防爆型廠界揮發(fā)性有機物
在線監(jiān)測方案
一、項目概述
1.1 項目背景
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，污染源的種類日益增多，特別是化工區(qū)、工業(yè)集中區(qū)及周邊環(huán)境，污染方式與生態(tài)破壞類型日趨復(fù)雜，環(huán)境污染負荷逐漸增加，環(huán)境污染事故時有發(fā)生。同時，隨著公眾環(huán)境意識逐漸增強，各類環(huán)境污染投訴糾紛日益頻繁，因此對環(huán)境監(jiān)測的種類、要求越來越高。在“十二五”期間，政府著力打造以空氣環(huán)境監(jiān)測，水質(zhì)監(jiān)測，污染源監(jiān)測為主體的國家環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，形成了我國環(huán)境監(jiān)測的基本框架。“十三五”規(guī)劃建議中已經(jīng)明確“以提高環(huán)境質(zhì)量為核心”，從目前環(huán)保部力推的“氣，水，土三大戰(zhàn)役”的初步效果來看，下一步對于環(huán)境質(zhì)量的改善則是對于現(xiàn)有治理設(shè)施和治理手段的檢驗。而對于三個領(lǐng)域治理效果的檢驗，依賴于全面有效的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
印發(fā)的《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案的通知》提出建設(shè)主要目標：到2020年，全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)基本實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量、重點污染源、生態(tài)狀況監(jiān)測全覆蓋，各級各類監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)互聯(lián)共享，監(jiān)測預(yù)報預(yù)警、信息化能力和保障水平明顯提升，監(jiān)測與監(jiān)管協(xié)同聯(lián)動，初步建成陸海統(tǒng)籌、天地一體、上下協(xié)同、信息共享的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)調(diào)研大部分企業(yè)具備簡單治理技術(shù)，即將生產(chǎn)車間內(nèi)生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生的VOCs污染物通過管道集氣罩收集后通過活性炭吸附裝置處理以后進行排放，但園區(qū)內(nèi)存在著有組織排放超標和無組織排放的問題，為督促企業(yè)改進生產(chǎn)工藝和治理裝置，減少無組織排放，建議園區(qū)部署網(wǎng)格化區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)。
系統(tǒng)部署可提高各工業(yè)工園區(qū)污染源準確定位能力，同時快速直觀的分析出污染源周邊的相關(guān)信息，通過整合各類地理信息資源和環(huán)境保護業(yè)務(wù)資源，建立統(tǒng)一的環(huán)境信息資源數(shù)據(jù)庫，將空間數(shù)據(jù)與動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)、動態(tài)監(jiān)管數(shù)據(jù)、政策法規(guī)數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行無縫銜接。為管理者提供直觀、高效、便捷的管理手段，提高環(huán)保業(yè)務(wù)管理能力，綜合管理與分析的決策能力。同時根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的不同，對數(shù)據(jù)進行橫向的層次劃分，通過應(yīng)用人員層次的不同，對數(shù)據(jù)進行縱向的層次劃分，明晰信息的脈絡(luò)，方便數(shù)據(jù)的管理。
實施園區(qū)揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng)已是必然趨勢。如，在丹麥等許多北歐城市，建設(shè)的城市揮發(fā)性有機物監(jiān)測站，能結(jié)合當天的氣象參數(shù)及交通流量情況，預(yù)報當天交通干道上的揮發(fā)性有機物變化。在香港，香港環(huán)境保護署在銅鑼灣、中環(huán)及旺角建立了“城市 監(jiān)測”系統(tǒng)，通過適時發(fā)布的空氣監(jiān)測結(jié)果，讓公眾了解城市空氣污染指數(shù)的高低。
