环境安全应急监测信息化平台PM2.5源解析站建设方案

1、环境安全应急监测信息化平台PM2.5源解析站建设方案1 设计依据1.1国家现行有关规范、规定建筑设计防火规范 GB50016-2006（08版）环境空气质量监测点位布设技术规范（试行） HJ 664-2013环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统安装验收技术规范 HJ 193-2013环境空气质量自动监测技术规范 HJT193-2005电子信息系统机房设计规范 GB50174-2008屋面工程技术规范 GB50345-2004建筑物防雷设计规范 GB50057-2010房屋建筑制图统一标准 GB/T50001-2001建筑地面设计规范 GB50037-96民用建筑电气

2、设计规范 JGJ 16-2008供配电系统设计规范 GB50052-2009低压配电设计规范 GB50054-2011建筑照明设计标准 GB50034-2004采暖通风与空气调节设计规范 GB50243-2002民用建筑热工设计规范 GB50176-93外墙外保温工程技术规程 JGJ144-20041.2自然、气象条件 参照第四章系统设计中AA能源化工基地自然、气象条件，本节中不再重复描述。2设计指导思想及总体要求2.1设计指导思想在整体设计上，充分利用现有建筑，并尽量提高建设用地利用率，满足基地源解析站的特殊要求。在单体设计上，充分考虑了基地源解析站工艺要求，为仪器设备的安装、使用，提供基本

3、条件。合理布局，做到功能分区明确、流程清晰，提高源解析站的使用效率。积极合理的采用新材料、新技术，以达到合理、经济安全的要求。注重环境保护，对影响环境的废气、废水、噪声进行有效处理。重视消防安全设计，严格执行国家有关防火设计规范。注重节能，采用节能材料和设备，采取必要的保温隔热措施。2.2总体要求根据环境空气质量自动监测技术规范(HJT193-2005)中3条子站站房中规定，监测点站房（子站房）的建设和内部设计应满足以下要求：1）子站站房用面积应以保证操作人员方便地操作和维修仪器为原则，一般不少于102。2）站房为无窗或双层密封窗结构，墙体应有较好的保温性能。有条件时，门与仪器房之间可设有缓冲

4、间，以保持站房内温湿度恒定和防止灰尘和泥土带入站房内。3）站房内应安装温湿度控制设备，使站房室内温度在255，相对湿度控制在80以下。4）站房应有防水、防潮措施，一般站房地层应离地面（或房顶）有25cm的距离。5）采样装置抽气风机排气口和监测仪器排气口的位置，应设置在靠近站房下部的墙壁上，排气口离站房内地面的距离应保持在20cm以上。6）在站房顶上设置用于固定气象传感器的气象杆或气象塔时，气象杆、塔与站房顶的垂直高度应大于2m，并且气象杆、塔和子站房的建筑结构应能经受10级以上的风力（南方沿海地区应能经受12级以上的风力）。7）站房供电建议采用三相供电，分相使用；站房监测仪器供电线路应独立走线

5、。8）子站站房供电系统应配有电源过压、过载和漏电保护装置，电源电压波动不超过22010。9）站房应有防雷电和防电磁波干扰的措施。站房应有良好的接地线路，接地电阻4。10）在已有建筑物屋顶上建立站房时，若站房重量经正规建筑设计部门核实超过屋顶承重，在建站房前应先对建筑物屋顶进行加固。11）开放光程监测仪器的发射光源和监测光束接收端应固定安装在基座上。基座不能建在金属构件上，应建在受环境变化影响不大的建筑物主承重混凝土结构上。基座应采用实心砖平台结构或混凝土水泥桩结构，建议离地高度为0.61.2，长度和宽度尺寸应按发射光源和接收端底座四个边缘多加15cm计算。12）开放光程监测系统的固定发射和接收

