污染源在线监测

2025-01-20

污染源在线监测(精选10篇)

污染源在线监测 篇1

1 设计背景

随着信息技术、网络技术的飞速发展, 我国环境信息化建设工作也得到了较快发展, 环境信息网络系统建设、环境管理办公自动化应用、环境管理数据系统开发、地理信息系统应用、环境信息共享和发布, 以及Internet/Intranet等一系列信息技术、网络技术的开发与应用, 都取得了很大进展, 并在环境管理工作中得到了广泛应用, 为环境管理和决策提供了良好的技术服务与支持。

同时, 根据我国环境保护部在污染源监控中心建设方面的要求, 按照整合资源、信息共享的原则, 建立健全的污染减排考核长效机制, 完善三级自动监控系统网络。通过自动化、信息化等技术手段, 科学、准确、实时地掌握重点污染源的主要污染物排放数据、污染治理设备运行情况等, 及时发现并查处违法排污行为, 提升环保监管能力。

2 系统结构设计

从图1 (污染源在线监测系统结构图) 可以看出, 污染源在线监测系统由数据通讯子系统和数据管理子系统组成。数据通讯子系统可通过GPRS或3G网络从现场端采集数据, 也可通过光纤专线网络从上级环保部门直接获取监测数据。监控数据通讯子系统获得数据后将数据存储于数据库中。

数据管理子系统通过环保局内部局域网向各客户终端提供数据监控、管理、查询统计等服务。

2.1 数据通讯子系统

数据通讯子系统采用C/S架构, 部署在通讯服务器上, 用于实现从现场端或上级环保部门获取污染源在线监测数据。该子系统采用多层结构设计, 从而实现从多个数据源采集数据的功能, 如图2。

由于采集的数据种类不同, 同时也为了适应多种通讯协议, 本系统采用基于配置管理的数据采集模式, 如图3。

数据采集主模块是一个固定的、公共的模块, 负责从数据采集子模块中获取数据, 并存储到数据库中, 同时在需要时可向其它子系统 (如数据管理子系统) 发送消息。

数据采集子模块用于实际采集数据, 每个子模块只能通过一个特定的接口采集数据。

数据采集主模块与子模块之间的通信依靠配置文件来实现。配置文件中保存有各个子模块的文件名称、调用方式、数据类型、数据描述、对应数据库中的表名等信息。

通过这种结构, 如果需要增加采集一种新的数据或者增加一种新的数据通讯协议, 只需要增加一个数据采集子模块并更改配置文件即可。

2.2 数据管理子系统

数据管理子系统采用B/S架构, 部署在应用服务器上, 主要用于对污染源在线监测数据进行监控、查询、统计分析以及对各测点和企业信息进行管理。监测数据按数据类型可分为水污染源在线监测数据和大气污染在线监测数据。

数据管理子系统集成了GIS系统, 实现企业定位、专题图生成等功能, 同时结合flash动态图表, 直观地对各类污染测点数据以曲线图、饼图和柱状图等方式进行监控、查询和统计分析。

3 系统主要功能

污染源在线监测系统由数据通讯子系统和数据管理子系统组成, 实现了对大气和水污染源监测数据的数据接收、数据管理、统计分析和超标报警。软件的功能结构图见图4:

3.1 数据通讯子系统功能

数据通讯子系统以后台方式运行, 其主要功能如下:

1) 从现场机获取污染源数据。

2) 从上级环保部门接收污染源数据。

3) 远程反控管理, 可对现场进行反控。

4) 数据存储:将获取的原始数据存入数据库。

5) 告警:实时分析每条数据, 并通过规则比较判断其是否异常, 如果异常则马上告警, 并将告警信息记入数据, 同时在监控数据管理子系统中对工作人员进行告警信息提醒。系统可以与短信平台相接合, 通过短信平台将告警短信发送给相关工作人员。

6) 参数设置:设置与现场机的通讯参数, 包括现场机的编号、属性、采集项目、采集时间等;设置与上级环保部门通讯所需的参数。

3.2 数据管理子系统功能

该子系统主要功能包括运行状态、在线监控、数据查询和管理平台四部分。每一部分具体功能如下:

3.2.1 运行状态

运行状态包括总体运行情况和测点实时状态两部分

1) 总体运行情况。

总体运行情况显示各类污染源的总体运行情况以及重点行业中大气、水污染源的运行情况, 包括企业的数量, 测点数量, 以及测点的在线和离线情况。

2) 测点实时状态。

测点实时状态用来显示污染源企业各监测点的在线情况, 可以查看测点的实时数据、历史数据、与其它测点对比情况和同行业测点的对比情况。

3.2.2 在线监控

对各测点的数据可以曲线或列表的方式进行监控, 还可进行统计分析、生成专题图, 对各测点可以查看其属性、工艺流程图。主要功能如下:

1) 电子地图。

该功能基于GIS系统, 包括测点定位、测点属性显示功能, 以及地图放大、地图缩小、漫游、鹰眼浏览、搜索等电子地图的一些基本操作。

2) 测点属性。

查看污染源企业及其各个测点的基本信息。

3) 数据监控。

显示污染源企业及其各测点的实时监控数据。

4) 专题图。

可生成某一污染源企业在一段时间内的统计图, 并在电子地图上以饼图或柱状图方式进行直观展示。

5) 流程图。

显示污染源企业的生产工艺流程图。

3.2.3 数据查询

数据查询包括历史数据查询、同期数据对比查询和报警信息查询。

1) 历史数据查询。

可通过选择数据类别 (气污染源或水污染源) 、数据类型 (包括:实时数据小时数据、日数据、月数据和年数据等) 、查询时间段、查询点位等多种条件的组合, 进行单位或测点的历史数据查询。