國內(nèi)大中型城市已開展了城市揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)。從 2012 年開始,深圳、武漢、江蘇、廣州等城市采用固定式或移動式兩種方式建設(shè)城市揮發(fā)性有機物監(jiān)測站，實時關(guān)注城市揮發(fā)性有機物變化狀況。全天連續(xù)自動監(jiān)測揮發(fā)性有機物濃度變化，并可根據(jù)實際需要調(diào)整和增減監(jiān)測因子。我公司開發(fā)的廠界型揮發(fā)性有機物監(jiān)測系統(tǒng)為管理部門實施空氣污染治理提供科學依據(jù)。進而園區(qū)知道環(huán)境實時質(zhì)量變化情況，方便園區(qū)進行合理的決策。
1.2 編制依據(jù)
《關(guān)于申報財政主要污染物減排專項資金國家環(huán)境空氣監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)項目有關(guān) 事項的通知》;
《環(huán)境揮發(fā)性有機物標準》GB 3095-2012；
《環(huán)境數(shù)據(jù)庫設(shè)計與運行管理規(guī)范》；
《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》GB 3096-93；
《關(guān)于實施<環(huán)境揮發(fā)性有機物標準>（GB3095-2012）的通知》；
《財政主要污染物減排專項資金國家環(huán)境空氣監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)項目（二期）建設(shè) 方案》；
《關(guān)于推進環(huán)境監(jiān)測服務(wù)社會化的指導(dǎo)意見》（環(huán)發(fā)【2015】20 號）；
《計算機軟件需求說明編制指南》（GB/T9385）；
《計算機軟件質(zhì)量保證計劃規(guī)范》（GB/T12504）；
《信息處理系統(tǒng)計算機系統(tǒng)配置圖符號及約定》（GB/T14085）《關(guān)于印發(fā)國家環(huán)境保護“十二五”規(guī)劃的通知》（國發(fā)〔2011〕42號）；
《關(guān)于加強環(huán)境保護重點工作的意見》（國發(fā)〔2011〕35號）；
《大氣污染防治行動計劃》（國發(fā)〔2013〕37號）；
《 國家發(fā)展改革委 關(guān)于印發(fā)國家環(huán)境監(jiān)管能力建設(shè)“十二五”規(guī)劃的通知》（環(huán)發(fā)〔2013〕61號）；
《辦公廳關(guān)于推進應(yīng)急體系重點項目建設(shè)的實施意見》（國辦函〔2013〕3號）；
《關(guān)于印發(fā)〈化學品環(huán)境風險防控“十二五”規(guī)劃〉的通知》（環(huán)發(fā)〔2013〕20號）；
《國家環(huán)境監(jiān)測“十二五”規(guī)劃》（環(huán)發(fā)〔2011〕112號）
《關(guān)于印發(fā)〈*的環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)綱要（2010-2020）〉的通知》（環(huán)發(fā)〔2009〕156號）；
《關(guān)于加強化工園區(qū)環(huán)境保護工作的意見》（環(huán)發(fā)〔2012〕54號）；
《關(guān)于印發(fā)〈全國環(huán)保部門環(huán)境應(yīng)急能力建設(shè)標準〉的通知》（環(huán)發(fā)〔2010〕146號）；
《關(guān)于加強環(huán)境應(yīng)急管理工作的意見》（環(huán)發(fā)〔2009〕130號）；
《關(guān)于印發(fā)〈2013年全國環(huán)境應(yīng)急管理工作要點〉的通知》（環(huán)辦〔2013〕10號）；
《財政主要污染物減排專項資金管理暫行辦法》（財建〔2007〕67號）；
《財政主要污染物減排專項資金項目管理暫行辦法》（環(huán)發(fā)〔2007〕67號）
。
1.3相關(guān)技術(shù)標準規(guī)范
《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準》(DB12/524-2014)
《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3095-2012）
《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）
《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測規(guī)范》（試行）（總局公告2007年第4號）
