矿区环境监测
时间：2025-04-25
涉川
方案介绍
本方案面向矿区环境保护需求，构建一套多要素、多介质的自动化在线环境监测系统。系统集成水、气、声、土等多类环境要素采集模块，搭载4G无线通讯功能，支持微信小程序远程查看、手机/电脑端实时数据访问与导出，同时可接入第三方监管平台。全系统采用独立太阳能供电模式，具备极强的野外部署与持续运行能力，适用于各类金属矿、非金属矿、煤矿及尾矿区的全天候环境监测。
本方案面向矿区环境保护需求，构建一套多要素、多介质的自动化在线环境监测系统。系统集成水、气、声、土等多类环境要素采集模块，搭载4G无线通讯功能，支持微信小程序远程查看、手机/电脑端实时数据访问与导出，同时可接入第三方监管平台。全系统采用独立太阳能供电模式，具备极强的野外部署与持续运行能力，适用于各类金属矿、非金属矿、煤矿及尾矿区的全天候环境监测。
监测目标
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实现矿区多介质（空气、地表水、土壤、噪声）环境要素连续在线监测。
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快速发现污染物异常扩散及环境指标超限情况。
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为环境评估、绿色矿山考核、生态修复等提供实时数据支撑。
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实现无人值守监测、远程可视化管理与平台化数据运维。
需求分析
矿区环境复杂，人工巡检周期长、覆盖范围有限，难以满足日益严格的环保监管和生态修复考核要求。建设集数据采集、传输、预警和可视化展示于一体的环境监测系统，成为绿色矿山建设的重要技术支撑。系统必须具备无人值守、供电自持、远程可控等能力，并满足与政府监管平台的数据对接需求。
监测方法
各监测点部署在关键区域（如采区、生活区、排放口、尾矿坝、水体下游等），通过安装2米立杆搭配防水箱，固定安装环境监测传感器。采集的水质、气体、颗粒物、噪声等数据通过数据采集器汇聚后由4G模块上传至云平台，同时通过微信小程序和Web端展示、分析与管理。
应用原理
矿区环境复杂，人工巡检周期长、覆盖范围有限，难以满足日益严格的环保监管和生态修复考核要求。建设集数据采集、传输、预警和可视化展示于一体的环境监测系统，成为绿色矿山建设的重要技术支撑。系统必须具备无人值守、供电自持、远程可控等能力，并满足与政府监管平台的数据对接需求。
监测方法
各监测点部署在关键区域（如采区、生活区、排放口、尾矿坝、水体下游等），通过安装2米立杆搭配防水箱，固定安装环境监测传感器。采集的水质、气体、颗粒物、噪声等数据通过数据采集器汇聚后由4G模块上传至云平台，同时通过微信小程序和Web端展示、分析与管理。
应用原理
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空气质量：通过激光散射、电化学等原理监测PM2.5、PM10、NH₃、H₂S等指标。
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水质监测：电极法、光学法检测pH、COD、氨氮、重金属等。
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土壤：X射线荧光法、有机质光度法测定重金属和有机质。
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噪声：使用A计权积分声级法监测厂界噪声。
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数据通过模拟或数字信号转换上传至采集主机，由4G无线模块自动定时上报至云平台。
功能特点
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支持多介质同步监测，数据实时上传；
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4G联网+微信小程序查看+手机电脑同步导出；
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模块化传感器配置，支持指标扩展定制；
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内置高容量数据存储，断网续传保障数据不丢；
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工业级防水箱体，满足高温、粉尘、雨雪等恶劣条件；
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独立太阳能供电，无需市电接入，节能环保。
硬件清单
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监测主机（数据采集器+控制模块+4G模块）
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空气质量监测模块（PM2.5/PM10、NH₃、H₂S、温湿度等）
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地表水质监测模块（pH、COD、氨氮、石油类）
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土壤监测模块（重金属、有机质、含水率）
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噪声监测模块（Leq声级、实时曲线）
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安装立杆（高度2米，防腐涂层）
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户外防水控制箱（IP65，带密封接线口）
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太阳能供电系统（60W太阳能板+50Ah胶体电池+MPPT控制器）
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微信小程序与电脑端监控平台账号及API接口模块
硬件参数（量程、精度）
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PM2.5/PM10：0–1000μg/m³，误差≤±10%
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NH₃/H₂S：0–20ppm，误差≤±2%
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水质pH：0–14，误差±0.1；COD：0–1000mg/L，误差±10%；
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土壤重金属：0–1000mg/kg，误差≤±5%；有机质：0–30%，误差≤2%
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噪声监测：30–130 dB，误差±1.5 dB
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供电系统：太阳能功率60W，电池容量50Ah，保障14天连续运行
方案实现
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现场勘察后确定监测点布局位置。
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安装2米立杆并固定太阳能板、防水箱与传感器组件。
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系统通过太阳能持续供电，自动采集环境数据。
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数据经4G传输模块自动上传至监测平台。
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微信小程序与Web平台提供实时数据访问、历史数据导出与分析功能。
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后台支持对接政府平台，实现数据联通和合规上报。
数据分析
系统支持参数折线图、柱状图、日变化、月趋势等多维度可视化分析，自动生成日报、月报、年报及自定义区间分析报告。具备智能数据比对、异常识别与长期变化趋势挖掘功能。
预警决策
支持自定义指标阈值，当任一参数超过设定范围，平台自动发送微信推送/短信报警，后台日志留存异常信息，支持联动声光报警装置或自动上报至上级平台，辅助环保应急管理与责任追踪。
