素之一。
扬尘也分为多个种类，主要有道路扬尘、施工扬尘、堆场扬尘等，而且根据相关介绍扬尘属于无组织污染源，防治系数较大，是国家环保部十三五规划的重点课题，因此扬尘治疗是很有必要的，而精细化监控和管理扬尘就成了突破口，因此“24小时在线扬尘监测系统”应运而生。
“24小时在线扬尘监测系统”是天津智易时代科技发展有限公司为改善空气质量自助研发的24小时户外扬尘监控的一个终端设备。本设备实现多维一体化，除了可以实现扬尘监控以外，还可以测风速、风向、温湿度、二氧化碳、PM2.5、PM10等环境数据。
整套系统由颗粒物在线监测仪、数据采集和传输系统、视频监控系统、后台数据处理系统及信息监控管理平台共四部分组成。系统集成了物联网、大数据和云计算技术，通过光散射在线监测仪、360球形摄像头、气象五参数采集设备和采集传输等设备，实现了实时、远程、自动监控颗粒物浓度；数据通过采用3G网络传输，可以在智能移动平台、桌面PC机等多终端访问；监控平台还具有多种统计和高浓度报警功能，可广泛应用在散货堆场和码头、混凝土搅拌站以及工厂企业无组织排放的实时监控。
系统组成如下图所示：
1、感知层：污染源在线监测仪，包括颗粒物浓度监测仪、气象五参数监测仪、噪声监测仪和视频监控摄像机，对颗粒物浓度、气象参数、噪声和现场视频进行连续自动在线监测；
2、传输层：采用有线、无线、3G等方式传输各种监测数据；
3、平台层：数据服务云平台，依托在建工地扬尘与噪声监测平台的数据，进行系统分析、提供跨区域、全时间、多层次的数据挖掘和对比，为科学治理雾霾提供数据支撑；
4、应用层：面向不同环保局、建筑工地的客户端系统，实现基于Web的污染源实时数据在线监测、现场图像和视频的监控、污染源超标报警、以及面向不同管理层的各种管理与统计分析。
在线监测信息监控管理平台可支持各种终端平台通过公网访问，实现了基于Web的污染源实时数据在线监测，现场图像和视频的监控（包括对前端云台和摄像机的实时控制）、污染源超标报警、以及面向不同管理层的各种管理与统计分析。
3.2建设目标
首先，利用目前最为便捷实用的24小时在线扬尘监测系统，分别对全市各地的扬尘布点（包括工业园区、施工工地、生活娱乐场所……）进行监控，然后，依托数据采集和传输等系统，利用先进的大数据和云平台技术，结合专业的空气质量模型，对监测点位的环境质量进行分析，并排除不需再进行监控的地方（如环境质量良好的生活娱乐场所等），最后，对某市各建筑工地及其他需要监控的场所每个地方布设1套散射法监测设备，对颗粒物浓度、气象参数、噪声和现场视频进行连续自动的监测。
最终通过本方案可以实现对工地等区域扬尘进行实时有效的监测管理。项目的全面实施，不仅将全市范围所有的建设施工纳入监管范围，真正实现有效管理和标准化执法，又能对其他扬尘多发地进行有效监管，为铁腕治霾，蓝天保卫战打下坚实的基础。
四、数据管理平台
1、实时前端数据采集与显示；
2、专业GIS地理信息监控与管理，独立GIS引擎，兼容百度/谷歌地图；
3、多种报表功能，简化用户人工统计，优化工作流程，支持多层次地图显示及信息管理；
4、支持设备集中管理远程配置、升级；
5、支持多种终端和操作系统，满足客户移动办公要求；（Windows/IOS/Android）；
6、支持系统级别分布式部署，媒体转发服务器可分布式部署，负载均衡。
五、平台软件主要功能
5.1系统登陆
输入网址，进入扬尘在线监测平台的登录界面，用户需要输入用户名和密码登录系统，如图所示：
5.2电子地图位置呈现功能
可结合电子地图确切的知道每个设备所在位置，通过点击电子地图上的设备图标就可以查看设备所带各项传感器采集的实时监测因子，包括颗粒物、气象参数、视频等，双击视频播放界面可以实现放大或缩小，方便用户直观查看区域内所有监测点的部署情况和环境质量状况。
5.3监测因子图形展示
