场景01：废气排放超标预警

当前阶段： 🔍 探索中 | 行业： 环保监测 | 关键词： 废气监测、环境监测、异常预警 | 返回环保场景 →

一、需求探索

1.1 痛点时刻

具体场景：

凌晨3点，某化工厂2号废气排放口的SO2浓度监测数据显示：
02:30 → 80mg/m³（接近预警线）
02:45 → 120mg/m³（超标）
03:00 → 150mg/m³（严重超标）
30分钟内，SO2浓度从80mg/m³快速上升到150mg/m³，超过国家标准（100mg/m³）50%。但环保监控室值班人员未及时发现，直到03:15才注意到浓度已经严重超标。

业务背景：

监测规模：化工厂有5-20个废气排放口，每个排放口监测SO2、NOx、颗粒物等多项指标
监测频率：每分钟采集一次数据，实时上传到环保监控平台
排放标准：《大气污染物综合排放标准》规定SO2排放浓度 ≤ 100mg/m³
监管要求：超标排放将面临环保部门处罚，严重超标可能被责令停产整改

1.2 核心痛点

问题1：发现滞后

废气浓度缓慢上升时，值班人员可能不会注意
只关注绝对值（是否超标），忽略变化趋势（快速上升）
夜班或疲劳时，容易漏看监控数据

问题2：判断困难

不知道是正常波动还是异常上升
不知道是设备故障还是工艺问题
不知道该立即停产还是先调整工艺参数

问题3：响应慢

发现异常后，人工通知、人工决策、人工执行，耗时长
应急预案在纸上，执行时容易遗漏步骤
事后追溯困难，责任不清

1.3 业务规则（行业标准）

《大气污染物综合排放标准》相关要求：

SO2排放浓度 ≤ 100mg/m³（二级标准）
NOx排放浓度 ≤ 240mg/m³
颗粒物排放浓度 ≤ 120mg/m³

实际业务规则（基于行业调研）：

80%预警规则：SO2浓度 > 80mg/m³（80%标准值）→ 黄色预警，检查设备
100%报警规则：SO2浓度 > 100mg/m³（国家标准）→ 红色报警，调整工艺
快速上升规则：30分钟内上升 > 50mg/m³ → 立即报警（可能是设备故障）
150%紧急规则：SO2浓度 > 150mg/m³ → 紧急，启动应急处置

成本测算：

超标成本：环保处罚10-100万元/次，停产整改损失更大
预警成本：系统开发 + 运维，约8万元/年
投资回报：避免一次超标处罚，即可收回成本

二、方案设计

2.1 业务规则设计

规则1：绝对值预警规则

接口名称: checkConcentration

接口签名:

typescript

function checkConcentration(concentration: number): EmissionAlert

数据模型:

typescript

interface EmissionAlert {
  concentration: number;  // 当前浓度（mg/m³）
  pollutant: 'SO2' | 'NOx' | 'PM';  // 污染物类型
  level: 'NORMAL' | 'WARNING' | 'ALARM' | 'CRITICAL';
  action: string;  // 应采取的措施
}

业务规则:

concentration >= 150mg/m³ → CRITICAL（立即启动应急处置，停止相关生产线，排查设备故障）
concentration >= 100mg/m³ → ALARM（调整工艺参数，增加脱硫效率，通知环保科长）
concentration >= 80mg/m³ → WARNING（检查脱硫设备运行状态，增加监测频率）
concentration < 80mg/m³ → NORMAL（正常排放）

算法要求:

阈值判断采用分级策略
阈值可配置，支持运营调整
返回结果包含当前浓度、预警级别和建议措施

规则2：快速上升预警规则

接口名称: checkRapidRise

接口签名:

typescript

function checkRapidRise(
  sensorData: SensorRecord[],
  timeWindow?: number
): RapidRiseAlert

参数说明:

sensorData: 传感器历史数据数组
timeWindow: 时间窗口（分钟），默认30分钟

数据模型:

typescript

interface RapidRiseAlert {
  startConcentration: number;  // 起始浓度
  endConcentration: number;    // 结束浓度
  duration: number;            // 时间窗口（分钟）
  riseAmount: number;          // 上升幅度
  isRapidRise: boolean;        // 是否快速上升
  severity: 'warning' | 'critical';
}

interface SensorRecord {
  id: string;
  sensorId: string;
  location: string;
  pollutant: 'SO2' | 'NOx' | 'PM';
  concentration: number;
  timestamp: Date;
  status: 'NORMAL' | 'FAULT';
}

业务规则:

获取时间窗口内的数据（默认30分钟）
计算上升幅度 = 结束浓度 - 起始浓度
上升幅度 > 50mg/m³ → 快速上升
上升幅度 > 80mg/m³ → 严重级别(critical)
上升幅度 ≤ 80mg/m³ → 警告级别(warning)

算法要求:

时间窗口滑动计算
数据量不足时返回非快速上升
支持时间窗口和阈值配置

规则3：自动响应规则

数据模型:

typescript

interface AutoResponse {
  // 黄色预警（浓度 > 80mg/m³）
  warning: {
    alert: {
      channels: string[];  // ['环保监控室大屏', '环保专员手机']
      message: string;
    };
    autoActions: string[];  // 自动执行的动作列表
  };

