多氣體邊界監(jiān)控系統(tǒng)（ZWIN Site06）

天津智易時代科技發(fā)展有限公司

2016年8月

目錄

一．背景介紹 1

    1. 項目背景 1

2. 建設(shè)依據(jù) 1

        2.1相關(guān)政策、規(guī)劃和工作意見 1

2.2相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 2

二．概述 3

三．VOC在線監(jiān)測管理系統(tǒng)建設(shè) 4

1. 系統(tǒng)概況 4

2.功能特點 6

2.1實時數(shù)據(jù)入庫系統(tǒng) 6

2.2數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng) 7

2.3實時預(yù)警系統(tǒng) 7

2.4數(shù)據(jù)查詢分析應(yīng)用系統(tǒng) 7

2.5數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 8

2.6數(shù)據(jù)接口 9

2.7監(jiān)測設(shè)備自動校準(zhǔn) 9

3.布點方案 9

4.系統(tǒng)優(yōu)勢 10

5.項目效益 10

附錄

（一）技術(shù)參數(shù) 11

（二）傳感器參數(shù)* 12

（三）外形 12

（四）VOCS在線監(jiān)測系統(tǒng)(FID)主要參數(shù) 13

一．背景介紹

1.項目背景

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)。

國務(wù)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)。

2.建設(shè)依據(jù)

       2.1相關(guān)政策、規(guī)劃和工作意見

《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)國家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃的通知》（國發(fā)〔2011〕42號）
《國務(wù)院關(guān)于加強環(huán)境保護(hù)重點工作的意見》（國發(fā)〔2011〕35號）
《大氣污染防治行動計劃》（國發(fā)〔2013〕37號）
《環(huán)境保護(hù)部 國家發(fā)展改革委 財政部關(guān)于印發(fā)國家環(huán)境監(jiān)管能力建設(shè)“十二五”規(guī)劃的通知》（環(huán)發(fā)〔2013〕61號）
《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)應(yīng)急體系重點項目建設(shè)的實施意見》（國辦函〔2013〕3

號）
《關(guān)于印發(fā)<化學(xué)品環(huán)境風(fēng)險防控“十二五”規(guī)劃>的通知》（環(huán)發(fā)〔2013〕20號）
《國家環(huán)境監(jiān)測“十二五”規(guī)劃》（環(huán)發(fā)〔2011〕112號）
《環(huán)境保護(hù)部關(guān)于印發(fā)<*進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)綱要（2010-2020）>的通知》（環(huán)發(fā)〔2009〕156號）
《環(huán)境保護(hù)部關(guān)于加強化工園區(qū)環(huán)境保護(hù)工作的意見》（環(huán)發(fā)〔2012〕54號）
《關(guān)于印發(fā)<全國環(huán)保部門環(huán)境應(yīng)急能力建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)>的通知》（環(huán)發(fā)〔2010〕146號）
《環(huán)境保護(hù)部關(guān)于加強環(huán)境應(yīng)急管理工作的意見》（環(huán)發(fā)〔2009〕130號）
《環(huán)境保護(hù)部關(guān)于印發(fā)<2013年全國環(huán)境應(yīng)急管理工作要點>的通知》（環(huán)辦〔2013〕10號）
《中央財政主要污染物減排專項資金管理暫行辦法》（財建〔2007〕67號）
《中央財政主要污染物減排專項資金項目管理暫行辦法》（環(huán)發(fā)〔2007〕67號）

2.2相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(DB12/524-2014)
《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）
《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）
《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測規(guī)范》（試行）（總局公告2007年第4號）
《污染源自動監(jiān)控管理辦法》（總局令第28號）
《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 75-2007）
《固定污染源監(jiān)測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 373-2007）
《固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 397-2007）
《大氣污染物無組織排放監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》（HJ/T 55-2000）
《環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 193-2005）
《環(huán)境空氣質(zhì)量手工監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 194-2005）
《環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 630-2011）
《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ 589-2010）
《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T 212-2005）
《污染源在線自動監(jiān)控監(jiān)測數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求》（HJ 477-2009）
《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》（HJ/T 76-2007）
《環(huán)境信息術(shù)語》（HJ/T 416-2007）
《環(huán)境信息分類與代碼》（HJ/T 417-2007）
《環(huán)境數(shù)據(jù)庫設(shè)計與運行管理規(guī)范》（HJ/T 419-2007）