《污染源自動監(jiān)控管理辦法》（總局令第28號）
《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 75-2007）
《固定污染源監(jiān)測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 373-2007）
《固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 397-2007）
《大氣污染物無組織排放監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》（HJ/T 55-2000）
《環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 193-2005）
《環(huán)境空氣質(zhì)量手工監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 194-2005）
《環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 630-2011）
《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ 589-2010）
《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》（HJ/T 212-2005）
《污染源在線自動監(jiān)控監(jiān)測數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求》（HJ 477-2009）
《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》（HJ/T 76-2007）
《環(huán)境信息術(shù)語》（HJ/T 416-2007）
《環(huán)境信息分類與代碼》（HJ/T 417-2007）
《環(huán)境數(shù)據(jù)庫設(shè)計與運行管理規(guī)范》（HJ/T 419-2007）
1.4 概述
本系統(tǒng)采用采用的PID光離子傳感器技術(shù)測量大氣中揮發(fā) 性 有 機 物 濃度；本系統(tǒng)采用進口傳感器，靈敏度高、檢測快速、 可實現(xiàn)樣品無損測試及網(wǎng)格化監(jiān)控管理。二、總體設(shè)計
2.1 設(shè)計原則
本系統(tǒng)設(shè)計遵守相關(guān)的國家、省市法規(guī)與行業(yè)規(guī)范，符合國家和地方的各種標準 和規(guī)定。遵循以下原則：2.1.1 實用性與*性的統(tǒng)一
在適度超前的原則下，盡量采取目前國際上流行的主流*監(jiān)測技術(shù)。
系統(tǒng)具有使用的靈活性，包括：具有靈活可變的定制功能、提供靈活方便的信息 查詢與數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能。
系統(tǒng)運行流暢、穩(wěn)定，數(shù)據(jù)查詢能快速響應(yīng)。
2.1.2 可擴展性
系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計必須具有良好的擴展性，根據(jù)需要可以增加項目，如噪音，氣象參數(shù)，日照量等。
系統(tǒng)數(shù)據(jù)既滿足短期內(nèi)的業(yè)務(wù)需要，也要滿足以后業(yè)務(wù)發(fā)展的要求。在網(wǎng)絡(luò)、軟 件、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計上要做到接口標準、開放性好，滿足以后與其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)及與 其它政府部門或上級機關(guān)系統(tǒng)縱向與橫向的聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和數(shù)據(jù)共享的要求。
2.1.3 安全性、保密性和共享性原則
系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)遵循安全性、保密性和共享性原則，處理好數(shù)據(jù)資源共享與數(shù)據(jù)安全保密的關(guān)系。
信息系統(tǒng)的設(shè)計必須嚴格按照國家的有關(guān)規(guī)定，采取必要的安全防范措施和手 段，在軟件系統(tǒng)的設(shè)計上將安全性的設(shè)計擺在重要位置，嚴格的權(quán)限控制和管 理。
2.1.4 標準化原則
符合我國國家標準、標準、環(huán)保部相關(guān)技術(shù)規(guī)范和要求。各種構(gòu)件優(yōu) 選符合國家標準的型材和通用件，以利于系統(tǒng)的維護和管理。2.2 技術(shù)路線
