整套系统由感知层、传输层、平台层和应用层四部分组成。

其中，感知层由多个监测设备组成，设备中包括颗粒物浓度监测、气体监测、气象五参数监测和视频监控摄像机（监测参数可根据实际需求自行选定），对pm2.5、pm10、SO2、NO2、CO、O3等气体以及风速风向、温湿度、大气压和现场视频进行连续自动在线监测。

传输层是采用有线、无线、3G、4G等方式把各个监测设备的监测数据及图像传送到中心平台。

平台层接收到来自感知层的实时数据及图像，利用大数据分析进行信息的处理和归集整理。

在应用层，可以GIS方式直观、形象的实时显示各监测点位和整个区域的视频摄像、空气质量状况，并提供异常报警、区域空气质量变化趋势等多种服务。