臭气在线监测系统解决方案

1臭气在线监测系统解决方案东莞华创环保检测技术有限公司2一、背景介绍1、项目背景随着经济的快速发展，污染源的种类日益增多，特别是化工区、工业集中区及周边环境，污染方式与生态破坏类型日趋复杂，环境污染负荷逐渐增加，环境污染事故时有发生。同时，随着公众环境意识逐渐增强，各类环境污染投诉纠纷日益频繁，因此对环境监测的种类、要求越来越高。在“十二五”期间，政府着力打造以空气环境监测，水质监测，污染源监测为主体的国家环境监测网络，形成了我国环境监测的基本框架。“十三五”规划建议中已经明确“以提高环境质量为核心”，从目前环保部力推的“气，水，土三大战役”的初步效果来看，下一步对于环境质量的改善则是对于现有治理设施和治理手段的检验。对于三个领域治理效果的检验，依赖于全面有效的环境监测网络。国务院印发的《生态环境监测网络建设方案的通知》提出建设主要目标：到2020年，全国生态环境监测网络基本实现环境质量、重点污染源、生态状况监测全覆盖，各级各类监测数据系统互联共享，监测预报预警、信息化能力和保障水平明显提升，监测与监管协同联动，初步建成陆海统筹、天地一体、上下协同、信息共享的生态环境监测网络。根据调研大部分企业具备简单治理技术，即将生产车间内生产工艺所产生的VOCs臭气通过管道集气罩收集后通过活性炭吸附装置处理以后进行排放，但园区内存在着有组织排放超标和无组织排放的问题，为督促企业改进生产工艺和治理装置，减少无组织排放，建议园区部署网格化区域监控系统。系统部署可提高各工业工园区污染源准确定位能力，同时快速直观的分析出污染源周边的相关信息，通过整合各类地理信息资源和环境保护业务资源，建立统一的环境信息资源数据库，将空间数据与动态监测数据、动态监管数据、政策法规数据等业务数据进行无缝衔接。为管理者提供直观、高效、便捷的管理手段，提高环保业务管理能力，综合管理与分析的决策能力。同时根据业务应用的不同，对数据进行横向的层次划分，通过应用人员层次的不同，对数据进行纵向的层次划分，明晰信息的脉络，方便数据的管理。中堂镇为“广东省造纸环保基地”，是中国重要的造纸中心，有着深厚的造纸文化传统。造纸工业磨浆、漂白、蒸煮各工序过程中处理不当易产生臭气污染，近期环保部门频繁接到附近村民投诉臭气扰民，却无法判断具体产生臭气的污染3源，从而无法对产生臭气的工厂进行监管，本系统能有效的、准确的实现臭气污染的监测与责任定性。一、方案概况臭气污染在线监测系统是环保监测与环境预警的信息平台。系统采用先进的无线网络。系统以臭气在线监测为基础，充分贯彻总量管理、总量控制的原则，包含了环境管理信息系统的许多重要功能，充分满足各级环保部门环境信息网络的建设要求，支持各级环保部门环境监理与环境监测工作，同时利用无人机搭载监测设备进行移动式监测数据采集，与在线数据紧密结合，形成三维立体式监测，监测结果更加准确直观；适应不同层级用户的管理需求。二、方案架构臭气在线监测系统设计构成：1、连续、及时、准确地监测排污口（环境空气）各监测参数及其变化状况；2、中心站可随时取得各子站的实时监测数据，统计、处理监测数据，编制报告与图表，并可输入中心数据库或上网查询；3、收集并可长期储存指定的监测数据及各种运行资料、环境资料备案检索；4、系统具有监测项目超标及子站状态信号显示、报警功能；5、具有自动运行、停电保护、来电自动恢复功能；6、运维状态测试，例行维修和应急故障处理；7、无人机移动式监测数据采集。三、臭气在线监测系统解决方案1、臭气在线监测解决方案臭气监测系统可实现区域内臭气成份浓度的在线自动监测，能全天候、连续、自动地监测环境空气中的各种臭气成份气体的实时变化情况，迅速、准确的收集、处理监测数据，能及时、准确地反映区域环境空气质量状况及变化规律，为环保部门的环境决策、环境管理、污染防治提供详实的数据资料和科学依据。1.1系统构成臭气在线监测系统包括固定式监测子站、无人机移动式监测和监控中心站综合管理系统。子站的主要任务是对环境空气质量和气象状况进行连续自动监4测，由采样装置、监测分析仪、校准设备、气象仪器、数据传输设备设施等组成，如下图所示：环境空气质量监测的参数主要包括H2S、NH3、O3、VOC及气象信息等参数。