规范环境自动监测体系的数据流程——牡丹联友公司PPT课件

1 规范环境自动监测数据全流程的几点意见 北京牡丹联友电子工程有限公司王齐鸣 2 目录 前言CEMS数据系统的现状CEMS数据系统的目标CEMS内部数据规范的统一CEMS对外传输规范的统一其他建议后语 3 从CEMS的监测数据流程谈起 环境自动监测体系的基础工作是监测网络的建设 从前端检测仪器至监控中心形成一个数据的流程 数据流程的合理 规范 简约 完整 才能更好的使用数据 发挥预期的监督 统计以至控制和规划的目标 总结现在的监测数据全流程的成功经验和不足之处 并进行完善改进统筹规范 为 十二五 新规划的建设提供一个借鉴 以CEMS为例 作一个分析 看看我们现在的数据流程还有什么问题 怎样能做的更好 4 一CEMS数据系统的现状 1 数据项目种类繁多 污染物体积实测浓度 ppm 污染物质量实测浓度 mg m3 污染物折算浓度 污染物排放量 污染物排放速率 烟气含氧量 烟气流速 烟气温度 烟气静压 烟气湿度 大气压 烟气动压 烟气全压 热态烟气流量 标态干烟气流量 热态烟气量 标态干烟气量 烟道截面积 锅炉负荷 等等等 以上项目在某时段内的最大值 最小值 平均值 都是有用的项目吗 5 一CEMS数据系统的现状 2 数据项目的格式不统一 数据项目的量纲 烟气静压 Mpa kPa Pa 烟气流量 m3 sm3 min m3 h 数据项目的有效数字位 污染物浓度 ppm mg m3 小数点4位 烟气含氧量 烟气流速 小数点0位 数据项目的时间标签 0 00 1 00时段一小时平均值的时间标签是0 00还是1 00 1 30 1 35时段五分钟平均值的时间标签是1 30还是1 35 要符合计量原理的合理的规定 6 一CEMS数据系统的现状 3 数据时间类型也很多 实时数据1 5秒 10秒 30秒间隔的即时数据 实时数据2 300秒 600秒平均值 瞬时值 一分钟 五分钟 十分钟 十五分钟 一小时平均值 日数据 周数据 月数据 季数据 年数据 这么多类型都用来做什么 7 一CEMS数据系统的现状 4 CEMS计算方法 CEMS数据项目有检测量 也有计算量 计算量中有线性计算 还有非线性计算 应该怎么计算 如 污染物折算浓度一小时平均值的计算方法 每分钟折算浓度的平均值 根据小时氧气和实测浓度平均值计算 污染物一小时排放量的计算方法 每分钟排放量的累计值 根据小时实测浓度平均值和小时标态烟气量计算 污染物一分钟和五分钟平均值和排放量的计算 日数据 月数据的的计算的计算更混乱 计算方法不统一也造成了混乱 8 一CEMS数据系统的现状 5 数据对外输出的路径与格式众多 数据对外输出的路径 专网 互联网 无线DTU 电话线 数采传输仪 数据对外输出的格式 HJ T212协议 4 20mA Modbus 地方环保部门的数采仪与CEMS协议数采仪制造商的与CEMS协议CEMS制造商的与数采仪协议 检测的数据告诉别人也不容易 9 一CEMS数据系统的现状 小结 正本清源 先要总体把握 到底要什么 五花八门 千变万化 无所适从 10 二CEMS数据系统的目标 1 为计量检测 适用性检测 参比测试提供数据 为污染治理设施控制提供数据 为监控中心的数据审核提供数据支持 为环境管理部门提供污染源排放的动态形象 安装CEMS的最终目的是得到有效的管理数据 其标志性成果应是 自动监测统计报告 11 二CEMS数据系统的目标 2 自动监测统计报告 的核心内容 每年每个污染源含365页日报表 每张日报表含24个小时数据 每年每个污染源共8760个小时均值和排量 1 总量收费 统计每小时排放量累加值得到该污染源的年排放总量 2 超标排放率 统计一年中 折算浓度 超标排放的小时总数 8760 3 自动监测系数 统计在线监测设备故障停运而按规则补遗的小时数 8760 12 二CEMS数据系统的目标 3 要实现系统预期的目标 应该从技术规范入手 涉及CEMS数据处理和传输全流程的现行规范有四个 HJ T76和HJ T75 CEMS内部的数据处理系统 HJ T212 CEMS和监控中心的通讯 HJ477 CEMS通过数采仪和监控中心的通讯 对每个标准内部均有不够完善的部分 需要修订 更重要的是要进行跨标准的协调讨论 统一规范全流程 怎么算 谁来算 传什么 谁审核 谁出报告 13 通过修订HJ T76标准 可在CEMS内部形成统一规范 监测数据项目的规范和统一 监测数据格式的统一 监测数据计算方法的统一 数据时间类型的统一 对于HJ T76标准的修改建议稿已提交质检中心 因主要涉及CEMS内部系统 要项参见后页 标准修订后 通过适用性检测和仪器的改造贯彻实施 三CEMS内部数据规范的统一 14 数据时间类型的统一一小时平均值 CEMS的基本数据主要应用目的 超标排放的基本数据 排放总量统计的基本数据 有效数据捕集率统计的基本数据 一分钟平均值 CEMS的源数据主要应用目的 监测部门的现场参比测试 对一小时平均值审核有疑问时追朔源数据 对治理设施的控制 对CEMS一小时平均值的计算方法的审核 