(完整版)環(huán)保在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案

1、環(huán)保在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案上海領萃環(huán)?？萍脊疽?、方案概況污染物在線監(jiān)測系統(tǒng)是環(huán)保監(jiān)測與環(huán)境預警的信息平臺。系統(tǒng)采用先進的無線網 絡，涵蓋水質監(jiān)測、環(huán)境空氣質量監(jiān)測、固定污染源監(jiān)測（ CEMS、以及視頻監(jiān) 測等多種環(huán)境在線監(jiān)測應用。系統(tǒng)以污染物在線監(jiān)測為基礎，充分貫徹總量管理、 總量控制的原則，包含了環(huán)境管理信息系統(tǒng)的許多重要功能， 充分滿足各級環(huán)保 部門環(huán)境信息網絡的建設要求，支持各級環(huán)保部門環(huán)境監(jiān)理與環(huán)境監(jiān)測工作， 適 應不同層級用戶的管理需求。二、方案架構污染物在線監(jiān)測系統(tǒng)設計構成：1、連續(xù)、及時、準確地監(jiān)測排污口（環(huán)境空氣）各監(jiān)測參數及其變化狀況；2、中心站可隨時取得各子站的實時監(jiān)測數據

2、，統(tǒng)計、處理監(jiān)測數據，編制報告 與圖表，并可輸入中心數據庫或上網查詢；3、收集并可長期儲存指定的監(jiān)測數據及各種運行資料、環(huán)境資料備案檢索；4、系統(tǒng)具有監(jiān)測項目超標及子站狀態(tài)信號顯示、報警功能；5、具有自動運行、停電保護、來電自動恢復功能；6 運維狀態(tài)測試，例行維修和應急故障處理；三、污染物在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案1、環(huán)境空氣質量在線監(jiān)測解決方案空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)可實現區(qū)域空氣質量的在線自動監(jiān)測，能全天候、連續(xù)、自動地監(jiān)測環(huán)境空氣中的二氧化硫、 二氧化氮、臭氧和可吸入顆粒物的實時變化 情況，迅速、準確的收集、處理監(jiān)測數據，能及時、準確地反映區(qū)域環(huán)境空氣質 量狀況及變化規(guī)律，為環(huán)保部門的環(huán)境決策、環(huán)境管

3、理、污染防治提供詳實的數 據資料和科學依據。1.1系統(tǒng)構成環(huán)境空氣質量在線監(jiān)測系統(tǒng)包括監(jiān)測子站、中心站、質量保證實驗室和 系統(tǒng)支持實驗室。子站的主要任務是對環(huán)境空氣質量和氣象狀況進行連續(xù)自動監(jiān) 測，由采樣裝置、監(jiān)測分析儀、校準設備、氣象儀器、數據傳輸設備、子站計算 機或數據采集儀以及站房環(huán)境條件保證設施等組成，如下圖所示：環(huán)境空氣質量監(jiān)測的參數主要包括 S02 NOX 03 CO PM10（2.5）、氣象參數1.2系統(tǒng)特點1.2.1系統(tǒng)集成優(yōu)勢核心儀表采用該領域內國際先進水平的廠商產品， 具有多項認證，如USEPATUVCE CPA等;可提供不同類型空氣站解決方案，如四類常規(guī)空氣質量監(jiān)測站、路

4、邊空氣質量監(jiān) 測站、移動空氣質量監(jiān)測站等；擁有世界最先進的環(huán)境空氣質量痕量級分析儀，最低檢測限達到50ppt，廣泛應用于空氣質量背景站和農村監(jiān)測站；在系統(tǒng)集成上完美發(fā)揮各儀表特點，充分顯示產品技術先進性，并具有專用的數 據采集系統(tǒng)，與API或HORIBA儀器采用數據式通訊，中心數據管系統(tǒng)AQMS-EGRP 能夠真正的實現對API或HORIBA分析儀的數據采集、運行控制和遠程管理；1.2.2儀表級優(yōu)勢儀表采用模塊化設計，便于維修，能耗小，具有極小的溫度漂移，并有雙開關電 源，抗干擾能力強，可靠性高；儀器內置數據采集器，可存儲一百萬個數據，并具有以太網接口，可直接連接企 業(yè)局城網；各儀表具有獨特的

