防爆型廠界揮發性有機物
在線監測方案
一、項目概述
1.1 項目背景
隨著經濟的快速發展，污染源的種類日益增多，特別是化工區、工業集中區及周邊環境，污染方式與生態破壞類型日趨復雜，環境污染負荷逐漸增加，環境污染事故時有發生。同時，隨著公眾環境意識逐漸增強，各類環境污染投訴糾紛日益頻繁，因此對環境監測的種類、要求越來越高。在“十二五”期間，政府著力打造以空氣環境監測，水質監測，污染源監測為主體的國家環境監測網絡，形成了我國環境監測的基本框架。“十三五”規劃建議中已經明確“以提高環境質量為核心”，從目前環保部力推的“氣，水，土三大戰役”的初步效果來看，下一步對于環境質量的改善則是對于現有治理設施和治理手段的檢驗。而對于三個領域治理效果的檢驗，依賴于全面有效的環境監測網絡。
印發的《生態環境監測網絡建設方案的通知》提出建設主要目標：到2020年，全國生態環境監測網絡基本實現環境質量、重點污染源、生態狀況監測全覆蓋，各級各類監測數據系統互聯共享，監測預報預警、信息化能力和保障水平明顯提升，監測與監管協同聯動，初步建成陸海統籌、天地一體、上下協同、信息共享的生態環境監測網絡。
根據調研大部分企業具備簡單治理技術，即將生產車間內生產工藝所產生的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，但園區內存在著有組織排放超標和無組織排放的問題，為督促企業改進生產工藝和治理裝置，減少無組織排放，建議園區部署網格化區域監控系統。
系統部署可提高各工業工園區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信息，通過整合各類地理信息資源和環境保護業務資源，建立統一的環境信息資源數據庫，將空間數據與動態監測數據、動態監管數據、政策法規數據等業務數據進行無縫銜接。為管理者提供直觀、高效、便捷的管理手段，提高環保業務管理能力，綜合管理與分析的決策能力。同時根據業務應用的不同，對數據進行橫向的層次劃分，通過應用人員層次的不同，對數據進行縱向的層次劃分，明晰信息的脈絡，方便數據的管理。
實施園區揮發性有機物在線監測系統已是必然趨勢。如，在丹麥等許多北歐城市，建設的城市揮發性有機物監測站，能結合當天的氣象參數及交通流量情況，預報當天交通干道上的揮發性有機物變化。在香港，香港環境保護署在銅鑼灣、中環及旺角建立了“城市 監測”系統，通過適時發布的空氣監測結果，讓公眾了解城市空氣污染指數的高低。
國內大中型城市已開展了城市揮發性有機物在線監測系統的建設。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城市揮發性有機物監測站，實時關注城市揮發性有機物變化狀況。全天連續自動監測揮發性有機物濃度變化，并可根據實際需要調整和增減監測因子。我公司開發的廠界型揮發性有機物監測系統為管理部門實施空氣污染治理提供科學依據。進而園區知道環境實時質量變化情況，方便園區進行合理的決策。
1.2 編制依據
《關于申報財政主要污染物減排專項資金國家環境空氣監測網建設項目有關 事項的通知》;
《環境揮發性有機物標準》GB 3095-2012；
《環境數據庫設計與運行管理規范》；
《城市區域環境噪聲標準》GB 3096-93；
《關于實施<環境揮發性有機物標準>（GB3095-2012）的通知》；
《財政主要污染物減排專項資金國家環境空氣監測網建設項目（二期）建設 方案》；
《關于推進環境監測服務社會化的指導意見》（環發【2015】20 號）；
《計算機軟件需求說明編制指南》（GB/T9385）；
《計算機軟件質量保證計劃規范》（GB/T12504）；
《信息處理系統計算機系統配置圖符號及約定》（GB/T14085）《關于印發國家環境保護“十二五”規劃的通知》（國發〔2011〕42號）；
《關于加強環境保護重點工作的意見》（國發〔2011〕35號）；
《大氣污染防治行動計劃》（國發〔2013〕37號）；
《 國家發展改革委 關于印發國家環境監管能力建設“十二五”規劃的通知》（環發〔2013〕61號）；
《辦公廳關于推進應急體系重點項目建設的實施意見》（國辦函〔2013〕3號）；
《關于印發〈化學品環境風險防控“十二五”規劃〉的通知》（環發〔2013〕20號）；
《國家環境監測“十二五”規劃》（環發〔2011〕112號）
《關于印發〈*的環境監測預警體系建設綱要（2010-2020）〉的通知》（環發〔2009〕156號）；
《關于加強化工園區環境保護工作的意見》（環發〔2012〕54號）；
《關于印發〈全國環保部門環境應急能力建設標準〉的通知》（環發〔2010〕146號）；
《關于加強環境應急管理工作的意見》（環發〔2009〕130號）；
