1、背景介紹

　　1.1項目背景

　　為全面落實《山東省2013—2020年大氣污染防治規(guī)劃》和《山東省生態(tài)環(huán)境保護“十三五”規(guī)劃》提出的目標任務(wù)，切實加強山東省建設(shè)揚塵污染防治工作，不斷提高防治水平，有效遏制建設(shè)揚塵對城市空氣質(zhì)量的影響，根據(jù)《大氣污染防治法》《山東省大氣污染防治條例》和《山東省揚塵防治管理辦法》等法律法規(guī)規(guī)定，山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳對建立健全省建設(shè)揚塵污染防治長效機制提出相關(guān)意見：

　　深入貫徹落實省委、省政府加強大氣污染防治部署要求，牢固樹立創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享發(fā)展理念，按照“預(yù)控為主、綜合治理、注重長效”方針，落實企業(yè)主體責任和部門監(jiān)管責任，嚴格防治標準、明晰部門職責、完善監(jiān)管體系，堅持嚴管重罰、高壓整治，健全失職問責制度，層層傳導(dǎo)壓力，逐步形成建設(shè)揚塵污染防治長效機制，全面提高揚塵防治工作能力和水平，為全省環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善作出積極貢獻。

　　文件明確指出健全建設(shè)建筑工地揚塵防止監(jiān)管體系的要求，實現(xiàn)規(guī)模以上工地在線監(jiān)測和視頻監(jiān)控系統(tǒng)全覆蓋。積極創(chuàng)新監(jiān)管手段，通過無人機等新設(shè)備、新技術(shù)，實現(xiàn)對建筑工地揚塵防治工作的監(jiān)管。

　　為了有效監(jiān)控建筑工地揚塵污染，接受市民的監(jiān)督和投訴，共建綠色環(huán)保建筑工地，有必要進行建設(shè)工程揚塵污染自動監(jiān)控系統(tǒng)的研究和開發(fā)。

　　本方案提供了一種對工地揚塵（空氣中可吸入顆粒物）噪聲等實時監(jiān)測的解決方案。通過遠程數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)可以對工地區(qū)域揚塵進行實時有效的監(jiān)測管理。項目的全面實施，可將全區(qū)范圍所有的建設(shè)施工納入監(jiān)管范圍，真正實現(xiàn)有效管理和標準化執(zhí)法。

　　1.2工地管理現(xiàn)狀及存在問題

　?。?/span>1）質(zhì)量管理人員少監(jiān)管力不從心

　　工程監(jiān)管存在點多面廣、監(jiān)管人員數(shù)量嚴重匱乏的現(xiàn)象。目前對工程項目施工過程中質(zhì)量安全監(jiān)管的手段基本上采取深入施工現(xiàn)場進行實地抽查、抽測、驗收的方式。存在勞動強度大、危險性高、耗時耗力的缺點。

　?。?）環(huán)境惡劣監(jiān)管手段單一管理效率低下

　　現(xiàn)場使用人工方法進行肉眼觀察檢查，質(zhì)量安全監(jiān)管存在自然環(huán)境惡劣、效率低下的問題。

　?。?）實時、多級管理難以實現(xiàn)，可追溯性差

　　現(xiàn)有的管理手段、企業(yè)管理人員無法實時掌控工地現(xiàn)場質(zhì)量安全與揚塵污染情況。監(jiān)督管理工作復(fù)雜，結(jié)果受人為因素影響較大，常常無法客觀公正反應(yīng)現(xiàn)場揚塵的實際情況，可追溯性差。

　　1.3建設(shè)依據(jù)

　　符合國家標準：GB3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標準。

2、建設(shè)方案

　　2.1系統(tǒng)概況

　　遠盛通信在線揚塵監(jiān)測系統(tǒng)是山東遠盛通信科技有限公司為方便監(jiān)管部門對建筑工地的管理而研發(fā)的24小時視頻、揚塵監(jiān)管的一個綜合管理平臺。本平臺可實現(xiàn)視頻及揚塵監(jiān)管一體化，除了可以實現(xiàn)視頻監(jiān)控以外，還可以測風速、風向、溫濕度、PM2.5、PM10等環(huán)境數(shù)據(jù)。該監(jiān)控系統(tǒng)主要由揚塵監(jiān)測及防治設(shè)備、視頻采集終端、塔吊數(shù)據(jù)監(jiān)測及傳輸、服務(wù)器、監(jiān)控大屏、大屏管理軟件、監(jiān)控管理軟件、手機客戶端等組成。