数据展示支持折线图、柱状图、表格等多种形式，展示的内容为各项监测因子浓度的实时与历史分钟值、小时值，方便用户查看时间段内各项监测因子变化趋势，同时可以进行监测点位之间的各项参数的对比分析，用户可以自主设定展示的时间区间，导出打印时支持选用JPG图片、PDF、EXCEL、WORD文档多种格式。
5.4历史数据查询
系统提供历史数据查询功能，用户通过设置时间类型、站点、查询时间选项后，即可查看到所选择站点的历史数据信息，包括各项监测因子、数据更新时间等，查询结果支持选用EXCEL文档形式导出。
5.5站点管理
用户在此模块可以实现监测点位信息的增、改、查、删等基本操作，点位信息包括监测点位名称、地址、经纬度、站点ID、所在区域名称等内容，实现点位信息的动态管理，区域与编号为锁定状态，可自行配置名称、经纬度、排名、公开、掉线预警等选项。
5.6设备监控
系统可以实现实时监视在线监测
仪器是否正常工作，数据上传是否正常，从而清楚设备的运行状况及运行进度，当前端数据采集设备或仪器出现故障时，系统自动提供报警信息方便站点负责人及时知晓，并采取相应的解决措施，保证系统的正常、稳定运行。
5.7配置
此功能可以查看配置详情，添加条目可以新增加推送人员信息和发送内容，编辑选项可对接收用户推送内容进行管理操作，配置的信息内容包括预警信息、日报、状态预警、掉线预警，完成设置以后，列表中人员可以收到信息。
5.8污染物浓度预警
一旦各项监测因子浓度出现异常波动时，系统启动超标报警。此功能中分数据上下限与预警上下限，数据上下限为数据有效性判定标准值，超过界限的则被判定为无效。预警上下限为当监测因子不在设定值范围内一定时间之后，则会发送预警。
选择站点便捷，将预警上下限设定临界值，即可使用预警功能（0为默认）。
5.9用户管理
对于不同的角色设置相应权限管理，一个角色关联了一套操作权限。系统共提供了三种操作权限。
系统用户：拥有系统的所有功能操作权限；
管理用户：拥有部分业务相关的功能操作权限；
普通用户：只能进行系统中相关内容的查询操作，实现不同级别操作人员对数据访问范围和数据读写性的严格控制，建立统一用户管理平台实现所有用户的身份管理，包括用户个人身份信息、角色信息、电子邮箱、个人账号和密码。
六、设备技术参数
6.1监测系统
ZWIN—YC06扬尘在线监测终端，是集成颗粒物在线监测仪、噪声监测仪、气象参数传感器、数据采集板及信息平台等技术为一体的开放式污染源在线监测终端，主要应用于建筑扬尘、沙石场、堆煤场、秸秆焚烧等无组织烟尘污染源排放及居民区、商业区、道路交通、施工区域等的环境空气质量的在线实时的自动监控。
监控终端与数据平台可构成监测系统。终端集成了大气颗粒物浓度监测、温湿度及风速风向监测、噪声监测、污染物超标视频抓拍；数据平台是一个互联网架构的网络化平台，终端所得数据均能通过有线或无线网络及时传递到数据平台便于管控，平台还具有对数据的报警处理、记录、查询、统计、报表输出等多种功能。
粉尘传感器具有颗粒物浓度连续监测、定时采样以及粉尘浓度超标报警等多种功能。仪器内置鞘气保护气路，防止光学终端受到污染，配合自校功能，测量稳定可靠。
6.2配置参数
6.3扬尘监测单元
设备使用激光散射法测量扬尘浓度。用精密流量控制的真空泵吸入大气中的测试气体送至传感器测量组件。传感器测量组件是以GustavMie粒子光散射理论为基础，结合微光电探测技术而制作的一套完整的空气颗粒分布浓度测量系统。
系统巧妙设计光敏感区作为粒子散射发生的场所，当粒子经过聚焦激光所形成的光敏感区后，粒子散射的光被探测窗口上的微光电探测器收集，微光电探测器把接收的光强度信号快速、准确的转化为等量电压信号，信号的密集度对应于粒子的单位浓度值，扬尘浓度值进行系数转换后通过数据接口实时输出。利用电子切割器的专利技术同时测量PM10和PM2.5两个参数。扬尘传感器的核心部件均为进口件，测量范围0-10000ug/m3。
