方案介绍本方案面向矿区环境保护需求，构建一套多要素、多介质的自动化在线环境监测系统。系统集成水、气、声、土等多类环境要素采集模块，搭载4G无线通讯功能，支持微信小程序远程查看、手机/电脑端实时数据访问与导出，同时可接入第三方监管平台。全系统采用独立太阳能供电模式，具备极强的野外部署与持续运行能力，适用于各类金属矿、非金属矿、煤矿及尾矿区的全天候环境监测。

监测目标

实现矿区多介质（空气、地表水、土壤、噪声）环境要素连续在线监测。快速发现污染物异常扩散及环境指标超限情况。为环境评估、绿色矿山考核、生态修复等提供实时数据支撑。实现无人值守监测、远程可视化管理与平台化数据运维。

需求分析矿区环境复杂，人工巡检周期长、覆盖范围有限，难以满足日益严格的环保监管和生态修复考核要求。建设集数据采集、传输、预警和可视化展示于一体的环境监测系统，成为绿色矿山建设的重要技术支撑。系统必须具备无人值守、供电自持、远程可控等能力，并满足与政府监管平台的数据对接需求。监测方法各监测点部署在关键区域（如采区、生活区、排放口、尾矿坝、水体下游等），通过安装2米立杆搭配防水箱，固定安装环境监测传感器。采集的水质、气体、颗粒物、噪声等数据通过数据采集器汇聚后由4G模块上传至云平台，同时通过微信小程序和Web端展示、分析与管理。应用原理

空气质量：通过激光散射、电化学等原理监测PM2.5、PM10、NH₃、H₂S等指标。水质监测：电极法、光学法检测pH、COD、氨氮、重金属等。土壤：X射线荧光法、有机质光度法测定重金属和有机质。噪声：使用A计权积分声级法监测厂界噪声。数据通过模拟或数字信号转换上传至采集主机，由4G无线模块自动定时上报至云平台。

功能特点

支持多介质同步监测，数据实时上传；4G联网+微信小程序查看+手机电脑同步导出；模块化传感器配置，支持指标扩展定制；内置高容量数据存储，断网续传保障数据不丢；工业级防水箱体，满足高温、粉尘、雨雪等恶劣条件；独立太阳能供电，无需市电接入，节能环保。

硬件清单

监测主机（数据采集器+控制模块+4G模块）空气质量监测模块（PM2.5/PM10、NH₃、H₂S、温湿度等）地表水质监测模块（pH、COD、氨氮、石油类）土壤监测模块（重金属、有机质、含水率）噪声监测模块（Leq声级、实时曲线）安装立杆（高度2米，防腐涂层）户外防水控制箱（IP65，带密封接线口）太阳能供电系统（60W太阳能板+50Ah胶体电池+MPPT控制器）微信小程序与电脑端监控平台账号及API接口模块

硬件参数（量程、精度）

PM2.5/PM10：0–1000μg/m³，误差≤±10%NH₃/H₂S：0–20ppm，误差≤±2%水质pH：0–14，误差±0.1；COD：0–1000mg/L，误差±10%；土壤重金属：0–1000mg/kg，误差≤±5%；有机质：0–30%，误差≤2%噪声监测：30–130 dB，误差±1.5 dB供电系统：太阳能功率60W，电池容量50Ah，保障14天连续运行

方案实现

现场勘察后确定监测点布局位置。安装2米立杆并固定太阳能板、防水箱与传感器组件。系统通过太阳能持续供电，自动采集环境数据。数据经4G传输模块自动上传至监测平台。微信小程序与Web平台提供实时数据访问、历史数据导出与分析功能。后台支持对接政府平台，实现数据联通和合规上报。

数据分析系统支持参数折线图、柱状图、日变化、月趋势等多维度可视化分析，自动生成日报、月报、年报及自定义区间分析报告。具备智能数据比对、异常识别与长期变化趋势挖掘功能。预警决策支持自定义指标阈值，当任一参数超过设定范围，平台自动发送微信推送/短信报警，后台日志留存异常信息，支持联动声光报警装置或自动上报至上级平台，辅助环保应急管理与责任追踪。方案优点

