一、建设背景
当前，我国大气污染防治工作已进入“深水区”，从单纯的总量控制转向精准治污、科学治污、依法治污的新阶段。虽然整体空气质量显著改善，但臭氧（O₃）污染日益凸显，PM2.5与臭氧协同控制难度大，且污染来源复杂多变（工业排放、扬尘、机动车尾气、秸秆焚烧等）。
传统的大气监管模式存在“监测点位少、覆盖范围窄、数据滞后、溯源困难、联动不足”等问题。面对“双碳”目标和人民群众对蓝天白云的更高期待，亟需利用物联网、大数据、人工智能等技术，构建一套“全域感知、实时预警、精准溯源、闭环处置”的智慧大气监管系统，实现从“人防”向“技防+智防”的跨越，推动环境治理体系和治理能力现代化。
二、政策依据
本方案严格遵循国家及地方最新生态环境政策法规与标准：
- 《中华人民共和国大气污染防治法》：明确建立大气环境质量监测制度，实行重点区域联防联控。
- 《中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》：要求加强细颗粒物和臭氧协同控制，强化多污染物协同控制和区域协同治理。
- 生态环境部《“十四五”生态环境监测规划》：提出构建“天地空一体化”监测网络，推进监测数据共享与应用，提升非现场监管能力。
- 《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）及修改单：规定六项基本污染物（PM2.5, PM10, SO₂, NO₂, CO, O₃）的监测方法与限值。
- 《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》等系列行业标准：针对重点行业提出具体的在线监测与管控要求。
- 各地《大气污染防治条例》及“十四五”规划：普遍要求建立网格化监管体系，实施差异化管控和应急减排。
三、行业痛点
| 痛点类别 | 具体表现 |
| 监测盲区多 | 国控/省控站点稀疏，只能反映宏观趋势，无法捕捉街道、园区级别的微环境变化和局部污染源。 |
| 溯源定位难 | 发现超标后，难以快速锁定具体污染源头（是哪家工厂？哪个工地？哪条道路？），依赖人工巡查，效率低下。 |
| 数据孤岛化 | 空气站、视频监控、气象数据、工况数据分散在不同部门，缺乏融合分析，无法形成完整的证据链。 |
| 响应滞后 | 往往是“事后看报表”才发现污染，缺乏实时预警和预测预报能力，错失最佳干预时机。 |
| 考核压力大 | 基层网格员任务重、责任大，缺乏数字化工具支撑，难以量化工作成效，责任界定不清。 |
| 决策缺支撑 | 缺乏多维度的统计分析模型，无法科学评估管控措施效果，难以制定精准的减排策略。 |
四、方案概述
本方案构建“端 - 边 - 云 - 用”一体化的智慧大气监管体系，以“一张图”为核心，整合空气质量微型站、标准站、视频AI监控、气象站等多源数据，打造集监测、预警、溯源、调度、考核于一体的闭环管理平台。
1. 系统架构
感知层：部署高密度空气质量微型站（六参数+扩展因子）、高空瞭望视频、工地扬尘在线监测、走航监测车、无人机等。
传输层：利用4G/5G/NB-IoT专网，确保数据高并发、低延迟上传。
平台层（大脑）：
- 数据中心：清洗、存储海量时序数据。
- 算法引擎：包含污染扩散模型、源解析模型、AI视频识别算法、相关性分析模型。
- 业务中台：提供网格管理、报警规则引擎、报表生成服务。
应用层：
- 领导驾驶舱（大屏）：宏观态势感知。
- 监管工作台（PC）：日常业务处理、数据分析。
- 移动执法端（APP/小程序）：网格员接单、现场反馈。
2. 核心业务流程
（1）全域感知：分钟级采集各点位数据及视频流。
（2）智能研判：系统自动识别超标异常，结合风向风速、视频画面，初步判定污染类型及来源。
（3）分级预警：触发报警配置规则，通过短信、APP推送至对应网格责任人。
（4）闭环处置：网格员现场核查→上传取证照片→处置反馈→系统复核→结案归档。
（5）深度分析：生成多维度报表，评估治理成效，优化管控策略。
五、方案特点
1. 天地空一体化立体监测
打破单一地面监测局限，融合地面微站（高密度）、高空视频（广覆盖）、走航/无人机（机动补充），构建三维立体监测网，消除监管盲区，实现“天上看得清、地上测得准”。
2. AI赋能的智能溯源
- 视频AI识别：自动识别露天焚烧、烟囱冒黑烟等行为，自动截图报警。
- 关联分析：自动分析相邻站点数据相关性，判断污染传输路径。
3. 网格化精细管理
将辖区划分为“区 - 街道 - 社区 - 网格”四级管理体系，“人、地、事、物、情”全部落图。实现“定人、定岗、定责”，报警信息自动派单至最近网格员，处置过程全程留痕，绩效考核数据化。
4. 数据可视化与交互体验
采用可视化大屏，支持热力图渲染、风场动态演示、污染云团扩散模拟。界面设计简洁直观，支持钻取分析，从全区总览至单个设备详情。
六、结语
本智慧大气监管系统不仅仅是一个数据展示平台，更是环境治理的“千里眼”和“智慧脑”。它通过技术手段解决了“看不见、查不清、管不住”的难题，将被动应对转变为主动预防，将粗放管理转变为精准施策。系统的建成将显著提升区域大气环境监管效能，助力地方政府打赢蓝天保卫战，实现生态环境质量持续改善与经济高质量发展的双赢。