二．概述

近幾年，隨著我國工業(yè)化的快速發(fā)展，“中國制造”走向了，但是同時也對周邊環(huán)境和居民造成了嚴(yán)重影響，危險氣體泄露、廢氣偷排等造成的重大污染事件也越來越多。如何在保持經(jīng)濟高速發(fā)展的同時，有效的防止工業(yè)區(qū)對環(huán)境和居民的危害已成為各級政府部門日益重視的工作內(nèi)容。

根據(jù)工業(yè)區(qū)分布范圍廣以及邊界范圍較大的特點，對整個的工業(yè)區(qū)的危險氣體對周邊環(huán)境及居民的污染情況無法實時掌握導(dǎo)致監(jiān)督不到位、安全隱患無法及時發(fā)現(xiàn)等特點，利用高科技智能化“多氣體邊界監(jiān)控系統(tǒng)”的遠(yuǎn)距離、大范圍、24小時不間斷監(jiān)控的特點，即可實現(xiàn)對整個工業(yè)區(qū)的氣體安全監(jiān)控。

本系統(tǒng)是特別針對工業(yè)區(qū)的邊界危害氣體監(jiān)控需求而開發(fā)，可實現(xiàn)工業(yè)區(qū)多氣體邊界監(jiān)控、保護(hù)、管理的需要，采用*進(jìn)的氣體檢測傳感器和無線傳輸技術(shù)，以及*進(jìn)的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，整合了氣體傳感技術(shù)、無線傳輸技術(shù)、計算機處理技術(shù)等，通過該系統(tǒng)可以使用戶充分利用現(xiàn)有傳輸資源，是一套構(gòu)架簡單而方便的無線監(jiān)控系統(tǒng)。

多氣體邊界監(jiān)控儀采用催化燃燒（LEL）、電化學(xué)（EC）、光離子化（PID）等氣體傳感技術(shù)對監(jiān)控點的可燃?xì)怏w、有危險氣體、有機揮發(fā)物氣體等有害氣體進(jìn)行檢測；通過溫濕度傳感器檢測監(jiān)控點的溫濕度；對監(jiān)控點的危害因素進(jìn)行*的監(jiān)控。同時，數(shù)據(jù)采集及輸出系統(tǒng)提供了多組模擬信號、數(shù)字信號和開關(guān)量輸入輸出接口，實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的采集、處理、傳輸、控制外部設(shè)備等功能，并通過無線傳輸?shù)姆绞剑h(yuǎn)程掌握實時的監(jiān)控數(shù)據(jù)。

本系統(tǒng)是功能齊全，整體水平zui高的多氣體在線監(jiān)控系統(tǒng)。主要由以下幾個子系統(tǒng)組成：

(1)有害氣體監(jiān)測子系統(tǒng)，包括氣體除塵、除水預(yù)處理及多氣體檢測儀；

(2)溫濕度監(jiān)測子系統(tǒng)；

多氣體邊界監(jiān)控系統(tǒng)主要特點：

(1)可同時檢測多種氣體，*各環(huán)境所要求的危險物質(zhì)的監(jiān)測要求，讓有危險有害氣體無處可藏。

(2)可根據(jù)化工園區(qū)不同企業(yè)的監(jiān)控有害氣體的種類不同，對“ZWIN Site06監(jiān)測子站”靈活配備不同傳感器種類，傳感器都選用國外*傳感器。

(3)超過30種智能傳感器，包括PID傳感器、電化學(xué)危險氣和氧氣傳感器等。

(4)通訊接口：采用無線傳輸模塊或GPRS模塊，信號穩(wěn)定。主機預(yù)留RS232對外通訊接口，可連接以太網(wǎng)、光纖、3G網(wǎng)等多種通訊形式