《關于印發〈2013年全國環境應急管理工作要點〉的通知》（環辦〔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》（環發〔2007〕67號）
。
1.3相關技術標準規范
《工業企業揮發性有機物排放控制標準》(DB12/524-2014)
《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）
《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）
《環境空氣質量監測規范》（試行）（總局公告2007年第4號）
《污染源自動監控管理辦法》（總局令第28號）
《固定污染源煙氣排放連續監測技術規范》（HJ/T 75-2007）
《固定污染源監測質量保證與質量控制技術規范》（HJ/T 373-2007）
《固定源廢氣監測技術規范》（HJ/T 397-2007）
《大氣污染物無組織排放監測技術導則》（HJ/T 55-2000）
《環境空氣質量自動監測技術規范》（HJ/T 193-2005）
《環境空氣質量手工監測技術規范》（HJ/T 194-2005）
《環境監測質量管理技術導則》（HJ 630-2011）
《突發環境事件應急監測技術規范》（HJ 589-2010）
《污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準》（HJ/T 212-2005）
《污染源在線自動監控監測數據采集傳輸儀技術要求》（HJ 477-2009）
《固定污染源排放煙氣連續監測系統技術要求及檢測方法》（HJ/T 76-2007）
《環境信息術語》（HJ/T 416-2007）
《環境信息分類與代碼》（HJ/T 417-2007）
《環境數據庫設計與運行管理規范》（HJ/T 419-2007）
1.4 概述
本系統采用采用的PID光離子傳感器技術測量大氣中揮發 性 有 機 物 濃度；本系統采用進口傳感器，靈敏度高、檢測快速、 可實現樣品無損測試及網格化監控管理。二、總體設計
2.1 設計原則
本系統設計遵守相關的國家、省市法規與行業規范，符合國家和地方的各種標準 和規定。遵循以下原則：2.1.1 實用性與*性的統一
在適度超前的原則下，盡量采取目前國際上流行的主流*監測技術。
系統具有使用的靈活性，包括：具有靈活可變的定制功能、提供靈活方便的信息 查詢與數據統計功能。
系統運行流暢、穩定，數據查詢能快速響應。
2.1.2 可擴展性
系統的規劃和設計必須具有良好的擴展性，根據需要可以增加項目，如噪音，氣象參數，日照量等。
系統數據既滿足短期內的業務需要，也要滿足以后業務發展的要求。在網絡、軟 件、數據庫系統的設計上要做到接口標準、開放性好，滿足以后與其它業務系統及與 其它政府部門或上級機關系統縱向與橫向的聯網應用和數據共享的要求。
2.1.3 安全性、保密性和共享性原則
系統設計與開發遵循安全性、保密性和共享性原則，處理好數據資源共享與數據安全保密的關系。
信息系統的設計必須嚴格按照國家的有關規定，采取必要的安全防范措施和手 段，在軟件系統的設計上將安全性的設計擺在重要位置，嚴格的權限控制和管 理。
2.1.4 標準化原則
符合我國國家標準、標準、環保部相關技術規范和要求。各種構件優 選符合國家標準的型材和通用件，以利于系統的維護和管理。2.2 技術路線
本系統儀器主體結構如下圖，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性有機物監測模塊；控制器部分分為功能層、軟件層、中間層和硬件層四部分。
三、系統組成
揮發性有機物在線監測系統由揮發性有機物在線監測模塊與監測預警系統等組 成。通過對環境空氣現場進行數據采集、統計、分析等方式處 理后，傳輸到數據中心儲平臺滿足了環境監管部門實時性與精細化監管的長效管理需求。
3.1 揮發性有機物監測模塊
3.1.1 原理：用光離子傳感器（PID）測量技術分析技術來實現揮發性有機物 TVOC 的測量；
3.1.2 揮發性有機物監測圖：
氣體監測模塊主要由測量因子對應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，測量因子可以根據客戶需求或現場情況，通過更換氣體傳感器，替換或增減。
本系統針對此設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，太大影響氣室內濃度與樣氣的 濃度一致性；太小會產生高氣壓，影響傳感器測量結果。氣室由底下的氣路連接，安裝板兩側有進出氣口。