6、端的基座位置应远离振动源，并且基座应设置在便于安全操作的地方。3设计内容 本次设计包括源解析站站房的总平面、工艺平面、电气、暖通、通讯等。4总平面设计1采样口位置设置原则根据环境空气质量监测点位布设技术规范（试行）HJ 6642013，附录A，第二条规定：采样口位置应符合下列要求：（1）对于手工采样，其采样口离地面的高度应在1.515米范围内；（2）对于自动监测，其采样口或监测光束离地面的高度应在320米范围内；（3）对于路边交通点，其采用扣离地面的高度应在25米范围内；（4）在保证监测点具有空间代表性的前提下，若所选监测点位周围半径300500米范围内建筑物平均高度在25米以上，无法按满足（

7、1）、（2）条的高度要求设置时，其采样口高度可以在2030米范围内选取；（5）在建筑物上安装监测仪器时，监测仪器的采样口离建筑物墙壁、屋顶等支撑物表面的距离应大于1米；（6）使用开放光程监测仪器进行空气质量监测时，在监测光束能完全通过的情况下，允许监测光束从日平均机动车流量少于10,000辆的道路上空、对检测结果影响不大的小污染源和少量未达到间隔距离要求的树木或建筑物上空穿过，穿过的合计距离，不能超过监测光束总光程长度的10%；（7）当某监测点需设置多个采样口时，为防止其他采样口干扰颗粒物样品的采集，颗粒物采样口与其他采样口之间的直线距离应大于1米。若使用大流量总悬浮颗粒物（TSP）采样装置进

8、行并行监测，其他采样口与颗粒物采样口的直线距离应大于2米；（8）开放光程监测仪器的监测光程长度的测绘误差应在3米内（当监测光程长度小于200米时，光程长度的测绘误差应小于实际光程的1.5%）；（9）开放光程监测仪器发射端到接收端之间的监测光束仰角不应超过15；2多支路集中采样装置要求根据环境空气质量自动监测技术规范，2多支路集中采样装置要求如下：在使用多台点式监测仪器的监测子站中，除监测仪器单独采样外，其它多台仪器可共用一套多支路集中采样装置进行样品采集。多支路集中采样装置有两种组成形式：垂直层流式采样总管和竹节式采样总管。、采样头采样头设置在总管户外的采样气体入口端，防止雨水和粗大的颗粒物落

9、入总管，同时避免鸟类、小动物和大型昆虫进入总管。采样头的设计应保证采样气流不受风向影响，稳定进入总管。2、采样总管总管内径选择在1.515之间，采样总管内的气流应保持层流状态，采样气体在总管内的滞留时间应小于20s。总管进口至抽气风机出口之间的压降要小，所采集气体样品的压力应接近大气压。支管接头应设置于采样总管的层流区域内，各支管接头之间间隔距离大于8cm。3、制作材料多支路集中采样装置的制作材料，应选用不与被监测污染物发生化学反应和不释放有干扰物质的材料。一般以聚四氟乙烯或硼硅酸盐玻璃等作为制作材料；对于只用于监测SO2和NOx的采样总管，也可选用不锈钢材料。监测仪器与支管接头连接的管线也应

10、选用不与被监测污染物发生化学反应和不释放有干扰物质的材料。4、其他技术要求）为了防止因室内外空气温度的差异而致使采样总管内壁结露对监测物质吸附，需要对总管和影响较大的管线外壁加装保温套或加热器，加热温度一般控制在3050。）监测仪器与支管接头连接的管线长度不能超过，同时应避免空调机的出风直接吹向采样总管和与仪器连接的支管线路。）为防止灰尘落入监测分析仪器，应在监测仪器的采样入口与支管气路的结合部之间，安装孔径不大于聚四氟乙烯过滤膜。）在监测仪器管线与支管接头连接时，为防止结露水流和管壁气流波动的影响，应将管线与支管连接端伸向总管接近中心的位置，然后再做固定。）在不使用采样总管时，可直接用管线采

