揮發(fā)性有機物VOC排放在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案
產(chǎn)品背景
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，污染源的種類日益增多，特別是化工區(qū)、工業(yè)集中區(qū)及周邊環(huán)境，污染方式與生態(tài)破壞類型日趨復(fù)雜，環(huán)境污染負(fù)荷逐漸增加，環(huán)境污染事故時有發(fā)生。同時，隨著公眾環(huán)境意識逐漸增強，各類環(huán)境污染投訴糾紛日益頻繁，因此對環(huán)境監(jiān)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(huán)境監(jiān)測，水質(zhì)監(jiān)測，污染源監(jiān)測為主體的國家環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，形成了我國環(huán)境監(jiān)測的基本框架。“十三五”規(guī)劃建議中已經(jīng)明確“以提高環(huán)境質(zhì)量為核心”，從目前環(huán)保部力推的“氣，水，土三大戰(zhàn)役”的初步效果來看，下一步對于環(huán)境質(zhì)量的改善則是對于現(xiàn)有治理設(shè)施和治理手段的檢驗。而對于三個領(lǐng)域治理效果的檢驗，依賴于全面有效的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
國丨務(wù)丨院印發(fā)的《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案的通知》提出建設(shè)主要目標(biāo)：到2020年，全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)基本實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量、重點污染源、生態(tài)狀況監(jiān)測全覆蓋，各級各類監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)互聯(lián)共享，監(jiān)測預(yù)報預(yù)警、信息化能力和保障水平明顯提升，監(jiān)測與監(jiān)管協(xié)同聯(lián)動，初步建成陸海統(tǒng)籌、天地一體、上下協(xié)同、信息共享的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)調(diào)研大部分企業(yè)具備簡單治理技術(shù)，即將生產(chǎn)車間內(nèi)生產(chǎn)工藝所產(chǎn)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(jìn)行排放，但園區(qū)內(nèi)存在著有組織排放超標(biāo)和無組織排放的問題，為督促企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)工藝和治理裝置，減少無組織排放，建議園區(qū)部署網(wǎng)格化區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)。
系統(tǒng)部署可提高各工業(yè)工園區(qū)污染源準(zhǔn)確定位能力，同時快速直觀的分析出污染源周邊的相關(guān)信息，通過整合各類地理信息資源和環(huán)境保護(hù)業(yè)務(wù)資源，建立統(tǒng)一的環(huán)境信息資源數(shù)據(jù)庫，將空間數(shù)據(jù)與動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)、動態(tài)監(jiān)管數(shù)據(jù)、政策法規(guī)數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)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(huán)保業(yè)務(wù)管理能力，綜合管理與分析的決策能力。同時根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的不同，對數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向的層次劃分，通過應(yīng)用人員層次的不同，對數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向的層次劃分，明晰信息的脈絡(luò)，方便數(shù)據(jù)的管理。
揮發(fā)性有機物VOC排放在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案
產(chǎn)品介紹
圣凱安泵吸式VOCs在線監(jiān)測儀是一款防爆型儀器，采用泵吸式采樣方式，通過微型氣泵將外界氣體通入VOC傳感器進(jìn)行檢測。整套系統(tǒng)由氣態(tài)污染物VOCs濃度監(jiān)測、無線傳輸，數(shù)據(jù)采集三個子系統(tǒng)組成，結(jié)構(gòu)簡單，報警及時，動態(tài)范圍廣，實時性強，組網(wǎng)靈活，運行成本低。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，組合方便，可根據(jù)用戶實際需求進(jìn)行集成安裝。適用于廠界監(jiān)測，在工作環(huán)境中可實現(xiàn)高濃度VOC安全報警。
