空气质量监测系统技术方案

空气质量自动监测系统目 录一．前言二．系统概述三．系统组成四．空气质量监测仪性能特点五．仪器工作原理六．监测参数及性能指标七．采样系统八．多点校准设备(高精度配气仪〕九．零气发生器十．气象系统十一． 中心站软件系统介绍十二． 图、安装方案十三． 常见故障修理大气环境自动监测系统技术文件一．前言环境保护监测先行，自动化、信息化是做好环境监测的前提和保障。在地方经济快速进展的同时、各地区不断消灭不同程度的水、气、噪声等环境污染大事，严峻影响了人们的生活质量，阻碍了当地经济的持续进展。随着国家制定的各种环境保护政策及法规的公布实施，各级地方政府在对辖区内的环境治理日益重视的同时，加大了对环境监测的投资力度，各地区间续规划安装了大气环境质量监测地面站，实施城市空气质量预报。THY-AQM60系列城市级大气环境监测系统完全可以实现区域环境保护监测部门对环境监测的实际需要，满足城市空气质量预报的要求.二、系统概述THY—AQM60系列城市级大气环境监测系统通过在城市均布点设置子站〔子站数量依据当过系统实时监测终端监测辖区内分布的各点在线监测设备的实时动态数据，并准时记录；建为有效把握辖区内环境状况供给科学依据。系统将在环保局监控中心安装一个视频显示屏及建立一个显示把握系统,该系统可满足环保局政务公示及辖区环境监测数据、信息实时公布的需要。THY—AQM60系列环境空气质量自动监测系统是以自动监测仪器为核心的自动“测—性和抱负的性能价格比，可替代同类进口产品，是开展城市环境空气自动监测的抱负仪系列环境空气自动监测系统由一个中心站和假设干个子站构〔子站数量依据当地状况而定数据处理，并形成报告。三、系统组成大气污染物：NO2(NONOx〕PM10气象系统：可测量风速、风向、温度、湿度、大气压力。现场校准系统:包括多种标准气体、一套气体标定装置。中心站及子站系统：可连续自动采集大气污染监测仪、气象仪、现场校准的数据及状态信息等。并进展预处理和贮存，等待中心计算机轮询或指令。采样系统：由采样头、总管、支路接头、抽气风机、排气口等组成。PC卡(支持GPRS).条件保证设备：站房等其它硬件系统组成图四、空气质量监测仪性能特点：5●便携、在线两用型●测量参数任意组合，可同时监测五种气体参数和可吸入颗粒物,并在屏幕上实时显示检测值ppb●大屏幕液晶显示，可直观动态显示各种检测数据、图形、仪器工作状态,供给全中文菜单和友好的人机对话界面●机内锂电池供电或外接沟通电供电方式,假设外电源断电后，设备内的电池可供仪器连续8SD8G数据存储量●自动计算小时、日、周、月平均值，并生成相应的数据报表和数据曲线RS485或GPRS●可更换粒子切割器PM10、PM5、PM2.5TSP●体积小、重量轻、便于随处移动监测●操作便利、易于维护●应用领域：城市大气环境监测、企业环境监测、工厂厂区无组织排放污染气体监测、应急监测环境评价监测五、仪器工作原理气体检测局部工作原理SO2、NO2、O3、CO、H2S、NH3、HF抽气泵将环境空气通过过滤器，经流量调整器后分别以300ml/min的流量送到传感器气室，通过传感器时所产生的信号经放大、A/D转换后，由微处理器进展采集、计算、数据处理，产生浓度结果数据,同时保存数据结果或通过RS485结果会产生极大的影响.我们承受了两项关键技术解决了此问题：一是承受面对环境空气质量专用传感器；二是使用选择性适宜过滤器,由此使本系统监测结果准确、牢靠。气体传感器的工作原理：的金属,例如：铂，将其喷镀在一种透气但是憎水的膜上做成。被测量的气体集中透过多孔〔氧化复原〕〔复原)或流出〔氧化)工作电极，一个极为重要的因素。参考电极则是为了供给电解中的工作电极具有一种稳定的电位而设.参考电极通常需要保护,使之不暴露在样气中,这样参考电极的热力学电位就总是具有同一入或流出传感器内部.把握工作电极电位和将信号电流转换为电压信号的电路称之恒电位电路〔或恒电位器U2之处于其偏压VbiasVbias比较U1在对电极产生一电压信号,其大小正好是产生一个与工作电极电流相等相反的电流信号。