一、方案介绍

氮氧化物（NO、NO₂，统称NOx）是机动车尾气、燃煤锅炉、工业燃烧炉及发电设备排放的主要大气污染物之一，是形成PM2.5、光化学烟雾和臭氧污染的核心前驱物。NOx在大气中不仅具有强刺激性和毒性，还会通过二次反应生成硝酸盐气溶胶，加剧雾霾和酸雨问题，对人体呼吸系统、生态环境和建筑材料造成长期损害。

本方案通过布设高精度NOx气体在线监测终端，结合4G物联网采集与云端数据平台，实现对环境空气中NO、NO₂及NOx总量的连续、自动、无人值守监测，支持实时预警、污染趋势分析与溯源决策，为环境监管、企业排放管控和城市空气质量精细化管理提供可靠数据基础。

二、监测目标

系统围绕“污染可感知、超标可预警、趋势可分析”的目标展开：

连续在线监测空气中NO、NO₂及NOx浓度变化情况。
实时掌握道路、园区、厂区或城市重点区域的氮氧化物污染水平。
在污染物浓度超过国家或地方限值时自动报警。
通过长期数据积累，识别排放高峰、污染源特征及气象影响规律。
为环保执法、减排调度和治理效果评估提供量化依据。

三、需求分析

在城市道路、工业园区、燃煤锅炉房、发电厂、港口码头和大型施工工地，NOx排放呈现明显的时段性和空间差异。传统人工采样和固定站点监测往往存在数据滞后、点位稀疏的问题，无法反映局部污染变化，也难以支撑精细化管控。

因此，需要部署基于物联网的NOx在线监测网络，实现分钟级采样、全天候连续运行、自动传输和智能预警，从“被动应对污染”升级为“主动发现污染”。

四、监测方法

系统采用电化学或紫外吸收法NOx气体传感器，对空气样本进行实时采样并转换为电信号，经内部算法换算为NO、NO₂和NOx浓度值（mg/m³或ppm）。

监测数据通过RS485接口送入4G联网采集主机，由采集主机按设定周期（如1分钟）主动上传至云服务器，平台完成数据存储、分析与可视化。

五、应用原理

NO和NO₂分子在电化学传感器中发生氧化还原反应或在紫外波段具有特定吸收特性，传感器通过测量电流变化或光吸收强度，将气体浓度转换为数字信号。系统通过多通道校准与温湿度补偿算法，提高测量稳定性和长期可靠性。

六、功能特点

支持NO、NO₂、NOx多参数同步监测。
具备4G无线远程传输和断点续传能力。
支持污染超标自动预警与多级阈值管理。
支持手机小程序、电脑网页实时查看与历史数据追溯。
支持与环保平台、园区管理系统对接。

七、硬件清单

NOx气体传感器模块
温湿度补偿模块
RS485 4G联网采集主机
采样泵与气路系统
防护机箱、电源系统

八、硬件参数（典型）

NO量程：0～50 ppm
NO₂量程：0～20 ppm
NOx综合量程：0～50 ppm
分辨率：0.01 ppm
测量精度：±5%FS
通信接口：RS485
数据传输：4G主动上报

九、方案实现

在监测点位安装NOx监测终端，通过采样泵连续吸入环境空气进行分析，数据经RS485送入4G采集主机上传云平台。平台完成实时显示、超标判断和历史分析。

十、数据分析

系统可对NOx数据进行小时、日、月统计，分析污染峰值、持续时间及与交通流量、生产工况和气象条件的相关性。

十一、预警决策

当NOx浓度超过《环境空气质量标准》或地方限值时，系统自动推送报警信息，为限行、停产或应急治理提供依据。

十二、方案优点

实现氮氧化物污染的实时可视化、自动预警与远程监管，大幅提升空气污染防控能力。

十三、应用领域

城市道路、工业园区、发电厂、锅炉房、港口码头、施工工地、智慧环保监测网络。

十四、效益分析

通过早发现、早预警、早干预，可显著降低NOx排放对空气质量和公众健康的影响，减少环保处罚和治理成本。

十五、国标规范

《GB 3095 环境空气质量标准》
《HJ 193 环境空气氮氧化物测定方法》
《HJ/T 212 污染源在线监控系统数据传输标准》

十六、参考文献

WHO《空气质量指南》
EPA《NOx Monitoring Methods》
《中国大气污染防治技术路线》

十七、案例分享

某工业园区部署NOx在线监测系统后，成功识别出夜间异常排放源，使NOx超标时长下降65%，显著改善区域空气质量。