查询结果可以表格模式或图表模式显示, 并可导出execl文档和打印页面。

2) 同期数据对比查询。

可对同一时间段内, 不同单位或测点的数据进行对比查询。

查询结果可以表格模式或图表模式显示, 并可导出execl文档和打印页面。

3) 报警信息查询。

可按时间段、测点代码、测点名称等条件对大气、水污染源的超标告警信息进行查询。

3.2.4 管理平台

管理平台主要功能包括用户及权限管理、企业信息管理、流程图管理、排放标准管理、数据审核、反控管理、运营管理、统计数据生成和报表生成九个模块。

1) 用户及权限管理。

对系统的用户进行管理, 以及对系统用户的权限进行设置。

2) 企业信息管理。

对污染企业的基础信息进行管理和对企业的测点信息进行管理。

3) 流程图管理。

管理各污染企业的生产工艺流程图。

4) 排放标准管理。

用于对各企业污染源在线监测点位的排放标准进行设置。

5) 数据审核。

由具有相关权限的工作人员对数据进行审核, 对异常数据进行修正, 对审核历史记录进行查询和对审核数据进行恢复, 同时每一步审核操作都记录系统日志, 以备查询。

6) 反控管理。

提供反控管理界面。工作人员可通过此界面对现场进行反控管理。

7) 运营管理。

对各企业监测点的运营情况进行管理, 如实时在线率查询、年度在线率统计等。

8) 统计数据生成。

用于生成各污染源在线监测点位的日、月、年统计数据。

9) 报表生成。

可生成各种日报、月报和年报, 报表可导出excel文档也可直接打印。

4 系统特点

4.1 数据通讯子系统

1) 不间断运行。该系统可24小时不间断运行。

2) 通信容量。系统可支持最大5 000个现场机同时上传数据。

3) 灵活的采集方式。系统采用基于配置管理的数据采集方式, 可灵活地兼容各种协议的数据采集方法。

4.2 数据管理子系统

1) 嵌套地理信息系统。可直接定位到污染企业, 可在地图上直接点击该企业来查看企业基本信息, 获取企业的各种监测数据。

2) 功能切换。可在测点的基本信息、数据监控、流程图等功能之间进行切换, 方便工作人员全方位了解测点的相关信息。

3) 数据显示方式。采用flash动态曲线图和表格方式对测点每一时刻的数据进行显示。

4) 曲线比较。测点实时数据曲线可与标准曲线进行比较, 不同测点之间也可进行数据曲线比较。

5 结语

污染源在线监测是环境执法、科学管理的重要手段, 它的建设和管理依托环境监测、自动控制、计算机、电子、通信等多个领域的技术, 是一项复杂的系统工程。根据环境污染源分散、监测参数众多以及数据及时反馈的要求, 利用先进的计算机与通信技术、电子信息技术、环境监测技术设计建造的。通过前端仪表、智能终端和中心监测软件的完美集成, 科学、准确、实时地掌握重点污染源的主要污染物排放数据、污染治理设备运行情况等与污染物排放相关的各类信息, 及时发现并查处违法排污行为, 提升环保监管力度, 服务减排考核监管。

污染源在线监测数据可以作为总量减排的首选依据, 针对污染源企业的在线监控在环境监管中扮演着越来越重要的角色, 深入开展污染源在线监测和充分利用污染源在线监测数据也逐渐成为环境保护工作的一项主要内容。

参考文献

[1]污染源监控中心建设规范 (暂行) [S].环函[2007]241号.

[2]HJ/T 212—2005《污染源在线自动监控 (监测) 系统数据传输标准》[S].北京:国家环境保护总局发布, 2005:12-30.

污染源在线监测 篇2

为了解污染源在线监测系统存在隐患,及时消除缺陷,保证系统长期、稳定运行,确保系统在线仪器的正常运作,保证在线监测系统监测结果的可靠性和准确性,制定本仪器定期校验制度。

一、按仪器操作规程对仪器进行定期检查,并根据仪器运行方式、状况及测量数据,判断仪器工作状态,必要时对仪器进行校准。

二、现场维护人员在检查过程中对在线仪器的试剂使用情况要做好记录,确保更换及时。

三、现场维护人员应按仪器的操作手册对自动监测仪器定期进行自动或手动校准,保证在线监测系统监测结果的可靠性和准确性,并作好相关记录。

四、现场维护人员按照环保要求负责仪表的定期校验,主要完成:

 每月应对每个站点所有自动分析仪至少进行1次自动监测方法与实验室标准方法的比对试验;

 每月应对每个站点所有自动分析仪至少进行一次质控样试验; 每季度进行现场校验,包括重复性试验、零点漂移和量程漂移试验。校验方法与校验结果应满足《水污染源在线监测系统运行与考核技术规范》(试行)HJ/T 355-2007 与《水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范》(试行)HJ/T 356-2007 中相关要求。

五、现场维护人员负责记录校验结果、记录仪表是否可以继续正常运行,并及时将结果汇报总负责人及环境保护相关部门。

污染源在线监测 篇3

关键词:断路器 在线监测 分合闸机械特性

中图分类号:TH561 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)11(b)-0093-01

高压断路器是变电运行中起控制作用的重要电气设备,其运行状态直接影响到电力系统的正常运行。根据国际大电网会议高压断路器调查显示,因操作机构问题而导致断路器故障的比例占故障总数的43.5%,而其中主要故障是由于机械特性不良造成的[1],例如拒分、拒合或误动作等。因此,对高压断路器实施状态监测,掌握其运行特性及变化趋势,对预防断路器故障,增强断路器工作的可靠性,成为电力行业发展中的一项重要研究课题。

某变电站3322间隔例行试验时发现断路器无法正常分合闸,事后分析为主传动杆销挡圈脱落导致该断路器一侧传动杆脱落。为了解决实际运行过程中断路器内部发生故障而无法预知的问题,在该变电站安装断路器在线监测装置,研究其对断路器分合闸特性曲线的监测,分析不同情况下特性曲线的变化,验证在线监测装置在断路器分合闸状态监测方面的有效性。

1 断路器在线监测装置分合闸监测试验研究

被试断路器分别在两种情况下进行模拟试验,一种情况是正常分合闸,另外一种情况要求断路器一侧拐臂和连扳脱落(只分合一侧断口情况)。试验时正常情况下的测试,采集分合闸动作数据各6次;模拟一侧拐臂和连扳脱落情况下采集分合闸动作数据各2次。测试曲线如图1、图2。

1.1 正常情况下分合闸试验

对LW25-363型断路器在正常情况下分别进行分合闸试验,测试断路器多次动作情况下分合闸曲线的重复性。从图1曲线2分闸曲线,图2曲线2合闸曲线的对比来看,多次动作的分合闸行程曲线一致性较好,说明在线监测装置对断路器多次分合闸操作情况下监测稳定性较高。

1.2 一侧断口脱落情况下分合闸试验

由于断路器一侧断口脱落情况下进行分合闸,断路器两边受力不平衡,为保证试验时设备安全可靠,在一侧断口脱落情况下分合闸试验分析仅进行两次,试验结果:从图1曲线1,图2曲线1两次分、合闸动作的对比行程曲线来看波形一致性较好,与正常情况下表现一致。

1.3 两种情况下试验对比

两种情况下分闸动作对比如图1,曲线2为正常情况下的行程,曲线1为一侧断口脱落情况下的行程,分析对比曲线,在断路器分闸启动阶段两种情况下分闸速度并没有太大的差异,后面的分闸速度开始增加,分析认为一侧断口脱落情况下由于内部阻力变小,操作机构在同样的作用力下,分闸速度明显增加。

图2为两种情况下的断路器合闸动作对比,曲线2为正常的行程,曲线1为一侧断口脱落情况下的行程,可以看出一侧断口脱落情况下断路器的合闸速度有明显增加,分析来看是由于内部阻力变小,而其它作用力不变,导致开始阶段加速度增加,速度变快。