11、样，但是采样管线应选用不与被监测污染物发生化学反应和不释放有干扰物质的材料，采样气体滞留在采样管线内的时间应小于20s。）在监测子站中，虽然PM10单独采样，但为防止颗粒物沉积于采样管管壁，采样管应垂直，并尽量缩短采样管长度；为防止采样管内冷凝结露，可采取加温措施，加热温度一般控制在3050。3源解析站总平面源解析站布设于AA环保楼，属于AA环境监测监测用房，该监测用房为二层建筑，有空余房间作为本次源解析系统用房，屋顶为平屋顶，大气采样管安装于屋顶，用于在线单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）和半连续OC/EC在线分析仪采样分析。激光雷达望远镜安装于站房内，屋顶预留望远镜孔洞，直径25cm，孔洞采

12、用光学k9玻璃，15度斜坡。屋顶距地面高度约6米，周边500米范围内无高大建筑物，符合环境空气连续自动监测仪器安装要求。源解析站总平面布置见下图：5工艺设计5.1设计依据工艺设计原理参照环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统安装验收技术规范HJ 193-2013中5.2条：监测站房及辅助设施，中要求为依据，对AA能源化工基地源解析站站房建设工艺平面进行设计。（1）新建监测站房房顶应为平面结构，坡度不大于10，房顶安装防护栏，防护栏高度不低于1.2m，并预留采样总管安装孔。站房室内使用面积应不小于15。监测站房应做到专室专用。（2）监测站房应配备通往房顶的Z字型梯或旋梯

13、，房顶承重要求大于等于250kg/。（3）站房室内地面到天花板高度应不小于2.5m，且距房顶平台高度不大于5m。（4）站房应有防水、防潮、隔热、保温措施，一般站房内地面应离地表（或建筑房顶）有25cm以上的距离。（5）站房应有防雷和防电磁干扰的设施，防雷接地装置的选材和安装应参照YD5098的相关要求。（6）站房为无窗或双层密封窗结构，有条件时，门与仪器之间可设有缓冲间，以保持站房内温湿度恒定，防止将灰尘和泥土带入站房内。（7）采样装置抽气风机排气口和监测仪器排气口的位置，应设置在靠近站房下部的墙壁上，排气口离站房内地面的距离应在20cm以上。（8）使用开放光程监测系统的站房，开放光程监测系统

14、的光源发射端和接收端应固定在安装基座上。基座应采用实心砖平台结构或混凝土水泥桩结构，建在受环境变化影响不大的建筑物主承重混凝土结构上，离地高度（0.61.2）m，长度和宽度尺寸应比发射端和接收端底座四个边缘款15cm以上。（9）使用开放光程监测系统的站房，应在墙面预留圆形通孔，通孔直径应大于光源发射端的外径。（10）在已有建筑屋顶上建立站房时，应首先核实该建筑物的承重能力。（11）监测站房如采用彩钢夹心板搭建，应符合相关临时性建（构）筑物设计和建造要求。（12）监测站房的设置应避免对企业安全生产和环境造成影响。（13）站房内环境条件温度：1535相对湿度：85%大气压：80106KPa注：低温

15、、低压等特殊环境条件下，仪器设备的配置应满足当地环境条件的使用要求。站房示意图：6电气设计6.1供配电 本工程为三级负荷,考虑实验设备用电源其重要性，设为一级负荷，第二电源采用UPS供电。 设计总负荷30KW,其中照明、普通插座、空调及门禁监控设计负荷15KW，采用直接供电；在线监测仪器设备设计负荷5KW，采用在线式UPS供电，UPS设计负荷15KW，供电时长2小时。设计总进线电缆为YJV22-4X50mm2，室外部分埋地敷设，进入室内穿管敷设，进户后零地分开设置，地线接入大楼基础接地。室内设置进线总箱，箱内设置三项电流表、电压表、电度表。由总配电箱分出至照明、普通插座、空调及门禁监控配电箱和

