建筑施工扬尘污染智能监测与防控系统设计

随着城市化加速，建筑工程数量与规模扩大，施工扬尘污染问题严峻。建筑施工扬尘来自土方挖掘、材料运输装卸等环节，含大量可吸入颗粒物及有害物质，破坏大气环境、降低空气质量、引发恶劣天气，还危害施工人员与周边居民健康。传统监测依靠人工巡检与单点式设备，存在监测范围小、实时性差等问题；防控措施粗放，缺乏针对性与精准性，难应对复杂扬尘污染。因此，设计高效、智能的监测与防控系统，对改善空气质量、保障公众健康、推动建筑行业绿色发展意义重大。

1.建筑施工扬尘污染监测防控现状与问题分析

当前建筑施工扬尘污染监测防控工作存在诸多不足。在监测方面，传统监测设备多为单点固定安装，只能获取局部区域的扬尘数据，无法全面反映整个施工场地的污染状况。监测数据的采集频率较低，难以捕捉扬尘浓度的瞬时变化，且数据传输多采用有线方式，存在布线复杂、灵活性差等问题。人工巡检方式受主观因素影响大，监测效率低，无法及时发现扬尘污染隐患。在防控层面，现有防控措施缺乏科学依据，洒水降尘的时间、水量难以根据扬尘污染实际情况精准控制，容易造成水资源浪费或降尘效果不佳；围挡设置高度、密度不合理，无法有效阻挡扬尘扩散。此外，施工企业对扬尘污染防控重视程度不足，管理体系不完善，缺乏有效的监督与考核机制，导致防控措施落实不到位。各参与主体之间信息沟通不畅，监测数据无法共享，难以形成协同防控合力，使得建筑施工扬尘污染治理效果大打折扣。

2.基于多技术融合的建筑施工扬尘污染智能监测系统设计

为实现建筑施工扬尘污染的全面、实时监测，设计基于物联网、传感器等多技术融合的智能监测系统。在硬件选型上，采用高精度激光粉尘传感器、气象传感器（监测风速、风向、湿度、温度等）、视频监控设备等构建多源数据采集终端。激光粉尘传感器可实时监测 PM10、PM2.5 浓度，气象传感器获取环境参数，用于分析气象条件对扬尘扩散的影响，视频监控设备则直观记录施工场地扬尘污染情况。通过 4G/5G、NB - IoT 等无线通信技术，将采集的数据实时传输至云端服务器，解决传统有线传输的局限性。软件架构方面，开发智能监测平台，集成数据接收、存储、分析功能。利用大数据分析技术，对采集的扬尘浓度、气象数据等进行处理，建立扬尘污染扩散模型，预测污染趋势；结合地理信息系统（GIS），以可视化地图形式展示施工场地扬尘污染分布状况，方便管理人员直观掌握全局污染信息，为防控决策提供数据支持。

3.建筑施工扬尘污染精准防控系统策略与实现

针对建筑施工扬尘污染特点，制定精准防控策略并设计实现方式。根据智能监测系统获取的扬尘浓度数据与污染预测结果，建立分级防控机制。当扬尘浓度处于较低水平时，自动启动轻度防控措施，如开启场地内的喷雾降尘装置，进行局部喷雾降尘；当浓度超过阈值，启动中度防控，增加洒水车作业频次与范围，对主要扬尘产生区域加强降尘处理；若浓度持续升高，进入重度防控状态，暂停部分高扬尘作业工序，加强围挡封闭性，并通过广播系统提醒施工人员采取防护措施。利用人工智能技术对视频监控画面进行分析，识别土方开挖、材料装卸等易产生扬尘的施工行为，自动触发对应防控设备。例如，当识别到土方开挖作业时，联动附近的雾炮机与洒水车提前进行降尘准备。同时，建立防控设备智能控制系统，通过物联网技术实现对喷雾装置、洒水车、围挡喷淋等设备的远程控制与状态监测，根据实际需求精准调节设备运行参数，提高防控效率与资源利用效率。

4.建筑施工扬尘污染智能监测与防控系统的应用案例验证

以某大型建筑工地为应用案例，验证智能监测与防控系统的有效性。项目实施前，该工地扬尘污染严重，周边空气质量监测点 PM10 平均浓度达 180μg/m³ ，远超国家标准。部署智能监测与防控系统后，通过多源数据采集终端实时获取工地扬尘及气象数据，智能监测平台对数据进行分析处理，精准预测扬尘污染趋势。根据分级防控机制，系统自动启动相应防控措施，如在土方开挖阶段，当监测到扬尘浓度上升，立即启动雾炮机与围挡喷淋系统，同时调度洒水车进行循环洒水。经过一个月的运行，工地周边 PM10 平均浓度降至 85μg/m³ ，降幅达 52.8% ，有效改善了施工场地及周边空气质量。系统的智能防控功能使水资源消耗相比传统防控方式降低 30% ，显著提升了防控效率与经济效益，验证了该系统在建筑施工扬尘污染治理中的可行性与优越性。

5.建筑施工扬尘污染智能监测与防控技术的发展趋势与展望

未来，建筑施工扬尘污染智能监测与防控技术将朝着更智能化、集成化、协同化方向发展。在智能化层面，人工智能技术将进一步深度应用，通过深度学习算法对海量监测数据进行分析，提高扬尘污染预测的准确性与及时性；开发具备自主学习能力的防控策略优化模型，根据不同施工场景自动调整防控方案。集成化方面，将实现与建筑信息模型（BIM）、智慧工地管理系统的深度融合，将扬尘污染监测防控纳入建筑施工全生命周期管理，实现多系统数据共享与协同运作。协同化发展体现在加强政府监管部门、施工企业、环保机构等多方主体的信息共享与联动，构建区域化的建筑施工扬尘污染联防联控体系，形成全社会共同参与污染治理的良好局面。随着技术的不断进步，建筑施工扬尘污染智能监测与防控技术将为实现建筑行业绿色可持续发展发挥更大作用。

结束语：本文完成了建筑施工扬尘污染智能监测与防控系统设计，分析了现有问题，提出了基于多技术融合的监测与防控方案，并通过实际案例验证了系统的有效性。研究表明，该系统能够显著降低建筑施工扬尘污染，提高防控效率。但在复杂施工环境下，系统仍面临数据异常处理、防控设备极端环境适应性等挑战。未来需进一步加强技术研发，完善系统功能，推动建筑施工扬尘污染智能监测与防控技术的广泛应用，助力打赢蓝天保卫战。

参考文献

[1] 汤明明. 建筑施工扬尘产生原因和治理措施探讨[J]. 四川建材，2025，51（03）：225-228.

[2]周洋.建筑施工扬尘对环境空气质量的影响探究[C]//《中国建筑金属结构》杂志社有限公司.2024 新质生产力视域下智慧建筑与经济发展论坛论文集（二）.河南省郑州生态环境监测中心;，2024：142-143.

[3]解晓亮.现代城市建筑施工扬尘治理策略研究[J].工程建设与设计，2024，（20）：236-238.