2 试验结果

该文结合LW25-363型断路器操动结构特点,分析不同状态下断路器分合闸操作时动作特性曲线,测试结果表明,安装的在线监测装置具备断路器分合闸特性曲线监测功能,记录的断路器分合闸过程有良好的重复性和稳定性,且不同情况下特性曲线有明显差异,实际使用中可以有效辅助运行人员解决断路器运行中内部状态不明,无法预知故障的问题。

3 结论

(1)该文所采用的断路器在线检测装置通过位移传感器可以较直观的判断正常工作和一侧脱落缺陷时断路器分合闸的重复性、一致性、穩定性等方面的指标。

(2)将在线检测得到的结果与正常工况时的结果进行对比,应用断路器在线监测装置发现断路器连扳连接孔变形、轴销变形问题具有可行性。

(3)该试验可为断路器在线监测装置研究提供数据参考,对进一步提高断路器在线监测装置的判断能力有实际意义。

参考文献

浅析气态污染源的在线自动监测 篇4

污染源在线自动监控系统指对水污染物中COD、TOC、NH3- N、总磷以及部分重金属进行在线监控并进行检测。 SO2、NOx、烟尘等大气污染物中的主要污染因子可以通过视频被监视到污染源的现场情况。

针对工业烟气在线监测, 本文介绍了一套系统, 该系统通过连接模拟信号接口、数字信号接口、智能串口以及前端仪表, 可以实现对前端仪表更加方便快捷的监控, 满足环保领域各级国控、省控及市控污染源在线监测的要求。该系统首先采集烟气, 在对其进行加热保护、预处理后, 再检测各种参数。通过这种系统, 可以实现对烟气中各种气体的浓度、排放量等指标的24h不间断地监测。同时, 利用网络功能, 可以实现远程检测, 即将工业现场的数据实时传送到环保局, 以判断工厂排放的大气污染物是否达标, 然后即可通过检测参数来对其进行必要的控制。

比起传统的污染源检测仪器, 该环保数采仪的优势主要体现在四个方面, 这四个方面分别为: (1) 人性化操做, 提高工作效率; (2) 稳定性高, 降低运营成本; (3) 数据上传准确性提高; (4) 设备更加人性化, 稳定性可靠性高, 能体现企业的运营水平, 体现客户企业形象, 也减小了环保局对排污企业的检查和罚款。总之, 该系统具备多项能力, 包括实时监控、数据接收、汇总分析以及传送污染源自动监控有关数据等。

2 采取适当的气态污染物监测方法

气态污染物监测方法很多样, 为更好地实现气态污染物的自动监测, 要采取适当的监测方法。

2.1 直接抽取法, 顾名思义, 即应用专用分析仪将气态污染物直接抽取出来。这种方法有其它方法不可比拟的优点:首先, 每台分析仪可测量多种成分;其次, 技术相对简单、成熟, 易操作, 易维护;此外, 还不受温度和压力的限制;最后, 对气态污染物进行直接抽取测量, 所测的数值能够反映真实值, 其精确度相对来说比较高。当然, 直接抽取法也有其自身的缺点, 其主要表现为:首先, 全程标定时, 标气量消耗较大;其次, 干基测量时, 脱水环节会引起溶水损失, 导致较小误差;还有, 预处理系统的零部件的耐腐蚀性要求比较高。

2.2 紫外差分吸收光谱法 (DOAS) 主要以烟气从现场到分析房的取样方法分类, 与烟尘、流速、温度、压力等参数无关, 主要涉及参数为SO2、NOX等气态污染物的浓度。其具体的稀释方法过程为:首先用零空气将烟气稀释, 然后, 等混合烟气的结露点降到一定温度以下后, 再将其传输到分析仪进行分析。

2.3 实现对污染源的24h自动在线检测。对污染源污染物排放情况, 该系统能够实时监控。全天候24 h, 系统可以做到实时在线监控。每2min环保局监控中心就可以接收到污染源现场的实时数据。多个污染源的实时自动监控数据可以同时被监控中心浏览, 之后, 监控中心可以通过数字和曲线的方式看到多站点对单个指标以及多站点对多指标。

3 开展污染源自动监测系统的比对监测

为保证污染源自动检查的系统监测数据准确性, 需要进行污染源自动监测系统的比对监测, 这项工作是其中的有效措施和重要环节。可以说, 污染物的自动监测系统的比对监测结果是评审自动监测数据有效性的重要依据之一。因此, 做好气态污染物的自动监测, 需要做好污染源自动监测系统的比对监测。

在比对过程中, 要做好比对监测准备过程中的各项质量保证措施。如为保障比对的顺利以及有效进行, 首先需要根据固定污染源监测方案对监测内容进行确定, 要准备现场监测所需的仪器设备。对于属于国家强制检定目录内的工作计量器具, 要按期将其送计量部门进行检定, 必须得等检定合格, 取得检定证书后方可将其用于监测工作。此外, 在测试前还要对相关的检测仪器进行校准以及气密性检验, 以使其能够处于良好的工作状态。

除了仪器校准等工作, 还要进行采样点位选择。所谓采样点位的选择, 即对于气态污染物的自动监测需要采取哪些方位排放出的气态污染物作为监测的对象。对于气态污染物, 由于混合比较均匀, 其采样位置可不受上述规定限制, 但应避开涡流区。选择采样点位时, 首先应确定采样位置。选择采样位置时, 要避开烟道弯头和断面急剧变化的部位, 优先选择在垂直管段。对于矩形烟道, 其当量直径D=2AB/ (A+B) , 式中A、B为边长。一旦测试现场空间有限, 上述要求很难满足, 就要选择比较适宜的管段采样, 但要符合如下要求, 即采样断面与弯头等的距离至少是烟道直径的1.5 倍。采样断面的气流最好在5m/s以上。同时, 要适量增加测点的数量。

总之, 要做好气态污染物的自动监测工作, 在保障工业生产产量和质量的同时, 为做好气态污染物的处理奠定良好的基础。

参考文献

[1]杨慧中, 周治平.工业烟气在线监测系统的设计[J].中南工业大学学报:自然科学版, 2003, 7.

[2]贾小楠, 陈在平.数字滤波技术在管式加热炉烟气检测分析系统中的应用[J].天津理工大学学报.2009.25.