5、預診斷功能，極大減少儀器故障對數據捕獲率的影響；儀器具有內置的自動校準功能，只要按自動校準功能鍵就可以實現傳統(tǒng)的煩瑣的 校準工作，用戶可以在自動周期校準界面的菜單中設置自動校準的開始時間、間隔時間和量程；可根據被測氣體濃度的瞬時值和平均值自動地選擇最合適的量程，作為可選項， 即使隨意設定任何量程（最大量程比在10%內），量程自動選擇功能仍可使用； 環(huán)境壓力自動補償功能確保了檢測結果穩(wěn)定可靠， 避免當時大氣壓力和所處位置 的影響；2、環(huán)境空氣重金屬在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案大氣顆粒物是一種重要的空氣污染物， 對環(huán)境影響很大。引起人們普遍關注的 有總懸浮顆粒物（TSP）、可吸入顆粒物（PM10）、可入肺

6、顆粒物（PM2. 5）。隨著人 們的環(huán)保認識不斷加深，對PM2.5中所含有各類有毒物質有深入的了解。 重金屬 污染物（也包括As等類重金屬）作為人們耳熟能詳的有毒污染物，PM2.5重金屬的危害性有目共睹。因此，加強PM2.5中重金屬元素的監(jiān)測是環(huán)保部門迫切需 求。2.1系統(tǒng)構成動態(tài)加熱采樣裝置、抽取系統(tǒng)、X熒光光譜儀、數據分析軟件組成（如下圖所示：） 儀器以恒定的工況流量將空氣吸入顆粒物切割器中，以PM2.5為例，動力學直 徑在2.5um附近及以下的顆粒污染物進入到儀器的富集系統(tǒng)中。經過一段時間的 富集后，富集系統(tǒng)自動切換成B射線分析系統(tǒng)，利用B射線的衰減與顆粒物的 質量濃度成指數的關系，對顆

7、粒物的質量濃度進行分析。然后卷膜系統(tǒng)精確地將 富集有空氣顆粒物的濾紙移動到 X射線熒光分析系統(tǒng)，分別利用X射線熒光的能 量和強度對顆粒物中的元素成分進行定性和定量的分析，分析后數據通過通訊接口至管理平臺。缶-L i LL 丄2.2系統(tǒng)特點空氣顆粒物濃度、大氣重金屬濃度一體式協同測量，為污染溯源及源解析提供更 精準數據；TSR PM10 PM2.5三種切割器可供用戶選擇，應用于不同的環(huán)境評價場合；鉛、鎘、砷等30多種重金屬含量精確測量，最低檢出限在 pg/m3量級；從光管、探測器、數字多道分析器（DCM）到整機，數十項XRF核心技術發(fā)明專 利；具有國家級技術證書和測試報告，儀器的可靠性、準確性得

8、到充分驗證；3、水質在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案水質在線監(jiān)測系統(tǒng)是一套以在線自動分析儀器為核心，運用現代傳感器技術、自動檢測技術、自動控制技術、計算機應用技術以及配套的軟件和通訊網絡組成 的一個綜合性在線自動監(jiān)測體系。方案技術平臺基于微定量分析技術及系統(tǒng)智能 集成技術，系統(tǒng)通過對水樣取樣及預處理系統(tǒng)進行控制，從而實現了水樣的環(huán)境參數進行測量控制預警等功能。3.1系統(tǒng)構成本系統(tǒng)是由污水排放監(jiān)測點、監(jiān)測中心站組成的污水監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現對 企業(yè)廢水和城市污水的自動采樣、流量的在線監(jiān)測和主要污染因子的在線監(jiān)測； 實時掌握企業(yè)及城市污水排放情況及污染物排放總量，實現監(jiān)測數據自動傳輸； 由監(jiān)測點對水質參數自

9、動采集、 處理、保存和遠程通訊傳輸，監(jiān)測中心站的計算 機控制中心進行數據匯總、整理和綜合分析；監(jiān)測信息傳至環(huán)保局，由環(huán)保局對 企業(yè)進行監(jiān)督管理。系統(tǒng)圖如下：主要監(jiān)測參數：pH、電導率、溶解氧、懸浮物、COD NH-N、總磷、總磷、總氮、氟化物、氯離子、氰化物、酚、 TOC重金屬、流速流量等。3.1.1污水處理監(jiān)測點利用各種傳感器或專用儀表，采集與污水處理有關的物理、 化學參數。如污水處理設備運行狀況，工業(yè)用水排放污水流量，污水 PH值，污 水的相對濁度等。各種數據從監(jiān)測儀的通信口傳送到 GPRS DTU，由GPRS DTU 把數據打成TCP/IP包，發(fā)送到GPRS DTU中設定的具有固定IP地

