智慧工地扬尘 + 噪声 + 视频AI + 塔吊安全综合监管
时间:2026-02-27
涉川
一、方案介绍
智慧工地综合监管系统基于物联网感知技术、边缘计算技术、视频AI识别技术与云平台数据融合架构,对施工现场环境污染、人员行为、安全设备运行状态进行全过程数字化监管,实现施工现场由传统人工监管向实时在线智能监管转型。系统通过多类型传感器与智能视频终端采集现场环境参数及设备运行数据,经智能采集主机统一协议解析与数据标准化处理,通过4G/5G无线通信网络上传至云监管平台,实现:
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扬尘污染实时监测与联动治理
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噪声排放在线监管
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AI视频安全行为识别
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塔吊运行状态安全监控
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多端远程可视化管理
系统支持电脑端、手机端及微信小程序远程访问,满足政府监管与企业自主管理双重需求。

二、监测目标
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实时掌握施工区域扬尘污染浓度变化趋势
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对施工噪声进行连续监测与超标判定
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识别人员违规行为与危险作业状态
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实现塔吊关键运行参数安全监控
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建立施工安全与环保一体化监管体系
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提升施工现场智能化与精细化管理水平
三、需求分析
施工现场存在以下监管难点:
1. 环境监管问题
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扬尘排放具有突发性与流动性
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噪声投诉频发,缺乏客观数据依据
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环保监管需联网数据支撑
2. 安全生产问题
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人员未佩戴安全帽等违规行为难实时发现
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高空设备运行风险高
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人工巡检滞后性明显
3. 管理数字化需求
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多系统独立运行导致信息孤岛
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数据无法形成闭环控制
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监管部门要求实时联网
因此需要建立统一的智慧监管系统。
四、监测方法
系统采用“环境监测 + 视频AI分析 + 设备状态采集”融合监测方式:
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扬尘监测采用激光散射法颗粒物检测技术
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噪声监测采用数字声级计连续采样法
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视频监控采用深度学习目标识别算法
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塔吊监测通过工业级传感器采集机械运行参数
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数据通过边缘网关统一采集与协议转换
五、应用原理
1. 扬尘监测原理
利用激光散射测量空气颗粒物浓度,通过米氏散射理论计算PM2.5与PM10质量浓度。
2. 噪声监测原理
麦克风采集声压信号,经A计权滤波与数字信号处理计算等效连续声级。
3. 视频AI识别原理
基于卷积神经网络模型对视频流进行实时分析,实现:
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安全帽识别
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反光衣识别
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区域入侵检测
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人员聚集检测
4. 塔吊安全监测原理
通过角度、载荷、高度、幅度等传感器建立力矩模型,计算安全运行状态并进行超限预警。
六、功能特点
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多参数统一平台管理
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实时数据秒级采集
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AI智能识别与自动报警
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环保治理设备自动联动
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GIS地图可视化展示
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多级权限管理
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政府平台标准协议对接
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历史数据长期存储分析
七、硬件清单
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扬尘在线监测仪(PM2.5/PM10/TSP)
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噪声在线监测终端
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高清AI视频摄像机
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AI边缘计算盒
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塔吊安全监测系统
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风速风向传感器
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温湿度传感器
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智能数据采集主机
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4G/5G工业通信模块
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LED现场信息发布屏
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自动喷淋联动控制模块
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防护立杆与安装支架
八、硬件参数(典型指标)
扬尘监测
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参数
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量程
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精度
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|---|---|---|
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PM2.5
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0–1000 µg/m³
|
±10%
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PM10
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0–2000 µg/m³
|
±10%
|
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TSP
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0–30 mg/m³
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±15%
|
噪声监测
|
参数
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范围
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精度
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|---|---|---|
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声级
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30–130 dB
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±1.5 dB
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气象参数
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参数
|
量程
|
精度
|
|---|---|---|
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风速
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0–60 m/s
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±0.3 m/s
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温度
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-40~80℃
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±0.5℃
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湿度
|
0–100%RH
|
±3%RH
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塔吊监测
|
参数
|
量程
|
|---|---|
|
起重量
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0–额定载荷
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|
回转角度
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0–360°
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|
起升高度
|
定制范围
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九、方案实现
系统架构分为四层:
感知层
现场传感器与视频设备采集原始数据。
边缘层
智能主机完成:
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数据缓存
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协议解析
-
异常初判
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联动控制
网络层
通过4G/5G专网传输数据。
平台层
云平台完成数据存储、分析、展示与预警。
十、数据分析
平台支持:
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扬尘浓度趋势分析
-
噪声时间分布统计
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AI违规行为统计分析
-
塔吊运行工况分析
-
环境与施工行为关联分析
通过数据建模识别污染高发时间段。
十一、预警决策
系统设置多级报警机制:
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预警值提醒
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超标报警
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持续超标联动治理
-
AI安全事件报警
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塔吊危险工况报警
报警方式包括平台弹窗、短信、微信推送。
十二、方案优点
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环境与安全一体化监管
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自动化替代人工巡检
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数据真实可追溯
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AI识别降低安全事故
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满足智慧工地验收要求
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支持多项目集中管理
十三、应用领域
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房建施工项目
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市政工程
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轨道交通建设
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公路桥梁施工
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水利工程建设
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工业厂区建设项目
十四、效益分析
管理效益
提升施工监管效率约60%以上。
环保效益
减少扬尘污染排放与投诉事件。
安全效益
降低高空作业事故风险。
经济效益
减少停工处罚与安全事故损失。
十五、国标规范
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GB 3095 环境空气质量标准
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GB 12523 建筑施工场界环境噪声排放标准
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GB/T 50378 绿色建筑评价标准
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JGJ 59 建筑施工安全检查标准
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HJ 653 环境空气颗粒物连续监测技术规范
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GB/T 28181 视频监控联网系统技术要求
十六、参考文献
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建筑施工环境监测技术指南
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智慧工地建设技术标准
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物联网环境监测系统设计规范
-
AI视频识别工程应用研究
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建筑安全信息化管理实践
十七、案例分享
案例一:大型住宅施工项目
部署内容:
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扬尘监测点 4套
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噪声监测点 2套
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AI视频监控 20路
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塔吊监测 3台
实施效果:
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扬尘超标次数下降45%
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安全违规行为下降60%
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实现住建平台实时联网。
十八、成本预估(参考)
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项目
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数量
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单价范围(人民币)
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|---|---|---|
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扬尘监测系统
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1套
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12000–20000
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噪声监测系统
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1套
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6000–10000
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|
AI摄像机
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每路
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800–2000
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塔吊监测系统
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每台
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15000–30000
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智能采集主机
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1台
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3000–6000
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云平台服务
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年
|
2000–5000
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整体项目规模依据施工面积与监管等级确定。
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