　　2.2功能特點

　　系統(tǒng)由視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、勞務(wù)實名制子系統(tǒng)、環(huán)境檢測子系統(tǒng)、塔吊升降機管理子系統(tǒng)、高支模深基坑等工地重大危險源檢測子系統(tǒng)、車輛管理子系統(tǒng)、視頻會議子系統(tǒng)、后臺數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)及信息監(jiān)控管理中心組成。系統(tǒng)集成了物聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控、大數(shù)據(jù)管理和云計算等技術(shù)，通過在工地端安裝高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭、光散射在線監(jiān)測儀、氣象五參數(shù)采集設(shè)備和塔吊“黑匣子”數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)仍O(shè)備，實現(xiàn)了實時、遠程、監(jiān)控工地現(xiàn)場畫面、工地固體顆粒物濃度及環(huán)境數(shù)據(jù)、塔吊運行數(shù)據(jù)等。

　　視頻信息通過移動數(shù)據(jù)專線傳輸，保證視頻傳輸?shù)姆€(wěn)定與流暢，環(huán)境數(shù)據(jù)和“黑匣子”數(shù)據(jù)等通過移動4G網(wǎng)絡(luò)傳輸，可以在智能手機客戶端、電腦PC客戶端等多終端訪問，實現(xiàn)全天候、無區(qū)域限制監(jiān)管。

　　系統(tǒng)組成如下圖所示： 

　　1、前端視頻采集系統(tǒng)：將工地上安裝的網(wǎng)絡(luò)攝像機進行編碼解碼，接入至綜合管理平臺，實現(xiàn)視頻實時回傳。

　　2、揚塵在線檢測及防治系統(tǒng)：包含固體顆粒物濃度采集器、溫度傳感器、濕度傳感器、噪聲傳感器、風力傳感器及風向傳感器，另外還需安裝霧炮器，可實現(xiàn)將霧炮器與固體顆粒物濃度采集器聯(lián)動，超過警戒值時，霧炮器將自動啟動以達到降塵的目的。

　　3、塔吊“黑匣子”：以圖形和數(shù)值的形式實時顯示當前工作參數(shù)，包括實際起重量、額定起重量、工作幅度以及選配的回轉(zhuǎn)角度、起升高度、風速等，另外可以實現(xiàn)塔吊起重超限報警功能和數(shù)據(jù)記錄及備份功能等。

　　4、后臺數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)：將前端子系統(tǒng)收集到的視頻、揚塵、黑匣子數(shù)據(jù)等歸類存儲，存儲至少為30天，存儲的內(nèi)容可以根據(jù)需求進行調(diào)取。

　　5、在線監(jiān)測信息監(jiān)控管理平臺：可支持各種終端平臺通過公網(wǎng)訪問，實現(xiàn)了基于Web的污染源實時數(shù)據(jù)在線監(jiān)測，現(xiàn)場圖像和視頻的監(jiān)控(包括對前端云臺和攝像機的實時控制)、污染源超標報警、執(zhí)法記錄上傳功能以及面向不同管理層的各種管理與統(tǒng)計分析。

3、數(shù)據(jù)管理平臺

　　1、實時前端數(shù)據(jù)采集與顯示；

　　2、專業(yè)GIS地理信息監(jiān)控與管理，獨立GIS引擎，兼容百度/谷歌地圖；

　　3、多種報表功能，簡化用戶人工統(tǒng)計，優(yōu)化工作流程，支持多層次地圖顯示及信息管理；

　　4、支持設(shè)備集中管理遠程配置、升級；

　　5、支持多種終端和操作系統(tǒng)，滿足客戶移動辦公要求；

　　6、支持系統(tǒng)級別分布式部署，媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器可分布式部署，負載均衡。

