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空气质量监测系统技术方案


空气质量自动监测系统

技 术 方 案


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. 十二. 十三. 中心站

软件系统介绍 项目详细的自动监测系统框图、安装方案 常见故障维修

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 迅速发展的同时、各地区不断出现不同程度的水、气、噪声等环境污染事件,严重影 响了人们的生活质量,阻碍了当地经济的持续发展。随着国家制定的各种环境保护政 策及法规的颁布实施,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,各地区陆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 (子站数量根据当 地情况而定) ,安装在线式环境监测设备。监测数据实时传送到当地环保监控中心;中心可 通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,并及时记录; 建立监测系统数据库, 根据历史记录数据和分析结果预测、 预报辖区环境污染状况及发展趋 势,为有效控制辖区内环境状况提供科学依据。 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控制系统, 该系统可满足 环保局政务公示及辖区环境监测数据、信息实时发布的需要。 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-控” 系统。 系列环境空气自动监测系统是基于干法仪器的生产技术, 利用定电位电解传感器原理, 结合国际上成熟的电子技术和网络通讯技术研制、 开发出来的最新科技产品。 该系统符合国 家对城市环境空气自动监测系统的各项技术指标要求, 国产化程度高, 具有较强的实用性和 理想的性能价格比,可替代同类进口产品,是开展城市环境空气自动监测的理想仪 系列环境空气自动监测系统由一个中心站和若干个子站构成 (子站数量根据当地情况而 定) ,安装在线式环境监测设备。因此系统软件将由中心站软件和子站软件两大部分组成, 两者有机结合, 协调整个监测系统的运行, 完成对各种监测仪器的数据采集和远程通讯控制 及数据处理,并形成报告。 三、系统组成 大气污染物: NO2(NO、NOx)监测仪、臭氧监测仪、二氧化碳监测仪、一氧化碳监测仪、 PM10 监测仪 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。并进行预处理和贮存,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。 数据采集系统(即远程数据通讯设备) :直接使用无线 PC 卡(支持 GPRS) 。条件保证设 备: 站房等其它硬件 系统组成图
信息中心

各级管理部门 信息中心
实时监控

网络交换中心 文档打印机 服务器
电话

调制接调器

省级管理部门 信息中心

市级管理部门 信息中心

县/区级管理部门 信息中心

授权区域监控管理 信息中心

PSTN/GPRS/Internet

调制接调器 电话

调制接调器 电话

调制接调器 电话

调制接调器 电话

监测点(1)

监测点(2)
环境在线监 测设备

监测点(3)
环境在线监 测设备

......

监测点(N)
环境在线监 测设备

现场控制柜

四、空气质量监测仪性能特点:
●同时测量 5 种气体和一种颗粒物 ●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 ●采用进口高灵敏度的传感器,响应速度快,分辨率高,线性好,检测下限可达 ppb 级 ●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, 提供全中文菜单 和友好的人机对话界面 ●机内锂电池供电或外接交流电供电方式, 如果外电源断电后, 设备内的电池可供仪器连续 工作 8 小时 ●应用单片机技术和无线网络通讯技术相结合,采用 SD 卡数据存储功能,理论上支持 8G 的数据存储量 ●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 无线传输,上位机软件远程接收 ●可更换粒子切割器 PM10、PM5、PM2.5 及 TSP ●体积小、重量轻、便于随处移动监测 ●操作方便、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
气体检测部分工作原理 本仪器采用高灵敏度电化学传感器原理,结合单片机技术和网络通讯技术,可以连续 监测大气层中的 SO2、NO2、O3、CO、H2S、NH3、HF 等气体,全面显示需要的测量数据。首 先由抽气泵将环境空气通过过滤器, 经流量调节器后分别以 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,由微处理器进行采集、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 串行接口送至信息中心。 对于空气中微量气体的检测,不同气体之间的交叉干扰尤其突出,如处理不好,对测试 结果会产生极大的影响。 我们采用了两项关键技术解决了此问题: 一是采用面对环境空气质 量专用传感器;二是使用选择性合适过滤器,由此使本系统监测结果准确、可靠。 气体传感器的工作原理: 传感器通常由三个电极构成,其中最主要的是工作电极。它通常是用一种具有催化活 性的金属,例如:铂,将其喷镀在一种透气但是憎水的膜上做成。被测量的气体扩散透过多 孔的膜在其上进行氧化或还原反应。其反应的性质以工作电极的热力学电位和分析气体的 (氧化还原)性质而定。氧化还原反应中参加反应的电子,流向(还原)或流出(氧化)工 作电极,通过外电路成为传感器的输出信号。为了氧化还原反应得以进行,工作电极的热力 学电位是一个极为重要的因素。 参考电极则是为了提供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 具有同一数值保持稳定。此外,参考电极不允许有电流需要的第二电极,它的作用主要是允 许电子进入或流出传感器内部。 控制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) 。 工作电极的工作信号需经运放 U2 转换为电压信号。 电路同时保持工作电极的电压使 之处于其偏压 Vbias 之值。 参考电极电位与一个经过仔细选择的稳定的输入电压 Vbias 比较 后,线路中运放 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) 。 可吸入颗粒物检测部分工作原理 采用激光光源,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 多种粒 子分离切割器 兼容。在线滤膜采样器,实现了连续监测粉尘浓度与滤 膜采样兼容,可以分 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。 设计了恒流控制器, 确保采样流量恒定,切割曲线的正确。 具有特别的保护气幕,避免了粉尘对仪器核心部件 —光学系统的污染,确保仪器高可靠性 通过计算机软件实现仪器零点自动调节,提高了仪 器测量精度,方便了用户使用。 控制流程图