同时恒电位电路使工作电极与参考电极之间保持一恒定的电位差〔电压。可吸入颗粒物检测局部工作原理承受激光光源，质量浓度转换系数不受颗粒物颜色的影响，内装光学标准散板，确保仪器高稳定性。仪器设计了可更换的粒子切割器，实现了PM10、PM5、PM2。5、TSP以分析所收集到颗粒物的成份以及求出该场所的质量浓度转换系数K值。设计了恒流把握部件—光学系统的污染，确保仪器高牢靠性通过计算机软件实现仪器零点自动调整，提高了仪器测量精度，便利了用户使用.把握流程图仪器的组成:/数字滤波、动态数据图形显示、数据存储/查询/通讯、供电方式自动选择等局部组成。采样局部:300ml/min信号转换局部:该局部由气体传感器和温度传感器组成信号处理局部：该局部由信号变换和把握两局部组成。关系，必需经放大后才能得到标准输出信号及把握信号。信号经处理后，输出模拟信号0-2V(依据用户要求可转变ppbug/m3供面板LED把握和计算用.由于传感器信号的输出与温度有关系依据传感器的温度变化即调整制冷和制热系统,保证了传感器的最正确使用状态。把握局部还包括电源保护，开关,泵及标校整定电位趋,其作用是保证系统安全牢靠。输出局部：该局部由模拟信号输出和LED数字输出两局部组成。数据采集/数字滤波：由CPU把握的数据采集电路对传感器输出的多路信号进展实时采集，并通过数字滤波对特别数据进展处理,抑制各种干扰的影响,确保采集的数据准确牢靠.动态数据图形显示:态；供给全中文菜单、人机对话方式，界面友好。化氢、偏二甲肼、二氧化氯、溴化氢、氯甲烷、氯乙烯、光气、砷化氢、锗烷、硒化氢、硅烷、环氧乙烷、易燃易爆气体等。数据存储/查询/通讯：承受大容量数据存储器，理论最大可支持8G的历史监测数据存储；化氢、偏二甲肼、二氧化氯、溴化氢、氯甲烷、氯乙烯、光气、砷化氢、锗烷、硒化氢、硅烷、环氧乙烷、易燃易爆气体等。器自动断开机内电池。六、监测参数及性能指标气体监测参数检测范围区分率二氧化硫0-2ppm0.001ppm二氧化氮0—2ppm0.001ppm臭氧0—2ppm0.001ppm一氧化碳0—50ppm0.01ppm硫化氢0—2ppm0。01ppm二氧化碳0—2023ppm1ppm有机挥发物〔VOC〕0-500ppm1ppm氟化氢0-2ppm0。01ppm温湿度—20℃-100℃0.01℃0-100％RH1％颗粒物0—10mg/m30.001mg/m3切割器PM10、PM5、PM2.5TSP其它可选气体：性能指标可吸入颗粒物(PM10)参数表序号工程性能指标说明1测量范围0—10mg/m32区分率0.001mg/m33检测原理激光法4颗粒物捕获率99.9％5重复性±2％F.S6气体流量600ml/min恒流泵把握7响应时间T91min微机把握,内部自行诊断，8把握动。空气质量监测仪其它性能指标：气体监测原理： 定电位电解法颗粒物监测原理：激光动。采样方式: 泵吸式300ml/min响应时间: <150s精 度： ±2％F。S线 性: ±1%F.S零 漂： ±1％F.S量程零漂： ±0.002ppm工作温度： 5-40ºC存储温度： —20-40ºC工作湿度： ≤15%-85％RH非冷凝传感器工作寿命:>2年供电方式： 机内锂电池供电(3.6V＊2〕外接沟通电供电〔AC220V50Hz1。0A〕通讯接口 RS485或GPRS无线传输(非标)，4-20mA输出〔非标〕电池充电时间： 10小时电池工作时间： 连续8小时整机重量： 5kg外形尺寸： 300x260x490mm七、采样系统装置组成。保证了被测气体的组分客观真实、滞留时间短小于20秒。采样管长度可伸缩或依据客户要求定制。八、多点校准设备〔高精度配气仪〕特点及用途THY—001的气体稀释系统，该仪器的配气技术和全部配件全部为美国公司供给。它适用于计量中心、工厂、试验室、科研等单位使用标准气体标定仪器,校准气体、器标气的样品制备，其精度远远高于其它同类型的配气系统.THY—0010—100%范围内连续可调.THY-001型高精度配气仪可以单独操作,也可以与微机联用,该系统配气有与微机通讯的并行口与串行口(注：目前因配套的软件正在升级过程中，因此暂不能实现电脑把握。