方案优点
系统支持参数折线图、柱状图、日变化、月趋势等多维度可视化分析，自动生成日报、月报、年报及自定义区间分析报告。具备智能数据比对、异常识别与长期变化趋势挖掘功能。
预警决策
支持自定义指标阈值，当任一参数超过设定范围，平台自动发送微信推送/短信报警，后台日志留存异常信息，支持联动声光报警装置或自动上报至上级平台，辅助环保应急管理与责任追踪。
方案优点
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独立供电+4G传输，部署灵活，不受电力和网络限制；
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支持多种环境要素联合监测，系统稳定可靠；
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微信小程序+电脑端同步查看、导出数据，操作便捷；
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远程运维+多方式数据备份，保障数据连续完整；
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安装简便，维护成本低，适合长期运行与标准化复制。
应用领域
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金属矿、煤矿、非金属矿、尾矿坝生态监测
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矿区周边居民区、排放口、水源地安全监管
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第三方环保评估与矿区环境合规监测
-
土壤污染控制与修复评估项目
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国家级绿色矿山创建及验收数据支撑
效益分析
项目实施后可大幅提升矿区环境监测效率与监管响应速度，减少人力巡检成本60%以上，污染发现时间缩短至分钟级，支持精准管控与依法合规操作，助力企业达成绿色矿山建设目标，推动生态与经济的协调发展。
国标规范
项目实施后可大幅提升矿区环境监测效率与监管响应速度，减少人力巡检成本60%以上，污染发现时间缩短至分钟级，支持精准管控与依法合规操作，助力企业达成绿色矿山建设目标，推动生态与经济的协调发展。
国标规范
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GB 12348-2008 工业企业厂界噪声排放标准
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GB/T 14848-2017 地下水质量标准
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GB 3838-2002 地表水环境质量标准
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GB 15618-2018 土壤环境质量标准
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GB 3095-2012 环境空气质量标准
参考文献
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国家生态环境部《绿色矿山建设技术指南》
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《环境监测技术与应用手册》
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各省市生态环境局《矿区生态恢复治理管理办法》
-
中国环境科学出版社《土壤与地下水污染监测技术标准汇编》
案例分享
2023年，内蒙古某煤矿部署该监测系统后，覆盖采区、排放口与居民区共设5个监测点，实现对空气、地表水、土壤及噪声的全天候监控。通过微信小程序与平台端同时监控，实现污染溯源、趋势分析与异常预警自动化。项目数据成功对接省级环保平台，并在绿色矿山验收中获评“优秀”。
2023年，内蒙古某煤矿部署该监测系统后，覆盖采区、排放口与居民区共设5个监测点，实现对空气、地表水、土壤及噪声的全天候监控。通过微信小程序与平台端同时监控，实现污染溯源、趋势分析与异常预警自动化。项目数据成功对接省级环保平台，并在绿色矿山验收中获评“优秀”。
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序号
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模块名称
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监测指标
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量程（范围）
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分辨率
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精度 / 误差
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|
1
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地下水监测模块
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pH
|
0–14
|
0.01
|
±0.1 pH
|
|
总溶解性固体（TDS）
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0–20000 mg/L
|
1 mg/L
|
±2% F.S
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||
|
重金属（Pb/Cd/As等）
|
0–10 mg/L
|
0.01 mg/L
|
±5%
|
||
|
VOCs
|
0–1000 ppb
|
1 ppb
|
±5%
|
||
|
SVOCs（半挥发性有机物）
|
定性+半定量
|
—
|
相对误差≤20%
|
||
|
2
|
地表水监测模块
|
pH
|
0–14
|
0.01
|
±0.1 pH
|
|
COD
|
0–1000 mg/L
|
0.1 mg/L
|
±10%
|
||
|
BOD₅
|
0–60 mg/L
|
0.1 mg/L
|
±15%
|
||
|
氨氮
|
0–50 mg/L
|
0.01 mg/L
|
±10%
|
||
|
石油类
|
0–20 mg/L
|
0.01 mg/L
|
±10%
|
||
|
3
|
土壤监测模块
|
重金属（Cr/As/Pb等）
|
0–1000 mg/kg
|
0.1 mg/kg
|
≤±5%
|
|
有机质
|
0–30%
|
0.10%
|
±2%
|
||
|
水溶性盐总量
|
0–10 g/kg
|
0.01 g/kg
|
±5%
|
||
|
pH
|
2–10
|
0.01
|
±0.1
|
||
|
4
|
大气监测模块
|
PM2.5
|
0–1000 μg/m³
|
1 μg/m³
|
±10%
|
|
PM10
|
0–2000 μg/m³
|
1 μg/m³
|
±10%
|
||
|
H₂S
|
0–50 ppm
|
0.01 ppm
|
±2% F.S
|
||
|
NH₃
|
0–100 ppm
|
0.1 ppm
|
±3% F.S
|
||
|
温度
|
-40~85℃
|
0.1℃
|
±0.3℃
|
||
|
湿度
|
0–100% RH
|
0.1%RH
|
±2%RH
|
||
|
5
|
噪声监测模块
|
Leq（A计权）
|
30–130 dB
|
0.1 dB
|
±1.5 dB（Class 2），A计权声级积分法
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|
6
|
通信模块
|
4g数据传输，主动上报数据，4G无线通信（支持API）
|
|||
|
7
|
数据平台系统
|
微信小程序+电脑平台
|
实时数据查看+导出+报警+分析
|
—
|
—
|
|
8
|
供电系统
|
太阳能+储能
|
60W太阳能板+50Ah胶体电池
|
—
|
≥14天持续供电能力
|
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9
|
安装结构
|
立杆+防水箱
|
高度：2米
|
—
|
防护等级IP65
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