石油煉化行業(yè)廠界揮發(fā)性有機物監(jiān)測解決方案

防爆型 石油煉化行業(yè)廠界揮發(fā)性有機物監(jiān)測解決方案

1.項目概述

1.1

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，污染源的種類不斷增加，特別是在化工區(qū)，工業(yè)集中區(qū)和周圍環(huán)境中，污染方法和生態(tài)破壞類型越來越復(fù)雜，環(huán)境污染負荷逐漸增加，環(huán)境污染日益嚴重。污染事故時有發(fā)生。同時，隨著公眾環(huán)境意識的逐步提高，各種環(huán)境污染投訴和糾紛也越來越頻繁，環(huán)境監(jiān)測的類型和要求也越來越高。

在“十二五”期間，政府努力建立以空氣環(huán)境監(jiān)測，水質(zhì)監(jiān)測和污染源監(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)劃明確提出“提高環(huán)境質(zhì)量是核心”。從環(huán)境保護部倡導(dǎo)的“天然氣，水，土壤三大戰(zhàn)”的初步成果來看，下一步就是提高環(huán)境質(zhì)量。這是對現(xiàn)有處理設(shè)備和處理方法的測試。檢查這三個領(lǐng)域的治理效果依賴于全面有效的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)計劃的通知》提出了建設(shè)的主要目標：到2020年，全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)將基本實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量，重點污染源，生態(tài)環(huán)境的全面覆蓋。狀態(tài)監(jiān)控，以及所有級別的監(jiān)控數(shù)據(jù)系統(tǒng)都將互連并共享。 ，監(jiān)測，預(yù)報預(yù)警，信息化能力和保障水平得到明顯提高。協(xié)調(diào)監(jiān)測和監(jiān)督工作，初步建立起生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)將陸地和海洋融為一體，將世界，上下兩層融合在一起，并共享信息。

根據(jù)調(diào)查，大多數(shù)公司的處理技術(shù)簡單，即生產(chǎn)車間生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的VOCs污染物通過管道氣罩收集，經(jīng)活性炭吸附裝置處理后排放。但是，公園內(nèi)有組織的排放超過了標準，并且是無組織的。關(guān)于排放，為敦促公司改善生產(chǎn)流程和治理手段，并減少無組織排放，建議園區(qū)部署基于網(wǎng)格的區(qū)域監(jiān)測系統(tǒng)。

系統(tǒng)部署可以提高準確定位各個工業(yè)園區(qū)中污染源的能力，同時可以快速，直觀地分析污染源周圍的相關(guān)信息。通過整合各種地理信息資源和環(huán)境保護業(yè)務(wù)資源，建立了統(tǒng)一的環(huán)境信息資源數(shù)據(jù)庫，將空間數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（如動態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)，動態(tài)監(jiān)管數(shù)據(jù)，政策法規(guī)數(shù)據(jù)）無縫連接在一起。為管理人員提供直觀，高效，便捷的管理方法，提高環(huán)保業(yè)務(wù)管理能力，以及全面的管理和分析決策能力。同時，根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的不同，對數(shù)據(jù)進行水平劃分，并通過不同級別的應(yīng)用人員對數(shù)據(jù)進行垂直劃分，以澄清信息的上下文并促進數(shù)據(jù)管理。

在公園中實施在線監(jiān)測揮發(fā)性有機化合物的系統(tǒng)是必然趨勢。例如，在丹麥等許多北歐城市中，城市揮發(fā)性有機化合物監(jiān)測站的建設(shè)可以結(jié)合當(dāng)天的天氣參數(shù)和交通流量狀況，以預(yù)測當(dāng)天主要道路上揮發(fā)性有機化合物的變化。在香港，香港環(huán)境保護署在中環(huán)銅鑼灣和旺角建立了“城市監(jiān)控”系統(tǒng)。通過及時發(fā)布空氣監(jiān)測結(jié)果，公眾可以了解城市空氣污染指數(shù)的水平。