工作原理THY—001型高精度配气仪承受高速三通电磁阀在微处理器把握下,以设定的配气比例输出连续、稳定的标准气体浓度。配气装置配置如下配气仪--—————————----———————-—-—-————--——-——----—1台直流稳压电源-————-—-—-——-——-————-----————————-———1THY—001型配气仪使用说明书—-——————-——-------———-—1THY—001型配气仪产品合格证书——--—---——--——-——-——-11024升气袋-——-————-—————-—-—————-—--——--—---——-——-—-2个仪器箱—————-—-——------——-----—-—-—-—————----——--—1串连或并联连接电缆〔选件〕—-———-——---—--———-——--—1技术指标配气比：0-100％1％输出流量：700ml/min〔假设需要把握在500ml/min,那么在标气输出口配一个流量计〕示值误差：±1％ 线性：±1％重复性：±1％ 供电电源：220VAC，50Hz直流稳压电源:12VDC/800mA 工作温度：0～50℃仪器最大内压:5Pig(34KPa) 重量：1.8Kg尺寸：76×165×203mm各部份的功能如下：数字显示屏：显示的数字为配气的百分比。键 盘：此12个按键用户可以直接设定配气比例。通道指示DILUENTIGAS1I,配气比标准气体浓度输出〔GASOUT)。如通道翻开，指示灯即亮。抽气泵开关：泵开关是独立于电源的开关，将泵“开关”开到“ON“，泵即可工作。系统重启动按并 行 口：通过此接口,可与计算机联机，从而把握该仪器。电 源:电源需直流12V/0。8A。仪器器启动和使用在使用THY-001型配气仪时，厂家建议以下事项:a、使用零空气稀释标准气体时应在同等压力下工作;b、建议使用气袋；c、抽气泵在配气时应不连续使用.〔到配气仪的标准气体输入〔gas1in〕口上.零空气可用纯洁环境干空气，特别状况可用99。99%的氮气作零气，将它接在零气输入(diluentin)口上。配气比标准气体浓度输出口(GASOUT〕可直接接到需要校准的仪器进气口或储存气袋的进气口上.以上属于短时间配气,假设需要连续配气而且配气量比较大，那么应当将标准气体钢瓶与气体袋进气口想接,气袋的另一出气口接配气仪，气瓶的阀门保持常开，这样就可以进展连续配气。其次步，翻开仪器电源和抽气泵开关，零气输入DILUENTI、配气比标准气体浓度输出〔GASOUT〕指示灯亮,显示“0000“，此时仪器输出零气.G通电磁阀按配气比交替工作，零气输入DILUENTI(GAS1OU〕指示灯交替亮，配气比标准气体浓度输出〔gasout〕口输出配气比的标准气体浓度。例如：要配比10％标准气体浓度，此时可按仪器面板上的数字10.0，再按“GO”按键。要配比4.54。5，再按“GO”按键。按完数字键后，确定要“GO”键，并要快速按，才能工作；当重输入配气比时需在输入的配气比率前00,让配气仪清空管路中的上一次操作的残留气体。0，再按“GO”按键,仪器显示0。0，此时仪器输出零气。维护THY—0011避开着水和受潮；避开强电磁干扰设不要将高压气直接通到仪器接口外接泵的抽气量不要超过规定；不要用超过12V十、气象系统THY—XYZ型地面遥测气象仪,既可进展常规地面温度、湿度、气压、风向、风速、五个根本气象要素的自动观测，也可依据用户需要增加特种传感器,进展云、能见度、天气现象等气象观测.THY-XYZ型地面遥测气象仪,适应各种自然环境条件下使用，可广泛应用于气象、环保、林业、水利等环境监测。温度测量范围：—50～+50℃传感器:铂电阻Pt100准度：±0。2℃(0~50℃〕;±0。3℃〔-50～0℃〕分辨力：±0.1℃湿度传感器：湿敏电容 据准确度：％R〔<％R；±5%R>理器分辨力：1%RH 集气温湿度传感器 器测量范围：500～1070hpa〔200hpa〕传感器：振动筒式数字气压传感器准确度：±0.4hpa分辨力：±0.1hpa