仪器的组成:仪器由采样部分、过滤器、样气浓度分析、数据采集/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部分组成。 采样部分:采样部分是由进气管路、过滤器、抽气泵、流量调节器等组成,其作用是由抽气 泵将环境空气通过过滤器, 分别以 300ml/min 的流量送到传感器气室, 然后经仪器排放孔排 出。 信号转换部分: 该部分由气体传感器和温度传感器组成, 其功能是将被测物浓度变成电信号。 信号处理部分:该部分由信号变换和控制两部分组成。 信号变换: 由气体传感器和温度传感器产生的电信号较小, 并且和要求输出的信号不成比例 关系, 必须经放大后才能得到标准输出信号及控制信号。 信号经处理后, 输出模拟信号 0-2V (根据用户要求可改变) 。数字信号 ppb 或 ug/m3 供面板 LED 显示,温度信号经变换后供控

制和计算用。 控制部分: 由于传感器信号的输出与温度有关系, 该仪器为提高准确度设计了温度控制装置, 根据传感器的温度变化即调整制冷和制热系统, 保证了传感器的最佳使用状态。 控制部分还 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可靠。 输出部分:该部分由模拟信号输出和 LED 数字输出两部分组成。 数据采集/数字滤波:由 CPU 控制的数据采集电路对传感器输出的多路信号进行实时采集, 并通过数字滤波对异常数据进行处理,克服各种干扰的影响,确保采集的数据准确可靠。 动态数据图形显示:仪器采用图型液晶显示屏,可直观显示各种监测数据、图形;仪器工作 状态;提供全中文菜单、人机对话方式,界面友好。 数据存储/查询/通讯:采用大容量数据存储器,理论最大可支持 8G 的历史监测数据存储; 提供方便的数据查询方式; 具有无线通讯接口, 可与计算机进行数据通讯、 数据整理、 打印。 供电方式自动选择:仪器采用机内锂电池供电或外接交流市电供电方式,当外接市电时,仪 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 二氧化硫 二氧化氮 臭氧 一氧化碳 硫化氢 二氧化碳 有机挥发物(VOC) 氟化氢 温湿度 颗粒物 切割器 PM10、PM5、PM2.5 及 TSP 检测范围 0-2ppm 0-2ppm 0-2ppm 0-50ppm 0-2ppm 0-2000ppm 0-500ppm 0-2ppm -20℃-100℃ 0-100% RH 0-10mg/m3 分辨率 0.001ppm 0.001ppm 0.001ppm 0.01ppm 0.01ppm 1ppm 1ppm 0.01ppm 0.01℃ 1% 0.001 mg/m3

其它可选气体: 氨气、氯气、氰化氢、氯化氢、 、氟气、氢气、氧气、一氧化氮、溴气、磷 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。