10、址或者域名 的監(jiān)控中心站數據中心服務器端口上。3.1.2監(jiān)控中心站計算機系統(tǒng)主要由數據通信子系統(tǒng)、數據處理子系統(tǒng)和報表系 統(tǒng)組成，主要完成的功能有數據通信，數據處理，報表統(tǒng)計報表統(tǒng)計分析等。3.1.3數據處理子系統(tǒng)、報表系統(tǒng)作為主要的人機交互界面，收監(jiān)測點傳輸來的 信息和其他污染源的監(jiān)測信息；負責對監(jiān)測信息分類、篩選和綜合分析；完成對 數據的統(tǒng)計、運算、處理，能自動生成各種報表；具有存儲、顯示、記錄、打印、 統(tǒng)計等功能，而且還可以向監(jiān)測點發(fā)送有關查詢命令和控制信息。3.1.4各監(jiān)測點的GPRS DTU上電后自動撥到GPRS網絡，和預先設定的IP地 址或者域名建立TCP鏈路，這樣監(jiān)控中心和各個監(jiān)

11、測點間就實現了雙向傳輸數 據。3.2系統(tǒng)特點3.2.1建設周期短，成本低：GPRS無線網絡可為系統(tǒng)提供了簡單高效的通信傳輸手段。中國移動 GPRS系 統(tǒng)可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業(yè)務平臺上構建在線監(jiān) 測系統(tǒng)，無線數據傳輸具有可充分利用現有網絡， 縮短建設周期，降低建設成本 的優(yōu)點，而且設備安裝方便、維護簡單。3.2.2實時性強：由于GPRS具有實時在線特性，系統(tǒng)無時延，無需輪巡就可以同步接收、處理 所有數據采集點的數據?？珊芎玫臐M足系統(tǒng)對數據采集和傳輸實時性的要求。323可對環(huán)保設備進行遠程控制：通過GPRS雙向通訊方式還可實現對環(huán)保設備進行遠程控制，進行參數調整、 開

12、關等控制作用。324集抄范圍廣：GPRS覆蓋范圍廣，在無線GPRS網絡的覆蓋范圍之內，都可以完成對設備的 控制和管理。而且，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū) 的接入需求。325系統(tǒng)的傳輸容量大：環(huán)保數據中心要和每一個數據采集點保持實時連接。由于數據采集點數量眾多， 系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數據傳輸的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發(fā)性數據的需要。3.2.6數據傳送速率高：每個數據采集點每次數據傳輸量在 10Kbps之內。GPRS網絡傳送速率理論上可 171.2kbit/s，目前GPRS實際數據傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足本系統(tǒng) 數據傳輸速率（ 10Kbps）的需

13、求。3.2.7通信費用低：采用包月計費方式，運營成本低。3.2.8系統(tǒng)易于擴展和維護：由于GPRS通信是基于IP地址的數據分組通信網絡，因此監(jiān)測中心計算機需要 一個固定的IP地址或固定的域名，各個數據采集點采用 GPRS模塊通過IP地 址或域名來訪問該主機，從而進行數據通信。4、固定污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS ）解決方案污染源煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，也稱CEMS系統(tǒng)。系統(tǒng)通過在線連續(xù)監(jiān)測煙氣固定污 染源排放，把采集的各項排污數據通過 Modem、GPRS TCP IP等傳輸給環(huán)保 職能部門，為環(huán)保職能部門提供關于排污申報、 總量控制、排污收費及時有效的 數據資料，對推動環(huán)保職能部門在控制大氣污染、

14、改善空氣質量的標準、政策、 法規(guī)方面提供準確的量化依據。4.1系統(tǒng)構成污染源煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由采樣子系統(tǒng)、預處理子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測子 系統(tǒng)、顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣參數監(jiān)測子系統(tǒng)、數據采集控制子系統(tǒng)、輔助系 統(tǒng)及站房組成。如下圖所示：米樣子系統(tǒng):氣體采樣探頭是插入煙道氣體采集點，采集樣品氣體的部件。采樣探頭裝置具有 電加熱伴熱功能，能自行加熱并實施溫控。該裝置適用于燃燒過程后氣樣的連續(xù) 米集。預處理子系統(tǒng): 煙氣預處理系統(tǒng)用于完成樣氣的凈化、除塵、除濕、排水，提高了系統(tǒng)的可靠性、 穩(wěn)定性及檢測結果的重復性，降低了運行維護成本。氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng) 氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)采用紫外光譜法進行分

15、析，該分析儀能夠測量S02 NOx 02、CO C02等氣體的濃度，具有測量精度高、可靠性高、響應時間快、適用范 圍廣等特點，各項指標達到或超過國內外同類產品，可廣泛應用于環(huán)保在線監(jiān)測、 工業(yè)控制、安全監(jiān)測等場合。顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)：顆粒物監(jiān)測系統(tǒng)采用激光背向散射法測定煙塵濃度：煙氣參數監(jiān)測子系統(tǒng)：采用皮托管測流速，壓力傳感器測壓力，溫度傳感器測溫度，煙氣濕度采用高溫 電容濕度傳感器測量：數據采集傳輸及控制子系統(tǒng)：由數據采集儀、工控機、顯示器和系統(tǒng)軟件等組成。數據采集儀主要工作是將各 個分析儀的分析結果最終采集儲存并能夠在工控機屏幕上進行實時顯示，生成圖表，并接受數據采集傳輸儀的訪問，提供現場數