UPS电源专用计算机数据处理软件风速室外局部

气压传感器

室内局部测量范围：0～60m/s传感器：三杯式风速传感器准确度：±〔0。3+0.03V〕m/s〔V〕分辨力：0.1m/s启动风速：≤0。5m/s3m风向测量范围：0~360°传感器：风标准确度:±3°分辨力：3°距离常数：≤1。5m雨量测量范围：累计雨量(雨强〈4mm/min〕传感器种类：翻斗式雨量传感器0.4m<10m；±4〔区分力：0。1mm;主要技术说明温、湿度传感器温度传感器使用Pt100铂电阻，测量电路使用数据采集器内的测量电桥，承受四线制1。2mA。0～1V0～100%RH10mV／1％。振动筒式数字气压传感器气压电路板真空腔外筒敏感元件接防雷板换能片接口转换板感温二极管基座气压联接头气压电路板真空腔外筒敏感元件接防雷板换能片接口转换板感温二极管基座气压联接头压力入口3—1当被测压力进入敏感圆筒内腔时，沿轴向和径向张紧的圆筒钢度发生变化，从而转变了圆筒的谐振频率,由此检测出不同的气压值。气压频率信号f和温度电压信号经气压数字器由一个温度敏感元件和两个运放及假设干电子元件共同构成温度监测电路变化时,该电路输出一个对应的电压值.激 谐 拾励 振 振 相 放

