【智易时代】港口扬尘在线监控解决方案

1、 项目概述

1.1项目背景

扬尘是由于地面上的尘土在风力、人为带动及其他带动飞扬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。扬尘的组成其中包括三个部分：降尘（粒径>100&micro;m）、飘尘（粒径10~100&micro;m）和可吸入性颗粒物（粒径<10&micro;m）。正是由于扬尘的粒径一般较小，漂浮在空气中时，容易覆盖在在植物叶片表面，阻碍植物光合作用的进行。而且扬尘还会由于其比表面积较大，在受到污染后，容易附着大量的有毒物质（Cr、Hg、As等）。这不仅对生态环境的破坏十分巨大，而且还对人类健康充满威胁。

港口码头区域范围内，除了施工工地扬尘外，另三个扬尘源都具备，其中堆存环节产生的尘量占其主要部分。在内部道路方面，港口码头车辆在运输过程中洒落于道路上的物料，以及沉积在道路上的其他排放源排放的颗粒物，经往来车辆的碾压后，形成粒径较小的颗粒物，经过车轮的搅动进入空气，反复扬起沉降；在堆放物方面，港口堆场堆放的煤炭，金属矿石，建筑性材料等物料构成了港口扬尘污染的主体，且由于港口码头往往地面平坦和风力较大，更容易引起较多扬尘，此外由于港口码头地表裸露面积大，以及卸船、输送、堆垛或包装过程及取料、输送、装船等操作频繁，使得港区扬尘污染的范围很大，时间上延续很长，给防控工作带来了很大的困难。因此国家针对港口扬尘出台了各项相关规定，力争做好扬尘治理、监测及管控。

本方案主要针对港口扬尘监测进行建设，涵盖了智易时代有关港口扬尘监测所应用到的系统、硬件设备、选址、服务等各项内容。

1.2建设依据

《中华人民共和国大气污染防治法》

《中华人民共和国环境保护法》

《大气污染防治行动计划》

《环境空气质量标准》（GB3095-2012）

《大气污染物综合排放标准》（GB16297）

《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ633-2012）

《计量检定规程—光散射式数字粉尘检测仪》（JJG846）

《环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法》（GB/T15432）

《公共场所空气中可吸入颗粒物（PM10）测定方法-光散射法》（WS/T206）

《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》（HJ/T212-2005）

《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ653）

《环境空气质量检测点位布设技术规范（试行）》（HJ664）

《计算机软件开发规范》（GB8566-88）  

《电机、低压电器外壳防护等级》（GB1498-78）

《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》（GBZ159-2004） 

《工作场所空气中粉尘测定》（GBZ/T192-2007）

2、 项目设计

在我们生活当中，扬尘随处可见，扬尘可分为：港口扬尘、道路扬尘、施工扬尘等。港口扬尘的出现有很大一部分原因是因为我国工业化的快速发展，需要使用到的煤炭、铁精砂等材料增多，需要大型船运输送到各港口，完成各地对材料的生产需求。在装卸搬运等操作过程中，部分材料掉落导致港口区域内粉尘量的大幅增加，有关部门对于港口扬尘的监控、治理及管控力度不够，促使污染愈发严重。

长期以来，由于对港口码头环境的监管无法做到实时有效，导致扬尘污染严重。为了有效更好地做到监管防控，智易时代多年致力于扬尘监测研究，配合现有的数据平台及终端，设计有关港口扬尘项目监测的监控方案。

我们提供一种可以24小时实时监测、具有视频抓拍且存储功能的解决方案，即由天津智易时代科技发展有限公司自主研发生产的ZWIN-YC06扬尘在线监测仪和ZWIN-YCB06型β射线法扬尘在线监测仪。这两种仪器可将港口码头区域进行监管，并通过远程数据检测系统将数据搜集、汇总、分析。且仪器是多维一体化设备，我们不仅可以对扬尘做监管，同时还可以对风速风向、PM2.5、PM10、TSP、光照强度、噪声、温度、湿度等多个参数进行测量，真正实现有效监测管理和标准化执法。

3、 系统介绍

3.1系统概述

扬尘在线监测系统是一个物联网系统，主要由：感知层、传输层、应用层三部分组成。

（1）感知层：扬尘在线监测仪，主要指现场端在线监测设备，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：主要指专用传输网络，通常采用有线、无线、3G 等方式传输各种监测数据。

（3）应用层：主要指监控中心，面向不同的客户端系统，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，实现基于 Web 端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。

3.2系统架构

天津智易时代科技发展有限公司的扬尘视频在线监测系统可以将两个及以上的道路段区域进行连接，多方位监控，并通过无线路由器将数据上传到一个服务器，方便运营商的操作与管理。

