方案介绍
本方案通过集成气象监测与环境颗粒物传感技术，实现对区域风速、风向、扬尘（PM10/PM2.5）和雨量的实时在线监测，采用一体化监测终端、太阳能供电与4G无线通信方式，数据上传至云平台，支持可视化、超限报警、历史分析等功能，广泛应用于工地、矿区、厂区、道路、堆料场及城市扬尘管理等领域。
监测目标
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实时掌握区域风速、风向变化，分析扩散趋势
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动态监测空气中颗粒物（PM10/PM2.5）浓度
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采集降雨量变化，辅助判断扬尘沉降与湿度影响
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为环保执法、工地降尘、气象预报等提供支撑数据
需求分析
城市建设、施工工地、露天堆料等场所易产生大量扬尘，受到风速风向的影响迅速扩散，严重影响空气质量和周边居民健康。传统监测手段响应慢，缺乏空间覆盖与实时性，需建立多因子一体化自动监测系统，实现精准、高效、联网监管。
监测方法
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风速风向监测：采用超声波风速风向仪或机械式风杯风向仪
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扬尘监测：激光散射法颗粒物传感器，监测PM10、PM2.5
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雨量监测：翻斗式雨量计实时记录降雨强度与累计雨量
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数据采集：一体化终端定时采集、处理、存储各参数数据
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数据传输：通过4G/NB-IoT等方式上传至监测平台
应用原理
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风速风向传感器根据气流对探头的作用力或时间差判断风速和方向
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扬尘传感器采用激光束照射空气中颗粒，测量散射光强度推算颗粒物浓度
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雨量计利用翻斗累加降雨量，每次翻转产生脉冲信号
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所有数据统一接入采集模块，定时上传云平台进行处理与分析
功能特点
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一体化设计，风速、风向、扬尘、雨量多因子集成
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实时在线监测，支持24小时连续工作
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数据自动上传，支持断点续传与本地缓存
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超限报警功能，支持短信、微信、网页端通知
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可接入环保监管平台，支持远程管理与统计报表
硬件清单
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超声波风速风向传感器或风杯风向仪
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PM10/PM2.5扬尘传感器（激光法）
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翻斗式雨量计
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数据采集控制主机（带4G模块）
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户外一体化支架与防护箱
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太阳能供电系统（含太阳能板、蓄电池）
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数据监控云平台/本地平台
硬件参数（量程、精度）
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风速量程：0～60 m/s，精度±0.3 m/s
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风向量程：0～360°，精度±3°
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PM10量程：0～1000 μg/m³，精度±10%
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PM2.5量程：0～1000 μg/m³，精度±10%
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雨量量程：0～999.9 mm，分辨率0.2 mm
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通信方式：4G/NB-IoT/RS485
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工作温度：-30℃～+70℃，防护等级IP65~IP67
方案实现
在目标区域安装一体化传感设备，通过太阳能供电系统保障连续运行。系统设定采样周期与上传频率（如1分钟/5分钟），通过无线通信模块将数据传输至监控平台。平台端实现数据展示、历史曲线分析、超限报警、数据导出等功能，并可接入环保局监管系统或工程监管平台。
数据分析
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实时风速风向图表，分析污染物扩散趋势
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PM10/PM2.5时序曲线与日均/月均统计
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雨量数据与扬尘数据对比分析，判断湿度控制效应
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数据可导出为Excel/PDF报表，支持第三方系统接入
预警决策
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扬尘浓度超标报警提示，触发降尘响应
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风速过高时建议停止露天作业
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连续降雨可减少扬尘，系统智能分析清洁时机
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可设多级报警阈值，实现联动喷淋系统自动启停
方案优点
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系统集成度高，便于安装与维护
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数据精准、响应快，支持多点部署
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可实现无人值守、远程查看、历史回溯
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平台兼容性强，支持环保、住建、水利多部门对接
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明确污染扩散方向与来源，有效辅助治理
应用领域
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城市施工工地扬尘监控
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矿区、水泥厂、堆料场等扬尘治理
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市政道路、环卫作业动态调度
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气象部门局地气象观测
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智慧工地、智慧环保、数字矿山等系统集成
效益分析
本方案提升区域扬尘管理的精度与效率，能有效降低颗粒物排放浓度，减少环保处罚风险；有助于形成科学调度机制，保障市容环境与居民健康。通过与喷淋除尘系统联动运行，还可大幅度节水与节电，具备显著经济效益与生态价值。
国标规范
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GB 3095-2012《环境空气质量标准》
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GB/T 18204.6-2013《公共场所空气中可吸入颗粒物测定方法》
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GB/T 14733-2016《雨量计》
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GB/T 3785-2010《风速风向传感器通用规范》
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HJ 212-2017《污染源在线自动监控数据传输标准》
参考文献
《激光散射法颗粒物监测技术与工程实践》
《智慧工地扬尘监测系统研究与应用》
《风速风向与颗粒物扩散关系研究》
案例分享
河北某大型施工项目部署10套风速风向扬尘雨量一体化监测系统，结合环保平台与工地喷淋控制平台，实现扬尘浓度超标自动报警与联动降尘，有效将PM10浓度降低30%以上，成功通过地方环保验收，作为智慧工地建设典型经验在市区推广。