國內(nèi)大中城市已經(jīng)啟動了城市揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)。從2012年開始，深圳，武漢，江蘇和廣州等城市已采用固定或移動方法建立城市揮發(fā)性有機化合物監(jiān)測站，以實時監(jiān)測城市揮發(fā)性有機化合物的變化。全天連續(xù)自動監(jiān)測揮發(fā)性有機化合物濃度的變化，并可以根據(jù)實際需要調(diào)整或增加或減少監(jiān)測因素。我公司開發(fā)的廠界揮發(fā)性有機化合物監(jiān)測系統(tǒng)為管理部門實施空氣污染控制提供了科學(xué)依據(jù)。此外，公園了解環(huán)境的實時質(zhì)量變化，以便公園可以做出合理的決定。

石油煉化行業(yè)廠界揮發(fā)性有機物監(jiān)測解決方案

1.2 編制依據(jù)

《關(guān)于申報中央財政主要污染物減排專項資金國家環(huán)境空氣監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)項目有關(guān) 事項的通知》;

《環(huán)境揮發(fā)性有機物標準》GB 3095-2012；

《環(huán)境數(shù)據(jù)庫設(shè)計與運行管理規(guī)范》；

《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》GB 3096-93；

《關(guān)于實施<環(huán)境揮發(fā)性有機物標準>（GB3095-2012）的通知》；

《中央財政主要污染物減排專項資金國家環(huán)境空氣監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)項目（二期）建設(shè) 方案》；

《關(guān)于推進環(huán)境監(jiān)測服務(wù)社會化的指導(dǎo)意見》（環(huán)發(fā)【2015】20 號）；

《計算機軟件需求說明編制指南》（GB/T9385）；

《計算機軟件質(zhì)量保證計劃規(guī)范》（GB/T12504）；

《信息處理系統(tǒng)計算機系統(tǒng)配置圖符號及約定》（GB/T14085）《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)國家環(huán)境保護“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)境保護部關(guān)于印發(fā)〈先進的環(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)境保護部關(guān)于加強化工園區(qū)環(huán)境保護工作的意見》（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)標準〉的通知》（環(huán)發(fā)〔2010〕146號）；

《環(huán)境保護部關(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）

1.3相關(guān)技術(shù)標準規(guī)范

《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準》(DB12/524-2014)

《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3095-2012）

《大氣污染物綜合排放標準》（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)傳輸標準》（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）

1.

本系統(tǒng)采用采用的PID光離子傳感器技術(shù)測量大氣中揮發(fā) 性 有 機 物 濃度；本系統(tǒng)采用進口傳感器，靈敏度高、檢測快速、 可實現(xiàn)樣品無損測試及網(wǎng)格化監(jiān)控管理。

二、總體設(shè)計

2.1

本系統(tǒng)設(shè)計遵守相關(guān)的國家、省市法規(guī)與行業(yè)規(guī)范，符合國家和地方的各種標準 和規(guī)定。遵循以下原則：

2.1.1 實用性與先進性的統(tǒng)一

 在適度超前的原則下，盡量采取目前國際上流行的主流先進監(jiān)測技術(shù)。

系統(tǒng)具有使用的靈活性，包括：具有靈活可變的定制功能、提供靈活方便的信息 查詢與數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能。

系統(tǒng)運行流暢、穩(wěn)定，數(shù)據(jù)查詢能快速響應(yīng)。

2.1.2 可擴展性 

系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計必須具有良好的擴展性，根據(jù)需要可以增加項目，如噪音，氣象參數(shù)，日照量等。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)既滿足短期內(nèi)的業(yè)務(wù)需要，也要滿足以后業(yè)務(wù)發(fā)展的要求。在網(wǎng)絡(luò)、軟 件、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計上要做到接口標準、開放性好，滿足以后與其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)及與 其它政府部門或上級機關(guān)系統(tǒng)縱向與橫向的聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和數(shù)據(jù)共享的要求。

2.1.3 安全性、保密性和共享性原則

系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)遵循安全性、保密性和共享性原則，處理好數(shù)據(jù)資源共享與數(shù)據(jù)安全保密的關(guān)系。

信息系統(tǒng)的設(shè)計必須嚴格按照國家的有關(guān)規(guī)定，采取必要的安全防范措施和手 段，在軟件系統(tǒng)的設(shè)計上將安全性的設(shè)計擺在重要位置，指定嚴格的權(quán)限控制和管 理。

2.1.4

符合我國國家標準、信息產(chǎn)業(yè)部標準、環(huán)保部相關(guān)技術(shù)規(guī)范和要求。各種構(gòu)件優(yōu) 選符合國家標準的型材和通用件，以利于系統(tǒng)的維護和管理。

