在線揚塵檢測設(shè)備(也稱揚塵在線監(jiān)測系統(tǒng))是一種利用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析,對環(huán)境中的顆粒物(如PM2.5、PM10、TSP)及其他環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實時、連續(xù)、自動監(jiān)測的智能系統(tǒng)。它廣泛應(yīng)用于建筑工地、城市道路、工業(yè)園區(qū)等易產(chǎn)生揚塵的場所,是“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”和智慧環(huán)保的重要技術(shù)支撐。
一、工作原理
在線揚塵檢測設(shè)備主要通過以下幾種核心技術(shù)原理來監(jiān)測顆粒物濃度:
1.β射線吸收法:
原理:利用C-14等放射源發(fā)射的β射線穿透空氣樣本。當(dāng)空氣中的顆粒物被吸附在濾膜上時,β射線的強(qiáng)度會因顆粒物的阻擋而衰減。通過測量衰減量,可以精確計算出顆粒物的質(zhì)量濃度(如PM10、PM2.5)。
優(yōu)點:測量精度高(誤差可低至±5%),是國家環(huán)境監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)方法之一,數(shù)據(jù)可作為執(zhí)法依據(jù),抗?jié)穸雀蓴_能力強(qiáng)。
應(yīng)用:常用于對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求高的監(jiān)管場景,如環(huán)保部門執(zhí)法監(jiān)測。
2.激光散射法:
原理:向空氣樣本發(fā)射一束激光,空氣中的顆粒物會使激光發(fā)生散射。通過檢測散射光的強(qiáng)度和角度,利用Mie散射理論反演出顆粒物的濃度。
優(yōu)點:響應(yīng)速度快(可達(dá)秒級),成本相對較低,維護(hù)簡便,適合實時監(jiān)控。
應(yīng)用:是目前應(yīng)用廣泛的在線監(jiān)測技術(shù),適用于建筑工地、道路等場景的實時預(yù)警。
3.微量震蕩天平法:
原理:空氣中的顆粒物被收集在振蕩的空心錐形管尖端,顆粒物的增加導(dǎo)致振蕩頻率下降,通過頻率變化計算顆粒物質(zhì)量。
優(yōu)點:可實現(xiàn)連續(xù)、實時的質(zhì)量濃度測量,精度高。
應(yīng)用:多用于科研、環(huán)境監(jiān)測站等高精度要求的場合。
二、系統(tǒng)工作流程:
1.采樣:通過采樣泵將空氣吸入監(jiān)測單元。
2.監(jiān)測:傳感器(β射線、激光等)對空氣中的顆粒物進(jìn)行檢測。
3.數(shù)據(jù)采集與處理:數(shù)據(jù)采集單元對原始信號進(jìn)行處理、校準(zhǔn)和單位換算。
4.數(shù)據(jù)傳輸:通過4G/5G、WiFi或有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)實時上傳至云平臺或監(jiān)控中心。
5.展示與報警:在手機(jī)APP、PC端或現(xiàn)場LED大屏上實時顯示數(shù)據(jù),當(dāng)數(shù)值超標(biāo)時自動觸發(fā)報警(短信、APP推送等)。
三、使用注意事項
為確保在線揚塵檢測設(shè)備長期穩(wěn)定運行并提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù),需注意以下事項:
1.正確安裝與選址:
采樣口高度:通常建議離地1.5米±0.1米,避免地面揚塵直接沖擊或過高導(dǎo)致監(jiān)測失真。
避免干擾:遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場、高溫?zé)嵩础⒂蜔熍欧趴?。避免安裝在角落或有遮擋物的地方,確??諝饬魍?。
朝向:采樣口應(yīng)朝向主要污染源或主導(dǎo)風(fēng)向,但避免直接對著噴淋、霧炮等降塵設(shè)備。
防護(hù):確保設(shè)備具備IP65及以上防護(hù)等級,防雨、防塵、防曬。
2.定期維護(hù)與校準(zhǔn):
日常檢查:定期檢查采樣頭、管路是否堵塞,鏡頭是否清潔(激光法設(shè)備需定期擦拭鏡頭)。
定期校準(zhǔn):至少每6-12個月進(jìn)行一次專業(yè)校準(zhǔn),或根據(jù)廠家建議進(jìn)行。可采用自動零點校準(zhǔn)技術(shù)減少漂移。
耗材更換:β射線法設(shè)備需定期更換濾膜;所有設(shè)備需檢查泵、干燥劑等易損件。
3.環(huán)境適應(yīng)性:
溫濕度:在極端天氣(暴雨、大雪、高溫)下,檢查設(shè)備運行狀態(tài)。配備DHS(動態(tài)加熱系統(tǒng))可有效減少濕度對激光法設(shè)備的影響。
供電:確保供電穩(wěn)定,建議配備UPS電源或太陽能供電系統(tǒng),防止斷電導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
4.數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用:
平臺對接:確保設(shè)備能與環(huán)保部門監(jiān)管平臺、智慧工地平臺等順利對接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
報警設(shè)置:根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)置報警閾值(如PM10>150μg/m³),避免頻繁誤報。
數(shù)據(jù)溯源:保存原始數(shù)據(jù)和校準(zhǔn)記錄,確保數(shù)據(jù)可追溯、可審計。
5.安全操作:
β射線設(shè)備:操作和維護(hù)需由經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)人員進(jìn)行,注意放射源安全,遵守相關(guān)輻射防護(hù)規(guī)定。
電氣安全:設(shè)備安裝和維護(hù)時注意斷電操作,防止觸電。
高空作業(yè):若設(shè)備安裝在塔吊或高處,需遵守高空作業(yè)安全規(guī)范。
6.智能聯(lián)動(如配備):
若系統(tǒng)與噴淋、霧炮等降塵設(shè)備聯(lián)動,需定期測試聯(lián)動功能是否正常。
設(shè)置合理的聯(lián)動邏輯(如超標(biāo)后延遲啟動、持續(xù)時間等),避免過度噴淋造成水資源浪費或地面濕滑。
在線揚塵檢測設(shè)備是實現(xiàn)揚塵污染精準(zhǔn)治理的“電子哨兵”。選擇合適的技術(shù)原理(β射線法精度高,激光散射法響應(yīng)快),并遵循科學(xué)的安裝、維護(hù)和管理規(guī)范,才能確保其發(fā)揮最大效能,為環(huán)境監(jiān)管、企業(yè)合規(guī)和公眾知情提供真實、可靠的數(shù)據(jù)支持。