性能指标

可吸入颗粒物(PM10)参数表

序号 1 2 3 4 5 6 7

项目 测量范围 分辨率 检测原理 颗粒物捕获率 重复性 气体流量 响应时间

性能指标 0-10mg/m3 0.001mg/m3 激光法 99.9% ±2%F.S 600ml/min T90≤1min 微机控制,内部自行诊断,

说 明

恒流泵控制

8

控制

显示运行参数,来电自动启 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 采样方式: 响应时间: 精 线 零 度: 性: 漂: 泵吸式 300ml/min <150s ±2%F.S ±1%F.S ±1%F.S ±0.002ppm 5-40?C -20-40?C ≤15%-85%RH 非冷凝

量程零漂: 工作温度: 存储温度: 工作湿度:

传感器工作寿命: >2 年 供电方式: 机内锂电池供电(3.6V*2) 外接交流电供电(AC220V 50Hz 1.0A) 通讯接口 电池充电时间: 电池工作时间: RS485 或 GPRS 无线传输(非标),4-20mA 输出(非标) 10 小时 连续 8 小时

整机重量: 外形尺寸:

5kg 300 x 260 x 490mm

七、采样系统
该系统包括气体采样探测管、低吸附恒流气体采样泵、低吸附气体导管、与仪器的气体接口 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 根据客户要求定制。

八、多点校准设备(高精度配气仪) 特点及用途
THY-001 型高精度配气仪是微处理器控制的数字化配 气系统,是一种高精度、高分辨率的气体稀释系统,该仪 器的配气技术和所有配件全部为美国公司提供。它适用于 计量中心、工厂、实验室、科研等单位使用标准气体标定 仪器,校准气体、分析仪器标气的样品制备,其精度远远 高于其它同类型的配气系统。THY-001 型高精度配气仪的 配气比可在 0-100%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控制) 。手动使用时用户可以非常容易地操作键盘上几个键来得到
自己所需要的气体浓度。 工作原理 THY-001 型高精度配气仪采用高速三通电磁阀在微处理器控制下,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------------------------------------- 1 个 THY-001 型配气仪使用说明书----------------------- 1 份 THY-001 型配气仪产品合格证书 ---------------------1 份 10 升聚四氟乙稀气袋------------------------------- 2 个 4 升气袋------------------------------------------ 2 个

仪器箱------------------------------------------- 1 个 串连或并联连接电缆(选件)----------------------- 1 盘

技术指标
配 气 比: 0-100% 最小配气比率:标准气源浓度的 1% 输出流量:700ml/min(如果需要控制在 500ml/min,那么在标气输出口配一个流量计) 示值误差: ±1% 重 复 性: ±1% 直流稳压电源:12V DC/800mA 仪器最大内压:5Pig (34KPa) 尺 寸:76×165×203mm 线 性: ±1% 供电电源: 220V AC,50Hz 工作温度: 0~50℃ 重 量: 1.8Kg

各部份的功能如下:
1 数 字 显 示 屏:显示的数字为配气的百分比。 2键 盘:此 12 个按键用户可以直接设定配气比例。

3 通 道 指 示 灯: 三条通道指示灯: 零气输入 (DILUENT IN) , 标准气体输入 (GAS1 IN) , 配气比标准气体浓度输出(GAS OUT) 。如通道打开,指示灯即亮。 4 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。 5 系统重新启动按钮:必需时按此按钮,系统可重新启动。 6并 行 口:通过此接口,可与计算机联机,从而控制该仪器。

7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,厂家建议下列事项: 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间断使用。 第一步,将标准气体注入气袋中(为了确保压力为常压,保证配气的准确度) ,然后将气袋 接到配气仪的标准气体输入(gas1 in)口上。零空气可用纯净环境干空气,特殊情况可用 99.99%的氮气作零气,将它接在零气输入(diluent in)口上。配气比标准气体浓度输出口 (GAS OUT)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,如果需要连续配气而且配气量比较大,那么应该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,这样就可以进行连续配气。 第二步,打开仪器电源和抽气泵开关,零气输入(DILUENT IN) 、配气比标准气体浓度输出 (GAS OUT)指示灯亮,显示“0000” ,此时仪器输出零气。 第三步,根据所配的浓度比例,按仪器面板上的数字操作键,再按“GO”按键,此时仪器三 通电磁阀按配气比交替工作,零气输入(DILUENT IN) 、标准气体输入(GAS1 OUT)指示灯 交替亮,配气比标准气体浓度输出(gas out)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键 10.0,再按“GO”按 键。 要配比 4.5%标准气体浓度,此时可按仪器面板上的数字键 4.5,再按“GO”按键。

