1、背景介绍

　　1.1项目背景

　　为全面落实《山东省2013—2020年大气污染防治规划》和《山东省生态环境保护“十三五”规划》提出的目标任务，切实加强山东省建设扬尘污染防治工作，不断提高防治水平，有效遏制建设扬尘对城市空气质量的影响，根据《大气污染防治法》《山东省大气污染防治条例》和《山东省扬尘防治管理办法》等法律法规规定，山东省住房和城乡建设厅对建立健全省建设扬尘污染防治长效机制提出相关意见：

　　深入贯彻落实省委、省政府加强大气污染防治部署要求，牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享发展理念，按照“预控为主、综合治理、注重长效”方针，落实企业主体责任和部门监管责任，严格防治标准、明晰部门职责、完善监管体系，坚持严管重罚、高压整治，健全失职问责制度，层层传导压力，逐步形成建设扬尘污染防治长效机制，全面提高扬尘防治工作能力和水平，为全省环境空气质量持续改善作出积极贡献。

　　文件明确指出健全建设建筑工地扬尘防止监管体系的要求，实现规模以上工地在线监测和视频监控系统全覆盖。积极创新监管手段，通过无人机等新设备、新技术，实现对建筑工地扬尘防治工作的监管。

　　为了有效监控建筑工地扬尘污染，接受市民的监督和投诉，共建绿色环保建筑工地，有必要进行建设工程扬尘污染自动监控系统的研究和开发。

　　本方案提供了一种对工地扬尘（空气中可吸入颗粒物）噪声等实时监测的解决方案。通过远程数据监测系统可以对工地区域扬尘进行实时有效的监测管理。项目的全面实施，可将全区范围所有的建设施工纳入监管范围，真正实现有效管理和标准化执法。

　　1.2工地管理现状及存在问题

　　（1）质量管理人员少监管力不从心

　　工程监管存在点多面广、监管人员数量严重匮乏的现象。目前对工程项目施工过程中质量安全监管的手段基本上采取深入施工现场进行实地抽查、抽测、验收的方式。存在劳动强度大、危险性高、耗时耗力的缺点。

　　（2）环境恶劣监管手段单一管理效率低下

　　现场使用人工方法进行肉眼观察检查，质量安全监管存在自然环境恶劣、效率低下的问题。

　　（3）实时、多级管理难以实现，可追溯性差

　　现有的管理手段、企业管理人员无法实时掌控工地现场质量安全与扬尘污染情况。监督管理工作复杂，结果受人为因素影响较大，常常无法客观公正反应现场扬尘的实际情况，可追溯性差。

　　1.3建设依据

　　符合国家标准：GB3095-2012环境空气质量标准。

2、建设方案

　　2.1系统概况

　　远盛通信在线扬尘监测系统是山东远盛通信科技有限公司为方便监管部门对建筑工地的管理而研发的24小时视频、扬尘监管的一个综合管理平台。本平台可实现视频及扬尘监管一体化，除了可以实现视频监控以外，还可以测风速、风向、温湿度、PM2.5、PM10等环境数据。该监控系统主要由扬尘监测及防治设备、视频采集终端、塔吊数据监测及传输、服务器、监控大屏、大屏管理软件、监控管理软件、手机客户端等组成。

　　2.2功能特点

　　系统由视频监控子系统、劳务实名制子系统、环境检测子系统、塔吊升降机管理子系统、高支模深基坑等工地重大危险源检测子系统、车辆管理子系统、视频会议子系统、后台数据存储系统及信息监控管理中心组成。系统集成了物联网、视频监控、大数据管理和云计算等技术，通过在工地端安装高清网络摄像头、光散射在线监测仪、气象五参数采集设备和塔吊“黑匣子”数据采集传输等设备，实现了实时、远程、监控工地现场画面、工地固体颗粒物浓度及环境数据、塔吊运行数据等。

　　视频信息通过移动数据专线传输，保证视频传输的稳定与流畅，环境数据和“黑匣子”数据等通过移动4G网络传输，可以在智能手机客户端、电脑PC客户端等多终端访问，实现全天候、无区域限制监管。

　　系统组成如下图所示： 

　　1、前端视频采集系统：将工地上安装的网络摄像机进行编码解码，接入至综合管理平台，实现视频实时回传。

　　2、扬尘在线检测及防治系统：包含固体颗粒物浓度采集器、温度传感器、湿度传感器、噪声传感器、风力传感器及风向传感器，另外还需安装雾炮器，可实现将雾炮器与固体颗粒物浓度采集器联动，超过警戒值时，雾炮器将自动启动以达到降尘的目的。

　　3、塔吊“黑匣子”：以图形和数值的形式实时显示当前工作参数，包括实际起重量、额定起重量、工作幅度以及选配的回转角度、起升高度、风速等，另外可以实现塔吊起重超限报警功能和数据记录及备份功能等。

