防爆型 石油炼化行业厂界挥发性有机物监测解决方案
1.项目概述
1.1
随着经济的快速发展，污染源的种类不断增加，特别是在化工区，工业集中区和周围环境中，污染方法和生态破坏类型越来越复杂，环境污染负荷逐渐增加，环境污染日益严重。污染事故时有发生。同时，随着公众环境意识的逐步提高，各种环境污染投诉和纠纷也越来越频繁，环境监测的类型和要求也越来越高。
在“十二五”期间，政府努力建立以空气环境监测，水质监测和污染源监测为主体的国家环境监测网络，形成了我国环境监测的基本框架。 “十三五”规划明确提出“提高环境质量是核心”。从环境保护部倡导的“天然气，水，土壤三大战”的初步成果来看，下一步就是提高环境质量。这是对现有处理设备和处理方法的测试。检查这三个领域的治理效果依赖于全面有效的环境监测网络。
国务院发布的《关于生态环境监测网建设计划的通知》提出了建设的主要目标：到2020年，全国生态环境监测网将基本实现环境质量，重点污染源，生态环境的全面覆盖。状态监控，以及所有级别的监控数据系统都将互连并共享。 ，监测，预报预警，信息化能力和保障水平得到明显提高。协调监测和监督工作，初步建立起生态系统的监测网络，该网络将陆地和海洋融为一体，将世界，上下两层融合在一起，并共享信息。
根据调查，大多数公司的处理技术简单，即生产车间生产过程中产生的VOCs污染物通过管道气罩收集，经活性炭吸附装置处理后排放。但是，公园内有组织的排放超过了标准，并且是无组织的。关于排放，为敦促公司改善生产流程和治理手段，并减少无组织排放，建议园区部署基于网格的区域监测系统。
系统部署可以提高准确定位各个工业园区中污染源的能力，同时可以快速，直观地分析污染源周围的相关信息。通过整合各种地理信息资源和环境保护业务资源，建立了统一的环境信息资源数据库，将空间数据与业务数据（如动态监控数据，动态监管数据，政策法规数据）无缝连接在一起。为管理人员提供直观，高效，便捷的管理方法，提高环保业务管理能力，以及全面的管理和分析决策能力。同时，根据业务应用的不同，对数据进行水平划分，并通过不同级别的应用人员对数据进行垂直划分，以澄清信息的上下文并促进数据管理。
在公园中实施在线监测挥发性有机化合物的系统是必然趋势。例如，在丹麦等许多北欧城市中，城市挥发性有机化合物监测站的建设可以结合当天的天气参数和交通流量状况，以预测当天主要道路上挥发性有机化合物的变化。在香港，香港环境保护署在中环铜锣湾和旺角建立了“城市监控”系统。通过及时发布空气监测结果，公众可以了解城市空气污染指数的水平。
国内大中城市已经启动了城市挥发性有机物在线监测系统的建设。从2012年开始，深圳，武汉，江苏和广州等城市已采用固定或移动方法建立城市挥发性有机化合物监测站，以实时监测城市挥发性有机化合物的变化。全天连续自动监测挥发性有机化合物浓度的变化，并可以根据实际需要调整或增加或减少监测因素。我公司开发的厂界挥发性有机化合物监测系统为管理部门实施空气污染控制提供了科学依据。此外，公园了解环境的实时质量变化，以便公园可以做出合理的决定。
石油炼化行业厂界挥发性有机物监测解决方案
1.2 编制依据
《关于申报中央财政主要污染物减排专项资金国家环境空气监测网建设项目有关 事项的通知》;
《环境挥发性有机物标准》GB 3095-2012；
《环境数据库设计与运行管理规范》；
《城市区域环境噪声标准》GB 3096-93；
《关于实施<环境挥发性有机物标准>（GB3095-2012）的通知》；
《中央财政主要污染物减排专项资金国家环境空气监测网建设项目（二期）建设 方案》；
