矿石破碎、运输环节粉尘监测

时间：2025-04-21 涉川

方案介绍

在矿山生产过程中，矿石破碎、筛分、输送与装卸作业是产生高浓度粉尘污染的主要环节。粉尘不仅影响作业区空气质量，还会对职工健康、设备运行和生态环境带来严重威胁。为响应国家环保要求和职业健康标准，迫切需要一套可持续、高精度、自动化的粉尘监测与联动治理系统，实现污染“实时感知、自动处置、远程监管”。

本方案基于激光颗粒物监测技术，结合风速、温湿度等环境参数采集与智能喷淋联动控制，实现破碎点、输送带、装车口、出矿口等重点区域的粉尘浓度实时监测、远程控制与数据可视化管理，推动矿区粉尘治理由粗放式向精细化、智能化迈进。

监测目标

实时监测矿石破碎点、皮带输送、装卸区等高扬尘区域的PM2.5/PM10颗粒物浓度；
动态分析粉尘污染趋势、浓度分布及扩散规律；
自动触发喷淋系统或雾炮设备，实现精准降尘；
通过4G远程传输技术，实现数据的实时上报与多端可视化查看；
支持历史数据留存、自动报表生成、环保执法取证与平台接入。

需求分析

矿山企业当前面临如下粉尘管理难点：

粉尘爆发强度大、持续时间长，人工巡查响应滞后；
工作环境恶劣，设备易受污染、腐蚀、损耗；
缺乏实时监测手段与远程分析系统；
降尘措施启动不及时，浪费资源且治理效果差；
监管部门对粉尘控制提出明确指标考核和数字化平台对接要求。

因此亟需部署一套覆盖**“监测—分析—联动—报警—反馈”**完整闭环的智能系统。

监测方法

在矿区扬尘高发区域（破碎机下料口、筛分台、皮带转运处、装车平台等）部署颗粒物在线监测终端，采用激光散射原理实时监测PM2.5、PM10浓度，同时监控环境温湿度、风速、风向等辅助参数。

当系统检测粉尘浓度超出预设阈值后，自动联动控制喷淋阀门或雾炮装置启动降尘，并将数据通过4G网络上传至平台，管理人员可通过手机小程序或电脑网页进行远程查看、参数调整、数据下载或平台对接环保部门监管系统。

应用原理

激光检测：高灵敏颗粒物传感器采集空气中PM2.5、PM10浓度数据；
智能采集：内置环境参数监测模块，实现多要素复合采集；
无线上传：通过4G通信模块实时将数据推送至云端；
自动联动：浓度超标触发喷淋系统，实现定向降尘处理；
可视监管：支持远程调阅、分析、预警、导出、报警及联动控制；
历史记录留档：形成数字化污染档案，支撑考评与执法。

功能特点

多参数同步监测：颗粒物浓度+环境气象参数（温湿度、风速等）；
实时联动响应：粉尘浓度超限可自动控制喷淋降尘设备；
远程查看与管理：支持微信小程序、电脑网页双端访问；
数据留痕可溯源：支持历史数据导出、PDF报表、事件记录；
部署灵活、适应性强：可满足矿区粉尘源多点分布特性；
支持平台对接：可与第三方环保云平台、智慧矿山系统集成。

硬件清单

PM2.5/PM10激光颗粒物在线监测终端
4G无线数据采集主机（支持多传感器接入）
智能电磁阀控制器（联动喷淋/雾炮）
高压喷雾系统或全自动喷淋管网（选配）
户外型一体化机箱与支架（防尘、防雨）
云端可视化平台+微信小程序远程管理模块

硬件参数（量程、精度）

项目	技术指标
PM2.5监测范围	0～1000μg/m³，精度±10%
PM10监测范围	0～2000μg/m³，精度±10%
通信方式	4G全网通，支持MQTT/HTTP协议
数据刷新间隔	30秒～5分钟可设
喷雾压力范围	0.6～1.5MPa（根据场地风力选型）
防护等级	IP65以上，适应粉尘高湿强腐蚀环境
工作温度	-20℃～60℃
电源输入	AC220V，支持断电保护和续航可选配置

方案实现

前期部署：选定监测点，布设粉尘监测设备与喷淋终端；
参数设定：在平台配置监测频率、超标阈值、联动响应策略；
系统联调：监测与执行联动测试，建立平台账号权限分配；
现场运行：设备开始自动化采集、传输与响应；
远程监管：运维人员通过网页或手机实时查看数据；
数据留存导出：历史数据定期汇总导出，用于环保审核或对比分析。

数据分析

不同时段粉尘浓度变化趋势图（小时/日/周/月）；
超标次数、响应次数、响应时长等管理指标统计；
不同区域粉尘热力分布图，辅助优化喷淋布控；
风速与粉尘扩散关系分析，支持科学治理策略；
报表导出支持Excel、PDF、CSV等多种格式；
支持环保执法记录自动归档与问题定位。

预警机制

设置多级预警值（如普通预警/重点预警）；
超限自动推送微信提醒、短信告警或声光报警；
可根据工作时段、气象条件调整预警灵敏度；
故障（断电、离线、异常数据）自动上报平台并通知维护人员；
系统支持预警记录可查、可评估、可追踪。

方案优势

高集成度：监测、控制、分析、预警于一体；
高适配性：适用于高粉尘、强干扰、复杂结构的矿区环境；
高响应效率：自动化启动、最小人工干预；
数据标准化：便于监管对接、报送与绩效考评；
管理智慧化：为绿色矿山、智慧矿区提供平台支撑与数据依据。

应用领域

铁矿、铜矿、铅锌矿、金矿等金属矿破碎线
水泥熟料破碎/配料/筛分工段
石料厂、机制砂生产线皮带转运区域
装车平台、运输道路出入口
矿区环保治理智慧化改造项目配套设施

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