4、住建局工地綜合監(jiān)管系統(tǒng)

　　4.1視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

　　（1）視頻實時監(jiān)控

　　可實現(xiàn)目前所有建筑工地上的視頻實時回傳，對工地出入口、施工作業(yè)區(qū)、耗材擺放區(qū)、專業(yè)技工操作區(qū)進行實時監(jiān)控，用戶可通過監(jiān)控拼接大屏、電腦IE客戶端及手機客戶端等實時觀看工地現(xiàn)場情況。

　?。?）后臺視頻錄像、存儲、回放、另存

　　管理人員可以根據(jù)需要設(shè)置視頻存儲的時間，如5min存儲一段或者1h存儲一段，存儲時長至少一個月。如果有需要，可以從后臺調(diào)取任意時段的視頻，不會因工地斷電、前段設(shè)備受損等原因影響視頻信息正常調(diào)取。

　?。?）遠程云臺攝像機控制

　　在監(jiān)控中心可以通過搖桿實現(xiàn)對特定攝像機的扭轉(zhuǎn)與調(diào)焦，操作便捷，靈活。

　?。?）用戶身份、權(quán)限等級限制

　　可為不同工地開放不同權(quán)限的監(jiān)控內(nèi)容，如企業(yè)負責人可以觀看企業(yè)管轄工地的視頻內(nèi)容，項目負責人只能觀看某一項目的視頻內(nèi)容。而且可以設(shè)置不同的操作權(quán)限等級，以防用戶隨意調(diào)整云臺攝像頭角度。

　　4.2勞務(wù)實名制管理子系統(tǒng)

　　（1）建設(shè)單位、施工方、監(jiān)理方等項目參與主體名單錄入

　　將項目建設(shè)單位的基本信息、總負責人信息，施工方項目負責人信息、質(zhì)檢員信息、監(jiān)理方負責人信息等按模板進行錄入，建立完善的施工項目主體名單。

　?。?）勞務(wù)人員實名制信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)

　　項目建設(shè)方的勞務(wù)人員以及在本地務(wù)工的勞務(wù)人員需在系統(tǒng)進行實名制登記，等級內(nèi)容包括姓名、身份證、手機號、指紋、面部特征、工人工種等信息登記在冊。

　?。?）考勤綜合管理

　　通過在工地出入口安置指紋/面部識別一體考勤機，利用網(wǎng)絡(luò)傳輸手段將工地相關(guān)人員的考勤記錄上傳至管理平臺。還可以通過工地現(xiàn)場的LED顯示屏顯示工地的實際出勤人數(shù)及工種人數(shù)等。

　　如相關(guān)人員不能在工地考勤機進行打卡，可通過手機APP進行考勤記錄上傳。

　?。?）工資發(fā)放流水導(dǎo)入

　　用人單位每月將工資發(fā)放流水導(dǎo)入系統(tǒng)，監(jiān)管單位通過獲取銀行實際發(fā)放工資流水，導(dǎo)入系統(tǒng)進行比對。工資流水信息會與工地勞務(wù)人員的考勤信息進行匹配，在產(chǎn)生勞務(wù)糾紛或發(fā)生工鬧時可做為處理依據(jù)。

　?。?）特殊操作工考勤管理

　　塔吊、升降機操作人員都需要專業(yè)的操作資質(zhì)，尤其是塔吊屬于高空風險作業(yè)范疇，為避免業(yè)余人員進行頂包，塔吊工在塔吊開啟之后優(yōu)先進行面部識別認證。如未進行認證則在管理平臺進行告警提示，并記錄告警信息。

　?。?）報表查詢工能

　　管理人員可根據(jù)需要，將每月的考勤統(tǒng)計、工資核對情況、考勤違規(guī)情況以及其他違規(guī)內(nèi)容等進行報表導(dǎo)出，導(dǎo)出為EXCELL格式，方便管理人員管理。

　　4.3塔吊、升降機綜合管理子系統(tǒng)