污染源在线监测 篇5

验收工作的通知

各县(市)、贾汪区环保局,市局各分局,各有关单位:

为进一步规范企业环境行为,推进污染污染减排工作,按照有关法律规定,近期,我局将组织开展重点气污染源在线监测系统验收工作。现将有关事宜具体通知如下:

一、验收范围

徐州市国(省)控重点及总量减排相关气污染源(详细名单见附件)的在线监测系统,包括监测站房和在线监测仪、传输仪。

二、验收依据

1.《中华人民共和国大气污染防治法》 2.《国务院建设项目环境保护管理条例》

3.《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发〔2007〕15号)

4.《污染源自动监控管理办法》(国家环保总局令第28号)

5.《污染源自动监控系统运行管理办法》(环发〔2008〕6号)

6.《国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核办法》和《国家重点监控企业污染源自动监测设备监督考核规程》(环发〔2009〕88号)

7.《主要污染物总量减排监测体系建设考核办法(试行)》(环办〔2009〕148号)

三、基本要求

在线监测系统(包括所有在线监测及传输仪器,下同)安装完毕,经调试与试运行符合相关标准及规范要求,正常运行一个月后,相关重点气污染企业向市环保局递交书面验收申请并提交完整的验收资料文件。

书面申请应包括:企业简介(包括企业总装机容量、锅炉类型型号及数量、机组型号及数量、废气(烟尘、SO2等)处理工艺及设备、烟气排放执行标准、污染处理设施环保验收情况及验收材料);在线监测系统数量及购买、安装、调试、运行等情况;监测站房的情况;相关制度建立健全情况等。需要提交的验收材料包括:企业营业执照复印件、仪器购买合同复印件、仪器计量认证和环保认证复印件;在线监测系统调试与试运行报告等。

四、技术规范

1.《固定污染源烟气排放连续监测技术规范(试行)》(HJ/T75-2007)、《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及监测方法(试行)》(HJ/T76-2007)

2.《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》(HJ/T212-2005)、《环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范(试行)》(HJ/T352-2007)

3.《国控重点污染源自动监控能力建设项目污染源自动监控现场端建设规范(暂行)》(环发〔2008〕25号)

五、验收程序

仪器(包括所有在线监测及传输仪器,下同)安装完毕,经调试与试运行符合相关标准要求,正常运行一个月以上→向市环保部门递交书面验收申请并提交完整的验收资料文件→(现场检查)现场端建设(包括监测站房和仪器)是否符合相关要求→安排比对监测→检查数据传输是否符合要求→组织现场验收→出具验收意见→整理存档。

六、验收时限

各在线监测系统使用单位提交书面验收申请(包括完整的验收资料文件)及验收时限为2010年8月15日。对于不能够通过验收的企业,将进行限期整改,整改期限为8月底。对于逾期没有按照要求递交验收申请或不能通过验收的企业,市环保局将根据环保相关法律、法规进行处罚,由此造成的不能及时享受脱硫电价等优惠政策的后果,由企业自行承担。

各县(市)、贾汪区环保局,市局各分局要加强对辖区内在线监控系统的管理及现场检查工作,督促在线监测系统使用单位做好相关验收准备工作。相关单位要在近期积极做 好在线监测系统的调试、运行和完善工作,保证仪器数据真实、运行稳定、传输畅通。

附件:徐州市重点气污染源名单

(联系人:朱邦冉 电话:电子邮箱:zh-br@126.com)

二〇一〇年七月十六日

污染源在线监测技术的发展与创新 篇6

1 污染源在线监测技术的发展

近些年我国生态环境破坏与污染问题日益严峻, 环境污染不仅破坏了生态, 更威胁着人类生存。我国大气污染严重, 二氧化硫排放居世界第一, 烟尘排放居世界第一。另外, 水资源污染更为突出, 国内70%河流存在污染问题, 1.1 亿居民住宅周边1km范围内有石化、炼焦、火力发电等严重排污企业。此外, 我国垃圾污染也十分突出, 工业固体垃圾年均产生8.2×108t, 生活垃圾1.4×108t。这种情况下, 做好污染监测显得尤为重要。我国污染监测起步较晚, 20 世纪70 年代污染监测才受到政府重视。我国污染源监测技术起步初期, 采用传统实验室分析监测, 不仅无法实现数据共享、远程传输、实时监测, 且监测有效性和准确性较差, 完全不能应对突发污染事件。污染源监测是污染源监控、污染度判断的重要手段, 环境污染日益严重的大背景下, 传统污染源监测手段已无法满足污染源监督和管理需求。污染源在线监测技术的应用不仅提高了监测效率, 降低了监测成本, 更进一步提高了监测数据的准确性和有效性, 实现了连续、及时、准确的污染源监测和污染设施运行情况监测。现场监测中能够自动判断污染源排放是否超标, 实现污染源数据远程传输、数据自动分析、警报发送。近些年, 在政府投资下, 国家政策支持下, 我国污染源在线监测技术水平得到了明显提升, 已具备一定污染源在线监测技术研究能力。因此, 我国应及时了解和总结当前污染源在线监测技术发展状况和国内外差距, 积极引进外国先进技术, 提升自身开发能力, 尽快赶上国际水平, 提高国内污染源在线监测技术水平。

2 污染源在线监测技术的创新

21 世纪是一个信息时代, 信息技术、计算机技术、微处理技术、通信技术等高新技术得到了广泛应用, 这些高新技术的应用改变了人们生活方式和工作方式, 为人们提供了更多便利[1]。高新技术与污染源在线监测技术的融合, 将大大提高污染源在线监测技术自动化、智能化水平, 进一步优化污染源在线监测系统结构, 提高污染源在线监测系统稳定性和可靠性, 实现信息化污染源在线监测。信息化将成为污染源在线监测技术创新的主流方向[2]。融合了信息技术的污染源在线监测系统由自动监控设备和监控中心组成, 以自动监测设备为核心, 以无线网络和移动网络为传输网络, 运用传感技术、自动监测技术、自动测量技术、软件技术、监测预警技术。通过信息化污染源在线监测技术能够有效掌握污染源排放第一手资料, 预防污染源排放超标, 这对污染源排放规律研究, 突发污染事件处理有着重要意义。从当前污染源在线监测技术发展趋势来看, 许多污染源在线监测设备企业推出了技术先进、性能优良的监测仪器, 这些仪器监测信息量大, 能够实现连续实时监测[3]。这使得污染源在线监测技术走向了智能化、自动化、网络化。从根本上解决了人工作业量、数据误差大、统计困难、信息查询不便、操作繁琐等问题。但通过调查发现在污染源在线监测技术应用中, 应用不当严重影响了设备性能发挥, 一些地区地方政府安装的数据采集传输仪与企业所安装的数据采集传输仪间存在较为明显的信号干扰问题, 干扰了数据传输, 影响了数据准确性。当前市面上数据采集传输仪型号各异, 数据传输标准并不统一, 同一排放口安装多台仪器必然产生干扰。另外, 仪器发生故障时往往得不到有效维修和处理, 更缺少实时调整和反馈校正。监测中如果设备存在问题, 无法有效监测到排放超标, 就无法发挥职能, 发送警报。污染源在线监测技术应用中想要保障监测数据质量, 提高监测效率, 发挥监测职能。应建立一套健全的污染源在线监测技术标准和规范, 完善地方管理体系, 政府和企业共用一个仪器, 共享一套在线监测数据, 避免信号间的相互干扰。

3 结语

生态环境是人类生存的基础, 保护环境是经济可持续发展的必经之路。我国应提高对环境保护的重视, 积极推广和应用污染源在线监测技术, 加大投资力度进行污染源在线监测技术的创新, 提高系统自动化、智能化水平。

参考文献

[1]李月娥, 李昌平.污染源在线监测系统 (CEMS) 的验收比对监测[J].环境科学与管理, 2013, 05:119-122.