3.3系统优势

扬尘在线监测系统基于对扬尘污染监控管理的需求而设计，系统优势主要体现在以下9点：

（1）监测终端系统集成了总悬浮颗粒物、PM10、PM2.5、温度、湿度、噪声、光照强度、风向和风速等多个环境参数。

（2）24 小时在线连续监测，全天候提供各路段的空气质量数据、图像、视频记录。

（3）超过报警值时能自动启动监控设备，进行视频抓拍记录，具有多参数、实时性、智能化等特性。

（4）通过传感网、无线网、因特网这三大网络传输数据，快速便捷地更新实时监测数据。

（5）基于云计算的数据中心平台汇集了不同区域、不同时段的监测数据、视频记录，具有海量存储空间。

（6）系统可进行多维度、多时空的数据统计分析，便于管理部门有序开展工作，同时也为建立道路扬尘环境污染控制标准积累数据，以推动对空气污染的长效管理。

（7）视频具有实时自动、智能的抓拍、存储功能，而且还具有视频扬尘叠加功能。

（8）扬尘在线监测仪主板升级，带有远程升级功能，数据多平台传输功能（可采取不同数据协议包同时上传多个平台；最多4个平台。）

（9）扬尘在线监测仪装有加热除湿采样头，水汽分离器，雾炮联动功能模块，报警功能模块，阈值设置功能模块。

4、 云平台介绍

扬尘在线监测系统支持远程视频监控和扬尘在线监测。

4.1电子地图位置呈现功能

4.2监测因子图形展示

4.3历史数据查询

4.4站点管理

4.5设备监控

4.6短信配置

4.7污染物浓度预警

4.8污染物动态云图

4.9统计分析

此功能可统计一段时间内监测点位的离线情况（包括离线次数，离线时长、最长离线时间等）及报警情况（包括超标数值、超标时间、超标排放量等）。

4.10用户管理

5、 硬件设施

5.1 ZWIN-YC06系列扬尘在线监测仪

ZWIN-YC06系列扬尘在线监测仪可监测PM2.5、PM10、噪声、风速、风向、温湿度等多个环境监测因素（可选配），是集成颗粒物在线监测仪、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。

5.1.1适用场所

该仪器长期广泛适用于环境空气颗粒物的浓度监测，如 PM10，PM2.5，TSP（选配不同的采样切割头）等。

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。

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。

5.1.2功能特点

（1） 采用激光散射法测量扬尘颗粒物，响应速度快，量程范围宽。

（2） 具有整点、连续、实时三种采样模式，且具有视频抓拍及存储功能。

（3） 具有标准方法校准及自修正校准组合式校准功能。

（4） 具有设备信息管理、数据管理及数据质控功能，方便大批量设备运行管理。

（5） 监测设备因故障不能正常使用，在软件平台中具有自动报警功能，便于管理和维护。

（6） 具有 GPS 定位，无线数据传输功能。

（7） 利用扩散式测量技术，避免采样过程中吸附及材料干扰。

（8） 具有量程漂移及交叉干扰自修正功能。

（9） 实时在线监测，具有自动监控和报警功能。

（10） 系统由智能控制器自动控制，节省人工成本。

（11） 具有视频叠加效果，可实时调出监控画面，既显示点位名称，又可在视频中叠加各项实时监测数据，实现可视化数据管理。

5.2 ZWIN-YCB06型β射线法颗粒物监测仪

ZWIN-YCB06 型β射线分析仪/颗粒物浓度监测仪采用了β射线衰减的原理对粒子进行监测，可以实时监测环境大气中 PM2.5、PM10、TSP 颗粒物等的浓度水平。该仪器是目前国内各地使用最成功的一套监测平台系统。

5.2.1适用场所

该仪器长期广泛适用于环境空气颗粒物的浓度监测，如 PM10，PM2.5，TSP（选配不同的采样切割头）等。

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。

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。

5.2.2功能特点

（1） 采用β射线吸收原理进行测量，测量结果准确可靠。

（2） 仪器体积小、内置采样泵，在户外运行，无需建设站房。

（3） 整点、连续、实时三种采样模式。

（4） 小时值采样时间不少于 45 分钟，日均值采样时间不少于 20 个小时。

（5） 触摸液晶显示分析仪采用 5.7 寸大屏幕液晶显示，全中文菜单、Windows 图形界面，操作方便。

（6） 过程记录可存储近期有效的校准或维护过程的历史信息，含 USB 接口，方便数据导出。

（7） RS232 数字输出，可通过数据采集仪进行计算机远程通讯，实现遥控监测。

（8） 具有自动除湿和温度补偿功能。

（9） 具有自主知识产权的嵌入式计算机和实时操作系统控制运行。

（10） 独特的 ODH 外部动态露点控制系统，提高了气溶胶传输效率。

（11） 监测仪独特的结构设计，采样与分析在同一通道，避免了走纸造成误差。

（12） 监测仪能提供各种在线的运行参数，可输出至上位机，也可接受指令运行。

（13） 采用质量流量计测量流量，恒定流量采样，保证了测量精度。

（14） 内部故障自动诊断和报警提示，也可以通过远程诊断并修复错误。

（15） 系统断电后来电自动重新启动，恢复正常工作。

5.3设备优势

（1） 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。

（2） 设备具有联动功能，扬尘监测数据超标时，联动设备实现自动或手动控制降尘设备，实现及时控尘。

（3） 监测数据存储时间可不少于 3 个月，同时支持U 盘数据导出。

（4） 设备外壳采用304不锈钢箱体，经盐雾试验后，无腐蚀现象。

（5） 设备配备液晶触摸显示屏，可本地查看数据，支持实时展示和历史查询功能。

（6） 传输方式：采用无线通讯，具有断线自动重连功能。

（7） 原始数据存储时间不少于6个月，视频文件存储时间不少于3个月

（8） 数据有效采集率不低于85%

（9） 设备全部结构模块化设计，便于搬运和安装。

（10） 设备采用泵吸式采样方式，使得进入气路监测的气流均一而稳定。