实时数据 5秒即时数据 主要应用目的 用于试验认证 响应时间 线性误差等 三CEMS内部数据规范的统一 1 数据时间类型的统一 15 三CEMS内部数据规范的统一 1 数据时间类型的统一 五分钟平均值 CEMS的中间节点数据主要应用目的 定时显示判断污染源和CEMS的运行情况 简化一小时平均值的有效性判断和计算 简化对一小时平均值审核有疑问时的追朔 30秒 十分钟 十五分钟平均值取消主要理由 30秒平均值无意义十分钟平均值无法简化一小时平均值的有效性判断十五分钟平均值频率稍大日数据汇总表 供排污单位参考 月数据 年数据 周数据 季数据CEMS不要算 16 三CEMS内部数据规范的统一 2 监测数据项目的统一 一小时平均值的计算检测量直接计算平均值 污染物质量浓度 烟气含氧量 烟气流速 烟气温度 烟气静压 烟气湿度计算量根据检测量平均值计算 污染物折算浓度 污染物排放量 热态烟气流量 标态干烟气流量五分钟平均值的计算检测量直接计算平均值 污染物质量浓度 烟气含氧量 烟气流速 烟气温度 烟气静压 烟气湿度计算量根据检测量平均值计算 污染物折算浓度 热态烟气流量 污染物排放速率 17 三CEMS内部数据规范的统一 3 监测数据项目的统一 一分钟平均值只计算检测量平均值 颗粒物检测一次物理量 污染物体积浓度 污染物质量浓度 烟气含氧量 烟气流速 烟气温度 烟气静压 烟气湿度实时数据只显示检测量 颗粒物检测一次物理量 污染物体积浓度 污染物质量浓度 烟气含氧量 烟气流速 烟气温度 烟气静压 烟气湿度日数据汇总表统一规范 供用户参考 小时数据排列 不计算日平均值 小时数据串后加标记位 统计 排放量累计值 超标小时数 监测小时数 不保证和监控中心一致 18 三CEMS内部数据规范的统一 4 监测数据格式的统一 19 三CEMS内部数据规范的统一 4 数据格式的统一 20 三CEMS内部数据规范的统一 4 数据格式的统一 21 三CEMS内部数据规范的统一 4 数据格式的统一 22 数采仪与CEMS协议 要纳入数据流程规范 采纳HJ T212和HJ477推荐的MODBUS协议 四CEMS对外传输规范的统一 1 数据传输的图解 23 四CEMS对外传输规范的统一 2 专题 采用数采仪与监控中心联网时 1 数据采集传输仪通过RS485接口 按CEMS对外传输的数字通讯规范 标准协议 向CEMS读取数据后传输到监控中心 2 数据采集传输仪按模拟信号传输方式连接CEMS时 数据采集传输仪的数据处理方法要确保完全符合CEMS内部规范 CEMS对检测量负责 数据采集传输仪负责计算 储存和转发 24 四CEMS对外传输规范的统一 3 三点相关规范修改建议之一 HJ T76应该明确CEMS响应HJ T212标准中的那几条命令HJ T212通讯协议中规定了50多条命令和响应 适用于对各种类型 包括废气 废水 噪声等 污染源监测设备 比如 间隔采样命令 即时采样命令就和CEMS无关 明确CEMS必须响应那几条命令 可以简化和规范CEMS内部的软件 通过适用性检测的必要条件HJ T212和HJ T76的数据项目 格式 类型要统一 实时数据命令要明确为定时段平均值 项目和格式 历史数据命令修改为提取规定时段的一分钟 五分钟 一小时数据 25 四CEMS对外传输规范的统一 3 三点相关规范修改建议之二 在CEMS的检测和技术规范 HJ T76和HJ T75 中删除自动补遗的数据处理功能 由监控中心软件对上传的缺失数据和审核后删除的不合理数据进行补遗 理由1 作为仪器设备自动补遗缺失数据不符合测量仪器的准则 理由2 补遗缺失数据是后处理过程 无法及时处理和传输 理由3 在监控中心端缺失数据的原因可能是由于数据审核不合格删除造成的 CEMS无法保证和监控中心的一致性 26 四CEMS对外传输规范的统一 3 三点相关规范修改建议之三 数据采集传输仪的适用性检测应包括的内容 HJ477 1 数据采集传输仪能够通过RS485接口按CEMS对外传输的数字通讯规范 标准协议 向CEMS读取数据后 能够用CEMS同样数据处理格式和方法 采集 计算 储存 传输CEMS的数据 2 数据采集传输仪通过A D接口向读取CEMS模拟信号后 能够用CEMS同样数据处理格式和方法 采集 计算 储存 传输CEMS的数据 27 五关于编制 污染源监测项目的技术指南 的建议 编制的意义 国家标准对各类污染源制定了不同的污染物控制排放项目和限值 HJ T75 2007中提出了一些特定现场检测项目 安装位置的方案 但还是没有一个全面的专项的指导性文件 真正到一个污染源单位到底在那个污染源上 分别监测哪些项目 各地环保管理的不统一 制定一个指导性文件 可以使各级管理部门 排污单位和设备供应商有一个共同的技术准则 可以使整个每个前端检测仪器建设方案专业和合理 指南编制要项 不同类型污染源自动监测设备检测项目的确定 数据传输的要求 污染源规模与自动监测设备安装数量的确定 编制依据和参考 各类污染源的排放标准 监测仪器发展现状 EPA同类文件等 2