[2]栾辉, 王淑梅, 张芳.我国污染源在线监测系统运维管理存在问题及建议[J].资源节约与环保, 2014, 04:68-69.

污染源在线监测 篇7

关键词:环境污染,环境污染源在线监测系统,3S技术

随着城市工业化的深入发展, 环境污染问题已经引起了广泛的关注。根据污染源分布零散、对污染情况无法实时掌握导致监督不到位、环境安全隐患无法及时发现等特点, 为确保目标责任能够有效落实, 就必须提高现有监测技术水平和装备水平, 构建实时的环境监测体系, 打造科学的环境监管平台, 努力促进环境监管模式的转变。

1 数据监测平台总体设计

1.1 数据监测平台总体架构

(1) 本系统充分利用信息技术的特点和优势提高信息获取和处理水平, 实现环保部门业务管理自动化, 提高工作效率, 科学整合环保业务资源, 实现系统互联、数据信息共享, 加强部门间沟通协作, 避免资源浪费。本系统采用三层架构的B/S结构:分别为负责数据存储和检索的数据访问层;根据用户的请求生成检索语句或更新数据库, 并把结果返回给表示层的业务层;用于用户接口的展示, 负责处理用户的输入和显示业务层的结果的表示层。

(2) 监测系统的三个核心模块。

本系统实现了对环境相关的监测信息的监控、采集、传输、管理和应用等全系列的功能, 范围涵盖了环境质量和污染源等内容, 对从现场采集到的废水、废气数据指标通过相应模块进行处理和分析, 使得监管部门能够实现实时进行检测与控制。我们将其划分为三个模块来构建:前台管理模块、后台管理模块和数据采集平台 (如图1) 。

具体描述如下。

(1) 前台管理模块:主要功能是数据查询和报表打印, 实时检测管辖区域的环境情况。该模块可以实现四项子功能:数据查询报表、数据统计分析、实时数据监控、基本信息查看。

(2) 后台管理模块:主要功能是设置平台各项参数, 涉及对数据库的查看、添加、删除、修改, 能够方便管理部门根据需求调整参数, 适应不同的需求。本模块分为六项子功能:用户管理、数据库管理、GIS管理、企业信息管理、污染源信息管理、应急决策管理。

(3) 数据采集平台:主要功能是通过建立网络连接, 接收不同数据监测站发送的数据和采集数据监测站的数据, 并对数据进行处理、保存、分析, 及数据传输的参数设置。该模块实现六个功能:数据监测、数据库设置、采样参数配置、监听设置、设备管理、控制命令。

1.2 数据监测平台工作原理

数据采集与通讯控制单元采用仪器设备协议栈统一管理不同厂家、不同型号的环境监测仪器, 实现仪器监测数据、故障信息、报警信息、状态信息的实时并行采集。同时, 协议栈实现了仪器接口的配置管理, 便于仪器动态添加或更换。稳定高效的数据通讯接入平台, 兼容Internet、CDMA、GPRS、ADSL等通讯网络, 可满足5000个站点同时在线。

采集到的监测数据传输到数据采集平台。在这个平台模块, 对数据进行整理, 进行量程转换, 将其更新到数据库中。同时进行监听设置、设备管理、控制命令等设置管理。控制功能强大的数据检索和快速的数据库更新为用户提供方便的检索服务。

综合应用平台, 包括前台管理模块和后台管理模块。具备地图管理、数据质控、查询检索、比对分析、报表生成、权限管理等功能。平台以图表结合的方式为用户提供查询结果和分析结果, 按照特定格式和要求在线生成各类上报文件。

智能决策支持系统提供应急资源数据、预案数据和案例数据等信息的查询与维护;提供事故发生现场视频监控;分析突发环境事件的影响范围、现场救援及人员疏散的最短路径等信息, 提供决策支持;提供突发环境事件的评估、备案功能, 制定事故善后处理措施。

2 结语

本系统是一种集环境监测、远程控制和污染报警处理为一体的综合管理系统, 充分利用无线通讯、计算机网络、3S (GIS地理信息系统、RS遥感系统、GPS全球定位系统) 。同时, 它也有利于功能的扩展、升级, 并对于开发下一步更合理的监测系统具有实际的研究价值。该系统方案适用于工矿企业及各级地方环保局, 可以为他们提供功能需求和一定的非功能需求, 并且具有标准化、高科技和规模易扩展等特点, 对环境保护, 智能控制具有实际意义。

参考文献

[1]林凯, 刘茂忠.基于GPRS实现的远程数据采集系统[J].仪器仪表用户, 2008, 6 (1) :48~51.

污染源在线监测 篇8

1国外污染源在线监测系统发展及应用情况

20世纪70年代, 污染源在线监测系统在美国、英国、日本、荷兰等国家已有相当规模的广泛应用, 并被纳入网络化的“环境评价体系”和“自然灾害防御体系”。一则可为综合评价环境质量提供基础性数据;二则可以通过污染源数据的传输至监控中心, 为决策部门把握灾害的性质状态, 从而制定灾害的防御和对策提供依据[2]。

2我国污染源在线监测系统建设及发展历程

我国污染源在线监测系统的建设, 始于20世纪90年代末, 1999年~2003年海南、吉林、黑龙江、福建、浙江、山东、安徽等省开展生态省建设工作, 以此为契机, 各省相应开展了污染源在线监测系统的建设工作。

2004年9月, 为提高环境保护管理工作水平和质量, 在全国范围内, 开始构建环境监控网络, 建立国家层面的污染源污染物排放数据库, 拉开了全国范围内的污染源在线监测系统建设工作的大幕。

2005年7月, 为规范污染源在线监测系统的运维管理, 国家环境保护总局颁布《污染源自动监控管理办法》 (总局令第28号) , 为污染源在线监测系统的运维管理, 提供了政策依据。

2009年《国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核办法》 (环发[2009]8号) 明确了对国控企业污染源自动监测数据进行有效性审核的责任主体、审核的办法、企业的责任及监督考核内容等。

2012年《国务院办公厅关于转发环境保护部“十二五”主要污染物总量减排考核办法的通知》 (国办发[2013]4号) 中第一次明确提出污染源自动监测数据传输有效率75%, 自行监测结果公布率80%和监督性监测结果公布率95%的要求;《关于加强“十二五”主要污染物总量减排监测体系建设运行情况考核工作的通知》 (环发[2013]98号) 中对考核指标, 特别是数据传输有效率考核方法做出详细说明。

3我国污染源自动监测系统运维管理存在问题

经过二十多年的发展, 我国污染源自动监测系统建设已取得较大的成绩, 自动监测网络建设已初见成效, 但仍存在以下问题:

3.1部分地方或企业对污染源自动监测系统建设、运维管理的重要性认识不足, 设备安装后运维管理不到位, 不能保证系统正常运行。

部分企业对污染源自动监控系统建设的重要性认识不足, 自动监测系统的建设来自国家或地方环保考核的压力, 缺乏足够的热情, 导致系统在完成安装验收后, 疏于管理, 或者运维管理不规范, 使系统运行无法达到预期效果。

3.2企业自动监测设备未能按照国家相关标准与规范进行安装、运维以及质量控制, 自动监测数据无法真实反映企业排污情况, 亦或设备故障率高, 运行效果差, 上传数据准确性、有效性无法满足国家相关要求。

部分企业设备陈旧, 甚至早期并未进行环保验收, 存在自身设备和排污管道不规范的情况, 安装点位不符合要求, 运行环境及安装空间有限。这些情况导致自动监测数据无法真实反映污染物排放情况;

3.3数据采集传输仪型号多, 参数彼此不同, 同一监测点多台数据采集传输仪共存, 信号互相干扰。

数据采集传输仪生产厂家众多, 参数定义不规范, 数据传输方式多样, 数据漂移、数据包丢失现象时有发生。部分监测点数据采集传输仪为地方环境保护部门安装, 企业人员无查看权限, 一旦出现数据不准确或者无法传输的情况, 不能及时进行处理;另外, 多台数据采集传输仪共存, 造成资源浪费的同时, 彼此间信号干扰, 导致上传数据不准确。

3.4部分污染源自动监测系统操作人员未经培训考核上岗, 致使运维管理工作效率低, 故障不能及时有效排除。

部分运维管理人员不能严格按照国家相关标准规范操作, 更有甚者, 未经国家或地方相关部门培训考核直接上岗, 导致系统无法得到有效的运维管理, 系统相关仪器设备发生故障无法得到有效排除, 影响系统运行效率, 上传数据异常。

3.5缺乏设备运行状态监控指标体系和数据质量保证指标体系, 无法及时掌握设备运行状态以及上传数据质量。

目前大部分污染源自动监控系统未建立仪器设备运行状态监控指标体系和数据质量保证指标体系, 不能对仪器设备的运行状态和数据质量进行自动、实时监控, 上传数据的实时性和有效性得不到保证。

3.6第三方运营在管理模式、运营成本控制、自动监控设备的有效性审核及质量控制等方面还存在问题, 导致第三方运营模式无法得到有效推广。

第三方运营经费由企业支付, 由于多数企业缺乏积极性, 不愿委托或者运营经费不能及时足额到位。随着污染源自动监控设备种类的增加, 设备技术复杂系数和备品备件的储备量增加, 第三方运营成本随之增加。在对第三方运营单位的量比评价方面, 因污染源性质不同, 设备品种较多, 各地区管理要求也有区别, 运行质量的控制缺乏系统的标准和规范, 难以对其运行质量做出量比评价, 导致第三方运营模式无法得到有效推广。

4加强污染源自动监控系统运行维护管理的建议

污染源自动监控系统是提高环境管理水平的重要手段, 自动监控系统的数据是污染减排工作的一个重要依据。针对以上存在问题, 提出以下几点建议。

4.1提高对污染源自动监控系统重要性的认识, 赋予自动监控数据的合法地位。

实施重点污染源在线监控, 是进一步加强环境保护, 落实科学发展观的需要, 是落实主要污染物总量减排措施的重要依据。为完善“十二五”主要污染物总量减排监测体系建设, 圆满完成“十二五”主要污染物总量减排目标, 实现以自动监控数据作为总量减排的核算依据, 确立污染源自动监控作为总量减排依据的合法、有效地位, 是圆满完成以上工作的重要前提。

4.2各污染源自动监控系统运维单位, 应严格按照国家相关法律法规以及技术规范要求, 建立并完善管理体系, 分清责任, 做好系统的运行、维护、管理工作。

建立从中央到地方逐级管理体系, 自上而下规范污染源自动监控系统的运维管理工作。通过企业自行整改及地方环境保护管理部门不定期的现场核查, 规范自动监控设备的安装、运维、管理工作;依据国家相关标准和技术规范, 做好仪器设备的定期维护与标定工作, 保证数据的准确性和有效性。

4.3污染源自动监控系统相关设备, 特别是数据采集传输仪的采购、安装、运营由地方环境保护管理部门同意招标, 资金由地方政府和企业按比例分别承担, 可以通过权限下放的方式, 减少数据采集传输仪的安装数量。

自动监控设备及数据采集传输仪由同一厂家提供并安装, 便于日后的管理与维护。对于多台数据采集传输仪共存的现象, 建议保留地方环境保护管理部门安装的数据采集传输仪, 企业用户拥有查看权限, 在满足企业对污染源自动监控数据需求的同时, 也可避免多台数据采集传输仪间相互干扰的现象。

4.4建立并完善污染源自动监控系统运维管理人员培训考核上岗制度, 强化岗位责任, 明确分工。

国家环境保护部和环境监测总站应进一步加强系统建设和管理相关方面的培训, 定期组织多层面、全方位的多元化系统建设、操作规范及管理方面的经验交流和人员培训, 为建设先进行的污染源自动监控体系创造条件。

4.5建立并完善设备运行状态监控指标体系和数据质量保证指标体系, 保证上传数据准确有效。

为使在线监测数据具有良好的代表性、完整性、准确性、精密性和可比性, 应继续加强对监测现场的质量控制, 实验室比对监测过程控制, 利用环境监测指标之间的逻辑关系进行环境监测数据有效性审核, 以及数据有效性自动审核等方面的研究。

4.6继续优化第三方运营模式, 控制运营成本, 解决自动监控设备有效性审核及质量控制方面存在的问题。

制定第三方运营的管理制度和相关标准规范, 明确各方职责、权利和义务。做好第三方运营的经费保障工作, 将运营经费纳入地方财政管理, 使有限经费得到较合理的使用和监督, 避免第三方运营单位与企业间因利益关系产生的不正常现象。环境保护管理部门应配合计量部门开展自动监控设备的强制检定工作, 保证数据的有效性和溯源性, 提高设备使用率和数据传输有效率, 强化污染源自动监控系统第三方运营的生命力。

5结语

按照“十二五”主要污染物总量减排监测体系建设的要求, 地方环境保护管理部门及企业必须提高对污染源自动监控系统建设、运维管理的重视程度, 加大投入力度。依据国家法律、法规及相关技术规范, 制定本区域或本企业系统建设、运行维护管理的实施办法及考核细则, 加强自动监控设备运行状态和数据质量控制方面的研究, 保障系统平稳有效运行;做好第三方运营模式的探讨, 及对第三方运营单位的监督管理工作, 通过系统运营的市场化、规范化, 使环境保护管理部门、企业、第三方运行单位实现“三赢”。

摘要:污染源在线监测数据是污染减排的一项重要依据, 是“三大体系”建设的技术保证, 做好污染源在线监测系统的运维管理, 是在线监测数据准确、有效的重要前提。本文从污染源在线监测系统国内外发展及应用现状, 我国污染源在线监测系统建设发展历程, 现目前存在问题及建议等方面进行论述, 为污染源在线监测系统的运维管理提出合理化的建议。

关键词:污染源在线监测系统,运维管理,存在问题,建议

参考文献

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[10]金丽莉.污染源自动在线监测全程需质量控制的探讨[J].科技信息, 2012, 11:465, 483.