16、仪器供电UPS进线箱，所有空开均选用漏电型，动作电流300mA, 动作时间0.3s。至各装置配电箱、用电设备等供配电方式采用电缆沿桥架敷设和穿管敷设并用。空调动力供电：380/220V低压用电设备的保护用自动空气开关，热继电器等相应组合，作为短路、过负荷及短相保护。交流接触器或自动空气开关的电磁线圈或失压线圈作失压保护。照明：房间最低照度为300 Lx，测量位置为0.9m。在使用金属软管时，每一受电点金属软管长度不得超过2米。电气控制柜、和照明配电箱依据图纸定制非标产品。各灯具开关距地1.3米安装。插座除特别注明外，均距地0.3米安装，楼顶预留仪器配电箱。其它未尽事宜，均依照国家有关规定及相关

17、规范执行。6.2防雷、接地用40*4镀锌扁钢做接地体，并按图纸网格焊接好,接地体放置在基础混凝土垫层内，无基础处埋深为1米，实测电阻4，如达不到要求，需增加人工接地极。 总进线箱内设置SPD防雷击保护器，能有效隔绝雷击反冲击电流，保护设备供电正常；并安装PRD浪涌保护器，隔绝外部电流波动产生的浪涌对供电回路的影响。穿线钢管、电缆外皮等设备的金属外壳均应作可靠接地联结。所有引入建筑物的金属管道（给排水管，电缆保护管）均应作总等电位联结。所有接地做法参见国标图集02D501-2。6.3主要设备材料选择（1）配电箱室内所有配电箱体均选用施耐德品牌，箱体内设置接线端子排，箱门与地排可靠连接。箱内所有元

18、件均选用ABB品牌，各元器件种类安装图纸设计要求选择。总进线箱设置在一层，明装，便于接线及维修。照明、插座等配电箱设在一层，仪器UPS配电箱设置在二层。（2）开关、插座室内所有开关插座均选用西门子品牌。安装位置详见施工图纸。（3）灯具室内灯具均采用吸顶安装，配电管线预埋于楼板内，灯具选用2*40W荧光灯具。（3）仪器UPS选用APC品牌。电池选择APC原装电池16块，满足仪器2小时供电要求。UPS安装于二层仪器室内。详细参数见下表：7采暖通风设计7.1系统选择本工程二层仪器室选用5P冷暖空调，负责仪器室内的夏季制冷及冬季制热，制热模式采用电辅热制热，在室外温度低于-10时，室外机制热效率显著下

19、降，不能够满足室内制热需求，采用内机电辅热制热，以满足室内制热要求。7.2设备选择仪器室空调选用两台大金无人基站用空调系列，适用于各种设备机房，一用一备，安装自动切换装置，能够实现定期自动切换及故障自动切换功能。图4-6 空调机图强大的空调机能：（1）停电再启动机能遇到停电的场合，无论多久，一旦电力恢复，空调机即以停电前模式自动恢复运转。（2）电压变动对应机能+10%-22%范围内正常运转，当电压低于-22%时，空调自动保护停机，当电压恢复到-22%以上时，自动恢复运转。（3）室外机耐腐蚀处理耐腐蚀处理热交换翅片，抵御酸雨、盐份的侵蚀，延长机器寿命。（4）长配管设计冷媒配管长度最大可达50m，

20、最大高低差可达30m，大幅减少了建筑物的规模及形状对空调安装制约。（5）全年制冷室外温度即使降到-5时，也可以正常制冷运转。（6）长效过滤网采用长效过滤网设计，扩大积尘面积，折叠式机构设计使风面难以附着尘埃，只需每年清洗一次，大大减少了无人机站的日常维护量。（7）远程监控先进的远距离监控技术，可把空调的运转状况传送到远端的用户监控中心，选配DW-PSMS监控系统软件，用户不仅可以实现对空调远距离监视，还可以实现空调的远距离控制操作。7.3设备安装空调室外机安装与二层室外，一层雨棚顶面，便于安装、检修，不影响建筑整体美观效果。空调室内机出风口不能正对仪器和采用管。8安全防范设计本工程安防系统设计