16、據： 輔助系統(tǒng):輔助系統(tǒng)由供電系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)等組成。自動監(jiān)測系統(tǒng)采用雙供電系統(tǒng)，并配備upse壓電源。防雷系統(tǒng)采用專用工業(yè)防 雷器，兩級防雷措施。4.2系統(tǒng)特點 421系統(tǒng)可自動連續(xù)測定分析混合氣體中的 SO2 NOx CO CO2 O2 C2H4等氣態(tài)污染物濃度，同時還能檢測排放煙氣中煙塵以及檢測過程參數；4.2.2系統(tǒng)的數據采集和處理系統(tǒng)具有數據存儲、處理、識別無效數據等功能， 能夠控制CEMS勺日常工作，包括：自動校正循環(huán)，自動反吹采樣系統(tǒng)過濾器和 探頭，提供認證測試和檢測所需資料；4.2.3兼容各種傳輸方式，可實現多級聯網；實現現場數據實時傳送，遠程故障 診斷；4.2.4標準模塊化設計

17、，具有高可靠性、安全性、可維修性和可擴展性。預留了 一定的接口和容量。CEM可與電廠、電力局、環(huán)保局的局域網連接，可以遠程 通訊；4.2.5系統(tǒng)分析儀器具有自我診斷功能。這些診斷功能包括檢測源和探頭的失效、超出量程報警，并具有主要儀器部件故障警報功能；4.2.6儀器和系統(tǒng)日志功能，記錄系統(tǒng)的各運行狀態(tài)參數，為系統(tǒng)數據的準確性 和可靠性作為溯源的基礎；4.2.7采用電加熱控溫直接抽取取樣方式，輔助環(huán)節(jié)少，可靠性高，能真實反映 煙氣成分含量；|4.2.8系統(tǒng)具有自動標氣測試功能，可以自動完成系統(tǒng)校核功能，減少維護工作 1量;4.2.9采用工控機控制，自動化程度高，可采集系統(tǒng)的詳細狀態(tài)信息，可作為數

18、 據有效性審核的最有利資源；5、VOSs在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案揮發(fā)性有機化合物（Volatile Organic Compounds, 以下簡稱VOCS是指沸點 在50-260 C之間，常溫常壓下蒸氣壓大于 13.332pa，分子量范圍約在16amu- 250amu（ amu為原子量單位）的有機化合物的總稱，其成分包括烴類、含氧烴、 鹵代烴、低沸點多環(huán)芳烴等多種類型，是環(huán)境空氣主要污染物之一。VOCi排放總量和防治難度大，易引起光化學污染、大氣霧霾，嚴重危害人體健康。VOCi主要來源于固定污染源排放，涉及行業(yè)較多，以有機溶劑、石油化工、表 面涂裝等行業(yè)為主。DB12/524-2014工業(yè)企揮發(fā)性

19、有機物排放控制標準，對 石油化工、醫(yī)藥制造、橡膠制造、涂料制造、電子工業(yè)等多個行業(yè)的VOCS排放限值及在線監(jiān)測方法進行了詳細要求，監(jiān)測因子主要包括非甲烷總烴、苯、甲苯 和二甲苯等。5.1系統(tǒng)構成 污染源VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由采樣系統(tǒng)、預處理系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測系統(tǒng)、 煙氣參數監(jiān)測系統(tǒng)、數據采集控制系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)組成。如下圖所示：5.2系統(tǒng)特點521預處理模塊采用120度以上的全熱法采樣技術，樣品流路采用特氟隆惰性 材料，有效避免高沸點物質的吸附，保證了測量的準確性；5.2.2VOCS分析模塊采用GC-FID技術，可同時檢測甲烷/非甲烷總烴、苯系物（苯、 甲苯、乙苯、鄰間對-二甲苯），也可根據客戶需求分析其它成分（環(huán)氧乙烷、 環(huán)氧丙烷、酮類、酯類等）；5.2.3采樣系統(tǒng)具有自動吹掃功能，可自動去除濾芯表面的粉塵，延長濾芯使用 壽命；系統(tǒng)具備自動校準功能，無需值守，最大限度減少維護量；5.2.4系統(tǒng)具備斷電保護功能，現場意外停電時可自動置換主流路內的殘留氣體，保護流路器件和分析元件；5.2.5具備正壓防爆