　　4、后台数据存储系统：将前端子系统收集到的视频、扬尘、黑匣子数据等归类存储，存储至少为30天，存储的内容可以根据需求进行调取。

　　5、在线监测信息监控管理平台：可支持各种终端平台通过公网访问，实现了基于Web的污染源实时数据在线监测，现场图像和视频的监控(包括对前端云台和摄像机的实时控制)、污染源超标报警、执法记录上传功能以及面向不同管理层的各种管理与统计分析。

3、数据管理平台

　　1、实时前端数据采集与显示；

　　2、专业GIS地理信息监控与管理，独立GIS引擎，兼容百度/谷歌地图；

　　3、多种报表功能，简化用户人工统计，优化工作流程，支持多层次地图显示及信息管理；

　　4、支持设备集中管理远程配置、升级；

　　5、支持多种终端和操作系统，满足客户移动办公要求；

　　6、支持系统级别分布式部署，媒体转发服务器可分布式部署，负载均衡。

4、住建局工地综合监管系统

　　4.1视频监控子系统

　　（1）视频实时监控

　　可实现目前所有建筑工地上的视频实时回传，对工地出入口、施工作业区、耗材摆放区、专业技工操作区进行实时监控，用户可通过监控拼接大屏、电脑IE客户端及手机客户端等实时观看工地现场情况。

　　（2）后台视频录像、存储、回放、另存

　　管理人员可以根据需要设置视频存储的时间，如5min存储一段或者1h存储一段，存储时长至少一个月。如果有需要，可以从后台调取任意时段的视频，不会因工地断电、前段设备受损等原因影响视频信息正常调取。

　　（3）远程云台摄像机控制

　　在监控中心可以通过摇杆实现对特定摄像机的扭转与调焦，操作便捷，灵活。

　　（4）用户身份、权限等级限制

　　可为不同工地开放不同权限的监控内容，如企业负责人可以观看企业管辖工地的视频内容，项目负责人只能观看某一项目的视频内容。而且可以设置不同的操作权限等级，以防用户随意调整云台摄像头角度。

　　4.2劳务实名制管理子系统

　　（1）建设单位、施工方、监理方等项目参与主体名单录入

　　将项目建设单位的基本信息、总负责人信息，施工方项目负责人信息、质检员信息、监理方负责人信息等按模板进行录入，建立完善的施工项目主体名单。

　　（2）劳务人员实名制信息数据库建设

　　项目建设方的劳务人员以及在本地务工的劳务人员需在系统进行实名制登记，等级内容包括姓名、身份证、手机号、指纹、面部特征、工人工种等信息登记在册。

　　（3）考勤综合管理

　　通过在工地出入口安置指纹/面部识别一体考勤机，利用网络传输手段将工地相关人员的考勤记录上传至管理平台。还可以通过工地现场的LED显示屏显示工地的实际出勤人数及工种人数等。

　　如相关人员不能在工地考勤机进行打卡，可通过手机APP进行考勤记录上传。

　　（4）工资发放流水导入

　　用人单位每月将工资发放流水导入系统，监管单位通过获取银行实际发放工资流水，导入系统进行比对。工资流水信息会与工地劳务人员的考勤信息进行匹配，在产生劳务纠纷或发生工闹时可做为处理依据。

　　（5）特殊操作工考勤管理

　　塔吊、升降机操作人员都需要专业的操作资质，尤其是塔吊属于高空风险作业范畴，为避免业余人员进行顶包，塔吊工在塔吊开启之后优先进行面部识别认证。如未进行认证则在管理平台进行告警提示，并记录告警信息。

　　（6）报表查询工能

　　管理人员可根据需要，将每月的考勤统计、工资核对情况、考勤违规情况以及其他违规内容等进行报表导出，导出为EXCELL格式，方便管理人员管理。

　　4.3塔吊、升降机综合管理子系统

　　（1）塔吊黑匣子数据采集、升降机运行数据采集

　　与工地上安装的黑匣子厂家进行数据对接，通过黑匣子的数据传输模块将塔吊、升降机的运行数据实时上传至管理平台，如上传的数据超出运行的标准，将在平台进行告警。

　　（2）操作工身份识别认证、操作状态记录

　　对操作工人进行面部识别认证，并通过摄像头实时记录塔吊内及升降机操作平台的状况。如果发生违规行为，可通过查询、保存录像留取现场画面。

　　（3）塔吊盲区监控

　　通过在塔吊前臂下方及塔吊后方各安装一路高清摄像头，在塔吊操作工处安装一台显示器，对塔吊盲区的情况进行监控，以防意外的发生。

　　可结合电子地图确切的知道每个设备所在位置，通过点击电子地图上的设备图标就可以查看设备所带各项传感器采集的实时监测因子，包括颗粒物、气象参数、视频等，不同浓度的固体颗粒物数值可以用不同颜色进行表示，方便用户直观查看区域内所有监测点的部署情况和环境质量状况。