本系統(tǒng)儀器主體結(jié)構(gòu)如下圖，可分為主體和用戶界面，兩個部分可以分開放置， 也可裝在一起。系統(tǒng)儀器主要由測量部分與控制器部分組成。氣體測量部分主要為揮發(fā)性有機物監(jiān)測模塊；控制器部分分為功能層、軟件層、中間層和硬件層四部分。
三、系統(tǒng)組成
揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng)由揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測模塊與監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)等組 成。通過對環(huán)境空氣現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計、分析等方式處 理后，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心儲平臺滿足了環(huán)境監(jiān)管部門實時性與精細化監(jiān)管的長效管理需求。
3.1 揮發(fā)性有機物監(jiān)測模塊
3.1.1 原理：用光離子傳感器（PID）測量技術(shù)分析技術(shù)來實現(xiàn)揮發(fā)性有機物 TVOC 的測量；
3.1.2 揮發(fā)性有機物監(jiān)測圖：
氣體監(jiān)測模塊主要由測量因子對應(yīng)的氣體傳感器和一個安裝板組成。傳感器以 3 個螺絲固定在安裝板上，中間用橡膠圈密閉，本項目默認測量的氣體因子是 TVOC，測量因子可以根據(jù)客戶需求或現(xiàn)場情況，通過更換氣體傳感器，替換或增減。
本系統(tǒng)針對此設(shè)計了一個傳感器安裝板，每個安裝板有1個傳感器安裝位，每個 位置有一個小氣室，氣室大小和樣氣流量、流速有關(guān)，太大影響氣室內(nèi)濃度與樣氣的 濃度一致性；太小會產(chǎn)生高氣壓，影響傳感器測量結(jié)果。氣室由底下的氣路連接，安裝板兩側(cè)有進出氣口。
每個氣體傳感器都配有一個前置放大板，傳感器的針腳就固定在前置放大板的針 套里，傳感器信號經(jīng)過前置放大板信號的 IV 轉(zhuǎn)換、信號放大、低通濾波后輸出模擬信 號，再經(jīng)過 24 位高精度 ADC 采集，軟件算法處理等，最終界面顯示出濃度值。
3.1.2 技術(shù)參數(shù)：
| 廠界型揮發(fā)性有機物在線報警監(jiān)控系統(tǒng) | ||
| 項目 | 指標 | |
| VOCS監(jiān)測系統(tǒng)基本參數(shù) | 測量原理 | PID |
| 測量氣體 | 揮發(fā)性有機物（VOCS） | |
| 測量范圍 | 0-50ppm（可選，未列出量程可定制） | |
| 重復(fù)性 | ±2% | |
| 檢測精度 | ±3%F.S | |
| 分 辨 率 | 0.01ppm | |
| 功耗 | 30W | |
| 響應(yīng)時間 | T90 < 20 s | |
| 工作溫度 | -20℃～+60℃（特殊要求需定制） | |
| 工作濕度 | ≤95%RH，無冷凝（濕度>90%RH，凝露可配過濾器） | |
| 儀器配置單 | 外箱 | 防水外箱（帶透明視窗） |
| 報警 | 聲光報警 | |
| 監(jiān)測單元 | VOC監(jiān)測模塊兒 | |
| 檢測方式 | 擴散式（泵吸式可選） | |
| 安裝方式 | 立桿抱箍安裝，配3米立桿 | |
| 信號接收 | 標配輸入 | RS485 |
| 標配輸出 | 全網(wǎng)通DTU數(shù)采模塊，GPRS無線傳輸；485有限輸出可選 | |
| 供電方式 | 市電 | 220V，50A |
| 戶外機箱 | 戶外防水 | 隔爆型 |
四. 數(shù)據(jù)采集處理與監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)
數(shù)據(jù)采集處理與監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的主要功能，是實時接收來自各測站的實時監(jiān)測數(shù) 據(jù)，并將接收的數(shù)據(jù)進行解調(diào)、分析、處理，標注錯誤。根據(jù)信息的不同類型采用相 應(yīng)的方式進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，再經(jīng)過分類后將其存入數(shù)據(jù)庫中，并可以根據(jù)相關(guān)信息生 成各種信息、統(tǒng)計報表。如監(jiān)測站點數(shù)據(jù)超標或異常，通過網(wǎng)絡(luò)的方式通知相關(guān)人 員。