　　（1）塔吊黑匣子數(shù)據(jù)采集、升降機運行數(shù)據(jù)采集

　　與工地上安裝的黑匣子廠家進行數(shù)據(jù)對接，通過黑匣子的數(shù)據(jù)傳輸模塊將塔吊、升降機的運行數(shù)據(jù)實時上傳至管理平臺，如上傳的數(shù)據(jù)超出運行的標準，將在平臺進行告警。

　　（2）操作工身份識別認證、操作狀態(tài)記錄

　　對操作工人進行面部識別認證，并通過攝像頭實時記錄塔吊內(nèi)及升降機操作平臺的狀況。如果發(fā)生違規(guī)行為，可通過查詢、保存錄像留取現(xiàn)場畫面。

　　（3）塔吊盲區(qū)監(jiān)控

　　通過在塔吊前臂下方及塔吊后方各安裝一路高清攝像頭，在塔吊操作工處安裝一臺顯示器，對塔吊盲區(qū)的情況進行監(jiān)控，以防意外的發(fā)生。

　　可結(jié)合電子地圖確切的知道每個設(shè)備所在位置，通過點擊電子地圖上的設(shè)備圖標就可以查看設(shè)備所帶各項傳感器采集的實時監(jiān)測因子，包括顆粒物、氣象參數(shù)、視頻等，不同濃度的固體顆粒物數(shù)值可以用不同顏色進行表示，方便用戶直觀查看區(qū)域內(nèi)所有監(jiān)測點的部署情況和環(huán)境質(zhì)量狀況。

　　4.4高支模檢測子系統(tǒng)

　?。?）高支模建設(shè)備案

　　高支模建設(shè)之前，需要將高支模的建設(shè)信息及專家的論證信息在管理平臺進行備案。

　?。?）高支模傳感系統(tǒng)建設(shè)

　　通過在高支模的框架上安裝水平傾角傳感器、重錘承壓傳感器及位移傳感器等，通過無線傳輸?shù)姆绞?，將傳感器采集的?nèi)容發(fā)送至管理平臺，對高支模的運行情況進行可視化的管理。

　?。?）高支模數(shù)據(jù)異常告警

　　依據(jù)專家的論證結(jié)果對高支模的數(shù)據(jù)偏差量進行設(shè)置，如高支模水平傾角偏移量過大、承壓力過大或發(fā)生水平位移，都將對設(shè)備進行告警，并將告警信息推送至管理人員手機客戶端及手機短信處，保證第一時間進行處理。

　　數(shù)據(jù)以折線圖形式進行展示，展示的內(nèi)容為各項監(jiān)測因子數(shù)值的實時與歷史分鐘值、小時值，方便用戶查看各時間段內(nèi)各項監(jiān)測因子變化趨勢，同時可以進行監(jiān)測點位之間的各項參數(shù)的對比分析，用戶可以自主設(shè)定展示的時間區(qū)間，可以以EXCEL形式進行導(dǎo)出，方便用戶管理。

　　4.5深基坑檢測子系統(tǒng)

　　對基坑的地表、地下水位沉降進行監(jiān)測，對基坑支護和邊坡支護進行實時監(jiān)測，支持實時監(jiān)測、預(yù)警、危險報警等功能。

　?。?/span>1）深基坑建設(shè)備案

　　深基坑建設(shè)之前，需要將深基坑的建設(shè)信息及專家的論證信息在管理平臺進行備案。

　?。?/span>2）深基坑傳感系統(tǒng)建設(shè)

　　通過在深基坑支撐的框架上安裝支架受力傳感器及水平位移傳感器，在基坑底部安裝水位沉降傳感器，在基坑邊坡下方安裝壓力傳感器，通過無線傳輸?shù)姆绞剑瑢鞲衅鞑杉膬?nèi)容發(fā)送至管理平臺，對深基坑的情況進行可視化的管理。

　?。?/span>3）深基坑數(shù)據(jù)異常告警

　　依據(jù)專家的論證結(jié)果對高支模的數(shù)據(jù)偏差量進行設(shè)置，如數(shù)據(jù)變化異常，都將對設(shè)備進行告警，并將告警信息推送至管理人員手機客戶端及手機短信處，保證第一時間進行處理。

