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β射線揚塵在線監測系統
一、背景描述
1.1 項目背景
環保部數據顯示，目前一些大中城市的霧霾嚴重，尤以京津冀、長三角、珠三角最甚。監測表明，這些地區年霾天數在100天以上，個別城市甚至超過200天。空氣污染嚴重的深層原因是快速工業化、城鎮化過程所積累環境問題，高耗能、高排放、重污染、產能過剩、能源消耗過大和以煤為主的能源結構持續強化，城市機動車保有量的快速增長，污染排放量的大幅增加，建筑工地遍地開花，主要的大氣污染排放總量遠遠超過了環境容量等。其中，因建筑施工產生的揚塵污染，已經成為影響城市空氣質量的主要原因之一。
揚塵分為多種，主要有道路揚塵、施工揚塵、堆場揚塵等，而且根據相關介紹揚塵屬于無組織污染源，防治系數較大，是國家環保部十三五規劃的重點課題，因此揚塵治理很有必要，而精細化監控和管理就成了突破口，為此“貝塔射線（β射線）在線監測系統”應運而生。為環保部門提供監測大氣環境的數據。
1.2 系統建設
山東恩易物聯技術有限公司研發的貝塔射線在線監測系統，利用物聯網感知、數據通訊、數據庫和地理信息系統等*技術，集數據采集、數據傳輸與視頻字符疊加為一體，實時監測數據，把環境數據實時上傳云端，并通過大數據對其統計分析與展示。數據以圖表形式展示、報警信息提示記錄及查詢、數據統計排名與分析處理、用戶及設備的管理和報警級別的設置等功能，功能齊全、性能穩定、安全可靠、經濟實用、技術*。
該系統平臺由貝塔射線在線監測WEB端和手機APP組成。基于Paas開發平臺開發出的APP，直接部署在云端，具有操作簡單、體驗感強、極大滿足客戶不同個性化需求等特點。視頻監控系統的配合，可以實現政府各級部門對現場環境數據的24小時實時監控和管理，實現有效的責任追溯功能。
1.3 建設依據
- 國家標準GB 5748-85《作業場所空氣中粉塵測定方法》
- 符合勞動部行業標準LD98－1996《空氣中粉塵濃度的光散射式測定法》；
- 國家職業衛生標準 GBZ2-2002《工作場所有害因素職業接觸限值》及GBZ 159－2004《工作場所空氣中有害物質監測的采樣規范》
- 國家生態環保部2020年2月12日發布出臺的《環境空氣中顆粒物(PM10和PM2.5)β射線法自動監測技術指南》
二、系統介紹
2.1 系統優勢
集成度高
自主研發，集采集、傳輸和視頻疊加于一體，解決多種模塊兼容性與穩定性差的問題。
精準度高
采用日本濱松探測器，數據測量準確度高、誤差小。
傳輸穩定
無線傳輸（3G/4G）和有線網絡傳輸可選，解決DTU長時間運行不穩定（掉線）的問題。
平臺豐富
數據支持同時向10個平臺（可擴展）數據直發，也可通過平臺轉發。
超標聯動
監測環境數據超標時，可聯動觸發噴淋裝置進行降塵。
字符疊加
的視頻字符疊加功能（支持變色疊加），將現場視頻與監測數據融合，在視頻監控畫面上就能看到現場的檢測數據，并能隨視頻一起存儲，防止數據的篡改。
設計全面
在設計上充分考慮了整機的防水、耐高溫、抗嚴寒、防腐蝕等性能。
報警提示
實時顯示報警設備的名稱、原因和時間，并實時存儲記錄，直觀地監視所有超標地點情況，方便管理人員及時采取處理措施。
污染可查
可選擇查看在不同監測參數時的所有設備的環境數據，并能根據等級圖例直觀觀察污染的程度。
信息豐富
設備地理位置、名稱、實時數據、通訊時間、負責人、曲線變化、報警提示等信息，內容豐富，布局合理，操作簡單便捷。
圖表兼備
采用曲線圖的方式對單臺設備的各參數變化趨勢進行實時展示和記錄，可查詢歷史曲線圖，也可把數據導出到Excel表格中，對管理和統計分析提供依據。
等級設置
每項參數的圖例等級范圍都可在后臺制定和修改，方便控制和管理。
權限分配
軟件平臺具有同時段同賬號不可多次登入和停用、不用的賬號權限分配等性能。
污染排名
可對每臺設備的在線離線數量、污染排名、各參數的最小值及平均值進行統計排名，并記錄其發生時間，為環境分析治理提供支持。
存儲功能
主機具備存儲功能，可將數據進行本地化存儲，待網絡恢復，上傳至數據監測平臺。
可擴展性
揚塵監控系統的設計可實現與數據平臺的底層數據對接，方便介入省、市、區級監管平臺，并且具有更新、擴充和升級的擴展性。
2.2 系統組成
貝塔射線揚塵在線監測系統主要由顆粒物和氣象監測單元、數據采集處理單元、視頻字符疊加單元、數據傳輸單元、數據展示平臺、聯動控制單元等組成，實現工地環境監測、數據上傳、數據展示、統計分析、視頻疊加等功能，對接政府監測平臺，實現工地環境的24小時監管。
- 顆粒物監測單元
對PM10進行連續自動監測，環境數據每小時采集一次數據，并實時上傳至數據中心和監控平臺統計和分析；
- 氣象監測單元
山東恩易整套設備具備溫度、濕度、大氣壓強、風速、風向、噪音等環境參數的監測，為監測數據的后期分析提供氣象參數；
- 數據采集處理單元
該單元是整套系統的中樞，對所收取的監測數據進行判別、檢查和存儲；對采集的監測數據按照統計要求進行統計分析處理，將處理后的數據上報至云平臺，并控制參數的本地化顯示，實現環境參數與視頻監控畫面的融合；
- 數據展示平臺
本系統的監測數據不僅可以上報至各級政府的數據云平臺，也可上報恩易貝塔射線在線監測平臺，更能與現場的監控視頻融合，將現場的環境參數以字符形式顯示在視頻監控畫面上，實現本地環境參數與本地視頻的融合，隨視頻一起存儲，防篡改，一經疊加存在。
2.3 系統拓撲圖
系統拓撲圖
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