扬尘视频在线监控系统建设方案24页Word文档格式.docx

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1.2.政策解读

国家政策

国务院发布《大气污染防治法行动计划》十条措施力促空气质量改善，是当前和今后一个时期全国大气污染防治工作的行动指南。

《行动计划》确定了十项具体措施，首条既提出综合整治城市扬尘和餐饮油烟污染。

地方政策

为指导我市扬尘在线监测系统建设，强化精细管理，加强在线监测监控，市环保局组织编制了《扬尘在线监测系统建设及运行技术要求（试行）》，为全市扬尘在线监测系统建设及运行提供技术支持。

1.3.扬尘监测中所面临的问题

要做：

1、扬尘造成污染日益严重，必须采取相应措施

2、综合整治，改善空气质量

面临问题：

1、监测设备繁多，选型困难，参数多样

2、监测标准不同，安装复杂

3、是否能与监测平台无缝对接

如何做：

1、以相关标准为建设基础

2、多平台实时监测，保障数据准确性

3、降低成本，最大化利用已有资源

二、建设方案

长期以来，对于建设工地扬尘带来的空气质量监管方面，由于不能得到实时的监测数据，或者收到举报无法得到与事实相对应的直接数据，一直是令政府监管部门十分困扰的事情。

本方案提供了一种对工地杨尘（空气中可吸入颗粒物）实时监测而且具有视频抓拍并存储功能的解决方案。

通过远程数据监测系统可以对工地区域扬尘进行实时有效的监测管理。

项目的全面实施，可将所包含的范围中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。

2.1扬尘在线监测系统

扬尘在线监测系统是一个物联网系统，主要由感知层（现场端在线监测设备）、传输层（专用传输网络）、应用层（监控中心）三个部分组成。

扬尘在线监测系统架构图如下：

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、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。

2.2扬尘视频在线监测系统

扬尘监测智慧云平台集成物联网、大数据和云计算技术，通过光散射在线监测仪、气象参数监测、噪声监测、红外球形摄像头（具有视频抓拍功能）和数据图像视频采集传输等设备，实现实时、远程、自动监测PM2.5、PM10、气象参数、视频等感知层获取的原始数据及视频记录，并通过传输网络在云平台上对海量的专业数据及图像视频记录进行存储、处理、分析、整理，将结果数据转化成详细信息实时在监测终端或大屏幕进行显示，系统可同时向多个环保业务部门或多级、多个环境监控中心转发原始环境自动监测数据，实现数据的互联共享，形成一个统一协作又各司其职的全方位专项环境保护体系。

面对不同的用户我们提供不同的数据服务，在遇到环境污染超标时我们第一时间通过数据、图像取证以及视频抓拍取证通知相关部门对该区域进行督查，同时该区域污染排放负责人也能通过现场数据显示以及视频抓拍显示第一时间发现该问题并加以改善，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。

2.3.扬尘视频在线监测系统优势

针对大气颗粒物污染进行实时监控并无缝对接监控平台，低成本满足要求，基于云计算的数据中心平台汇集不同区域、不同时段的监测数据、视频记录，具有海量存储空间，可进行多维度、跨数据统计与分析，便于管理与维护。

监测终端系统集成多个参数，二十四小时实时在线监测以及视频抓拍显示，可进行数据修约，系统数据超标或异常或恒值及时预报预警。

扬尘视频在线监测系统基于对城市扬尘污染监控管理的需求而设计，技术特点和优势主要体现在以下四点：

1、监测终端系统集成了总悬浮颗粒物、PM10、PM2.5、温度、湿度、风向和风速等多个环境参数，24小时在线连续监测，全天候提供工地的空气质量数据、图像、视频记录，超过报警值时还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；

2、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；

3、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，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，同时也为建立工地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。

4、视频优势：

扬尘视频在线监测仪的优势就在于其具有实时、自动、智能的抓拍、存储功能，而且还具有视频扬尘叠加功能。

三、扬尘视频在线监测系统架构

现场端（感知层）在线监测设备采用科技发展有限公司的ZWIN-VYC06扬尘视频在线监测系统实时采集建筑工地扬尘、噪声、视频、气象、气态污染物等数据，通过专用传输网络将数据传输到后端监测中心服务器，通过后端服务器与软件平台实现远程数据实时查看、历史数据调用、报表打印等功能，并支持手机客户端。

