固定污染源自动监控设备现场端建设技术规范发布稿最终版0823.docx
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固定污染源自动监控设备现场端建设技术规范发布稿最终版0823
CAEPIGB
T/CAEPI11-2017
中国环境保护产业协会标准
固定污染源自动监控（监测）系统
现场端建设技术规范
Specificationsforonlineautomaticmonitoringsystemsofconstructionofon-sitepointfromstationarysources
（发布稿）
本电子版为发布稿，请以正式出版的标准文本为准。
2017-7-28发布2017-8-1实施
目次
前言
为规范固定污染源自动监控（监测）系统现场端的建设，制定本技术规范。
本技术规范规定了固定污染源自动监控（监测）系统现场端的设计、建设、安装、现场施工、安全防护和验收的相关技术要求。
本标准为首次发布。
本标准由环境保护部环境监察局提出。
本标准起草单位：
湖北省环境监测中心站、武汉天虹环保产业股份有限公司、北京雪迪龙科技股份有限公司、武汉巨正环保科技有限公司、聚光科技（杭州）股份有限公司、深圳市世纪天源环保技术有限公司。
本标准主要起草人：
全继宏、刘真贞、孙海林、陶骏、刘志、刘虹、罗四国、刘佳威、陈楠、田一平、赵娜、张思伟、张明、李虹杰、周发武、赵峰、郑第、郑利娟、王为、窦凯、张世杰、王治舵、彭功伟、王齐鸣、周峰、乐文志。
本标准由中国环境保护产业协会2017年7月28日批准。
本标准自2017年8月1日起实施。
本标准由中国环境保护产业协会负责管理和解释，由湖北省环境监测中心站等起草单位负责具体技术内容的解释。
在应用过程中如有需要修改与补充的建议，请将相关资料寄送至中国环境保护产业协会标准管理部门（北京市西城区扣钟北里甲4楼，邮编100037）。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。
本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
固定污染源自动监控（监测）系统现场端建设技术规范
适用范围
本标准规定了固定污染源自动监控（监测）系统现场端设计、建设、安装、现场施工、安全防护和验收的相关技术要求。
本标准适用于固定污染源自动监控（监测）系统现场端建设。
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB4053.2
固定式钢斜梯安全技术条件
GB4053.3
固定式工业防护栏杆安全技术条件
GB4053.4
GB4208
GB4728.3-2005
固定式工业钢平台
外壳防护等级（IP代码）
电气简图用图形符号第三部分：
导体和连接件
GB/T6988.3-1997
电气技术用文件的编制第3部分：
接线图和接线表
GB/T6988.5
电气技术用文件的编制第5部分：
索引
GB7588
电梯制造与安装安全规范
GB12326
电能质量电压波动和闪变
GB15562.1
环境保护图形标志排放口（源）
GB/T16157
固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
GB50057
建筑物防雷设计规范
HJ/T75
固定污染源烟气排放连续监测技术规范
HJ/T353
水污染源在线监测系统安装技术规范
HJ/T367
环境保护产品技术要求电磁管道流量计
HJ565-2010
环境保护标准编制技术指南
CJ/T3008.1
城市排水流量堰槽测量标准三角形薄壁堰
CJ/T3008.2
城市排水流量堰槽测量标准矩形薄壁堰
CJ/T3008.3
城市排水流量堰槽测量标准巴歇尔量水槽
JB/T9248
电磁流量计
JJG711
明渠堰槽流量计
JJG1030
超声流量计检定规程
JJG1033
电磁流量计检定规程
GBJ65
工业与民用电力装置的接地设计规范
术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
现场端on-sitepoint
固定污染源现场安装的用于监控、监测污染物排放的在线自动监测设备、流量（速）计、传感器、采样平台、排放口、监测站房和其他辅助设施的统称，是污染防治设施的组成部分。
3.2
点测量pointmeasurement
在烟道内单个点位（或多个点位）测量污染物浓度和烟气参数，或在烟道内沿着等于或小于烟道断面直径10%的路径测量污染物浓度和烟气参数。
3.3
线测量pathmeasurement
在烟道内沿着大于烟道断面直径10%的路径上测量污染物浓度和烟气参数。
3.4
流速的面测量facemeasurementofvelocity
烟道测量断面的布点位置和数量符合GB/T16157的要求，每个测点由面对烟气流向的全压孔和背面的静压孔组成，测定测量断面烟气的平均流速。
3.5
当量直径equivalentdiameter