《关于推进环境监测服务社会化的指导意见》（环发【2015】20 号）；
《计算机软件需求说明编制指南》（GB/T9385）；
《计算机软件质量保证计划规范》（GB/T12504）；
《信息处理系统计算机系统配置图符号及约定》（GB/T14085）《国务院关于印发国家环境保护“十二五”规划的通知》（国发〔2011〕42号）；
《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》（国发〔2011〕35号）；
《大气污染防治行动计划》（国发〔2013〕37号）；
《环境保护部 国家发展改革委 财政部关于印发国家环境监管能力建设“十二五”规划的通知》（环发〔2013〕61号）；
《国务院办公厅关于推进应急体系重点项目建设的实施意见》（国办函〔2013〕3号）；
《关于印发〈化学品环境风险防控“十二五”规划〉的通知》（环发〔2013〕20号）；
《国家环境监测“十二五”规划》（环发〔2011〕112号）
《环境保护部关于印发〈先进的环境监测预警体系建设纲要（2010-2020）〉的通知》（环发〔2009〕156号）；
《环境保护部关于加强化工园区环境保护工作的意见》（环发〔2012〕54号）；
《关于印发〈全国环保部门环境应急能力建设标准〉的通知》（环发〔2010〕146号）；
《环境保护部关于加强环境应急管理工作的意见》（环发〔2009〕130号）；
《环境保护部关于印发〈2013年全国环境应急管理工作要点〉的通知》（环办〔2013〕10号）；
《中央财政主要污染物减排专项资金管理暂行办法》（财建〔2007〕67号）；
《中央财政主要污染物减排专项资金项目管理暂行办法》（环发〔2007〕67号）
1.3相关技术标准规范
《工业企业挥发性有机物排放控制标准》(DB12/524-2014)
《环境空气质量标准》（GB3095-2012）
《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
《环境空气质量监测规范》（试行）（总局公告2007年第4号）
《污染源自动监控管理办法》（总局令第28号）
《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》（HJ/T 75-2007）
《固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范》（HJ/T 373-2007）
《固定源废气监测技术规范》（HJ/T 397-2007）
《大气污染物无组织排放监测技术导则》（HJ/T 55-2000）
《环境空气质量自动监测技术规范》（HJ/T 193-2005）
《环境空气质量手工监测技术规范》（HJ/T 194-2005）
《环境监测质量管理技术导则》（HJ 630-2011）
《突发环境事件应急监测技术规范》（HJ 589-2010）
《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》（HJ/T 212-2005）
《污染源在线自动监控监测数据采集传输仪技术要求》（HJ 477-2009）
《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》（HJ/T 76-2007）
《环境信息术语》（HJ/T 416-2007）
《环境信息分类与代码》（HJ/T 417-2007）
《环境数据库设计与运行管理规范》（HJ/T 419-2007）
1.
