在京津冀大气污染防治攻坚战持续深化的背景下,石家庄市以技术创新为突破口,构建了以智能鹰眼雾炮系统为核心的工业粉尘污染治理体系。该系统通过集成机器视觉、动态光感捕捉与智能雾炮联动技术,实现了对钢铁、建材、焦化等重污染行业无组织排放的精准管控,为“一企一策”差异化治理提供了可复制的技术路径。其核心价值不仅体现在污染物浓度的大幅下降,更在于通过智能化手段推动环保治理从“被动达标”向“主动创优”转型。
一、技术架构与核心功能:构建“感知-决策-执行”闭环
智能鹰眼雾炮系统的技术底座由三部分构成:
- 多模态感知层:部署高分辨率摄像头与多光谱传感器,结合YOLOv11目标检测算法,可实时识别煤尘、金属粉尘等污染物类型,并预测扩散趋势。例如,在钢铁企业烧结工序中,系统能精准定位皮带运输环节的扬尘峰值,识别准确率超过95%。
- 智能决策层:通过动态光感捕捉技术,系统可实时分析粉尘浓度与空间分布,结合气象数据(如风速、温湿度)自动生成雾炮喷射参数。当监测到PM10浓度超过预设阈值时,系统可在3秒内完成污染源定位,并通过以太网通讯向对应区域的雾炮机PLC发送指令,调整喷射角度与强度。
- 精准执行层:采用高压泵与微细化喷嘴技术,将水雾颗粒直径控制在20-50微米,覆盖半径达80米。某焦化企业试点显示,系统使推焦作业中的高温烟尘扩散范围缩小65%,工人职业病风险降低45%。此外,系统支持多目标同时追踪与多产尘点联动治理,可同时控制多台雾炮对料棚内的多个污染源进行抑尘作业。
二、一企一策定制化改造:从标准统一到精准施策的深度实践
针对不同企业的生产工艺、产尘环节和空间布局差异,石家庄市环保部门组建了由大气专家、设备工程师与工艺设计师构成的联合工作组,开展“三维度”诊断:
- 物料流转维度:梳理原料进场、堆存、输送全链条的产尘点。例如,某钢铁企业通过系统诊断发现,其烧结工序的烟气逸散主要源于皮带接头密封不严,针对性采用“密闭罩体+负压抽风+干雾抑尘”组合改造,使颗粒物排放浓度从80mg/m³降至10mg/m³以下。
- 生产单元维度:分析烧结、炼铁、炼钢等工序的无组织排放特征。某建材企业针对原料堆场扬尘问题,升级鹰眼系统为多光谱监测模式,增强对不同粒径颗粒物的识别能力,同时部署三维建模技术实现料堆体积、重量的精准测量,误差小于3%,为环保核算提供数据支撑。
- 管理机制维度:评估现有抑尘措施的执行效能。系统通过集成车辆识别与跟车随动技术,实现对运输环节扬尘的动态管控。当检测到运输车辆未苫盖或超速行驶时,系统自动触发雾炮机进行跟随喷淋,使道路扬尘浓度下降60%。
这种“诊断-方案-实施-验收”的闭环管理,确保了治理措施与企业实际需求的深度契合。某电力企业在方案实施中,通过系统预警3次设备故障导致的排放异常,提前检修避免了停产损失,同时设备维护成本降低25%,使用寿命延长30%。
三、超低排核查与复检达标:从形式合规到长效管控的机制创新
为确保治理成果经得起检验,石家庄市建立了“三级核查”机制:
- 企业自查阶段:要求每月提交监测数据、设备运行记录和整改台账,系统通过客户端软件以图表形式展示粉尘治理效果,记录料棚区域监控和治理设施运行情况。
- 第三方核查阶段:委托具有CMA资质的机构开展现场检测,重点验证有组织排放口、无组织排放源和运输环节的达标情况。系统支持多场景巡航与云存储服务,可回放治理过程视频,为核查提供完整证据链。
- 政府抽查阶段:环保部门采用“双随机”方式飞行检查,防止数据造假和反弹现象。系统通过集成温湿度传感器与风速仪,实时监测气象条件,动态调整治理策略。例如,在大风天气可能引发物料堆场扬尘时,自动启动雾炮机群并调整物料苫盖方式,避免环境违规事件。
在复检管理方面,创新实施“红黄绿”三色动态监管:对连续三个月达标的绿色企业,减少检查频次并给予政策倾斜;对偶发超标的黄色企业,限期整改并增加监测密度;对持续不达标的红色企业,实施停产整治并纳入信用惩戒。某建材企业通过建立“鹰眼系统+雾炮机+车辆冲洗”的立体防控体系,首次核查即以优异成绩通过,后续复检持续保持达标状态,成为行业标杆。
四、长效管理机制的技术赋能:从人工管控到智能治理的转型升级
为巩固治理成果,石家庄市推动环保管理向数字化、智能化转型。通过建设企业级环保监控平台,集成鹰眼系统、在线监测设备与生产工况数据,实现排放状况的实时可视化。平台内置的智能预警模块,可提前48小时预测超标风险,指导企业调整生产节奏或强化抑尘措施。
系统通过设备健康管理模块,实现对雾炮机、摄像头等关键设备的实时监测与故障预警。例如,当检测到雾炮机喷嘴堵塞或水泵压力异常时,系统自动生成维修工单并推送至维护人员,使设备故障率降低30%。此外,平台支持多终端访问,管理人员可通过手机APP随时查看设备运行状态、治理效果和历史数据,实现远程管控与决策支持。
这种基于大数据分析的预防性管理,使企业环保投入产出比提升35%,实现了环境效益与经济效益的双赢。某钢铁企业通过系统优化,年节约治理成本数百万元,同时产品合格率提升5%,市场竞争力显著增强。
石家庄市通过智能鹰眼雾炮系统的深度应用,构建了覆盖监测、治理、核查与复检的全链条环保解决方案。这一实践不仅显著改善了区域空气质量,更为工业城市平衡经济发展与生态保护提供了可行路径。未来,随着5G、物联网等技术的深度融合,环保治理将向更智能、更高效的方向演进,为建设美丽中国贡献更多创新经验。