產(chǎn)品原理
PID是一種光離子化檢測器，主要用來檢測濃度在1ppb-15000ppm數(shù)量級的低濃度揮發(fā)性有機化合物和其它的有毒氣體。PID是一個高度靈敏、適用范圍廣泛的檢測器。
PID使用了一個紫外燈（UV）光源將有機物分子電離成可被檢測器檢測到的正負(fù)離子（離子化）。檢測器捕捉到離子化了的氣體的正負(fù)電荷并將其轉(zhuǎn)化為電流信號實現(xiàn)氣體濃度的測量。當(dāng)待測氣體吸收高能量的紫外光時，氣體分子受紫外光的激發(fā)暫時失去電子成為帶正電荷的離子。氣體離子在檢測器的電極上被檢測后，很快與電子結(jié)合重新組成原來的氣體和蒸氣分子。PID是一種非破壞性檢測器，它不會”燃燒”或永丨久性改變待測氣體分子，經(jīng)過PID檢測的氣體仍可被收集做進(jìn)一步的測定。
理論上，所有的化學(xué)物質(zhì)都能被離子化，但是它們被電離所需要的能量是不同的。能夠轉(zhuǎn)移一個電子和電離一個化合物的能量叫電離能，用電子伏特（eV）作為計量單位。紫外燈所發(fā)出的能量也可以用電子伏特來計量。如果某種氣體的電離能低于燈發(fā)出的能量那么這種氣體將被電離。可以被PID檢測的zui主要的氣體或揮發(fā)物是大量的含碳原子的有機化合物（VOC）。包括：
•芳香類：含有苯環(huán)的系列化合物，比如：苯、甲苯、乙苯、二甲苯等；
• 酮類和醛類：含有C=O鍵的化合物。比如：丙酮、丁酮、甲醛、乙醛等；
• 胺類和氨基化合物：含N的碳?xì)浠衔铩１热纾憾野返龋?/span>
• 鹵代烴類：如三氯乙烯(TCE)、全氯乙烯(PCE)等；
• 含硫有機物：甲硫醇、硫化物等；
• 不飽和烴類：丁二烯、異丁烯等；
• 飽和烴類：丁烷、辛烷等；
• 醇類：異丙醇(IPA)、乙醇等。
除了上述有機物，PID還可以測量一些不含碳的無機化合物氣體，如：
•氨；
•半導(dǎo)體氣體：化氫（砷烷）、磷丨化丨氫（磷烷）等；
•硫化氫；
•氮氧化物；
•溴和碘；
產(chǎn)品特點
有機揮發(fā)物在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)在線監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、模型計算、數(shù)據(jù)存取、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布、報表查詢、報警控制、維護(hù)管理等功能，主要包括：
監(jiān)測溫度、濕度、VOC等級等，并將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)或手機短信傳送到監(jiān)控中心，實時在線，數(shù)據(jù)主動上報（GPRS/CDMA/3G可選）；
n 通過傳感器檢測參數(shù)綜合分析城市大氣中VOC的狀況；
n 監(jiān)測探頭斷線報警功能；
基于電子地圖或表格實時顯示每個監(jiān)測終端的在線數(shù)據(jù)；
實時數(shù)據(jù)、事件記錄、操作記錄的長期保存；
系統(tǒng)可以針對某一監(jiān)測點顯示趨勢曲線，也可以進(jìn)行多監(jiān)測點同時顯示趨勢曲線，通過分析和對比實現(xiàn)預(yù)測預(yù)警功能；
監(jiān)控中心對于出現(xiàn)的通信故障和數(shù)據(jù)超限產(chǎn)生報警，并將產(chǎn)生報警的時間和原因記錄入數(shù)據(jù)庫，報警的方式為窗口提示、聲音報警、短信發(fā)送等；
可通過設(shè)置不同的查詢條件（包括時間、用戶、數(shù)據(jù)范圍等）從數(shù)據(jù)庫中獲得各種歷史數(shù)據(jù)，也可查詢報警記錄，獲得產(chǎn)生報警的時間和原因，對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并可在權(quán)限范圍內(nèi)實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)共享；
系統(tǒng)可錄入每個公廁名字、設(shè)備數(shù)量類型等，以及現(xiàn)場聯(lián)丨系人的名字和電話，方便使用；
可采用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保協(xié)議、通用MODBUS協(xié)議或優(yōu)化自定義通訊協(xié)議，數(shù)據(jù)接受時自動辨別。并可根據(jù)用戶要求增加通信協(xié)議；
根據(jù)系統(tǒng)要求，可對各采集終端設(shè)定不同的采集間隔。
軟件系統(tǒng)
技術(shù)實現(xiàn)
有機揮發(fā)物在線檢測系統(tǒng)應(yīng)用平臺軟件主要包括實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集存儲、預(yù)警報警、統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)設(shè)置等模塊。
實時數(shù)據(jù)入庫系統(tǒng)