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、360o球形摄像头、气象四参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。

扬尘视频在线监测系统可以将两个及以上工地通过无线路由器连接起来，显示在一个服务器上，方便了运营商的操作与管理。

下图为扬尘视频在线监测系统网络拓扑架构框图：

HUB：

集线器。

“HUB”是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。

NVR是（NetworkVideoRecorder即网络硬盘录像机）的缩写。

NVR最主要的功能是通过网络接收IPC（网络摄像机）设备传输的数字视频码流，并进行存储、管理，从而实现网络化带来的分布式架构优势。

简单来说，通过NVR，可以同时观看、浏览、回放、管理、存储多个网络摄像机。

摆脱了电脑硬件的牵绊，再也不用面临安装软件的繁琐。

数据传输单元DTU（DataTransferunit），是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。

路由器（Router）又称网关设备（Gateway）是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。

当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器的路由功能来完成。

因此，路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路由器只接受源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。

四、云平台介绍

扬尘视频在线监测系统支持远程视频监控和扬尘在线监测。

如下图曹县建筑工程管理局远程视频监控和扬尘在线监测系统（包括大屏幕，服务器机柜，软件平台，硬件设备）：

4.1系统登录

输入网址，进入扬尘在线监测系统平台的登录界面，用户需要输入用户名和密码登录系统，如图所示：

登陆进入扬尘视频在线监测系统界面显示分为两部分，左侧为实时视频画面，右侧为平台主页面，其中主页面包含6个功能模块，分别是实时监测、点位管理、数据查询、趋势分析、报警记录、用户管理。

4.2实时监测

通过系统首页左侧主菜单可以查看到系统实时监测的数据信息，利用GIS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，通过点击地图上的设备图标可查看设备所配备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，实现了实时，远程，自动监控颗粒物浓度以及现场视频、图像的采集功能，而且还具有视频扬尘叠加功能。

实时视频画面可查看现场实时状况，如下图所示：

可以在视频上叠加点位名称以及各实时监测的数据记录，既方便又直观，如下图所示：

4.3点位管理

在主菜单栏的第二项功能模块是点位管理，点开点位管理栏，我们可以看到在表格的上方是添加点位的选择，可根据需要添加点位，按要求填入序号，点位编号，点位名称，详细地址，并在启用设备一栏打上对勾启动设备，还可以在地理位置一栏选择查看与变更选项，导出数据打印时支持选用JPG图片、PDF、EXCEL、WORD文档多种格式，下一栏是添加时间，以及相关操作包括：

编辑、删除、预警设置，如图所示：

4.4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、点位名称、查询时间选项后，即可查看到所选择点位的历史数据信息，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。

4.5趋势分析

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。

4.6报警记录设置

污染物浓度预警设置，是针对污染物一旦超过某一数值系统会自动给使用者发送预警提示信息，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，当达到预警设置后会发出报警信号，这个报警记录栏是便于在报警以后查看分析，如图所示：

通过报警记录，可以清楚知道发出报警的点位名称，报警时间以及各个监测数据的比较，监测数据包括：

实时数值、限值以及倍数，查看数据清楚明白直观，而且用户数据收集报警记录还可以储存一段时间，在一定时间内随时查询分析，也可以和之前、之后的数据、或者和其他点位做对比。

4.7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。

系统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。

五、硬件设备

5.1ZWIN—VYC06扬尘视频在线监测仪

科技发展有限公司视频扬尘自动在线监测设备主要应用到的技术有：

激光技术，微光电探测、微机控制技术和视频抓拍技术。

以激光散射技术的空气颗粒测量仪具有多方面的优点：

半导体激光使用寿命长，设计结构简单，故能降低系统的制作要求；

微光电探测的应用，要求光电探测器的响应度高，线性度好，适合长时间工作的稳定性要好；

微机技术控制整个系统协调工作，协调激光的光稳定调制，协调气泵的气流稳定控制