  // 红色报警（浓度 > 100mg/m³ 或 快速上升）
  alarm: {
    alert: {
      channels: string[];  // ['环保监控室', '环保专员', '环保科长', '值班厂长']
      sound: string;
      message: string;
    };
    autoActions: string[];
  };

  // 紧急处置（浓度 > 150mg/m³）
  critical: {
    alert: {
      channels: string[];  // ['全厂广播', '所有管理人员']
      sound: string;
      message: string;
    };
    autoActions: string[];
  };
}

业务规则:

黄色预警：推送到环保监控室和环保专员，检查脱硫设备，增加监测频率
红色报警：推送到管理层，调整工艺参数，增加脱硫剂投放量，记录超标事件
紧急处置：全厂广播，停止相关生产线，启动应急处置预案，通知环保部门

算法要求:

根据预警级别选择不同的推送通道
支持多通道并发推送
记录所有推送结果和确认状态

2.2 技术方案

技术架构

废气传感器 → 数据采集 → 规则引擎 → 报警推送
                 ↓
           数据存储（时序数据）
                 ↓
           可视化大屏 + 移动端

核心技术点:

1. 废气传感器数据采集

采集频率：正常模式和预警模式可配置
数据格式：{ sensorId, location, pollutant, concentration, timestamp }
数据校验：排除异常值（如传感器故障导致的突变）

2. 时序数据存储

使用时序数据库（如InfluxDB）存储历史数据
支持快速查询时间窗口内的数据
支持数据聚合（如计算30分钟内的上升幅度）

3. 规则引擎

实时监测：定期检查所有传感器数据
双重判断：绝对值 + 变化趋势
支持规则配置（阈值、时间窗口可调整）

4. 报警推送

分级推送：黄色预警、红色报警、紧急处置
多通道推送：大屏、手机APP、短信、广播
推送确认：必须确认收到，否则持续推送

数据模型

typescript

// 传感器数据记录
interface SensorRecord {
  id: string;
  sensorId: string;           // 传感器ID
  location: string;           // 位置（如"2号排放口"）
  pollutant: 'SO2' | 'NOx' | 'PM';  // 污染物类型
  concentration: number;      // 浓度（mg/m³）
  timestamp: Date;
  status: 'NORMAL' | 'FAULT'; // 传感器状态
}

// 预警事件记录
interface AlertEvent {
  id: string;
  sensorId: string;
  location: string;
  pollutant: string;
  alertType: 'ABSOLUTE' | 'RAPID_RISE';  // 预警类型
  level: 'WARNING' | 'ALARM' | 'CRITICAL';
  detectedAt: Date;

  // 预警详情
  details: {
    concentration?: number;      // 当前浓度
    riseAmount?: number;         // 上升幅度
    duration?: number;           // 时间窗口
  };

  // 处置记录
  disposal: {
    confirmedBy: string;
    confirmedAt: Date;
    actions: string[];          // 采取的措施
    result: string;             // 处置结果
    resolvedAt: Date;
  };
}

三、AI辅助开发方案

3.1 技术迁移分析

复用已有资产：矿山场景的"瓦斯浓度监测"规则

相似点：

都是基于传感器数据的环境监测
都需要判断绝对值 + 变化趋势
都需要分级预警 + 自动响应

差异点：

维度	矿山场景	环保场景
监测对象	瓦斯浓度	废气浓度（SO2/NOx/PM）
阈值判断	> 0.5%预警	> 80mg/m³预警
变化趋势	15分钟上升 > 0.3%	30分钟上升 > 50mg/m³
响应动作	加强通风、撤人	调整工艺、停产
数据采集	1分钟/次	1分钟/次

技术复用度：85%

规则引擎逻辑：100%复用（绝对值 + 变化趋势）
报警推送逻辑：100%复用
数据采集层：需要适配废气传感器（15%新开发）

3.2 Cursor Skill设计

Skill名称： environment-monitoring-alert.md

Skill内容： 复用矿山场景的环境监测规则，调整阈值和污染物类型

3.3 PROMPT模板

PROMPT 1：生成废气监测代码

你是一个业务逻辑开发专家。请根据以下业务规则，生成废气排放监测预警的代码。

## 业务场景
化工厂废气排放口SO2浓度监测，需要实时判断绝对值是否超标，以及是否快速上升。

## 业务规则
1. 绝对值判断：
   - > 80mg/m³：黄色预警，检查设备
   - > 100mg/m³：红色报警，调整工艺
   - > 150mg/m³：紧急，启动应急处置

2. 变化趋势判断：
   - 30分钟内上升 > 50mg/m³：立即报警（可能是设备故障）

3. 自动响应：
   - 黄色预警：通知环保专员，增加监测频率
   - 红色报警：通知管理层，调整工艺参数
   - 紧急处置：停止生产，启动应急预案

## 数据模型
- SensorRecord：传感器数据记录（sensorId, pollutant, concentration, timestamp）
- AlertEvent：预警事件记录（alertType, level, details, disposal）