摩根高线机组稀油污染的在线监测 篇9

安钢引进美国摩根公司自动化程度很高的高速线材生产线,该线设计轧制速度120m/s。该机组的典型特点是生产节奏极快,轧机转速极高,特别是高速区轧机辊箱中转轴、齿轮及油膜轴承转速特别高,最高可达14000转/分钟。由润滑理论知道,如此高的转速必须有高质量、高可靠性的稀油润滑作保障。

冷却水进入轧辊箱,是造成摩根高线机组稀油润滑系统污染的主要原因,也是困扰国内各高线机组的十分棘手的问题之一。冷却水混入润滑系统,将对生产带来严重破坏。通常,润滑系统含水率不得高于0.5%,含水量超标将导致:(1)润滑油黏度降低;(2)水与润滑油中抗磨剂、抗氧化剂作用会加速油液的变质;(3)基础油劣化过程加速,油品分水性能降低等。含有游离水和酸类物质并不断劣化的润滑油在系统内循环,会腐蚀系统内各元件,特别是腐蚀轴承、齿轮等传动部件,被腐蚀的轴承极易产生疲劳剥落、磨损和胶合等故障。油膜轴承孔径磨损导致其形状不规则,破坏油楔生成条件,最终导致转轴、齿轮、轴承等的锈蚀,辊轴和轴承的烧损,更为严重的是一架的烧损可能导致系统污染,引起别的机架连锁反应。

安钢高线摩根机组自2001年7月投产后,高速区冷却水污染润滑系统的现象时有发生,这种问题的发生,促使我们不得不对润滑系统的水污染情况进行检测。同时,轧机的高转速旋转,又要求我们最好能实现在线实时监测。因为轧机的转速极高,一旦润滑油品受到水污染,将会在短时间内造成辊箱烧损事故的发生。

目前,国内稀油润滑水污染的监测方法很多。这些方法有的工序复杂、费时费力、人为影响因素较多、精度低;有的精度虽高,但结构复杂、体积大、价格昂贵,不适合在线的快速测量。在这种情况下,我们决定联合科研院所共同开发高速轧机在线、使用简便的润滑油水污染度监测系统。

1 稀油润滑水污染在线监测系统的研发

1.1 稀油润滑水污染在线监测系统的研发方案

如图一所示,我们研发的本系统由油品含水率检测仪、RS-485总线和上位机三部分组成。该系统全面应用了现代最新信号检测技术和最先进的工业控制计算机网络技术。

1.2 油品含水率智能检测仪的研发

这是本系统研发的关键环节,因为检测仪测量的精度、准确度、计算的速度最终决定了本系统的成功与失败。在本环节中,我们采用了最新技术信号检测器件和最新型单片机来进行信号的快速检测与准确处理。它由电容传感器、XE2004、仪用放大器、A/D、单片机及温度检测电路等部件组成,如图二所示。其中,电容传感器将根据油中含水量与介电常数的关系换算出相应的电容量。此电容经C/V转换、处理及放大,得到一个0-2.5V的电压值,经A/D转换送单片机系统。由于电压的大小对应于电容的变化量,即对应于油中的含水率,故经单片机计算、处理后,就可显示油中的含水率。而温度传感器及调理电路组成温度检测部件,其目的是作温度补偿用。

我们在预精轧机15/16、17/18机架的回油管上各安装一台共两台油品含水率检测仪,在8架精轧机的各机架回油管上分别安装一台共8台油品含水率检测仪,在4架减定径机的共用回油管上安装一台油品含水率检测仪,在夹送辊、吐丝机的共用回油管上安装一台油品含水率检测仪。我们在本系统中共安装使用了12台油品含水率检测仪。

1.3 RS-485总线

为减少现场电缆线布线数目,我们采用了先进的RS-485现场总线来将油品含水率检测仪采集到的数据传输至上位机。RS-485现场总线采用主从方式进行多机通信。主机采用人机界面,每个从站拥有自己固定的地址,由主机完成网上的每一次通信。当主机向网上发出某一从机的地址时,所有从机接收到该地址并与自己的地址相比较。如果相符,说明主机在呼叫自己,应发回应答信号,表示准备好开始接收后面的命令和数据,否则不予理睬,继续监听呼叫地址。主机收到从机应答后,则开始一次通信。通信完毕,从机继续处于监听状态,等待呼叫。使用中,我们分别将12台含水率检测仪的总线地址编设为10-21,这样保证了上位机监控设备与现场对象一一对应,并不会出现差错。

1.4 上位机

上位机由组态软件组态王6.5和微机组成,其功能为采集数据及进行远程监控。其采用友好的人机界面,操作简单,功能丰富,内含的实时曲线和历史曲线可帮助操作人员非常方便地了解工业现场的情况。

因上位机不能直接接受RS-485协议,我们在上位机安装了一块RS232/RS485通信卡以进行协议的转换,该卡通过串口线与计算机相连。

(1)主页面

主页面上有6个按纽:实时监测、实时曲线、实时显示、设置、历史数据、退出。可以选择任何一个按纽,进行画面切换。

(2)实时监测

实时监测可以实现全部设备的实时监测,以报表的形式给出。包含四项内容:打印设置、打印、保存报表、调出报表。

(3)实时曲线

实时曲线图可同时显示12个设备的含水率曲线并实时更新,纵坐标满量程为4,即含水率智能检测仪的满量程测量范围。

(4)实时显示

实时显示的主要功能是比较直观的显示出各个含水率检测仪的各项参数值,包括轧机名称、轧机状态、含水率值、报警限、温度值及油号等参数。

(5)设定

系统将检查用户的权限。只有拥有正确密码者,才能进入参数设定。其内容包括各点报警限设定和油号设定。

(6)历史记录

本系统对采集到的含水率数据、温度数据打包保存,一天数据打成一个包,方便用户查看、打印近三个月内任意时段所纪录的任一检测仪含水率及温度数据或数据的变化曲线。

2 稀油润滑系统水污染在线监测系统的应用效果

我们研发的本系统达到了以下主要性能指标的要求。(1)测量范围:0—4%,测量精度:3%;(2)能在线实时监测油品的含水率及温度数据;(3)报警设置:在给定的权限内允许从上位机更改各点的报警限;(4)当超限时,能及时发出报警信号和给出当前时刻的报警清单;(5)油号设定:在给定的权限内允许从上位机更改油号;(6)历史数据查看及打印:可查看、打印近三个月内各测点的历史数据、趋势曲线及报警记录;(7)被测油温度:10—60℃。

稀油润滑系统水污染在线监测系统的投用对在线辊箱的更换有了指导性。通过检测每台辊箱的进水状况及进水趋势,及时更换密封,必要时将整台辊箱换下,从而避免了在线辊箱烧毁的情况,使检修有了预知性,降低了设备故障率及生产热停时间,同时降低了辊箱修复成本,节约了备件资金。该系统的投用填补了我厂设备维护方面的一项空白,在国内本专业领域内具有领先性。投用以来效果显著,国内兄弟单位纷纷来我厂学习,并竞相采用。

摘要:本文简要介绍了摩根高线机组稀油润滑系统水污染度的在线监测系统的设计与应用。实践表明,本系统使用效果明显,在国内处于领先地位。

关键词:稀油润滑,水污染,监测

参考文献

[1]李柱国.机械润滑与诊断[M].北京:化学工业出版社,2005.