2.2

本系統(tǒng)儀器主體結(jié)構(gòu)如下圖，可分為主體和用戶界面，兩個部分可以分開放置， 也可裝在一起。

系統(tǒng)儀器主要由測量部分與控制器部分組成。氣體測量部分主要為揮發(fā)性有機物監(jiān)測模塊；控制器部分分為功能層、軟件層、中間層和硬件層四部分。

三、系統(tǒng)組成

揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測系統(tǒng)由揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測模塊與監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)等組 成。通過對環(huán)境空氣現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計、分析等方式處 理后，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心儲平臺滿足了環(huán)境監(jiān)管部門實時性與精細化監(jiān)管的長效管理需求。

3.1

3.1.1 原理：

用光離子傳感器（PID）測量技術(shù)分析技術(shù)來實現(xiàn)揮發(fā)性有機物 TVOC 的測量；

3.1.2 

氣體監(jiān)測模塊主要由測量因子對應(yīng)的氣體傳感器和一個安裝板組成。傳感器以 3 個螺絲固定在安裝板上，中間用橡膠圈密閉，本項目默認測量的氣體因子是 TVOC，測量因子可以根據(jù)客戶需求或現(xiàn)場情況，通過更換氣體傳感器，替換或增減。

本系統(tǒng)針對此設(shè)計了一個傳感器安裝板，每個安裝板有1個傳感器安裝位，每個 位置有一個小氣室，氣室大小和樣氣流量、流速有關(guān)，太大影響氣室內(nèi)濃度與樣氣的 濃度一致性；太小會產(chǎn)生高氣壓，影響傳感器測量結(jié)果。氣室由底下的氣路連接，安裝板兩側(cè)有進出氣口。

每個氣體傳感器都配有一個前置放大板，傳感器的針腳就固定在前置放大板的針 套里，傳感器信號經(jīng)過前置放大板信號的 IV 轉(zhuǎn)換、信號放大、低通濾波后輸出模擬信 號，再經(jīng)過 24 位高精度 ADC 采集，軟件算法處理等，最終界面顯示出濃度值。

3.1.2

防爆型廠界揮發(fā)性有機物在線報警監(jiān)控系統(tǒng)

項目指標

VOCS監(jiān)測系統(tǒng)基本參數(shù)

測量原理：PID

測量氣體：揮發(fā)性有機物（VOCS）

測量范圍：0-50ppm（可選，未列出量程可定制）

重復(fù)性：±2%

檢測精度：±3%F.S

分 辨 率：0.01ppm

功耗：30W

響應(yīng)時間：T90 < 20 s

工作溫度：-20℃～+60℃（特殊要求需定制）

工作濕度：≤95%RH，無冷凝（濕度>90%RH，凝露可配過濾器）

儀器配置：單外箱防水外箱（帶透明視窗）

報警：聲光報警

監(jiān)測單元：VOC監(jiān)測模塊兒

檢測方式：擴散式（泵吸式可選）

安裝方式：立桿抱箍安裝，配3米立桿信號接收

標配輸入：RS485標配輸出，全網(wǎng)通DTU數(shù)采模塊，GPRS無線傳輸；485有限輸出可選

供電方式：市電220V，50A

戶外機箱

戶外防水

隔爆型

 四.  數(shù)據(jù)采集處理與監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集處理與監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的主要功能，是實時接收來自各測站的實時監(jiān)測數(shù) 據(jù)，并將接收的數(shù)據(jù)進行解調(diào)、分析、處理，標注錯誤。根據(jù)信息的不同類型采用相 應(yīng)的方式進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，再經(jīng)過分類后將其存入數(shù)據(jù)庫中，并可以根據(jù)相關(guān)信息生 成各種信息、統(tǒng)計報表。如監(jiān)測站點數(shù)據(jù)超標或異常，通過網(wǎng)絡(luò)的方式通知相關(guān)人員。