6.4噪声监测单元
ZWIN-YC06-S噪声监测器是指能对声音实现精密测量，复杂而精密的设备。本仪器有耐用的结构，在正常操作情况下，可正常使用数年。
噪声传感器：
技术参数：
6.5气象监测单元
我司整套设备具备风速、风向、温度、湿度、大气压等环境参数的监测，为扬尘和噪声监测数据的后期分析提供气象参数保障；特别是通过风向对扬尘的 动趋势做科学预测和报警；在不同的气象条件下，对扬尘、噪声监测数据做科学的修正。
ZWIN-YC06-W气象风向传感器（变送器）内部采用高精度磁敏感应芯片，并选用低惯性轻金属风向标响应风向，动态特征性好。
ZWIN-YC06-W气象风速传感器（变送器）采用传统三分杯气象风速传感器结构，风杯选用碳纤维材料，强度高，启动好，杯体内置信号处理单元能根据用户需求输出相应风速信号，可广泛应用于气象、海洋、环境、机场、港口、实验室、工农业交通等领域。
设备还具备温度、湿度、大气压等环境参数的监测，为扬尘和噪声监测数据的后期分析提供气象参数保障。
气象传感器：风向传感器、风速传感器
技术参数：
6.6视频监控单元
视频摄像
ZWIN—YC06扬尘在线监测终端在国内率先采用平台式管理方式为核心的视频监控系统，采用专用视频压缩芯片，图像清晰，图像采用自主优化 H.264图像压缩方式，视频压缩效率高。标准分辨率1280*720像素，最高达 1920*1080像素，并可自定义。带有音频接口，支持音视频同时传输监控。
a）可将噪声、扬尘、PM10、PM2.5数据叠加至视频画面，使中心的监控系统能够实时监控图像信息与噪声、扬尘、PM10和PM2.5数据，可实现定时图片和超标图片抓拍功能。
b）通过选中设备查看与其对应的摄像头视频图像，带云台的设备可以控制摄像机云台进行查看位置自由调整。
6.7LED显示屏
设备配备有LED显示屏，便于现场实施掌握和了解环境质量状况，可以选择单色、双色、三色、全彩，尺寸可定制，可选择边框、室外/室内安装等。
6.8设备外观和支架
设备采用高强度铝型材制作，结构牢固可靠；支架采用高强度防腐蚀不锈钢制作，全部结构模块化，便于搬运和安装；
由于设备户外安装，完善考虑避雷、防雨等措施，设备按照高度2-3米，设备安装周围敷设防护栏，防止人为破坏。
七、运维及售后
7.1运维服务
1.必须保证一年的运维服务，运维日期自设备安装调试完成之日算起，并提交完整的系统运维方案，说明系统运维的目标与运维工作流程，运维服务内容，运维保障等内容
2 .运维部门与人员设置。在项目安装调试完成之后成立专门的运维服务部门，配置运维专员及车辆，当子站出现故障，能达到一小时之内响应，4小时内赶到现场对故障进行处理，恢复正常运行，若仪器无法正常运行，运营服务部门能在24小时内提供并更换相应的备机，保障各站点正常运行，对于重大事故，且严重影响到系统运行或无法运行，双方协商组织有关领导和运维技术人员到达现场实地考察，互相研究协商后确定解决方案。
3.数据解析方案。运维期间运维部门会根据大名县内的大气污染现状，定期提供预警提示和数据分析，对辖区内大气污染环境进行综合诊断和数据解析，协助完成区域污染减排和环境质量提升，同时也为决策层提供合理的建议，并对治理效果进行评估。
7.2售后服务
7.2.1技术培训服务
自设备安装调试完成会为环保局相关人员提供免费的技术培训，包括产品的相关知识，数据分析，运行维护等。
7.2.2产品服务
本项目所采购的设备硬件原厂免费质保期不低于2年，质保日期从验收合格之日起计算，质保期内所有设备免费维护，升级。更换及软件升级，并提供每个点位每年不少于6次的巡检，质保期后软件系统提供终身免费升级。
7.2.3应急响应服务
自设备安装调试完成后即提供24*7小时无中断服务，当设备发生故障时，响应时间确保在三十分钟以内，并在三小时内提供上门服务，力争24小时内解决问题，如24小时内无法解决问题，免费提供备用机。