　　4.4高支模检测子系统

　　（1）高支模建设备案

　　高支模建设之前，需要将高支模的建设信息及专家的论证信息在管理平台进行备案。

　　（2）高支模传感系统建设

　　通过在高支模的框架上安装水平倾角传感器、重锤承压传感器及位移传感器等，通过无线传输的方式，将传感器采集的内容发送至管理平台，对高支模的运行情况进行可视化的管理。

　　（3）高支模数据异常告警

　　依据专家的论证结果对高支模的数据偏差量进行设置，如高支模水平倾角偏移量过大、承压力过大或发生水平位移，都将对设备进行告警，并将告警信息推送至管理人员手机客户端及手机短信处，保证第一时间进行处理。

　　数据以折线图形式进行展示，展示的内容为各项监测因子数值的实时与历史分钟值、小时值，方便用户查看各时间段内各项监测因子变化趋势，同时可以进行监测点位之间的各项参数的对比分析，用户可以自主设定展示的时间区间，可以以EXCEL形式进行导出，方便用户管理。

　　4.5深基坑检测子系统

　　对基坑的地表、地下水位沉降进行监测，对基坑支护和边坡支护进行实时监测，支持实时监测、预警、危险报警等功能。

　　（1）深基坑建设备案

　　深基坑建设之前，需要将深基坑的建设信息及专家的论证信息在管理平台进行备案。

　　（2）深基坑传感系统建设

　　通过在深基坑支撑的框架上安装支架受力传感器及水平位移传感器，在基坑底部安装水位沉降传感器，在基坑边坡下方安装压力传感器，通过无线传输的方式，将传感器采集的内容发送至管理平台，对深基坑的情况进行可视化的管理。

　　（3）深基坑数据异常告警

　　依据专家的论证结果对高支模的数据偏差量进行设置，如数据变化异常，都将对设备进行告警，并将告警信息推送至管理人员手机客户端及手机短信处，保证第一时间进行处理。

　　4.6车辆管理子系统

　　（1）出入工地渣土车备案

　　施工单位在拉运渣土之前，需对进出工地的渣土车信息进行备案，录入号牌、驾驶员、管理单位等信息。

　　（2）渣土车号牌识别，进出拍照记录

　　对进出工地的渣土车辆进出入时间，车辆牌照等信息进行识别，并上传至管理平台。

进出工地进行拍照，对非备案车辆单独进行统计，并保存画面。

　　（3）车辆冲洗抓拍、冲洗时间统计

　　进出车辆进行抓拍冲洗，并统计冲洗时间。从管理人员后台可调取工地车辆进出明细，方便管理人员管理。

　　（4）车辆覆盖情况抓拍统计

　　对车辆的覆盖情况进行抓拍，并上传至管理平台留存。

　　4.7环境监测预警子系统

　　（1）环境数据实时上传

　　检测PM2.5、PM10、风向、风速、环境温湿度、噪音等七项数据，并将采集的信息实时上传至管理平台，进行可视化管理。数据以折线图形式进行展示，展示的内容为各项监测因子数值的实时与历史分钟值、小时值，方便用户查看各时间段内各项监测因子变化趋势，同时可以进行监测点位之间的各项参数的对比分析，用户可以自主设定展示的时间区间，可以以EXCEL形式进行导出，方便用户管理。

　　（2）手机客户端实时察看

　　通过手机客户端，可灵活掌握各个工地的实时环境数据。

　　（3）环境异常告警推送

　　可以对环境数据设置阈值，超出该值会在本地设备进行告警提醒，并将异常信息上传至管理人员手机上，便于第一时间采取降尘措施。

　　（4） GIS地图污染物浓度直观图

　　根据各个环境监测点的污染程度，可以在电子地图上显示污染物浓度情况，污染越严重，该区域颜色越深。

5、系统优势

　　系统基于对城市扬尘污染监控管理的需求而设计，技术特点和优势主要体现在以下三点：

　　1、系统整体为自主研发，可以根据客户需求进行功能定制，另外，该系统将工地视频信息、环境参数、塔吊运行信息、工地主要危险源检测等进行集成管理，实现统一平台管理，具有综合性、实时性、智能化、拓展性强等特性；

　　2、通过数据专线、4G网络及管理平台互联网专线的形式组成专用网络环境传输数据，快速便捷地更新实时监测数据；

　　3、基于云计算的数据中心平台汇集了不同区域、不同时段的监测数据，具有海量存储空间，可进行多维度、多时空的数据统计分析，便于管理部分有序开展工作，同时也为建立工地环境污染控制标准积累数据，以推动对空气污染的长效管理。

　　同时系统可以实现实时监视在线监测仪器是否正常工作，数据上传是否正常，从而清楚设备的运行状况及运行进度，当前端数据采集设备或仪器出现故障时，系统自动提供报警信息方便站点负责人及时知晓，并采取相应的解决措施，保证系统的正常、稳定运行。