注意:按完数字键后,一定要按 “GO” 键,并要快速按,才能工作; 当重新输入配气比时需在输入新的配气比率前输入 0.00,让配气仪清空管路中的上一次操 作的残留气体。
第四步,要回到输出零气,按仪器面板上的数字操作键 0,再按“GO”按键,仪器显示 0.0, 此时仪器输出零气。

维护
THY-001 型配气仪为微电脑控制高精度仪器,所以在维护中要做到以下几点: 1 避免剧烈振动; 2 避免着水和受潮;

3 4 5 6 7

不用时应将配气仪抽气泵和电源开关关掉; 避开强电磁干扰设备; 不要将高压气直接通到仪器接口上; 外接泵的抽气量不要超过规定; 不要用超过 12V 的电源。 THY-XYZ 型地面遥测气象仪,既可进行常规地面温度、湿度、气压、风向、风速、五个

十、气象系统
基本气象要素的自动观测,也可根据用户需要增加特种传感器,进行云、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。

UPS 电源 风向传感器

风速传感器

温湿度传感器

数 据 采 集 器

专用计算机 数据预处理器 数据处理软件

气压传感器

室内部分

室外部分
温度 测量范围:-50~+50℃ 传 感 器:铂电阻 Pt100 准 确 度:±0.2℃(0~50℃) ;±0.3℃(-50~0℃) 分 辨 力:±0.1℃ 湿度 测量范围:10%~100%RH 传 感 器:湿敏电容 准 确 度:±3%RH(<80%RH) ;±5%RH(>80%RH) 分 辨 力:1%RH

气压

测量范围:500~1070hpa(任取其中 200hpa 的量程) 传 感 器:振动筒式数字气压传感器 准 确 度:±0.4 hpa 分 辨 力:±0.1 hpa 风速 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 实际风速) 分 辨 力: 0.1 m/s 启动风速:≤0.5 m/s 距离常数:<3 m 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:≤1.5 m 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 准确度:±0.4 mm(<10mm) ;±4%( >10mm) 分辨力: 0.1 mm;

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,采用四线制 式,激励电流为 1.2mA。 湿度传感器敏感器件为湿敏电容,环境湿度的变化引起电容容量的变化,经转换电路 转换为 0~1V 的电压输出,对应 0~100%RH,灵敏度 10mV/1%。 振动筒式数字气压传感器 振动筒式数字气压传感器结构和电路如图 3-1 和图 3-2 所示。激励放大器加电后,在 换能片上形成脉动力,从而引起筒壁变形,使敏感圆筒以低振幅的谐振频率振动,筒壁位移 被换能片感受,通过电路相移、放大再反馈到换能片,产生激振力,敏感圆筒迅速进入大幅 度谐振状态,并以一定的振形维持振荡

真空腔

外筒

敏感元件 接防雷板 换能片 接口转换板 气压电路板 感温二极管

基座 气压联接头 压力入口

图 3-1 振筒式数字气压传感器结构示意图 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,从而改变 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 电路处理后,输出气压数字信息,经过制式转换,直接送入数据预处理器主板。本气压传感 器由一个温度敏感元件和两个运放及若干电子元件共同构成温度监测电路, 在外界环境温度 变化时,该电路输出一个对应的电压值。

激 励 换 能 片

谐 振 圆 筒

拾 振 换 能 片

相 移

放 大

整形

温度补偿

气 压 数 字 电 路 板

接 口 转 换 板

预 处 理 器 主 板

图 3-2 振动筒式数字气压传感器电路框图

风向风速传感器
风向感应器为单板风标,当风标转动时,带动七位的格雷码盘,对应于每一位的发光 二极管和光敏三极管将风标的角位移转换成相应的格雷码。 风速传感器采用三杯式感应器,风杯由碳纤维增强塑料制成。

有关风向、风速传感器详细资料请参阅《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 和调节螺钉、干簧管等组成。其工作过程是:雨水由承水口汇集,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-XYZ 型地面遥测气象仪, 供电电源为市电 220V, 供电能力应大于 1KW。 在市电 220V ±33V 范围内本遥测气象仪均能正常工作。 室外设备是由室内数据预处理器通过遥测电缆供 电,供电电压为直流 15V。

