一、方案介绍

环境空气质量是衡量城市生态水平与公共健康风险的重要指标，PM2.5、PM10、SO₂、NO₂、CO、O₃等污染物浓度直接影响呼吸系统健康、能见度和区域大气环境承载能力。随着工业排放、机动车尾气和建筑扬尘的叠加影响，空气污染呈现出区域扩散快、时间变化剧烈、突发性强的特点，传统人工采样与固定监测站点难以覆盖所有重点区域，无法支撑精细化管理和快速响应。

本方案通过在城市道路、园区边界、工业厂界和居民区布设多参数空气质量在线监测终端，对颗粒物和气态污染物进行连续自动监测，并通过4G物联网将数据实时上传至云平台，构建“感知–传输–分析–预警”一体化的空气质量监控体系，实现从宏观评估到微观溯源的全流程数字化监管。

二、监测目标

系统以国家环境空气质量评价指标体系为依据，对PM2.5、PM10、SO₂、NO₂、CO、O₃等污染因子进行连续在线监测，实时反映区域空气污染水平及其变化趋势。通过对污染物浓度、AQI指数和超标时段的综合分析，实现对空气质量等级、污染过程和潜在污染源的动态识别，为大气污染防治和应急管控提供科学支撑。

三、需求分析

在大气污染防治和精细化治理背景下，各地对空气质量的监管已从少量国控站点扩展到街道级、园区级和厂界级。传统监测体系在空间分辨率和实时性方面存在明显不足，难以及时发现局地污染和异常排放。环保、住建和园区管理部门迫切需要一套能够长期稳定运行、具备远程传输、集中管理和历史追溯能力的空气质量自动监测系统，用于污染预警、溯源分析和治理效果评估。

四、监测方法

系统采用激光散射法、紫外吸收法、电化学传感与红外分析等技术，对颗粒物和气态污染物进行原位在线测量。各类传感器通过RS485接口接入4G采集主机，由采集主机按照设定时间间隔将监测数据主动上传至云平台，实现无人值守连续监测。

五、应用原理

颗粒物监测模块利用激光散射原理获取空气中悬浮颗粒的浓度分布，气态污染物模块通过电化学或光学吸收技术将污染物浓度转换为电信号。云平台对上传数据进行校验、存储和模型计算，生成污染物浓度、AQI指数和空气质量等级。

六、功能特点

系统支持多因子同步监测、4G远程传输、自动时间同步、空气质量等级判定、多级预警、历史数据分析与可视化展示，可对接环保与智慧城市平台。

七、硬件清单

多参数空气质量传感器（PM2.5、PM10、SO₂、NO₂、CO、O₃）
RS485 4G联网采集主机
气体采样与过滤单元
工业级SIM卡与云服务器

八、硬件参数（典型）

PM2.5：0～1000 μg/m³，精度±10%
PM10：0～2000 μg/m³，精度±10%
SO₂：0～20 ppm，精度±2%
NO₂：0～20 ppm，精度±2%
通信接口：RS485
数据传输：4G

九、方案实现

在道路沿线、园区边界和重点污染源周边布设空气质量监测终端，通过4G采集主机接入云平台，实现区域空气质量的连续在线监控。

十、数据分析

平台对空气质量数据进行时间序列分析、污染过程识别和趋势预测，为污染防治和应急调度提供数据支持。

十一、预警决策

当污染物浓度或AQI超过设定阈值时，系统自动推送预警信息，为限排、洒水抑尘和交通管控提供依据。

十二、方案优点

实现空气质量状态实时掌控、污染事件可预警、治理成效可量化。

十三、应用领域

城市环境监测、工业园区、厂界监管、智慧社区和交通干线沿线。

十四、效益分析

通过实时监测与快速响应，降低污染暴露风险，提高城市空气质量与公众健康水平。

十五、国标规范

GB 3095 环境空气质量标准
HJ 212 污染源在线监控数据传输标准
HJ 653 环境空气质量自动监测技术规范

十六、参考文献

《大气环境在线监测技术指南》
《空气质量精细化管理实践》

十七、案例分享

某工业园区部署空气质量自动监测系统后，实现对厂界污染物的全天候监管，区域PM2.5平均浓度下降30%以上。