在工業(yè)生產(chǎn)、建筑施工、礦山開采等場(chǎng)景中,揚(yáng)塵污染是主要的大氣污染源之一,不僅會(huì)影響周邊生態(tài)環(huán)境,還會(huì)危害作業(yè)人員及居民的身體健康。揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為實(shí)時(shí)監(jiān)控?fù)P塵濃度的核心設(shè)備,能夠?yàn)槲廴局卫硖峁┚珳?zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。本文將詳細(xì)解析其技術(shù)原理,并結(jié)合實(shí)際場(chǎng)景給出應(yīng)用指導(dǎo)。
一、揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)核心技術(shù)原理
揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作邏輯是 ”數(shù)據(jù)采集 — 傳輸 — 分析 — 預(yù)警”,核心依賴傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)三大模塊,具體如下:
揚(yáng)塵濃度檢測(cè)技術(shù)
系統(tǒng)核心檢測(cè)元件為激光散射式傳感器,這是目前主流且精準(zhǔn)度較高的揚(yáng)塵檢測(cè)技術(shù)。其原理是:激光發(fā)射器發(fā)射特定波長(zhǎng)的激光束,當(dāng)空氣中的揚(yáng)塵顆粒物(PM10、PM2.5)穿過(guò)激光檢測(cè)區(qū)時(shí),會(huì)對(duì)激光產(chǎn)生散射作用;傳感器的接收器捕捉散射光信號(hào),通過(guò)計(jì)算散射光的強(qiáng)度、角度等參數(shù),結(jié)合米氏散射理論,換算出單位體積內(nèi)的顆粒物濃度。
部分高精度系統(tǒng)還會(huì)搭載β 射線吸收法傳感器,通過(guò) β 射線穿透揚(yáng)塵顆粒物后的衰減程度,進(jìn)一步校準(zhǔn)濃度數(shù)據(jù),提升監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性。
輔助參數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)
除核心的揚(yáng)塵濃度外,系統(tǒng)通常會(huì)集成溫濕度、風(fēng)速風(fēng)向、大氣壓等輔助傳感器。這些參數(shù)不僅能反映環(huán)境對(duì)揚(yáng)塵擴(kuò)散的影響(如風(fēng)速越大,揚(yáng)塵擴(kuò)散速度越快),還能對(duì)揚(yáng)塵濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行修正 —— 例如高濕度環(huán)境下,顆粒物易凝結(jié),會(huì)影響激光散射檢測(cè)結(jié)果,系統(tǒng)可根據(jù)濕度參數(shù)自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)傳輸與處理技術(shù)
采集到的揚(yáng)塵濃度及輔助參數(shù),會(huì)通過(guò)4G/5G、LoRa、NB-IoT等無(wú)線通信模塊,實(shí)時(shí)傳輸至云端服務(wù)器。服務(wù)器內(nèi)置的數(shù)據(jù)處理算法會(huì)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、降噪、整合,剔除因設(shè)備故障或環(huán)境干擾產(chǎn)生的無(wú)效數(shù)據(jù),生成標(biāo)準(zhǔn)化的監(jiān)測(cè)報(bào)表和趨勢(shì)曲線。
同時(shí),系統(tǒng)會(huì)預(yù)設(shè)濃度閾值,當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)閾值時(shí),會(huì)自動(dòng)觸發(fā)聲光報(bào)警、短信推送等預(yù)警機(jī)制。
二、揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適用場(chǎng)景與應(yīng)用要點(diǎn)
揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各類產(chǎn)生揚(yáng)塵污染的場(chǎng)景,不同場(chǎng)景的部署和使用需遵循對(duì)應(yīng)的要點(diǎn):
建筑施工場(chǎng)景
適用需求:監(jiān)控工地土方開挖、渣土運(yùn)輸、物料堆放等環(huán)節(jié)的揚(yáng)塵排放,滿足環(huán)保部門的在線監(jiān)管要求。