整形 气换圆能 筒

换图3-2能

数字气压传感器电路框图

压感器 预数 接 处风向感应 片

字理电 口 器风标的主路 换 板位移转换成相应的格雷码。 温度补偿 板 板风速传感器承受三杯式感应器，风杯由碳纤维增加塑料制成.有关风向、风速传感器具体资料请参阅《EC9－1型高动态性能测风传感器使用手册雨量传感器雨量传感器为翻斗式遥测雨量传感器，主要由承水器、上翻斗、计量翻斗、计数翻斗和调整螺钉、干簧管等组成。其工作过程是：雨水由承水口集合，进入上翻斗,上翻斗的作用是使降水强度近似大降水强度,然后进入计量翻斗计量，计量翻斗翻动一次为0.1毫米降水量，随之雨水由计量翻斗倒入计数翻斗.供电电源要求THY-XYZ2201KW220V±33V15V。设备检查THY-XYZ型地面遥测气象仪，安装前应开箱检查设备的完整性，其配套部件和数量应与随机供给的装箱清单相符，如有不符请马上与设备供给商联系。THY-XYZ型地面遥测气象仪，标准配置的遥测电缆长度为100m,用户可依据室内外设备安装距离,100m~300m的遥测电缆。以下内容仅供参考十一、中心站软件系统介绍数据采集系统序号序号指标或性能数据采集器可储存数据采集器可储存90天以上的小时平均值资料，同时保存相应时间发生的有关校1准、大事记录2数据采集器可允许操作人员选择小时值有效资料的百分比3数据采集器可生成校零、校标和多点校准的资料报告4数据采集器可正确显示测定的资料5数据采集器的时钟可与中心站自动对时6数据采集器对每个非正常监测资料(如校准数据、特别数据等)作标志7数据采集器显示的监测资料对应的监测时间与监测仪显示的时间全都8数据采集器上采集的数据能被远程计算机上的其他通用软件远程调用中心站及硬件配置序号 指标或性能计算机IntelPD820〔64)/512MDDRII533/160G〔7200〕SATA硬盘/DVDRW/多合一读卡器/7300LE128MPCI-E高性能显卡/集成百兆网卡/集成声卡/USB/XPHOME/2USB2.0/宽带效劳A/一键恢复/一键杀毒/驱动安装/文件治理//系统内核智能修复/标配:17”LCDUps：500W〔山特〕Win2023NT1.5P32bitRISC48MHz2MB250,USB1.1IEEE12844双向并行接口，IEEE1284双向并行接口，状态监视器(三年保修〕2023中心站软件具有完整的备份安装软件中心站软件为汉化，可运行在中文Win2023NT中心站软件能将原始监测资料自动生成可在其它通用软件上使用的根底数据文件9常数据等)中心站软件具有自动校零、校标并依据校准数据自动和手动修正监测数据功能中心站自动下载并储存子站的校准记录、校准设置及停电复电等大事记录中心站软件能自动记录操作人员进展人机对话时的全部信息中心站软件能手动和自动呼叫全部的子站来猎取数据1414中心站软件能允许操作人员设置密码进展保护15采集器自动恢复原来工作状态16中心站软件能允许操作人员打印校零和校标报告17中心站软件能允许操作人员打印日报18中心站软件能让操作人员依据原始数据生成日报软件系统功能介绍该系统实现各种在线监测仪器的综合接入，包括空气质量在线监测、烟气在线监测、污水在线监测、一般企业污染设施运行监测等污染源监测等。数据综合接入中心是环保监控系统的核心，负责系统根底数据的采集、集中。因此该特点.数据接入接入解决方案依据用户的具体需求，并结合我们在环保及通讯领域多年研发的优势，在公司原有的综合接入系统根底之上,进展升级换代，充分满足环保行业的需求。连续对多种接入方式的支持，并增加远程把握的功能。依据当前接入的性价比及环保监测的特点，我们推举使用GPRS/CDMA通讯方式，对个别信号不好的地方承受传统的MODEM通讯做补充，对已经建成的系统供给集成解决方案。数据接入环保局监控中心。C监控指标：空气质量在线监测仪、气象五参数、COD、PH值、污水流量、氨氮为必有指标〔依据企业排污具体状况，磷、总氮、BOD、总悬浮物等预留接口;企业根本信息治理:企业根本信息治理包括企业名称、地理坐标、主要污染物、行政区划、行业信息等企业根本信息，在次根底上可以完成对企业根本信息的添加、修改、查询、打印输出等.数据传输：下位机自动维持与中心的通讯链路、数据按规定的数据格式传输，整定一段时间内的测量频次、测量完毕后恢复正常测量。数据显示：可以以曲线、柱状图、表格等方式显示实时数据、历史数据.统计报表：能进展数据统计分析、按标准和标准生成报表.报警:软件支持在计算机屏幕上标记出污染企业的具体位置，一旦消灭超标排放、停运设备等非正常状况的状况,屏幕上相关企业就会由正常的绿色变为报警的红色或黄色,问题企业名称、位置一目了然,提高污染企业排放状况的透亮度.报警监控是系统自动完成的对下端仪器监测到的各种报警数据的上报和自动提示功能各种报警工程自动写入系统日志,为之后实行相应治理措施供给依据。报警参数设定:对于一样的指标由于监控点的不同可能要求的排放标准不同，所以系统供给了灵敏的设置报警参数的功能点的任何一个监控指标的报警参数，同时可设置企业COD、污水流量、氨氮的总量排放年打算指标.状态显示：能便利显示出在线仪器、不在线仪器、报警仪器等。数据接入系统系统组成硬件网络平台，系统主要由智能采集终端、无线传输网、中心治理效劳器〔安装监控治理软件),经特地组建的无线VPN专网传输的监控中心的治理效劳器进展进一步处理。监控治理人员通过监控治理和更改，还可以对监控到数据进展存储.无线接入网络图图1硬件网络拓扑构造图系统平台配置硬件平台描述硬件设备主要包括：企业前端数据采集终端设备；中心端CDMA上网MODEM；SIM卡;两台效劳器;(也