(5)主機可檢測環(huán)境溫/濕度

(6)運行狀態(tài)穩(wěn)定：主備電自動切換，在斷電狀態(tài)下，備電啟用，保證系統(tǒng)正常運行。

三．VOC在線監(jiān)測管理系統(tǒng)建設(shè)

1.系統(tǒng)概況

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。

zui方便和zui常見的方法是根據(jù)沸點來界定哪些物質(zhì)屬于VOC，而zui普遍的共識認(rèn)為VOC是指那些沸點等于或低于250℃的化學(xué)物質(zhì)。所以沸點超過250℃的物質(zhì)不歸入VOC的范疇，往往被稱為增塑劑（塑化劑）。

在室外，VOC主要來自燃料燃燒和交通運輸；而在室內(nèi)則主要來自于燃煤和天然氣等燃燒產(chǎn)物、吸煙、采暖和烹調(diào)等的煙霧，建筑和裝飾材料，家具，家用電器，清潔劑和人體本身的排放等。

室內(nèi)VOC的來源包括以下方面：

1.有機溶液，如油漆、含水涂料、粘合劑、化妝品、洗滌劑、捻縫膠等；

2.建筑材料，如人造板、泡沫隔熱材料、塑料板材等；

3.室內(nèi)裝飾材料，如壁紙、其他裝飾品等；

4.纖維材料，如地毯、掛毯和化纖窗簾；

5.辦公用品，如油墨、復(fù)印機、打印機等；

6.設(shè)計和使用不當(dāng)?shù)耐L(fēng)系統(tǒng)等；

7.家用燃料和煙葉的不*燃燒；

根據(jù)污染物來源建立工業(yè)園區(qū)的網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)，區(qū)域網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)采用單元網(wǎng)格管理法的方式，按照“網(wǎng)定格、格定責(zé)、責(zé)定人”的理念，建立“橫向到邊、縱向到底”的區(qū)域網(wǎng)格化監(jiān)控平臺，應(yīng)用、整合多項智慧環(huán)保技術(shù)，在全面掌握、分析污染源排放、氣象因素的基礎(chǔ)之上，采用基于高斯算法模型進(jìn)行開發(fā)。實時統(tǒng)計各廠區(qū)、監(jiān)測點的監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)，并根據(jù)各監(jiān)測點的排放情況及其氣象條件，來分析與推測區(qū)域內(nèi)整體的排放情況。實現(xiàn)對VOCs排放區(qū)域整體監(jiān)控，污染物擴散趨勢推算，排放源解析等功能，同時結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、智能采集系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、動態(tài)圖表系統(tǒng)等*進(jìn)技術(shù)，整合、共享、開發(fā)，建立全面化、精細(xì)化、信息化、智能化的區(qū)域在線監(jiān)測平臺，實現(xiàn)對控制污染源無組織排放，減少大氣污染等綜合管理，為制定節(jié)能減排方案提供可靠的數(shù)據(jù)信息和科學(xué)的輔助管理決策。

2.功能特點

2.1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)園區(qū)企業(yè)內(nèi)所有VOCs監(jiān)測點產(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。

2.2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。

2.3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執(zhí)法人員，給管理部門迅速出動，及時阻止破壞環(huán)境保護(hù)的行為。

2.4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。

2.5數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

在實際使用中，可能用戶會對某一時間段或者類型的數(shù)據(jù)特別關(guān)心，就可以通過數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)查詢并導(dǎo)出這部分?jǐn)?shù)據(jù)以供使用。

2.6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。

2.7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。

3.布點方案

根據(jù)區(qū)域內(nèi)有危險有害氣體分布及特性、環(huán)境敏感區(qū)分布、主導(dǎo)風(fēng)向等因素，結(jié)合園區(qū)原有監(jiān)測站的建設(shè)情況，識別出大氣突發(fā)環(huán)境事件重點擴散途徑，統(tǒng)籌園區(qū)VOCs及惡臭自動監(jiān)測站建設(shè)。