21、包括消防、门禁、监控系统。系统拓扑图如下：图4-7 安防系统拓扑图8.1消防设计 （1）设计依据根据建筑设计防火规范 GB50016-2006(08版)、建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005的要求，本工程属于E类火灾（带点火灾）：物体带点燃烧的火灾，严重危险等级，应选用磷酸铵盐干粉灭火器、碳酸氢钠干粉灭火器、卤代烷灭火器或二氧化碳灭火器，但不得选用装有金属喇叭喷筒的二氧化碳灭火器。（2）系统选择本工程属于无人值守机房，火灾危险等级属于严重危险等级，因此本工程采用一套自动灭火系统与一套手提式灭火气体相结合的消防系统。（3）设备选择自动灭火系统：鉴于站房内部空间，选用站房用6kg悬挂贮压

22、式自动消防系统。当保护区发生火灾时，热敏线迅速传导火灾信号，启动灭火装置，自动喷放灭火剂灭火；防护区发生火灾，环境温度上升至灭火装置设定的公称动作温度时，无论热敏线是否动作，灭火装置自动启动喷放灭火剂灭火。灭火装置与报警控制器联用时，组成站房内自动灭火系统。 图4-8 二氧化碳自动灭火器及感温感烟探测器图手提式灭火器：为本工程选择MT3型二氧化碳灭火器，灭火器充装量3kg，每层设置一组，每组为两个相同规格。灭火器放置于室内醒目位置。图4-9 二氧化碳手提式灭火器图8.2门禁设计（一）系统选择因源解析站设备贵重，属于长期无人值守，因此为本工程设置门禁系统，既可用于防范破坏门锁进入室内，又可提供巡

23、检记录。（二）设备选择鉴于长期放置室外，本工程门禁系统选择非接触式读卡器，完全密封，可有效防止灰尘及雨雪侵入，提高使用年限。采用进门刷卡，出门按钮的控制方式；门紧锁采用延时电插锁，能够有效防止门锁被撬坏。图4-10 门禁配置图非接触式门禁机具备感应开门、纽扣卡开门和密码开门三种开门方式。门禁专用电源采用全铜线圈，当电源短路等意外情况发生时，电源可暂时自动断开或熔断保险丝（内置保险丝）。出门按钮以86底盒为大小制作，底板外圈使用铁浇筑，内圈采用PC阻燃塑胶，防火、耐冲击、长寿命。电锁采用电插锁带磁感应开启功能，性能稳定、低电流、低温度。启动电流650mA，工作电流250mA，承受抓力大于1000

24、kg，尺寸220*43*28mm。具有断电开门功能。8.3监控设计（一）系统选择本工程仪器室内设置监控系统，用于中心站能随时了解各分站点内仪器设备的工作状态，同时具备入侵报警提示功能。楼顶安装监控系统，用于观察站点附近情况及人员外部入侵状况；同时在自动监测设备监测数据发生报警时，能够第一时间在中心站通过监控系统观察周围大气状况；其次，用于突发应急事件时，决策者可以通过楼顶监控系统掌握现场情况，为决策提供实时依据。系统拓扑图如下：（二）设备选择监控系统采用200万像素高清摄像机实时监控现场环境，通过网络传输到高清网络硬盘录像机进行全天24小时实时存储，录像保存30天，方便事后调取相关资料，进行取

25、证分析；高清摄像机采用200万像素（1920*1080P）红外摄像机实时采集信号、监控；所采用的摄像机具备IP66防护等级，安装简便、牢固。 球机高清摄像头球机高清摄像机技术参数：1/2.8Progressive Scan CMOS传感器采用高性能传感器，图像清晰，最大分辨率可达1920 x1080 支持三维智能定位功能，配合网络硬盘录像机/客户端软件/IE可实现点击跟踪和放大 支持3D数字降噪 支持断电状态记忆功能，上电后自动回到断电前的云台和镜头状态 最低照度0Lux 采用高效红外阵列，低功耗，照射距离达150m 20倍光学变倍，16倍数字变倍 支持自动光圈、自动聚焦、自动白平衡、背光补偿