1.2系统特点1.2.1系统集成优势核心仪表采用该领域内国际先进水平的厂商产品，具有多项认证，如USEPA，TUV，CE，CPA等；可提供不同类型空气站解决方案，如四类常规空气质量监测站、路边空气质量监测站、移动空气质量监测站等；拥有世界最先进的环境空气质量痕量级分析仪，最低检测限达到50ppt，广泛应用于空气质量背景站和农村监测站；在系统集成上完美发挥各仪表特点，充分显示产品技术先进性，并具有专用的数据采集系统，与API或HORIBA仪器采用数据式通讯，中心数据管系统AQMS-EGRP，能够真正的实现对API或HORIBA分析仪的数据采集、运行控制和远程管理；1.2.2仪表级优势仪表采用模块化设计，便于维修，能耗小，具有极小的温度漂移，并有双开关电源，抗干扰能力强，可靠性高；仪器内置数据采集器，可存储一百万个数据，并具有以太网接口，可直接连接企业局堿网；各仪表具有独特的预诊断功能，极大减少仪器故障对数据捕获率的影响；仪器具有内置的自动校准功能，只要按自动校准功能键就可以实现传统的烦琐的校准工作，用户可以在自动周期校准界5面的菜单中设置自动校准的开始时间、间隔时间和量程；可根据被测气体浓度的瞬时值和平均值自动地选择最合适的量程，作为可选项，即使随意设定任何量程（最大量程比在10%以内），量程自动选择功能仍可使用；环境压力自动补偿功能确保了检测结果稳定可靠，避免当时大气压力和所处位置的影响；2.1系统构成2.1.1固定式监测子站利用各种传感器或专用仪表，采集与臭气有关的物理、化学参数。如臭气成份气体的浓度参数等。各种数据从监测仪的通信口传送到GPRSDTU，由GPRSDTU把数据打成TCP/IP包，发送到GPRSDTU中设定的具有固定IP地址或者域名的监控中心站数据中心服务器端口上。2.1.2监控中心站计算机系统主要由数据通信子系统、数据处理子系统和报表系统组成，主要完成的功能有数据通信，数据处理，报表统计报表统计分析等。2.1.3数据处理子系统、报表系统作为主要的人机交互界面，收监测点传输来的信息和其他污染源的监测信息；负责对监测信息分类、筛选和综合分析；完成对数据的统计、运算、处理，能自动生成各种报表；具有存储、显示、记录、打印、统计等功能，而且还可以向监测点发送有关查询命令和控制信息。2.1.4各监测点的GPRSDTU上电后自动拨到GPRS网络，和预先设定的IP地址或者域名建立TCP链路，这样监控中心和各个监测点间就实现了双向传输数据。2.1.5无人机搭载各种传感器或专用仪器及GPRSDTU设备采集监测数据上传至监控中心服务器。2.2GPRS无网络特点2.2.1建设周期短，成本低：GPRS无线网络可为系统提供了简单高效的通信传输手段。中国移动GPRS系统可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS业务平台上构建在线监测系统，无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。2.2.2实时性强：由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理所有数据采集点的数据。可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。2.2.3可对环保设备进行远程控制：6通过GPRS双向通讯方式还可实现对环保设备进行远程控制，进行参数调整、开关等控制作用。2.2.4集抄范围广：GPRS覆盖范围广，在无线GPRS网络的覆盖范围之内，都可以完成对设备的控制和管理。而且，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。2.2.5系统的传输容量大：环保数据中心要和每一个数据采集点保持实时连接。由于数据采集点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。