污染源在线监测 篇10

关键词:差分吸收光谱 (DOAS) ,固定污染源,苯系物,在线监测

随着污染源在线监测行业对发展,我国已经对近16000家企重点(包括国控)企业安装烟气排放连续监测系统(CEMS, continuous emission monitoring system)。CEMS主要用于监测气态污染物SO2、NOX及烟尘等的浓度和排放总量及烟气参数等;对于苯系物在线监测尚未有强制的要求,但国内一些经济发达区域特别是珠三角、长三角及京津冀的一些大型电子企业、印刷业、汽车制造业以将苯系物的在线监测提上日程。

目前各地正在逐步推行针对工业区或化工园区有毒有害有机特征污染物监测及影响人类生命健康的苯系物、甲烷/非甲烷总烃等空气VOCs监测。

1 DOAS简介

在20世纪80年代初,NOXON首先提出了差分吸收光谱 (DOAS:Differential Optical Absorption Spectroscopy) 技术的雏形,而Platt等又将该技术推广应用于对流层大气研究领域。从那时开始,DOAS技术在国外得到了迅猛发展。诸多研究机构根据自己研究领域的特点,应用DOAS技术并设计了仪器。

目前典型而且广泛应用的设计思路和方案是:置于发射器中的光源氙灯发光,通过一个抛物面镜将光反射并准直出来成为一条光路。应用于监测污染源排放或过程气体中,光路长度一般为0.5~10m。置于另一端的接收器中抛物面镜将捕捉到的光汇聚到光纤点上,通过光纤将光传送至分析仪。

瑞典OPSIS公司DOAS污染物连续排放在线监测系统(简称DOAS-CEMS),是目前世界上最先进的CEM系统之一,同时也是在欧洲应用最为广泛的CEM系统,尤其是应用在燃煤锅炉电厂的污染物排放在线监测,因为该系统不但可以监测SO2、NOx等常规监测项目,而且可以同时监测苯系物等特殊项目,真正实现一机多参的有效监测,这是传统抽取式CEM系统所无法比拟的。

2 性能指标及适用性分析

以上是1米光路的数据,推荐监测路径长度:1~5米;当烟气温度高于露点时,监测光路仍可正常运作,仪器指标的检出限等参数可随着测量光路的变化而变化。

表中参考标准是指大气污染物综合排放标准 (GB 16297-1996) ,按照行业规定,监测的结果能落在测量范围的20%~80%视为有效监测数据,而我国大气污染物综合排放标准 (GB 16297-1996) 对于苯、甲苯、二甲苯这三种污染因子所规定的排放标准限值分别为12、40、70mg/m3,因此从监测范围来说,DOAS设备满足污染源在线监测需要,而设备的检出限、检出时间、最大偏差更能够满足污染源在线监测的需要。

3 工程项目应用

在污染源企业,污染源排口工况条件比较恶劣,如高腐蚀、高温、高烟尘等,这就对分析仪提出了较为苛刻的要求。由于DOAS设备为直测式分析仪,其通过发射/接收装置直接将污染因子浓度变化光信号传输到分析系统内,所以无需接触废气,能够适应高温、高腐蚀对排口工况,当然高温会加宽吸收光谱,因此分析仪会根据实时传过来的温度压力信息自动进行补偿;对于高烟尘环境,经TUV测试并得以证实,DOAS系统在1米测量光路、烟尘达5 g/m3以下,1米光程下对光强满足DOAS分析系统对光强对要求,设备可正常工作,测量结果稳定。

众所周知,对于传统点式分析设备,从采样、预处理、分析直至数据处理完成,一个测试周期需要20~30分钟甚至更长,而目前环保部门要求一天需要24个或每小时不低于1个有效监测数据,同时受到采样、预处理的限制,使得一台点式设备只能监测一个排污口,对于多排口监测却无能为力。DOAS设备可采用自动切换的方式,分别对各个排口进行安装发射/接收装置,实现各个排口实施切换-连续监测,就仪器现状来看,同时监测1~4个排口的数据满足我国环保相关规范的要求。如图1:

通过实施切换-连续监测的方式,对于目前苯系物多排口的企业可以实现在线监测,而以上技术的应用,不但解决了多排口在线监测的难题,而且大大的降低建设成本。

4 国内外DOAS-CEMS设备概括性对比

从我过环境在线监测设备市场情况来看,国内对DOAS的应用很少。目前,只有中科院安徽光机所对DOAS技术进行了研究,包括大气、烟道等检测方面,并研制出了相关系统,安徽蓝盾拥有相关的产品。

在瑞典,OPSIS AB公司成功地升级并确定了DOAS系统的基本结构。此系统首先被应用于Hg分析中。在美国,热电子公司也推出了自己的商业性的DOAS系统。在国外DOAS技术被广泛应用于各类的气体检测中,但在国内,很少发现有这方面的研究报告或论文。在空气污染、地理环境研究领域内,DOAS技术有很大的优势;因而,我们认为在国内开展DOAS技术的应用与创新是很有必要的。对于国内DOAS-CEMS监测仪器发展情况概括如下:

5 总结和展望

在大气污染源苯系物在线监测领域,DOAS设备从检出限、检测范围、产品稳定性、工况要求、质量保证/控制等各个方面均能满足污染源排口在线监测的要求,而相对于传统点式设备其在多组分、多排口监测及后期维护管理上更有着较大的优势,因此,可以预见,DOAS设备会在大气污染源苯系物在线监测上得到越来越多应用。

“工欲善其事,必先利其器”,对于环境监测工作而言,监测仪器仪表在其中发挥了重要作用,承担着提供准确监测数据和数据处理的职责,其重要性毋庸置疑。随着行业对DOAS分析技术认可,其产品应用领域也越来越多,但相对而言国内对核心技术的掌握及所拥有的产品类型和产品质量与进口设备还存在不小的差距,但同时,我们也可以看到行业对DOAS设备研发力度也再不断的加强,未来必将会涌现一批有实力的DOAS设备研发、生产企业。

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