4.1

u用料充足，結(jié)構(gòu)扎實：采用 1.2mm 厚的工程級冷軋?zhí)间摪澹飨潴w采用無縫焊接， 結(jié)構(gòu)穩(wěn)固牢固；

u安裝方便，配件齊全：壁掛式、立桿式安裝方便可選；

u模塊化設(shè)計，方便隨時增加監(jiān)測參數(shù)；

uAC220V 供電系統(tǒng)+太陽能供電系統(tǒng)可選配置，推薦使用 AC220V 供電；uRS485 Modbus、4G LTE 通信方式可選；

u采用動態(tài) PID 控制方式，有效解決濕度對VOC監(jiān)測的影響；

u工業(yè)級PID檢測傳感器，測量結(jié)果準確、可靠。

u實時曲線繪制；

u平臺隨時查看；

五、施工安裝

5.1園區(qū)周圍點位安裝示意圖

廠界點1：工廠廠區(qū)北側(cè)方向的揮發(fā)性有機物

廠界點2：工廠廠區(qū)西側(cè)方向的揮發(fā)性有機物

廠界點3：工廠廠區(qū)東側(cè)方向的揮發(fā)性有機物

廠界點4：工廠廠區(qū)南側(cè)方向的揮發(fā)性有機物

廠區(qū)周圍4個監(jiān)測點監(jiān)測因子TVOC

5.2設(shè)備安裝

5.2.1安裝清單：

表1 裝箱清單

5.2.2基礎(chǔ)施工： 

方案一：地面挖80cm*80cm*80cm（深度）坑，在坑內(nèi)進行水泥灌注。

方案二：地籠+水泥填充：可直接M14螺栓緊固

5.2.3設(shè)備安裝

   1）找出主機和主機安裝抱箍，將安裝抱箍支架用M10*40的螺釘和M10螺母固定。供電線由立桿內(nèi)部，或者沿立桿壁布好。

  2) 立桿安裝

首先，找到兩截1.5米立桿，避雷針。第二步將兩截立桿用螺紋連接，安裝好避雷針，將設(shè)備整體立起來，用12*150膨脹螺栓將立桿固定在水泥灌注上，放上平墊并用螺母鎖緊。

3）設(shè)備聯(lián)網(wǎng)

SIM卡安裝說明

設(shè)備運行前，首先安裝SIM卡，SIM卡安裝由右往左插入主板右上側(cè)卡槽中；

（如需取出SIM卡，可用牙簽等細尖物體下按卡槽旁的黃色小按鈕，即可取出。）

設(shè)備啟動

打開機箱

接通電源（交流電220V）

打開設(shè)備電源開關(guān)（合閘）

查看各指示燈是否正常

指示燈說明

工作狀態(tài)：主板工作狀態(tài)。閃爍：正常；其他：異常。

G1：GPRS工作狀態(tài)。閃爍：正常；其他：異常/未供電。

G2：GPRS信號指示。亮：信號正常；滅：無信號。

G3：GPRS連接服務(wù)器A狀態(tài)。亮：已連接；滅：未連接。

G4：GPRS連接服務(wù)器B狀態(tài)。亮：已連接；滅：未連接。

G5：GPRS數(shù)據(jù)傳輸指示?？焖匍W爍：有數(shù)據(jù)正在傳輸；滅：無數(shù)據(jù)傳輸。

設(shè)備維護：

主機被設(shè)計為可以長期連續(xù)運行，通常不需要特別維護。僅光學(xué)元件緩慢污染情況，需要定期清潔處理。

注意：

所有內(nèi)部的光學(xué)器件出廠前經(jīng)專用工具調(diào)整安裝，用戶不得自行進行調(diào)整。

故障處理：

下表列出了可能出現(xiàn)的故障現(xiàn)象、原因及處理方法：

現(xiàn)象：

可能原因及處理辦法

1

風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動

檢測電源線連接是否正常，確認電源線的連通

2

主控板“工作狀態(tài)”指示燈不亮

主控板電源線連接是否正常，確認電源線的連通

3

服務(wù)器接收不到數(shù)據(jù)

天線是否接好，SIM卡是否安裝

4

主板屏幕無顯示

1.主板供電是否有電

2.液晶顯示器線是否連接正常

制造商的責(zé)任

在下列情況下才認為應(yīng)對設(shè)備的安全性、可靠性和性能負責(zé)，即：

l  裝配操作、調(diào)試、性能改進和維修均由我公司認可的人員進行；

l  有關(guān)的電氣設(shè)備符合國家標準；

l  按照操作指導(dǎo)使用設(shè)計；