榆林市工业固体废物智能化监控系统的技术架构与实践

​

 在“无废城市”建设和生态文明战略的推动下，榆林市针对工业固体废物管理痛点，创新性地构建了基于物联网与人工智能的智能化监控系统。该系统深度融合实时感知、数据传输与智能分析技术，实现了固废“产生-运输-处置”全链条闭环监管，为区域环境治理提供了强有力的技术支撑。我们团队已经实施了陕煤、榆能、中煤等若干的煤矿，有丰富的设计和实施经验。

​编辑

一、 系统总体架构与技术特点

系统采用三层物联网架构设计：

• 感知层：在产废点、厂区出入口、地磅等关键节点部署高精度电子汽车衡（±0.1%称重误差）、多视角车牌识别摄像机（支持车头、车尾、篷布抓拍）、红外监控终端及北斗车载定位设备。通过复合传感技术，实时采集车辆身份、载重、篷布状态、地理位置等核心数据。
• 网络层：采用工业级交换机（支持6kV浪涌防护）构建冗余环网，融合5G无线通信与光纤传输，确保数据实时回传至边缘计算节点。通过国密算法加密传输通道，保障数据安全。
• 应用层：建立分布式流媒体中台（兼容GB/T28181协议）实现视频联动，开发智能分析引擎（基于深度学习的篷布识别算法准确率>98%），并构建产废、运输、处废三大业务子系统，实现数据融合与业务协同。​编辑

二、 核心技术创新

1. 全流程电子联单管理 系统打通运输计划申报、车辆入厂识别、地磅自动称重（皮重/毛重双校验）、篷布AI监测、电子围栏跟踪（±10米定位精度）、处废端签收等环节。每个运单生成唯一电子标签，集成车牌号、固废类型、重量、时空轨迹、图像证据等12项数据字段，替代传统纸质联单，消除数据篡改风险。
2. 智能预警与风险防控

• 运输过程监管：结合北斗定位与交通地理信息系统，对车辆偏离预设路线、超速行驶、疲劳驾驶等行为实时告警，触发率<0.5秒。
• 合规性监测：篷布识别算法自动检测遮盖状态，未闭合时联动道闸禁行；地磅数据与运输计划比对，超重误差超3%即冻结运单。
• 环境风险防控：通过环保物联网主机实时监测PM2.5、温湿度等参数，异常数据同步推送至市级管控平台。

1. 多源数据融合与决策支持 系统构建“固废一张图”驾驶舱，整合年度计划（支持《一般工业固体废物管理台账制定指南》附表1-7自动生成）、运输热力图、处废量趋势分析等模块。利用大数据技术关联气象、交通部门数据，预测运输效率与处置瓶颈，辅助制定产能调配方案。

三、 实施成效与推广价值

在神府经济开发区海湾煤矿的实践中，系统显著提升监管效能：

• 效率提升：车辆过磅时间从5分钟缩短至90秒，月度运输计划审批效率提高70%。
• 违规率下降：篷布未遮盖、路线偏离等违规行为下降92%，固废非法倾倒事件实现零发生。
• 协同优化：与榆林市工业固体废物智能化综合管控平台无缝对接，支持环保、交通部门数据共享，建立跨部门联动处置机制。

该系统通过“物联网+AI+大数据”技术重构固废管理模式，不仅满足《固体废物污染环境防治法》（2020版）、《GB18599-2020贮存标准》等36项国标行标要求，更为资源型城市固废资源化利用提供可复用的技术范式。未来可通过扩展区块链存证、碳足迹核算模块，进一步服务于“双碳”战略目标。

​