在綜合考慮區(qū)域的重要性，大氣污染物的污染程度、工業(yè)化發(fā)展水平的高低的基礎(chǔ)上，對所在區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，在網(wǎng)格的交點處或中心點設(shè)立監(jiān)測點位，利用分布式冗余節(jié)點判斷算法，去除傳感器冗余節(jié)點，從而降低計算復(fù)雜度，通信開銷及設(shè)備成本。同時能夠準(zhǔn)確判斷監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性和精確性，能夠繪制該區(qū)域不同時段污染物的擴散趨勢，有利于對污染物控制進(jìn)行科學(xué)決策。每個測試點位，都包含甲烷、總烴、非甲烷總烴、苯、甲苯、二甲苯六項指標(biāo)的實時監(jiān)測。

4.系統(tǒng)優(yōu)勢

1) 標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線：根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求提供完整的配置系統(tǒng)；

2) 靈活的方案配置：可根據(jù)需求擴展出多種解決方案；

3) 優(yōu)質(zhì)的軟件平臺：通過中心端軟件平臺，實現(xiàn)多站點數(shù)據(jù)集成、分析、上報和發(fā)布。

4) 科學(xué)的算法技術(shù)：采用高斯煙羽模型，分布式冗余節(jié)點判斷算法實現(xiàn)對VOCs排放區(qū)域布點、整體監(jiān)控，污染物擴散趨勢推算，VOCs排放源解析等功能。

5) 精確的監(jiān)測數(shù)據(jù)：可同時監(jiān)測多種污染氣體，具有很高的時間、空間分辨能力和探測靈敏度；

6) 低廉的運行成本：可實時、連續(xù)、長期運行，操作簡單，維護(hù)方便，運行成本低；

7) *進(jìn)的配套軟件：采用數(shù)據(jù)采集、分析及可視化軟件，大大提高監(jiān)測效率。

8) 多方位的監(jiān)控方式：由“點源污染防治”向“點面區(qū)三位一體污染聯(lián)防”轉(zhuǎn)變，掌握各企業(yè)污染物的排放情況、園區(qū)整體空氣質(zhì)量及其它變化趨勢

5.項目效益

園區(qū)大氣污染環(huán)境預(yù)警綜合管理系統(tǒng)試點項目的建設(shè)，將極大地提高化工園區(qū)的風(fēng)險監(jiān)控、快速預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)能力，有效保障區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全和人民群眾生命財產(chǎn)安全，促進(jìn)園區(qū)實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、集約、高效的發(fā)展目標(biāo)，同時，也將產(chǎn)生良好的應(yīng)用示范作用，為我國其它化工園區(qū)的大氣污染綜合管理預(yù)警體系建設(shè)提供經(jīng)驗。因此，項目的建設(shè)實施將產(chǎn)生巨大的社會效益。

附錄

（一）技術(shù)參數(shù)

（二）傳感器參數(shù)

（三）外形

圖一“多氣體邊界監(jiān)控系統(tǒng)（ZWIN Site06）”外形*

*因產(chǎn)品升級導(dǎo)致的外形變化恕不能提前告知，實際外形以版本為準(zhǔn)。

．ZWIN Site06固定方式變更安裝注意事項

目前ZWIN Site06安裝方式為壁掛式，詳見下圖。

改為立式安裝需要注意以下事項：

• 安裝高度zui高點超出周邊建筑物時需要考慮避雷；
• 制作支架時考慮支架的強度，保證其安裝穩(wěn)固；
• 采樣口下方及周邊務(wù)必保證其無遮擋；
• 房頂安裝時，要考慮固定穩(wěn)固可靠；
• 安裝前請詳細(xì)閱讀說明書；
• 安裝完成進(jìn)行通信和氣體測量調(diào)試。

（四）VOC_S在線監(jiān)測系統(tǒng)(FID)主要參數(shù)