## 技术要求
- 使用TypeScript
- 实时监测机制
- 支持规则配置（阈值、时间窗口可调整）
- 记录所有预警事件和处置过程

请基于以上规范生成代码。

PROMPT 2：生成分级报警逻辑

你是一个业务逻辑开发专家。请根据以下业务规则，生成分级报警推送的代码。

## 业务场景
废气浓度异常需要分级推送报警，不同级别推送给不同的人员。

## 业务规则
1. 黄色预警（浓度 > 80mg/m³）：
   - 推送到：环保监控室大屏、环保专员
   - 推送内容：当前浓度、位置、建议措施

2. 红色报警（浓度 > 100mg/m³ 或 快速上升）：
   - 推送到：监控室、环保专员、环保科长、值班厂长
   - 推送内容：当前浓度、上升趋势、应急措施

3. 紧急处置（浓度 > 150mg/m³）：
   - 推送到：全厂广播、所有管理人员
   - 触发：启动应急预案、停止生产

## 技术要求
- 支持多通道推送（APP、短信、广播）
- 推送确认机制（必须确认收到）
- 推送失败重试机制

请基于以上规范生成代码。

3.4 技术迁移复杂度评估

阶段一：原型验证

验证目标：确认规则引擎能否满足废气监测需求
技术难点：
- 废气传感器数据采集接口适配
- 时序数据存储和查询性能优化
- 规则引擎复用度验证
关键依赖：
- 废气传感器接口文档
- 历史监测数据样本
- 现有监控系统架构

阶段二：首版上线

核心模块：
1. 传感器数据采集模块（新开发，复杂度：中）
2. 规则引擎模块（复用矿山场景，复杂度：低）
3. 报警推送模块（复用矿山场景，复杂度：低）
技术风险：
- 传感器设备兼容性
- 数据采集稳定性
- 规则引擎性能（需要实时监测多个排放口）
性能要求：
- 异常检测延迟要求低
- 报警推送延迟要求低
- 支持高并发数据采集

阶段三：迭代优化

优化方向：根据实际使用反馈调整阈值、优化报警策略
关键指标：误报率、漏报率、响应时长

四、开发资产

4.1 Cursor Skill

文件名： environment-monitoring-alert.md

内容： 复用矿山场景的环境监测规则（见矿山场景文档）

4.2 技术迁移说明

可复用的已有资产：

矿山场景：瓦斯浓度监测规则
- 复用：规则引擎框架（绝对值 + 变化趋势）、报警推送逻辑
- 调整：瓦斯浓度 → 废气浓度，阈值调整
- 复用度：85%
电力场景：变压器温度监测规则
- 复用：时序数据存储、趋势分析
- 调整：温度 → 浓度
- 复用度：75%

需要新开发的部分：

废气传感器数据采集接口（15%）
多污染物类型支持（SO2/NOx/PM）

4.3 实施指南

步骤1：准备环境

bash

# 安装依赖
npm install

# 配置传感器接口
# 编辑 config/sensor-config.json

步骤2：使用Cursor Skill

1. 将 environment-monitoring-alert.md 保存到 .cursor/rules/
2. 在Cursor中告诉AI：
   "参考 environment-monitoring-alert.md 中的业务规则，
   实现废气排放监测预警功能"
3. AI会基于规则生成代码

步骤3：调整配置

typescript

// config/alert-rules.ts
export const EMISSION_ALERT_CONFIG = {
  SO2: {
    thresholds: {
      warning: 80,     // 黄色预警
      alarm: 100,      // 红色报警
      critical: 150    // 紧急处置
    },
    rapidRise: {
      timeWindow: 30,  // 时间窗口（分钟）
      threshold: 50    // 上升阈值
    }
  },
  NOx: {
    thresholds: {
      warning: 192,    // 80% * 240
      alarm: 240,
      critical: 360
    }
  }
};

步骤4：测试验证

bash

# 运行测试
npm test

# 模拟异常场景
npm run simulate:emission-alert

五、下一步行动

如果您对这个场景感兴趣

快速验证：我们可以基于模拟数据做原型演示
技术对接：提供传感器接口文档，评估对接工作量
成本预估：根据排放口数量、监测指标，给出详细报价

场景01：废气排放超标预警

一、需求探索

1.1 痛点时刻

1.2 核心痛点

1.3 业务规则（行业标准）

二、方案设计

2.1 业务规则设计

规则1：绝对值预警规则

规则2：快速上升预警规则

规则3：自动响应规则

2.2 技术方案

技术架构

数据模型

三、AI辅助开发方案

3.1 技术迁移分析

3.2 Cursor Skill设计

3.3 PROMPT模板

PROMPT 1：生成废气监测代码

PROMPT 2：生成分级报警逻辑

3.4 技术迁移复杂度评估

四、开发资产

4.1 Cursor Skill

4.2 技术迁移说明

4.3 实施指南

五、下一步行动

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PROMPT 1：生成废气监测代码

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四、开发资产

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