4.1 揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測終端特點
u 用料充足，結(jié)構(gòu)扎實：采用 1.2mm 厚的工程級冷軋?zhí)间摪澹飨潴w采用無縫焊接， 結(jié)構(gòu)穩(wěn)固牢固；u 安裝方便，配件齊全：壁掛式、立桿式安裝方便可選；
u 模塊化設(shè)計，方便隨時增加監(jiān)測參數(shù)；
u AC220V 供電系統(tǒng)+太陽能供電系統(tǒng)可選配置，推薦使用 AC220V 供電；
u RS485 Modbus、4G LTE 通信方式可選；
u 采用動態(tài) PID 控制方式，有效解決濕度對VOC監(jiān)測的影響；
u 工業(yè)級PID檢測傳感器，測量結(jié)果準確、可靠。
u 實時曲線繪制；
u 平臺隨時查看；
五、施工安裝
廠界點1：工廠廠區(qū)北側(cè)方向的揮發(fā)性有機物
廠界點2：工廠廠區(qū)西側(cè)方向的揮發(fā)性有機物
廠界點3：工廠廠區(qū)東側(cè)方向的揮發(fā)性有機物
廠界點4：工廠廠區(qū)南側(cè)方向的揮發(fā)性有機物
廠區(qū)周圍4個監(jiān)測點監(jiān)測因子TVOC
5.2設(shè)備安裝
5.2.1安裝清單：
表1 裝箱清單
| 序號 | 名稱 | 規(guī)格 | 數(shù)量 | 備注 |
| 1 | YF-8801-VOC主機 | 500*400*150mm | 1 | |
| 2 | 八寸觸摸顯示屏 | TFT，液晶 | 1 | |
| 3 | DTU | 4G全網(wǎng)通 | 1 | |
| 4 | 傳感器單元 | PID型 | 1 | |
| 5 | 控制單元 | 奕帆 | 1 | |
| 6 | 戶外立桿帶避雷針 | 1.5m*2 | 1 | |
| 7 | 主機抱箍 | 130*73.2*30mm | 2 | |
| 8 | 主機抱箍螺母 | M10 | 4 | |
| 9 | 主機抱箍螺釘 | M10*40mm | 4 | |
| 10 | 立桿膨脹螺栓(整套) | M14*200 | 4 | |
| 11 | 三芯電源線一根 | 約2.5m，一邊為航空插頭，另一邊鍍錫裸線 |
5.2.2基礎(chǔ)施工：
方案一：地面挖80cm*80cm*80cm（深度）坑，在坑內(nèi)進行水泥灌注。如圖所示：
方案二：地籠+水泥填充：可直接M14螺栓緊固
5.2.3設(shè)備安裝
1）找出主機和主機安裝抱箍，將安裝抱箍支架用M10*40的螺釘和M10螺母固定。供電線由立桿內(nèi)部，或者沿立桿壁布好。
2) 立桿安裝
步，找到兩截1.5米立桿，避雷針。第二步將兩截立桿用螺紋連接，安裝好避雷針，將設(shè)備整體立起來，用12*150膨脹螺栓將立桿固定在水泥灌注上，放上平墊并用螺母鎖緊，如下圖1-2所示:
3）設(shè)備聯(lián)網(wǎng)
SIM卡安裝說明
設(shè)備運行前，首先安裝SIM卡，SIM卡安裝由右往左插入主板右上側(cè)卡槽中，如下圖所示：（如需取出SIM卡，可用牙簽等細尖物體下按卡槽旁的黃色小按鈕，即可取出。）
設(shè)備啟動
打開機箱接通電源（交流電220V）
打開設(shè)備電源開關(guān)（合閘）
查看各指示燈是否正常
指示燈說明
工作狀態(tài)：主板工作狀態(tài)。閃爍：正常；其他：異常。G1：GPRS工作狀態(tài)。閃爍：正常；其他：異常/未供電。
G2：GPRS信號指示。亮：信號正常；滅：無信號。
G3：GPRS連接服務(wù)器A狀態(tài)。亮：已連接；滅：未連接。
G4：GPRS連接服務(wù)器B狀態(tài)。亮：已連接；滅：未連接。
G5：GPRS數(shù)據(jù)傳輸指示。快速閃爍：有數(shù)據(jù)正在傳輸；滅：無數(shù)據(jù)傳輸。
設(shè)備維護
主機被設(shè)計為可以長期連續(xù)運行，通常不需要特別維護。僅光學元件緩慢污染情況，需要定期清潔處理。注意：
所有內(nèi)部的光學器件出廠前經(jīng)專用工具調(diào)整安裝，用戶不得自行進行調(diào)整。
故障處理
下表列出了可能出現(xiàn)的故障現(xiàn)象、原因及處理方法：| 現(xiàn)象 | 可能原因及處理辦法 | |
| 1 | 風扇不轉(zhuǎn)動 | 檢測電源線連接是否正常，確認電源線的連通 |
| 2 | 主控板“工作狀態(tài)”指示燈不亮 | 主控板電源線連接是否正常，確認電源線的連通 |
| 3 | 服務(wù)器接收不到數(shù)據(jù) | 天線是否接好，SIM卡是否安裝 |
| 4 | 主板屏幕無顯示 | 1.主板供電是否有電 2.液晶顯示器線是否連接正常 |
制造商的責任
在下列情況下才認為應(yīng)對設(shè)備的安全性、可靠性和性能負責，即：
l 裝配操作、調(diào)試、性能改進和維修均由我公司認可的人員進行；
l 有關(guān)的電氣設(shè)備符合國家標準；
l 按照操作指導(dǎo)使用設(shè)計；
