秸秆焚烧预警监测系统应用方案
时间：2025-02-26
涉川
一、方案概述
秸秆焚烧是农业生产中的主要污染源之一，会释放PM2.5、PM10、CO₂、SO₂、NOx等污染物，导致空气质量下降、能见度降低、土壤有机质损失、火灾隐患增加。为有效监测、预警和管控秸秆焚烧行为，本方案采用4G无线通信，结合红外热成像、可见光视频监控、空气质量传感器、卫星遥感数据等多源监测手段，构建全方位、全天候、高精度的秸秆焚烧智能监测预警系统，助力环保监管和农业可持续发展。
本系统适用于农业农村地区、环保部门、林草防火单位、气象监测机构、智慧城市、生态环境监测站等场景。
二、系统架构
1. 数据采集层
-
红外热成像传感器：检测秸秆焚烧产生的高温区域，精确识别火点。
-
可见光视频监控：通过远程高清摄像头，实时确认火源情况。
-
空气质量监测传感器：检测焚烧产生的PM2.5、PM10、CO、SO₂、NOx等污染物。
-
风速风向传感器：分析烟雾传播路径，评估环境影响范围。
-
温湿度传感器：结合气象数据，预测焚烧发生的可能性。
-
卫星遥感数据（可选）：结合高分卫星影像，发现大范围焚烧点。
2. 数据传输层
-
4G无线通信：传输监测数据至云平台，实现远程监管。
-
LoRa/NB-IoT（可选）：适用于偏远区域低功耗数据传输。
3. 数据分析与处理层
-
智能火点识别算法：结合热成像、视频监控、空气质量传感器，精确判断焚烧位置。
-
烟雾扩散模拟：结合气象数据预测烟雾传播范围，提前预警影响区域。
-
预警阈值设定：当温度、烟雾浓度、污染物超标时，自动触发报警。
-
历史数据分析：建立焚烧高发区域数据库，为监管提供决策依据。
4. 预警与管理层
-
远程监管平台：环保部门、农业管理部门可远程查看焚烧情况。
-
多渠道预警通知：支持短信、邮件、APP推送，提醒相关人员。
-
执法联动：联动无人机巡查、地面巡检、执法人员，快速响应焚烧事件。
三、硬件方案
|
设备名称
|
功能描述
|
技术参数
|
|---|---|---|
|
红外热成像摄像头
|
识别焚烧火点
|
检测温度范围：-20~550℃
|
|
可见光摄像头
|
远程监控焚烧情况
|
分辨率：1080P/4K
|
|
PM2.5/PM10传感器
|
监测大气污染物浓度
|
量程：0-1000μg/m³
|
|
CO传感器
|
监测一氧化碳浓度
|
量程：0-1000ppm
|
|
SO₂/NOx传感器
|
监测硫氧化物、氮氧化物
|
量程：0-500ppm
|
|
风速风向传感器
|
预测烟雾扩散方向
|
量程：0-30m/s
|
|
温湿度传感器
|
监测环境参数
|
误差≤±3%RH/±0.3℃
|
|
4G数据采集终端
|
远程传输监测数据
|
低功耗，工业级设计
|
四、系统部署与安装实施
-
监测点位布置
-
农田、农村聚集区：重点监测秸秆焚烧高发区域。
-
环保站点、气象站：结合空气质量监测数据，分析污染范围。
-
主要交通道路沿线：确保烟雾不影响行车安全。
-
森林、草原边界：防止焚烧引发森林火灾。
-
-
设备安装与联网
-
红外热成像摄像头安装在高处，扩大监测范围。
-
空气质量传感器部署在村庄、道路、河流附近，监测污染物浓度变化。
-
4G无线通信连接云平台，支持远程数据查看。
-
-
数据预警与处理
-
自动识别火点，污染物超标时触发报警。
-
预测烟雾扩散范围，提前通知受影响区域。
-
联动执法人员、无人机巡查，快速处理焚烧事件。
-
五、系统功能特点
-
全天候智能监测：24小时连续监测，支持恶劣天气环境运行。
-
多维度监测手段：热成像、可见光、空气质量传感器结合，提高识别准确度。
-
自动报警与联动执法：火点识别后，自动通知监管人员，缩短响应时间。
-
数据存储与分析：支持大数据分析，建立焚烧高发区域档案。
-
远程监管，降低人力成本：支持4G远程监测，减少巡检工作量。
六、应用场景
-
农业农村地区：减少秸秆焚烧对环境的影响。
-
环保部门：提升监管效率，减少大气污染。
-
气象部门：监测空气质量，优化天气预报模型。
-
林草防火单位：防止焚烧引发森林草原火灾。
-
智慧城市管理：提升城市空气质量监测能力。
七、效益分析
-
减少大气污染，降低PM2.5、PM10污染，提高空气质量。
-
降低火灾风险，减少焚烧引发的森林、草原火灾隐患。
-
提升监管效率，远程监控，减少人工巡查成本。
-
数据可追溯，建立长期数据档案，优化管理策略。
-
促进农业绿色发展，减少秸秆焚烧，推动秸秆综合利用。
上一篇：大坝安全预警监测应用