本系统采用采用的PID光离子传感器技术测量大气中挥发 性 有 机 物 浓度；本系统采用进口传感器，灵敏度高、检测快速、 可实现样品无损测试及网格化监控管理。
二、总体设计
2.1
本系统设计遵守相关的国家、省市法规与行业规范，符合国家和地方的各种标准 和规定。遵循以下原则：
2.1.1 实用性与先进性的统一
在适度超前的原则下，尽量采取目前国际上流行的主流先进监测技术。
系统具有使用的灵活性，包括：具有灵活可变的定制功能、提供灵活方便的信息 查询与数据统计功能。
系统运行流畅、稳定，数据查询能快速响应。
2.1.2 可扩展性
系统的规划和设计必须具有良好的扩展性，根据需要可以增加项目，如噪音，气象参数，日照量等。
系统数据既满足短期内的业务需要，也要满足以后业务发展的要求。在网络、软 件、数据库系统的设计上要做到接口标准、开放性好，满足以后与其它业务系统及与 其它政府部门或上级机关系统纵向与横向的联网应用和数据共享的要求。
2.1.3 安全性、保密性和共享性原则
系统设计与开发遵循安全性、保密性和共享性原则，处理好数据资源共享与数据安全保密的关系。
信息系统的设计必须严格按照国家的有关规定，采取必要的安全防范措施和手 段，在软件系统的设计上将安全性的设计摆在重要位置，指定严格的权限控制和管 理。
2.1.4
符合我国国家标准、信息产业部标准、环保部相关技术规范和要求。各种构件优 选符合国家标准的型材和通用件，以利于系统的维护和管理。
2.2
本系统仪器主体结构如下图，可分为主体和用户界面，两个部分可以分开放置， 也可装在一起。
系统仪器主要由测量部分与控制器部分组成。气体测量部分主要为挥发性有机物监测模块；控制器部分分为功能层、软件层、中间层和硬件层四部分。
三、系统组成
挥发性有机物在线监测系统由挥发性有机物在线监测模块与监测预警系统等组 成。通过对环境空气现场进行数据采集、统计、分析等方式处 理后，传输到数据中心储平台满足了环境监管部门实时性与精细化监管的长效管理需求。
3.1
3.1.1 原理：
用光离子传感器（PID）测量技术分析技术来实现挥发性有机物 TVOC 的测量；
3.1.2
气体监测模块主要由测量因子对应的气体传感器和一个安装板组成。传感器以 3 个螺丝固定在安装板上，中间用橡胶圈密闭，本项目默认测量的气体因子是 TVOC，测量因子可以根据客户需求或现场情况，通过更换气体传感器，替换或增减。
本系统针对此设计了一个传感器安装板，每个安装板有1个传感器安装位，每个 位置有一个小气室，气室大小和样气流量、流速有关，太大影响气室内浓度与样气的 浓度一致性；太小会产生高气压，影响传感器测量结果。气室由底下的气路连接，安装板两侧有进出气口。
每个气体传感器都配有一个前置放大板，传感器的针脚就固定在前置放大板的针 套里，传感器信号经过前置放大板信号的 IV 转换、信号放大、低通滤波后输出模拟信 号，再经过 24 位高精度 ADC 采集，软件算法处理等，最终界面显示出浓度值。
3.1.2
防爆型厂界挥发性有机物在线报警监控系统
项目指标
VOCS监测系统基本参数
测量原理：PID
测量气体：挥发性有机物（VOCS）
测量范围：0-50ppm（可选，未列出量程可定制）
重复性：±2%
检测精度：±3%F.S
分 辨 率：0.01ppm
功耗：30W
响应时间：T90 < 20 s
工作温度：-20℃～+60℃（特殊要求需定制）
工作湿度：≤95%RH，无冷凝（湿度>90%RH，凝露可配过滤器）
仪器配置：单外箱防水外箱（带透明视窗）
报警：声光报警
监测单元：VOC监测模块儿
检测方式：扩散式（泵吸式可选）
安装方式：立杆抱箍安装，配3米立杆信号接收
标配输入：RS485标配输出，全网通DTU数采模块，GPRS无线传输；485有限输出可选
供电方式：市电220V，50A
户外机箱
户外防水
隔爆型
四. 数据采集处理与监测预警系统
数据采集处理与监测预警系统的主要功能，是实时接收来自各测站的实时监测数 据，并将接收的数据进行解调、分析、处理，标注错误。根据信息的不同类型采用相 应的方式进行数据预处理，再经过分类后将其存入数据库中，并可以根据相关信息生 成各种信息、统计报表。如监测站点数据超标或异常，通过网络的方式通知相关人员。