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，傳感器信號經過前置放大板信號的 IV 轉換、信號放大、低通濾波后輸出模擬信 號，再經過 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 技術參數：
| 廠界型揮發性有機物在線報警監控系統 | ||
| 項目 | 指標 | |
| VOCS監測系統基本參數 | 測量原理 | PID |
| 測量氣體 | 揮發性有機物（VOCS） | |
| 測量范圍 | 0-50ppm（可選，未列出量程可定制） | |
| 重復性 | ±2% | |
| 檢測精度 | ±3%F.S | |
| 分 辨 率 | 0.01ppm | |
| 功耗 | 30W | |
| 響應時間 | 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 | |
| 監測單元 | VOC監測模塊兒 | |
| 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 | 全網通DTU數采模塊，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. 數據采集處理與監測預警系統
數據采集處理與監測預警系統的主要功能，是實時接收來自各測站的實時監測數 據，并將接收的數據進行解調、分析、處理，標注錯誤。根據信息的不同類型采用相 應的方式進行數據預處理，再經過分類后將其存入數據庫中，并可以根據相關信息生 成各種信息、統計報表。如監測站點數據超標或異常，通過網絡的方式通知相關人 員。
4.1 揮發性有機物在線監測終端特點
u 用料充足，結構扎實：采用 1.2mm 厚的工程級冷軋碳鋼板，主箱體采用無縫焊接， 結構穩固牢固；u 安裝方便，配件齊全：壁掛式、立桿式安裝方便可選；
u 模塊化設計，方便隨時增加監測參數；
u AC220V 供電系統+太陽能供電系統可選配置，推薦使用 AC220V 供電；
u RS485 Modbus、4G LTE 通信方式可選；
u 采用動態 PID 控制方式，有效解決濕度對VOC監測的影響；
u 工業級PID檢測傳感器，測量結果準確、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：工廠廠區北側方向的揮發性有機物
廠界點2：工廠廠區西側方向的揮發性有機物
廠界點3：工廠廠區東側方向的揮發性有機物
廠界點4：工廠廠區南側方向的揮發性有機物
廠區周圍4個監測點監測因子TVOC
5.2設備安裝
5.2.1安裝清單：
表1 裝箱清單
| 序號 | 名稱 | 規格 | 數量 | 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基礎施工：
方案一：地面挖80cm*80cm*80cm（深度）坑，在坑內進行水泥灌注。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）設備聯網
SIM卡安裝說明
設備運行前，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。）
設備啟動
打開機箱接通電源（交流電220V）
打開設備電源開關（合閘）
查看各指示燈是否正常
指示燈說明
工作狀態：主板工作狀態。閃爍：正常；其他：異常。G1：GPRS工作狀態。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連接服務器A狀態。亮：已連接；滅：未連接。
G4：GPRS連接服務器B狀態。亮：已連接；滅：未連接。
G5：GPRS數據傳輸指示。快速閃爍：有數據正在傳輸；滅：無數據傳輸。
設備維護
主機被設計為可以長期連續運行，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：
所有內部的光學器件出廠前經專用工具調整安裝，用戶不得自行進行調整。
故障處理
下表列出了可能出現的故障現象、原因及處理方法：| 現象 | 可能原因及處理辦法 | |
| 1 | 風扇不轉動 | 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”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 | 服務器接收不到數據 | 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對設備的安全性、可靠性和性能負責，即：
l 裝配操作、調試、性能改進和維修均由我公司認可的人員進行；
l 有關的電氣設備符合國家標準；
l 按照操作指導使用設計；