　　4.6車輛管理子系統(tǒng)

　　（1）出入工地渣土車備案

　　施工單位在拉運渣土之前，需對進出工地的渣土車信息進行備案，錄入號牌、駕駛員、管理單位等信息。

　　（2）渣土車號牌識別，進出拍照記錄

　　對進出工地的渣土車輛進出入時間，車輛牌照等信息進行識別，并上傳至管理平臺。

進出工地進行拍照，對非備案車輛單獨進行統(tǒng)計，并保存畫面。

　?。?）車輛沖洗抓拍、沖洗時間統(tǒng)計

　　進出車輛進行抓拍沖洗，并統(tǒng)計沖洗時間。從管理人員后臺可調(diào)取工地車輛進出明細，方便管理人員管理。

　?。?）車輛覆蓋情況抓拍統(tǒng)計

　　對車輛的覆蓋情況進行抓拍，并上傳至管理平臺留存。

　　4.7環(huán)境監(jiān)測預(yù)警子系統(tǒng)

　　（1）環(huán)境數(shù)據(jù)實時上傳

　　檢測PM2.5、PM10、風向、風速、環(huán)境溫濕度、噪音等七項數(shù)據(jù)，并將采集的信息實時上傳至管理平臺，進行可視化管理。數(shù)據(jù)以折線圖形式進行展示，展示的內(nèi)容為各項監(jiān)測因子數(shù)值的實時與歷史分鐘值、小時值，方便用戶查看各時間段內(nèi)各項監(jiān)測因子變化趨勢，同時可以進行監(jiān)測點位之間的各項參數(shù)的對比分析，用戶可以自主設(shè)定展示的時間區(qū)間，可以以EXCEL形式進行導(dǎo)出，方便用戶管理。

　?。?）手機客戶端實時察看

　　通過手機客戶端，可靈活掌握各個工地的實時環(huán)境數(shù)據(jù)。

　?。?）環(huán)境異常告警推送

　　可以對環(huán)境數(shù)據(jù)設(shè)置閾值，超出該值會在本地設(shè)備進行告警提醒，并將異常信息上傳至管理人員手機上，便于第一時間采取降塵措施。

　?。?） GIS地圖污染物濃度直觀圖

　　根據(jù)各個環(huán)境監(jiān)測點的污染程度，可以在電子地圖上顯示污染物濃度情況，污染越嚴重，該區(qū)域顏色越深。

5、系統(tǒng)優(yōu)勢

　　系統(tǒng)基于對城市揚塵污染監(jiān)控管理的需求而設(shè)計，技術(shù)特點和優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下三點：

　　1、系統(tǒng)整體為自主研發(fā)，可以根據(jù)客戶需求進行功能定制，另外，該系統(tǒng)將工地視頻信息、環(huán)境參數(shù)、塔吊運行信息、工地主要危險源檢測等進行集成管理，實現(xiàn)統(tǒng)一平臺管理，具有綜合性、實時性、智能化、拓展性強等特性；

　　2、通過數(shù)據(jù)專線、4G網(wǎng)絡(luò)及管理平臺互聯(lián)網(wǎng)專線的形式組成專用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境傳輸數(shù)據(jù)，快速便捷地更新實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；

　　3、基于云計算的數(shù)據(jù)中心平臺匯集了不同區(qū)域、不同時段的監(jiān)測數(shù)據(jù)，具有海量存儲空間，可進行多維度、多時空的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，便于管理部分有序開展工作，同時也為建立工地環(huán)境污染控制標準積累數(shù)據(jù)，以推動對空氣污染的長效管理。

　　同時系統(tǒng)可以實現(xiàn)實時監(jiān)視在線監(jiān)測儀器是否正常工作，數(shù)據(jù)上傳是否正常，從而清楚設(shè)備的運行狀況及運行進度，當前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備或儀器出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)自動提供報警信息方便站點負責人及時知曉，并采取相應(yīng)的解決措施，保證系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運行。