基于物联网技术的粉尘浓度采集与远程报警系统研究概述
摘 要 本文针对企业生产过程中尾气粉尘浓度监测的难题，研发出一套尾气粉尘浓度智能化监测系统，用于铝厂生产过程所排放尾气中粉尘浓度的自动化检测。该系统结合智能仪器仪表技术、物联网技术和大数据分析技术，重点解决了现有尾气粉尘浓度检测系统精度差、维护困难、自动化程度低、数据易丢失及检测数据利用率不足等问题。该系统采用电荷感应法实现尾气中粉尘浓度的在线测量，提高测量精度；为各检测电极探头配备自动吹扫装置，定期对探头吹扫清理，实现自动维护。系统中集成GSM模块，监测数据通过GSM网络实时发送到云端服务器，实现远程监控和管理。系统利用云端服务器数据对粉尘浓度进行在线监控和预测，根据各监测点的信息，通过大数据技术分析粉尘浓度的变化趋势，实现对粉尘浓度的在线预测，提前发现可能存在的问题并采取预防措施，这有助于提高粉尘浓度的控制效果，减少污染物排放。
关键词 铝厂尾气；粉尘浓度检测；物联网；大数据分析；在线监控与预测
1 背景及意义
改革开放以来，我国工业化发展迅速，城镇化水平不断提高。随着工业化和城镇化进程的不断推进，越来越多的环境问题逐渐显现，雾霾便是其中一种。由于污染物的过度排放导致空气中悬浮颗粒物的不断增加，近年来我国各大城市长期出现雾霾天气，已经成为困扰我国的主要因素，给人们的生产和生活带来了极大的不便，严重威胁人们的身体健康。
环保部2017年2月发布的全国74个主要城市的空气质量报告显示，全国严重污染城市占比1.9%，重度污染城市占比11.0%，中度污染城市占比13.3%，轻度污染城市占比25.6%。
雾霾产生的主要原因是污染物过度排放導致空气中悬浮颗粒物的不断增加，其中，人们生产和生活过程中所排放尾气中的粉尘颗粒，是雾霾的主要来源之一。导致雾霾形成的主要是空气中的PM2.5、PM10等颗粒污染物，这些颗粒污染物主要来源于高污染、高排放的能源密集型企业所排放尾气中的粉尘颗粒，例如炼铝厂、炼钢厂、发电厂和化工厂等。因此，对这类企业尾气中粉尘颗粒的监测和治理刻不容缓。
目前，我国企业尾气粉尘颗粒浓度监测和治理过程中存在的主要问题是缺乏有效的尾气粉尘浓度监测手段。我国现有尾气粉尘浓度检测系统存在测量精度低、可靠性差、维护困难、自动化程度低、信息化程度低等一系列问题，一方面难以满足恶劣环境下的粉尘浓度高精度测量需求，另一方面无法做到大规模应用和集成化管理。尾气粉尘浓度监测...
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