一、方案介绍

在金属加工、打磨、抛光、切割、焊接及粉体输送过程中，会产生大量金属粉尘（铁粉、铝粉、不锈钢粉尘等）。金属粉尘不仅影响员工职业健康，还可能引发爆炸风险（尤其铝粉、镁粉等可燃粉尘）。本方案采用激光散射式在线粉尘检测仪，对PM2.5、PM10及TSP进行连续监测。传感器通过RS485接口接入数据采集主机，经4G网络主动上传至云平台，实现车间粉尘浓度实时监测、历史数据统计与异常报警。系统支持手机端与电脑端查看，并可对接厂区安全管理平台。

二、监测目标

三、需求分析

1. 粉尘产生量大

金属打磨与切割区域粉尘浓度波动剧烈。

2. 爆炸风险

可燃金属粉尘在一定浓度下具有爆炸风险。

3. 环保监管要求

企业需符合职业卫生及环保排放标准。

4. 数据连续性要求高

需形成长期监测档案以备检查。

四、监测方法

1. 监测参数

PM2.5
PM10
TSP

2. 监测布点原则

重点布设区域：

打磨区
抛光区
焊接区
粉料输送区
除尘器前后端

3. 数据流程

粉尘传感器 → RS485总线 → 4G采集主机 → 云平台

五、应用原理

粉尘检测仪采用激光散射原理：

当空气中颗粒物通过激光检测腔时，颗粒物对激光产生散射，散射光强与颗粒浓度相关。系统通过光电传感器采集散射信号并转换为质量浓度值。

传感器支持RS485（MODBUS-RTU协议），可稳定接入工业采集系统。

六、功能特点

七、硬件清单

八、硬件参数（量程、精度）

1. PM2.5

量程：0.0～999.9 μg/m³
最大误差：±15%或±10μg/m³
最小检测粒径：0.3 μm

2. PM10

量程：0.0～1999.9 μg/m³
最大误差：±15%或±10μg/m³

3. TSP

量程：0～20000 μg/m³
最大误差：±15%

4. 通信参数

输出方式：RS485
通讯协议：MODBUS-RTU
波特率：9600
数据位：8位
停止位：1位
校验位：无

5. 工作环境

温度：-20℃～60℃
湿度：0～70%RH
功耗：约350mW

九、方案实现

十、数据分析

平台支持：

实时浓度曲线
多点对比分析
峰值统计
日/月平均值统计
除尘效率对比分析
超标次数统计

支持Excel导出。

十一、预警决策

支持：

粉尘超标报警
连续高浓度报警
突发浓度飙升报警

报警方式：

平台弹窗
手机推送
短信通知
声光报警器联动

可联动：

除尘系统自动启动
通风系统增强运行

十二、方案优点

数据实时
部署灵活
符合工业通信标准
远程管理方便
支持多点集中监控
可扩展联动控制

十三、应用领域

金属加工厂
焊接车间
铸造厂
机械制造厂
粉体加工企业
抛光打磨车间

十四、效益分析

降低职业病风险
减少粉尘爆炸隐患
满足环保监管
提升企业安全等级
优化除尘系统运行效率

十五、国标规范

GBZ 2.1 工作场所有害因素职业接触限值
GB 16297 大气污染物综合排放标准
GB 50016 建筑设计防火规范
AQ 4273 可燃粉尘爆炸危险场所规范
GB/T 17626 电磁兼容标准

十六、参考文献

《工业粉尘监测技术》
《金属粉尘爆炸防控技术》
《职业卫生监测技术规范》
《粉尘防爆安全管理规范》

十七、案例分享

某金属抛光车间部署4套粉尘在线监测系统后，通过数据分析发现部分时段粉尘浓度明显升高，及时优化除尘系统运行时间，粉尘峰值降低35%，同时通过报警机制有效预防超标风险，顺利通过职业健康检查。