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 与随机提供的装箱清单相符,如有不符请立即与设备供应商联系。 THY-XYZ 型地面遥测气象仪,标准配置的遥测电缆长度为 100m,用户可根据室内外 设备安装距离,选用 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 1 准、事件记录 2 3 4 5 6 7 8 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 数据采集器可生成校零、校标和多点校准的资料报告 数据采集器可正确显示分析仪测定的资料 数据采集器的时钟可与中心站自动对时 数据采集器对每个非正常监测资料(如校准数据、异常数据等)作标志 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一致 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 指标或性能 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

中心站及硬件配置

序号

指标或性能 计算机 Intel PD 820(64 位)/512M DDRII533 双通道内存/160G(7200 转)SATA 高速 硬盘/DVDRW/多合一读卡器/7300LE 128M PCI-E 高性能显卡/集成百兆网卡/集成声卡

1

/USB 光电鼠标/XP HOME/前置 2 口 USB2.0/宽带服务 A 卡/一键恢复/一键杀毒/驱动安 装/文件管理/ /系统内核智能修复/标配:17"LCD 显示器 Ups:500W(山特)

2 3 4

中心计算机根据中心站软件适用的操作平台,预装 Win2000 或 NT 正版操作系统 壁挂式空调 1.5P 激光打印机 32bit RISC 48MHz 处理器, 2MB 内存, 250 页纸盒, USB 1.1 接口, IEEE1284 双向并行接口,IEEE1284 双向并行接口,状态监视器(三年保修)

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中心站软件已经解决了计算机 2000 年问题 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 Win2000 或 NT 操作系统下 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基础数据文件 中心站通过子站数据采集器下载的监测数据中应带有相应的数据标志(如校准数据、 异常数据等)

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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事件记录 中心站软件能自动记录操作人员进行人机对话时的所有信息 中心站软件能手动和自动呼叫所有的子站来获取数据 中心站软件能允许操作人员设置密码进行保护 当数据采集器设置丢失时,中心站软件能传输关于设置配置文件给数据采集器,使数 据采集器自动恢复原来工作状态

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中心站软件能允许操作人员打印校零和校标报告 中心站软件能允许操作人员打印日报 中心站软件能让操作人员根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,负责系统基础数据的采集、集中。因此该 中心应该具有接入方式灵活、扩展性强,对已建成系统容易实现集成,对接入点数无限制的 特点。

数据接入 接入解决方案
根据用户的具体需求,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 综合接入系统基础之上,进行升级换代,充分满足环保行业的需求。继续对多种接入方式的 支持,并增强远程控制的功能。根据当前接入的性价比及环保监测的特点,我们推荐使用 GPRS/CDMA 通讯方式,对个别信号不好的地方采用传统的 MODEM 通讯做补充,对已经 建成的系统提供集成解决方案。数据接入环保局监控中心。
CDMA无线组网接入方案
CDMA网络接 入点 (企业专用)

烟尘在线监测 系统

HBnet CMN ET

废气在线监 测系统

联通CDMA网络
联通公司 传输网

废水在线监 测系统

防火墙

路由器

交换机

应用 服务器

综合接入 服务器 (公网IP)

数据库 服务器

C

无线组网接入
? 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(根据企业排污具体情况), 总有机碳是可选项;系统应为污水温度、总 磷、总氮、BOD、总悬浮物等预留接口; 企业基本信息管理:企业基本信息管理包括企业名称、地理坐标、主要污染物、行 政区划、行业信息等企业基本信息,在次基础上可以完成对企业基本信息的添加、 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, 整个 过程不需要任何的人工干预。对有新仪器要求支持时间校准,设定测量时间、设定 一段时间内的测量频次、测量结束后恢复正常测量。 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:能进行数据统计分析、按标准和规范生成报表。 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,一旦出现超标排放、 停运设备等非正常情况的情况, 屏幕上相关企业就会由正常的绿色变为报警的红色