4.1
u用料充足，结构扎实：采用 1.2mm 厚的工程级冷轧碳钢板，主箱体采用无缝焊接， 结构稳固牢固；
u安装方便，配件齐全：壁挂式、立杆式安装方便可选；
u模块化设计，方便随时增加监测参数；
uAC220V 供电系统+太阳能供电系统可选配置，推荐使用 AC220V 供电；uRS485 Modbus、4G LTE 通信方式可选；
u采用动态 PID 控制方式，有效解决湿度对VOC监测的影响；
u工业级PID检测传感器，测量结果准确、可靠。
u实时曲线绘制；
u平台随时查看；
五、施工安装
5.1园区周围点位安装示意图
厂界点1：工厂厂区北侧方向的挥发性有机物
厂界点2：工厂厂区西侧方向的挥发性有机物
厂界点3：工厂厂区东侧方向的挥发性有机物
厂界点4：工厂厂区南侧方向的挥发性有机物
厂区周围4个监测点监测因子TVOC
5.2设备安装
5.2.1安装清单：
表1 装箱清单
序号 | 名称 | 规格 | 数量 | 备注 |
1 | VOC主机 | 500*400*150mm | 1 | |
2 | 八寸触摸显示屏 | TFT，液晶 | 1 | |
3 | DTU | 4G全网通 | 1 | |
4 | 传感器单元 | PID型 | 1 | |
5 | 控制单元 | 睿安 | 1 | |
6 | 户外立杆带避雷针 | 1.5m*2 | 1 | |
7 | 主机抱箍 | 130*73.2*30mm | 2 | |
8 | 主机抱箍螺母 | M10 | 4 | |
9 | 主机抱箍螺钉 | M10*40mm | 4 | |
10 | 立杆膨胀螺栓(整套) | M14*200 | 4 | |
11 | 三芯电源线一根 | 约2.5m，一边为航空插头，另一边镀锡裸线 |
5.2.2基础施工：
方案一：地面挖80cm*80cm*80cm（深度）坑，在坑内进行水泥灌注。
方案二：地笼+水泥填充：可直接M14螺栓紧固
5.2.3设备安装
1）找出主机和主机安装抱箍，将安装抱箍支架用M10*40的螺钉和M10螺母固定。供电线由立杆内部，或者沿立杆壁布好。
2) 立杆安装
首先，找到两截1.5米立杆，避雷针。第二步将两截立杆用螺纹连接，安装好避雷针，将设备整体立起来，用12*150膨胀螺栓将立杆固定在水泥灌注上，放上平垫并用螺母锁紧。
3）设备联网
SIM卡安装说明
设备运行前，首先安装SIM卡，SIM卡安装由右往左插入主板右上侧卡槽中；
（如需取出SIM卡，可用牙签等细尖物体下按卡槽旁的黄色小按钮，即可取出。）
设备启动
打开机箱
接通电源（交流电220V）
打开设备电源开关（合闸）
查看各指示灯是否正常
指示灯说明
工作状态：主板工作状态。闪烁：正常；其他：异常。
G1：GPRS工作状态。闪烁：正常；其他：异常/未供电。
G2：GPRS信号指示。亮：信号正常；灭：无信号。
G3：GPRS连接服务器A状态。亮：已连接；灭：未连接。
G4：GPRS连接服务器B状态。亮：已连接；灭：未连接。
G5：GPRS数据传输指示。快速闪烁：有数据正在传输；灭：无数据传输。
设备维护：
主机被设计为可以长期连续运行，通常不需要特别维护。仅光学元件缓慢污染情况，需要定期清洁处理。
注意：
所有内部的光学器件出厂前经专用工具调整安装，用户不得自行进行调整。
故障处理：
下表列出了可能出现的故障现象、原因及处理方法：
现象：
可能原因及处理办法
1
风扇不转动
检测电源线连接是否正常，确认电源线的连通
2
主控板“工作状态”指示灯不亮
主控板电源线连接是否正常，确认电源线的连通
3
服务器接收不到数据
天线是否接好，SIM卡是否安装
4
主板屏幕无显示
1.主板供电是否有电
2.液晶显示器线是否连接正常
制造商的责任
在下列情况下才认为应对设备的安全性、可靠性和性能负责，即：
l 装配操作、调试、性能改进和维修均由我公司认可的人员进行；
l 有关的电气设备符合国家标准；
l 按照操作指导使用设计；
