加载中…秸秆燃烧空气污染
(2025-05-19 10:25:36)
一、方案介绍
秸秆焚烧是我国农村地区秋冬季节大气污染的重要来源之一，直接导致PM2.5、PM10、CO、NOx等污染物浓度升高，严重影响区域空气质量和群众健康。为有效遏制非法焚烧现象，推动生态环保工作，需建设一套集实时监测、智能识别、远程报警、数据管理于一体的秸秆燃烧空气污染监测系统，实现“发现早、响应快、管控严、数据明”。
本方案采用布点式激光粒子监测站、红外CO/NOx传感器、可视化高清摄像监控、气象站与AI图像识别等技术，结合4G数据传输与智能云平台，构建“网格化+智能化”的秸秆燃烧监管体系。
二、监测目标
-
实时监测农村区域空气中主要污染因子浓度变化
-
快速识别疑似焚烧行为与污染源分布
-
建立报警机制并联动属地管理人员快速响应
-
积累历史数据，评估秸秆治理成效与环境改善趋势
-
为执法取证、溯源监管提供数据支撑
三、需求分析
|
类别
|
需求内容
|
|---|---|
|
监测因子
|
PM2.5、PM10、CO、NOx、温湿度、风速风向等
|
|
数据采集
|
连续24小时实时采集，间隔1分钟
|
|
空间覆盖
|
农田、村落周边、重点监控路段布点部署
|
|
通信方式
|
采用4G无线网络传输至数据平台
|
|
识别方式
|
结合AI图像分析识别烟柱和焚烧火点
|
|
报警机制
|
设置污染阈值，超标即时推送微信/SMS告警
|
|
多端支持
|
手机APP+电脑网页端同步查看与数据导出
|
四、监测方法
-
颗粒物监测：激光散射法PM2.5/PM10监测模块，精度高、响应快
-
气体污染物：红外与电化学复合传感器监测CO、NO、NO、SO等
-
视频监控识别：利用热成像+AI算法识别黑烟、火点、烟柱运动轨迹
-
气象因素监测：风向风速决定污染扩散方向，辅助分析污染源
-
卫星遥感辅助（可选）：与第三方遥感数据平台对接，获取热点区域信息
五、应用原理
-
感知层：分布式部署传感节点，采集空气质量与现场图像信息
-
网络层：采用4G/NB-IoT将数据上报至云平台
-
平台层：通过数据处理与算法模型判断是否为焚烧行为
-
响应层：若识别为异常污染事件，系统触发预警并通知相关责任人处理
六、功能特点
-
实时监测：高频率、全天候采集空气质量与图像数据
-
智能识别：AI图像算法区分烟雾、云雾与人为焚烧
-
区域布控：支持多个乡镇、村级网格化分布部署
-
报警推送：短信/微信/平台多渠道预警通知
-
数据留痕：所有监测、报警、处理过程留痕可溯源
-
多级联动：可联动村委、街道、县区生态办执法队伍
七、硬件清单（示意）
|
名称
|
型号
|
数量
|
参数
|
|---|---|---|---|
|
空气质量监测终端
|
AQSensor-X7
|
若干
|
PM2.5/PM10/CO/NOx
|
|
AI视频监控机
|
AI-CAM-IR800
|
若干
|
支持红外夜视/烟雾识别
|
|
一体式微型气象站
|
WS-COMPACT
|
若干
|
风速、风向、温湿度、气压
|
|
数据采集主机
|
EdgeBox-4G
|
1/点位
|
支持4G/RS485接入
|
|
太阳能供电系统
|
SOLAR-100W
|
1套/点
|
自主供电、锂电池存储
|
|
云平台账户
|
Web+APP系统
|
1套
|
分级管理、地图定位、告警展示
|
八、硬件参数（部分）
|
项目
|
量程
|
精度
|
响应时间
|
|---|---|---|---|
|
PM2.5
|
0~1000 μg/m³
|
±10%
|
<10s
|
|
CO
|
0~100 ppm
|
±3%FS
|
<30s
|
|
NO
|
0~20 ppm
|
±5%FS
|
<45s
|
|
风速
|
0~60m/s
|
±0.3m/s
|
<1s
|
|
风向
|
0~360°
|
±3°
|
<1s
|
九、数据分析与平台功能
-
地图展示：污染源实时分布，重点区域红色标记
-
历史对比：同比/环比曲线分析焚烧频率与污染变化
-
热力图分析：识别重点高发区域，精准施策
-
行为统计：按天/周/月生成污染事件数量与响应率报表
-
手机查看：支持移动端远程定位、图像调阅、预警处置反馈填写
十、预警决策机制
-
系统预设报警阈值（如PM2.5 > 150 μg/m³ + CO急剧升高）
-
视频模块识别烟柱或火焰特征图像
-
联合判断后自动报警
-
推送至乡镇环保员、村干部、网格员等管理人员
-
支持上传现场处置图文记录，形成闭环管理
十一、方案优点
-
自动化高：实现全天候无盲区监测
-
响应快速：3分钟内完成数据判定与告警
-
布设灵活：支持市电或太阳能供电，适应偏远地区
-
投入可控：单点成本低于传统空气站10倍
-
可扩展性强：可对接秸秆回收、禁烧政策监管系统
十二、应用领域
-
农村秸秆焚烧重点区域监管
-
生态环保执法、乡镇网格化大气管控
-
智慧农业、绿色种植区空气质量保障
-
高校研究项目、示范区试点工程
十三、效益分析（参考）
|
项目
|
实施前
|
实施后
|
成效提升
|
|---|---|---|---|
|
焚烧次数（月均）
|
18起
|
3起
|
↓83%
|
|
群众投诉
|
多发
|
明显减少
|
↓70%
|
|
PM2.5爆表天数
|
6天/月
|
1天/月
|
↓83%
|
|
执法查处效率
|
低
|
快速定位+自动抓拍
|
↑显著提升
|
十四、国标规范
-
GB 3095-2012《环境空气质量标准》
-
HJ 653-2013《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）自动监测技术规范》
-
GB/T 23705-2009《大气污染监测数据采集与传输规范》
-
农业农村部《秸秆禁烧与综合利用工作技术指南》
十五、参考文献
-
《农村秸秆资源管理与环境治理》 中国农业出版社
-
《大气污染治理监测技术手册》 环保部科技标准司
-
某地环保局2023年度秸秆焚烧监控总结报告
-
国家卫星遥感中心《火点遥感监测应用年报》
十六、案例分享
项目名称：河南某县智慧禁烧大气监测系统
部署规模：12套空气监测设备+8处AI烟柱识别摄像点
实施成果：
部署规模：12套空气监测设备+8处AI烟柱识别摄像点
实施成果：
-
日均响应时间缩短至5分钟内
-
焚烧频率同比下降86%
-
入选省级“农村环境数字监管试点工程”
喜欢
0
赠金笔
前一篇：智能菌菇房解决方案
后一篇：养殖场畜禽粪便肥料灌溉