應(yīng)用要點(diǎn):監(jiān)測(cè)設(shè)備需安裝在工地圍擋上方,高度建議 3-5 米,且需避開塔吊、建筑物等遮擋物;同時(shí)應(yīng)與霧炮機(jī)、噴淋系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),當(dāng)揚(yáng)塵濃度超標(biāo)時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)降塵設(shè)備,實(shí)現(xiàn) “監(jiān)測(cè) — 治理” 一體化。
工業(yè)廠區(qū)場(chǎng)景
適用需求:監(jiān)控鋼鐵、水泥、化工等企業(yè)的原料堆場(chǎng)、生產(chǎn)車間、裝卸作業(yè)區(qū)的揚(yáng)塵擴(kuò)散情況。
應(yīng)用要點(diǎn):根據(jù)廠區(qū)面積和污染源分布,采用多點(diǎn)布控方式,在污染源上風(fēng)向和下風(fēng)向分別安裝設(shè)備,對(duì)比分析揚(yáng)塵擴(kuò)散范圍;設(shè)備需具備防塵、防雨、抗電磁干擾的特性,適應(yīng)工業(yè)廠區(qū)復(fù)雜的環(huán)境。
礦山開采場(chǎng)景
適用需求:監(jiān)控礦山爆破、礦石破碎、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的揚(yáng)塵污染,保障作業(yè)人員職業(yè)健康。
應(yīng)用要點(diǎn):設(shè)備需具備較高的防護(hù)等級(jí)(建議 IP65 及以上),抵御礦山碎石飛濺、粉塵堆積等問(wèn)題;監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)需與礦山安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)對(duì)接,納入日常安全考核指標(biāo)。
城市道路揚(yáng)塵場(chǎng)景
適用需求:監(jiān)控渣土車運(yùn)輸、道路清掃、大型車輛通行等產(chǎn)生的道路揚(yáng)塵。
應(yīng)用要點(diǎn):設(shè)備可安裝在道路兩側(cè)的路燈桿或監(jiān)控桿上,監(jiān)測(cè)點(diǎn)位需覆蓋渣土車必經(jīng)路段;數(shù)據(jù)可共享至城市智慧環(huán)保平臺(tái),為城市揚(yáng)塵治理規(guī)劃提供依據(jù)。
三、系統(tǒng)安裝與維護(hù)注意事項(xiàng)
安裝規(guī)范
監(jiān)測(cè)點(diǎn)位需避開油煙排放口、空調(diào)出風(fēng)口等局部污染源,避免數(shù)據(jù)失真。
設(shè)備安裝需保持水平,傳感器探頭需清潔無(wú)遮擋,確??諝饬魍槙场?br />
安裝完成后需進(jìn)行校準(zhǔn),使用標(biāo)準(zhǔn)濃度的揚(yáng)塵樣品對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試,保障監(jiān)測(cè)精度。
日常維護(hù)要點(diǎn)
定期清潔傳感器探頭,去除粉塵堆積,建議每周清潔 1-2 次。
檢查通信模塊信號(hào)強(qiáng)度,確保數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定;定期備份云端數(shù)據(jù),防止數(shù)據(jù)丟失。
每半年進(jìn)行一次專業(yè)校準(zhǔn),可聯(lián)系設(shè)備廠家或第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu),確保系統(tǒng)符合國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。
揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)精準(zhǔn)的傳感技術(shù)和智能的數(shù)據(jù)處理能力,實(shí)現(xiàn)了揚(yáng)塵污染的實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警,是揚(yáng)塵治理工作中重要的技術(shù)手段。在實(shí)際應(yīng)用中,需結(jié)合不同場(chǎng)景的特點(diǎn),合理規(guī)劃監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、規(guī)范安裝維護(hù),才能充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用,為精準(zhǔn)治塵、科學(xué)治塵提供有力支撐。