實時數(shù)據(jù)入庫系統(tǒng)主要實現(xiàn)監(jiān)測點所產(chǎn)生的測量數(shù)據(jù)實時存到監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)存儲中心，可以對接不同類型的監(jiān)測因子。
數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)
原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，將全部存儲在監(jiān)測平臺分布式文件系統(tǒng)，用于存儲海量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。為了滿足和適應(yīng)數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)特征和查詢處理的不同需求，部分存儲于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中。
實時預(yù)警系統(tǒng)
對監(jiān)測指標(biāo)設(shè)置對應(yīng)的閥值，超過該值超過一分鐘在*時間通過郵件，App推送，或者短信等形式通知行政人員，給管理部門迅速出動，及時阻止破壞環(huán)境保護(hù)的行為。
數(shù)據(jù)查詢分析應(yīng)用系統(tǒng)
VOCs數(shù)據(jù)查詢分析應(yīng)用提供包括實時監(jiān)控數(shù)據(jù)分析、總量核算、源解析及源強計算、區(qū)域排放監(jiān)測與預(yù)警、污染源擴散預(yù)測及分析等，同時可查看歷史記錄和分析數(shù)據(jù)等功能。VOCs歷史數(shù)據(jù)查詢處理時，由于數(shù)據(jù)量巨大，需要調(diào)度使用云計算技術(shù)管理多臺服務(wù)器節(jié)點進(jìn)行并行處理。
數(shù)據(jù)管理
查看系統(tǒng)內(nèi)超標(biāo)數(shù)據(jù)，并配置短信設(shè)置，可進(jìn)行超標(biāo)預(yù)警等，提高工作效率。
數(shù)據(jù)接口
系統(tǒng)提供Web Service和Json格式數(shù)據(jù)接口，供外部系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)，方便和第三方平臺對接。
監(jiān)測設(shè)備自動校準(zhǔn)
采用物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)，建立監(jiān)測數(shù)據(jù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，實現(xiàn)監(jiān)測設(shè)備的自動校準(zhǔn)，降低設(shè)備運維費用，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
產(chǎn)品安裝
采用固定式VOC排放檢測方案，實際現(xiàn)場安裝時需要以下安裝步驟：
1．選擇需要檢測的排放點在其附近選擇進(jìn)行打孔壁掛式安裝或者立管安裝ZWIN-PVOC06C檢測儀，通過管路將所需測量氣體引到ZWIN-PVOC06檢測儀中。
2.儀器通電測試（前期工廠內(nèi)部先把電線等設(shè)備引好以用于此方案的實施）
后期維護(hù)成本
VOC在線監(jiān)測儀采用固定式VOC檢測方案，在后期的使用過程中，用戶只需要定期的更換水阱過濾器，PID傳感器的正常使用壽命可以達(dá)到3-5年，甚至更長時間。在使用過程中如果某一臺檢測設(shè)備出現(xiàn)故障，請及時的返回廠家進(jìn)行維護(hù)。在后期的定期維護(hù)中，用戶可以自行對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)操作，在某些不便于操作的場所，用戶可以將BYQL-PVOC06檢測儀帶回實驗室再進(jìn)行維護(hù)，不需要采用什么特殊的工具就可以完成上述工作。
本方案的建設(shè)目標(biāo)是利用我公司成熟的氣體檢測儀器，對VOC氣體進(jìn)行實時監(jiān)控。系統(tǒng)除了滿足目前氣體濃度監(jiān)測監(jiān)控要求外，還可以實現(xiàn)預(yù)警預(yù)報功能，一旦全部系統(tǒng)完善，將形成實驗室內(nèi)VOC氣體的監(jiān)測、監(jiān)控、預(yù)警、預(yù)報體系，以信息化推動廠區(qū)有害氣體監(jiān)控業(yè)務(wù)與應(yīng)急響應(yīng)水平，全面提升安全生產(chǎn)與突發(fā)事故的應(yīng)急處理能力。
本方案主要包括整個系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)內(nèi)容、系統(tǒng)框架、系統(tǒng)實際安裝工程量及后期運行維護(hù)等，涵蓋了系統(tǒng)開發(fā)、安裝、測試、試運行、培訓(xùn)等全過程。在用戶指丨定監(jiān)測地點（盡量選擇合理的，適合安裝、調(diào)試、后期維護(hù)的位置）安裝固定式BYQL-PVOC06 檢測儀。 BYQL-PVOC06 檢測儀采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，性能優(yōu)良，防護(hù)等級高，結(jié)構(gòu)緊湊，運輸、安裝方便。如果需要可安裝采樣預(yù)處理系統(tǒng)能夠有效的去除多種干擾因素，保證檢測儀的正常檢測不夠干擾。
