扬尘视频在线监测系统
智易时代
2019.05
目录
一、建设方案
1、系统概述
本方案提供了一种对扬尘颗粒物（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区域扬尘进行实时有效的监测管理。项目的***实施，可将所包含的范围中所有的建设施工纳入监管范围，真正实现有效标准化管理。
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。
系统通过光散射法扬尘监测设备、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***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***专项环境保护体系。
在遇到环境污染超标时通过数据、图像以及视频抓拍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发现该问题并加以改善，实现了园区颗粒物扬尘污染在线监测、管理一体化，提升了科学管理的效率和能力
2、系统配置
2.1硬件设备
- 扬尘监测仪
- 联动控制单元
- 高清网络摄像头（含支架）
- 流量卡/网络专线
- LED屏幕及立杆（选配）
- 扬尘监测与视频联动控制器内部结构图
2.2软件系统
- GIS实时在线监测
- 视频联动系统
- 超标预警报警/抓拍
- 监测点管理
- 设备/负责人管理
- 数据存储查询
2.3名词释义
HUB集线器：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。
网络硬盘：主要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。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：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。
网关设备：用于连接多个逻辑上分开的网络。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。
3、工作原理
针对大气颗粒物污染进行实时监控并无缝对接监控平台，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，可与摄像头进行视频联动，系统数据超标、异常、恒值，及时预警告警。
（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）视频联动：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。在数据超标或者异常情况时，设备给出开关量信号，连接摄像头报警输入接口，摄像头可完成图片抓拍，抓怕图片可保存至硬盘，或通过FTP上报至服务器。
二、在线监测设备
1、光散射法扬尘监测仪
1.1产品介绍
扬尘监测仪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。
1.2技术指标
|
序号 |
名称 |
配置 |
技术参数 |
|
1 |
监测仪主体 |
箱体 |
防污染耐腐蚀 |
|
主控单元 |
工业级7寸全彩触摸屏 |
||
|
防风防雨采样头 |
|
||
|
数据采集处理 |
支持多路中心传输 |
||
|
2 |
颗粒物监测 |
PM2.5监测单元 |
原理：光散射式 |
|
PM10监测单元 |
原理：光散射式 |
||
|
TSP 监测单元 |
原理：光散射式 |
||
|
3 |
气象五参数 |
温度监测单元 |
量程：-45～125℃ |
|
湿度监测单元 |
量程：0～100%RH |
||
|
气压监测单元 |
测量范围：10～1100hPa |
||
|
风速监测 |
测量范围：0～70m/s |
||
|
风向监测 |
测量范围：0～360° |
||
|
4 |
噪声监测 |
噪声 |
量程：30~130dB |
|
5 |
视频监控 |
5寸红外网络高清球机 |
1)支持1920×1080@30fps高清画面输出； |
|
球机支架 |
长壁装支架 |
||
|
|
4路监控，2T硬盘 |
||
|
6 |
LED屏幕 |
P10 |
LED单红3*3室外环境专用 |
|
固定立杆 |
室外标准固定立杆 |
三段式固定立杆，高强度防腐蚀不锈钢制作 |
|
|
7 |
联动模块 |
|
雾炮联动、围挡喷淋等 |
1.3功能特点
- 采用激光散射法对颗粒物浓度进行测量；
- 整点、连续、实时三种采样模式，而且具有视频抓拍并存储的功能；
- 具有标准方法校准及自修正校准组合式校准功能；
- 体积小、重量轻、安装维护方便，可方便进行点位迁移；
- 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。
- 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；
- 具有无线数据传输功能；
- 具有量程漂移及交叉干扰自修正功能
2、β射线扬尘监测仪
2.1产品介绍
β射线法扬尘在线监测仪采用了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颗粒物的浓度水平。该仪器长期广泛适用于环境空气颗粒物的浓度监测，可根据监测颗粒物不同选用对应的采样切***，是目前国内广泛使用的监测系统。
采用β射线吸收原理通过测量大气扬尘吸附***量来测定扬尘的浓度。吸附的射线量越多，扬尘浓度就越高，吸附的射线量越少；反之，扬尘浓度就越低。扬尘浓度监测仪是专门为环境空气中扬尘的监测而设计，由微电脑系统进行监控和数据管理，可自动连续监测。主要应用于大气质量监测网络、移动监测站、长期背景环境研究、工矿企业、科研院所等领域。
2.3产品特点
1）液晶显示：监测仪采用5.7寸大屏幕液晶显示，全中文菜单。
2）数据存储：数据存储量可达百万个，数据保存时间长达20年。
3）键盘输入：简易按键输入，人机对话模式，操作简便。
4）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。
5）监测仪能提供各种在线的运行参数，仪器控制的所有功能。
6）采用质量流量计测量流量，恒定流量采样，保证了测量精度。
7）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。
8）多种接口输出：模拟输出、电流输出、继电器输出，增强了系统兼容性。
9）系统断电后来电自动重新启动，***正常工作。
10)工作周期长，能够连续自动运行，安装简单，维护方便。
11)开机时，滤纸自动移至空白区域待检测。
2.4工作环境
环境温度：20℃～50℃
相对湿度：不大于80%
大气压：86kPa～106kPa
工作电源：电压AC220V&plu***n;22V、频率50Hz&plu***n;1Hz
注：附近不应有剧烈震动的装置或设备，无强电、磁场干扰；防止酸、碱及其他腐蚀性气体或烟雾侵蚀仪器的光学及精密机械零件。
3、高清网络摄像头
3.1实现功能
- 视频数据叠加
- 定时拍照
- 超标预警/抓拍
- 本地/云空间存储
3.2性能指标
- 支持1920×1080@30fps高清画面输出
- 支持20倍光学变倍，16倍数字变倍
- 采用***红外阵列，低功耗，照射距离达150m
- 支持960p@60fps、720p@60fps高帧率输出
- 支持三码流技术，每路码流可***配置分辨率及帧率
- 支持360°水平旋转，垂直方向-15°-90°
- 支持3D***，可通过鼠标框选目标以实现目标的快速***与***
- 支持定时抓图与事件抓图功能
- 支持区域***与区域聚焦功能
- 支持中心镜像功能
- 支持1路音频输入和1路音频输出
- 内置2路报警输入和1路报警输出，支持报警联动功能
- 支持128G的Micro SD/SDHC/SDXC卡存储
- 支持海康SDK、ONVIF、CGI、PSIA、GB/T28181、E家协议和萤石云接入
- 防雷、防浪涌、防突波，IP66防护等级