26、 支持超低照度，0.05Lux/F1.6(彩色),0.005Lux/F1.6(黑白) ,0 Lux with IR 支持宽动态功能 支持多边形隐私遮蔽，多区域可设，多颜色、马赛克可选 支持三码流技术 支持ROI感兴趣区域增强编码 支持H.264/MJPEG/MPEG4视频压缩算法，支持多级别视频质量配置。 水平方向360连续旋转，垂直方向-2-90,无监视盲区 水平预置点速度最高可达240/s,垂直预置点速度最高可达200/s 水平键控速度为0.1-160/s,垂直键控速度为0.1 -120/s 支持256个预置位,并具有预置点视频冻结功能 支持8条巡航扫描,每条可添加32个预置点 支持4条花

27、样扫描,每条路径记录时间大于10分钟 支持比例变倍功能,旋转速度可以根据镜头变倍倍数自动调整支持守望功能，预置点/花样扫描/巡航扫描/自动扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描可在空闲状态停留指定时间后自动调用(包括上电后进入的空闲状态)。 支持报警功能，内置7路报警输入和2路报警输出，支持报警联动，可在报警后触发调用预置点/巡航扫描/花样扫描/SD卡录像/触发开关量输出/客户端电子地图枪机高清摄像机枪机高清摄像机参数：最高分辨率可达200万像素（19201080）200万1/2.8 CMOS ICR日夜型筒型网络摄像机采用H.264 High Profile编码输出Full HD 108

28、0p30fps实时图像逐行扫描CMOS,捕捉运动图像无锯齿采用高效红外灯,使用寿命长,照射距离可达20-30米(8-20mm镜头可50-80米)采用ROI、SVC等视频压缩技术,压缩比高,且处理非常灵活支持数字宽动态,3D数字降噪功能支持最大64G Micro SD/SDHC/SDXC卡本地存储ICR红外滤片式自动切换,实现真正的日夜监控支持三码流同时输出,双路高清码流可分别独立设置不同的高清分辨率,帧率与码率可最大支持20路同时访问,支持手机监控支持透雾,电子防抖,强光抑制,并具有多种白平衡模式,适合各种场景需求支持背光补偿,自动电子快门功能,自动光圈,慢快门,走廊模式,适应不同监控环境具有

29、三轴调节功能,本地模拟输出,方便工程安装具备越界侦测,场景变更侦测,区域入侵侦测,音频异常侦测,虚焦侦测,移动侦测,人脸侦测,动态分析等多种报警功能符合IP66级防尘防水设计,可靠性高支持GB28181协议网络硬盘录像机网络硬盘录像机参数可接驳符合ONVIF、PSIA、RTSP标准及众多主流厂商的网络摄像机；支持500W像素高清网络视频的预览、存储与回放； 支持IPC集中管理，包括IPC参数配置、信息的导入/导出、语音对讲和升级等功能； 支持HDMI与VGA同时输出，输出分辨率最高均可达1920 x1080p； 全新的UI操作界面，支持一键开启录像功能； 支持冗余录像和假日录像； 支持即时回放功能，在预览画面下对指定通道的当前录像进行回放，并且不影响其他通道预览； 支持最大16路4CIF实时同步回放及多路同步倒放； 支持标签定义、查询、回放录像文件； 支持重要录像文件加锁保护功能； 支持硬盘配额和硬盘盘组两种存储模式，可对不同通道分配不同的录像保存容量或周期； 支持8个SATA接口， 可选支持1个eSATA盘库，用于录像和备份； 双千兆网卡，支持网络容错以及双网络IP设定等应用； 支持网络检测（网络流量监控、网络抓包、网络通畅）功能。9仪器设备安装