一、解决方案介绍

扬尘视频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。现场端（感知层）在线监测设备采用天津智易时代科技发展有限公司的ZWIN-YCV06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、白癜风调用、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、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。

扬尘在线监测系统架构

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。

二、扬尘视频在线监测系统介绍

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、噪声监测仪、o球形摄像头、气象四参数采集设备和采集传输等设备，实现实时、远程、自动监测PM2.5、PM10、气象四参数、视频等感知层获取的原始数据，并通过传输网络在云平台上对海量的专业数据进行存储、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数据服务，在遇到环境污染超标时我们 时间通过数据和图像取证以及视频取证通知相关部门对该区域进行通告，同时该区域污染排放负责人也能通过现场数据显示 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。

三、系统架构框图

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。

扬尘视频在线监测系统网络拓扑架构框图，如下图所示：

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、核心功能介绍

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）：

1.系统登录

输入网址，进入智易时代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：

1.1主菜单

扬尘视频在线监测系统主菜单共包含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。

1.1.1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，每一个监测点位均通过粉色的标注点进行了标注，方便标注点位的数据查看，点击粉色标注点位，主菜单旁边会弹出一个数据窗口，显示内容包括扬尘PM10的均值、PM2.5的均值、温度的平均值、湿度的平均值、风速，风向参数记录，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、而且还具有视频扬尘叠加功能，如下图所示：

视频扬尘叠加效果图：

1.1.2点位管理

在主菜单栏的第二项是点位管理，在表格的上方是添加点位的选择，可根据需要添加点位，在点位添加完后，需要填入序号，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。

1.1.3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，这个报警记录栏就是便于在报警以后查看分析，如图所示：

通过这个报警记录，可以清楚知道发出报警的点位名称，报警时间，以及各个参数的比较，参数包括：数值，限值，倍数，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，在一定时间内随时都可以点开查询，也可以和之前、之后的数据、或者和其他点位做对比。

当用户数据收集达到系统 要求数量后，后台即可启用数据归类功能，按照折线图形式进行数据分析统计比对功能，如下图：

大数据平台运行过程，在收集够一定量的收据后，建立监测数据三维模型，分析预测未来的环境质量趋势，如下图：

污染源分析全面覆盖污普、环统、排污申报、总量、监察等数据，采用统一标准规范和统一分析方法，准确反映污染源数据和各类数据间的关系，如下图：

1.1.4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。

2.现场实施

2.1建筑工地现场监测

如图所示：

2.1扬尘监测仪现场照片

如图所示：

3.扬尘监测仪内部结构

扬尘监测仪内部结构包括：显示屏、主控板（含SD卡槽、预留串口，还可外接LED显示屏）、温湿度、PM10、DTU、线路转接板（可扩展其他接口）、开关电源、空开（外接AC）、风扇，如下图所示：

4.扬尘监测原理

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，通过统计计算这两个数值，即可反映宏观空气颗粒的粒径大小及空间的分布浓度，以达到空气颗粒浓度测量统计的目的。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，测量范围0-ug/m3。扬尘监测原理图如下：

近年来，国外的激光在线粒度测量技术发展迅速,因为其具有连续自动取样、抗干扰能力强、实时显示报告、维护简便、可大规模应用、数据有代表性以及高性价比等特点。另外由光能分布反演计算出颗粒粒度分布的可靠准确算法，尤其是对多峰和窄分布颗粒样品的反演，也是国内外

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