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或黄色,问题企业名称、位置一目了然,提高污染企业排放情况的透明度。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, 并 将各种报警项目自动写入系统日志,为之后采取相应治理措施提供依据。 报警参数设定:对于相同的指标由于监控点的不同可能要求的排放标准不同,所以 系统提供了灵活的设置报警参数的功能, 方便用户根据实际需要灵活设定每个监控 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 排放年计划指标。 状态显示:能方便显示出在线仪器、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、中心管理服务器(安装监控 管理软件)等四部分组成。智能采集终端采集的污染源等数据打包进行无线传输,经专门组 建的无线 VPN 专网传输的监控中心的管理服务器进行进一步处理。监控管理人员通过监控 管理软件, 可以对前数据采集仪进行参数进行设定, 对污染源的各种监测数据的阀值进行设 定和更改,还可以对监控到数据进行存储。

无线接入网络图

图1 硬件网络拓扑结构图

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; 两台服务器; (也可以暂时用一台实现) 。 数据处理主要设备为数据接入服务器和数据处理服务器。其中数据接入服务器主要通 过 CDMA 线路与污染源前端数据采集器连通,获得污染源数据并进行存储,该服务器由于对 机器性能要求并不是很明显因此可采用配置较高的台式机来代替。 数据处理服务器上需要安 装数据库软件及 GIS 等应用软件,因此需要专门的服务器来实现。 建议的数据接入服务器配置为: CPU:P4 3.0G;内存:1G DDR;硬盘:120G 建议的数据处理服务器配置为: CPU:Xeon 3.0;内存:2G ;硬盘 4*72G

十二、项目详细的自动监测系统框图、安装方案
站房的基本要求 站房的面积可在 8m —12m 选取,一般以 9m 为宜。保证足以安放全部设备,站房高一般 以 2.3m—2.5m 左右, 站房最好建设在协议单位内。 (单位应有安全设施, 如防盗门, 院墙等, 站房的一切装修应用防火材料,有条件的地方可按装防盗防火自动报警装置) 。 站房的设施 电源要求: 三相四线(为防止电源负载不同而产生的相互干扰)AC220V,50Hz, 30A 以上;其中给 设备供电的这一相需配 3000W 高精度电源稳压器一台,每相电加上电源短路保护器(10A 2 只,20A 1 只) 恒温恒湿要求: 站房内应根据房间面积大小安装至少不低于大 1.5 匹带有断电自启动的冷暖分体机空 调,为了省电建议用户配置变频空调) 。 注意事项 1、安装时,空调出风口不能直接吹采样管,避免夏季因采样管内样气受冷形成冷凝水影响
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监测值。 2、电源进线必须安装电源短路保护器,其容量不宜过大,可根据每相用电量适当调整(仪 器的整套功耗约 1600W) ,以保证设备有短路现象及时跳闸,如能制作专用供电箱,设计有 来电延时启动。 3、站房应安装良好的接地线,原则要求接地电阻小于 4Ω 。可采用多根角铁并联接地、埋 铜板浇盐水等方法,接地线应采用 20mm 宽的扁铁引入站房,用不小于 2.5mm 的单股铜芯线 连接到仪器。 4、站房应采取防雷措施(特别注意雷电由电话线进入击伤设备) 。房屋安装避雷针,如处于 周边避雷建筑物 45 度角保护区可不安装避雷针。电话进户线应采用屏蔽线并良好接地,以 保证 model 正常工作。有条件的地区可请相关防雷部门全面设计。 5、站房可采用砖房或彩钢板轻质房,不开窗,可安装换气扇,换气扇选用室内方向有挡板 的,防止蚊虫进入。 6、站房应采取保暖隔热措施,以保证空调恒温及节约能源。 7、站房的房脚处应留有 Φ 20mm 的孔,以排废气和空压机的水。房顶有二个采样孔,一个是 PM10 采样孔,一个是样气采样孔,采样管穿过房顶应密封以防止雨水进入。 (具体的安装尺 寸参见安装示意图) 8、具体安装步骤严格按照产品说明书规定执行。
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十三、常见故障及维修
若用户不能依据上表排除故障, 可将仪器送就近的维修站, 也可将仪器寄回我公司维修, 我们将以最快的速度排除故障并交回用户。若传感器到期,请与维修站或我公司联系,以便 更换新的传感器。 我们将定期走访用户, 解决现场使用中存在的问题, 如果用户有特殊需要, 可上门服务。 故障维修表 故障现象 对测试气体无反应 原因 电路故障 传感器失效 零点不可调 读数偏低 电路故障 传感器信号衰减 传感器失效 处理办法 送维修站修理 更换传感器 送维修站修理 重新标定 更换传感器


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