独立供电+4G传输，部署灵活，不受电力和网络限制；支持多种环境要素联合监测，系统稳定可靠；微信小程序+电脑端同步查看、导出数据，操作便捷；远程运维+多方式数据备份，保障数据连续完整；安装简便，维护成本低，适合长期运行与标准化复制。

应用领域

金属矿、煤矿、非金属矿、尾矿坝生态监测矿区周边居民区、排放口、水源地安全监管第三方环保评估与矿区环境合规监测土壤污染控制与修复评估项目国家级绿色矿山创建及验收数据支撑

效益分析项目实施后可大幅提升矿区环境监测效率与监管响应速度，减少人力巡检成本60%以上，污染发现时间缩短至分钟级，支持精准管控与依法合规操作，助力企业达成绿色矿山建设目标，推动生态与经济的协调发展。国标规范

GB 12348-2008 工业企业厂界噪声排放标准GB/T 14848-2017 地下水质量标准GB 3838-2002 地表水环境质量标准GB 15618-2018 土壤环境质量标准GB 3095-2012 环境空气质量标准

参考文献

国家生态环境部《绿色矿山建设技术指南》《环境监测技术与应用手册》各省市生态环境局《矿区生态恢复治理管理办法》中国环境科学出版社《土壤与地下水污染监测技术标准汇编》

案例分享2023年，内蒙古某煤矿部署该监测系统后，覆盖采区、排放口与居民区共设5个监测点，实现对空气、地表水、土壤及噪声的全天候监控。通过微信小程序与平台端同时监控，实现污染溯源、趋势分析与异常预警自动化。项目数据成功对接省级环保平台，并在绿色矿山验收中获评“优秀”。

序号

模块名称

监测指标

量程（范围）

分辨率

精度 / 误差

1

地下水监测模块

pH

0–14

0.01

±0.1 pH

总溶解性固体（TDS）

0–20000 mg/L

1 mg/L

±2% F.S

重金属（Pb/Cd/As等）

0–10 mg/L

0.01 mg/L

±5%

VOCs

0–1000 ppb

1 ppb

±5%

SVOCs（半挥发性有机物）

定性+半定量

—

相对误差≤20%

2

地表水监测模块

pH

0–14

0.01

±0.1 pH

COD

0–1000 mg/L

0.1 mg/L

±10%

BOD₅

0–60 mg/L

0.1 mg/L

±15%

氨氮

0–50 mg/L

0.01 mg/L

±10%

石油类

0–20 mg/L

0.01 mg/L

±10%

3

土壤监测模块

重金属（Cr/As/Pb等）

0–1000 mg/kg

0.1 mg/kg

≤±5%

有机质

0–30%

0.10%

±2%

水溶性盐总量

0–10 g/kg

0.01 g/kg

±5%

pH

2–10

0.01

±0.1

4

大气监测模块

PM2.5

0–1000 μg/m³

1 μg/m³

±10%

PM10

0–2000 μg/m³

1 μg/m³

±10%

H₂S

0–50 ppm

0.01 ppm

±2% F.S

NH₃

0–100 ppm

0.1 ppm

±3% F.S

温度

-40~85℃

0.1℃

±0.3℃

湿度

0–100% RH

0.1%RH

±2%RH

5

噪声监测模块

Leq（A计权）

30–130 dB

0.1 dB

±1.5 dB（Class 2），A计权声级积分法

6

通信模块

4g数据传输，主动上报数据，4G无线通信（支持API）

7

数据平台系统

微信小程序+电脑平台

实时数据查看+导出+报警+分析

—

—

8

供电系统

太阳能+储能

60W太阳能板+50Ah胶体电池

—

≥14天持续供电能力

9

安装结构

立杆+防水箱

高度：2米

—

防护等级IP65