2.2.6数据传送速率高：每个数据采集点每次数据传输量在10Kbps之内。GPRS网络传送速率理论上可171.2kbit/s，目前GPRS实际数据传输速率在40Kbps左右，完全能满足本系统数据传输速率（≥10Kbps）的需求。2.2.7通信费用低：采用包月计费方式，运营成本低。2.2.8系统易于扩展和维护：由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络，因此监测中心计算机需要一个固定的IP地址或固定的域名，各个数据采集点采用GPRS模块通过IP地址或域名来访问该主机，从而进行数据通信。2.3固定式监测子站特点2.3.1系统可自动连续测定分析混合气体中的H2S、NH3、O3、VOC等气态臭气浓度等参数；2.3.2系统的数据采集和处理系统具有数据存储、处理、识别无效数据等功能，能够控制系统的日常工作，包括：自动校正循环，自动反吹采样系统过滤器和探头，提供认证测试和检测所需资料；2.3.3兼容各种传输方式，可实现多级联网；实现现场数据实时传送，远程故障诊断；2.3.4标准模块化设计，具有高可靠性、安全性、可维修性和可扩展性。预留了一定的接口和容量。系统可与监测中心、环保局的局域网连接，可以远程通讯；72.3.5系统分析仪器具有自我诊断功能。这些诊断功能包括检测源和探头的失效、超出量程报警，并具有主要仪器部件故障警报功能；2.3.6仪器和系统日志功能，记录系统的各运行状态参数，为系统数据的准确性和可靠性作为溯源的基础；2.3.7系统具有自动标气测试功能，可以自动完成系统校核功能，减少维护工作量；2.3.8采用工控机控制，自动化程度高，可采集系统的详细状态信息，可作为数据有效性审核的最有利资源；2.4无人机监测的特点2.4.1无人机移动监测具有灵活性、机动性；2.4.2无人机移动监测可实现空中监测，不受高度及位置限制。3、监控中心站综合管理系统监控中心站综合管理系统是环境监测和环境监理的重要组成部分，通过监测系统平台，对全面监控辖区内重点污染源臭气的排放总量，制止环境违法等方面发挥着不可替代的作用。提高监察效能，必须采用自动化、信息化、科学化的技术手段，建设污染源在线监控系统平台，为节能减排、环境统计、排污申报、排污收费等提供依据。利用物联网技术构建臭气污染源自动监测管理体系，在重点污染企业废气排放口设置在线监测设备，实现对监测点位污染信息的自动获取;通过智能感知和获取污染因子排放数据，实现中心管理控制平台对污染源全覆盖、全自动、全天候的监控，提高污染源监督管理的水平和效率。3.1系统构成83.2、基于地图的数据实时显示采集站实时数据显示：下图为登陆之后首页展示，可在地图上显示监测点实时位置，点击各监测点可显示实时数据以及当前日均值，地图采用百度地图模板，可以自定义地图效果（普通、卫星、三维效果）。93.3、臭气综合指数数据查询3.3.1按时间查询(按日，按月，等方式)图示为当前点位汇总数据的日均值折线图，右上角可选择展示形式，当前可选折线图或者柱状图，如下所示。（旬均值、月均值柱状图同下）10图-3日均值折线图图-4日均值柱状图图-5月均值折线图3.3.2按地点查询选择点位后，其他地区数据隐藏，单独显示当前站点数据，同样为日、旬、月查询。图-6单站点小时值113.3.3监测点的趋势图同图-4、图-5，以折线图更加直观明了的显示数据变化图-7单站点日均值折线图3.3.4监测点排名（可提供信息预警）图-8日均值排名目前系统暂时未做图形显示，以表格形式表示，点击箭头可以选择排序方式，以查看各站点具体情况。在站点数据超过指标之后，会发送相关预警信息。123.4、历史数据报表查询如图所示，可以选择小时值，日均值，旬均值，月均值进行查询。选择小时值时，需要在小时区间内输入数值，否则默认为当前日均值。图-9小时值查询图-10日均值排名查询13在除了查询固定均值之外，系统增加自定义时间段均值查询功能，如下图所示，点击自定义区间后，将日期设为10号-22号，即可得出当前数值。图-11自定义查询表格上方有导出按钮，点击后可以选择不同格式