当量直径即水力半径相当的圆管直径，分等速当量直径和等流量当量直径两种。
3.6
涡流区vortexarea
指烟道内气流受到扰动，产生的类似水漩的漩涡，从而使烟道内物质处于非均匀混合的状态的特定区域。
3.7
紊流turbulentflow
紊流又称湍流，是流体的一种流动状态。
当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，或称为片糖；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流；当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，称为湍流，又称为乱流、扰流或紊流。
3.8
翻水井doublewell
翻水井又称放水井，是污水站管网向明渠排放污水时，为保证污水站在没有污水排放或水位很低时，水质在线监测系统能持续采集到水样的建筑物。
其结构可以用砖砌或混凝土预制。
3.9
测流段currentperiod
为满足对废水排放单位测量流量的要求而修建的一段符合标准要求的特殊的渠（管）道。
3.10
静水井stillingwell
一般是指设置在明渠堰槽测流水位观察处旁的竖井，由管道联通。
静水井内的水位与量水堰槽内水位相同，其设置的目的是消除堰槽水位观测点处因水面剧烈波动而对水位测量带来的影响，或需要提高水位测量精度时，可使用静水井进行测量。
3.11
公称通径nominaldiameter
公称通径是管路系统中所有管路附件用数字表示的尺寸，是参考用的一个方便的圆整数，与加工尺寸仅呈不严格的关系。
公称通径用字母“DN”后面紧跟一个数字标志。
3.12
极限偏差limitdeviation
极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
极限偏差是指上偏差和下偏差。
最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为上偏差，最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差，轴的上、下偏差代号用小写字母es，ei；孔的上、下偏差代号用大写字母ES，EI表示。
排气污染源自动监控（监测）系统现场端技术要求
4.1排放口的设置
排放口环境保护图形标志牌的设置应符合GB15562.1的要求，其它的设置应符合HJ/T75及各级环境保护主管部门的相关要求。
4.2监测点位的设置
4.2.1总体要求
监测点位的选择应符合HJ/T75中关于监测点位的要求。
应位于烟气中颗粒物、气态污染物和流速分布相对均匀、排放状况有代表性的位置，在固定污染源排放控制设备的下游和手工参比方法监测断面上游。
尽可能选择在气流稳定的直管段，避开烟道弯头和断面急剧变化的部位和涡流区，不受环境光线和电磁辐射的影响，烟道振动幅度尽可能小，避开烟气中水滴和水雾的干扰。
4.2.2颗粒物和流速监测点位的设置
优先选择在垂直管段和烟道负压区域，在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍烟道直径，以及距上述部件上游方向不小于2倍烟道直径处。
4.2.3气态污染物监测点位的设置
设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于2倍烟道直径，以及距上述部件上游方向不小于0.5倍烟道直径处。
当在排放口附近设置监测断面时，监测断面应设置在距离排放口0.5~1.5倍烟道直径处。
4.2.4矩形烟道直径按当量直径计算，当量直径D=2AB/（A+B），式中A、B为边长。
4.2.5当安装直管段不能满足上述要求时，参照以下方法确定监测点位：
——颗粒物的监测点位：
当采用抽取式点测量时，应选择单点布设；当采用线测量光学法时，应尽可能延长测量光程距离。
——气态污染物的监测点位：
监测点位要求可适度放宽，但布设在排气出口附近时，应位于距离0.5~1.5倍烟道直径处，且避开涡流区。
——流速的监测点位：
可根据固定源的具体情况选择安装符合点测量、线测量或面测量装置的点位。
流速监测设备安装位置要求参见附录A。
4.3采样平台
4.3.1采样平台的建设应符合HJ/T75中关于平台建设的要求。
应易于人员到达，当采样平台设置在离地面高度≥2m的位置时，应有通往平台的斜梯、Z字梯或者旋梯，不得使用直爬梯；当采样平台设置在离地面高度≥20m的位置时，应有往平台的升降梯。
爬梯的宽度不得小于0.9m，爬梯的角度不得大于51°，脚部踏板宽度不得小于0.1m，采样平台长和宽均不得小于2m或采样枪长度外延1m，护栏不得低于1.5m，平台的承重不得小于300kg/m2。
爬梯、采样平台和护栏的安装应符合GB4053.2、GB4053.3和GB4053.4的要
求，电梯的安装和安全应符合GB7588的要求。
4.3.2采样平台上应在监测设备附近提供干燥、清洁、无油、无尘、无污染因子成份的反吹气源，气源压力要求在0.6MPa～0.8MPa之间。
4.3.3采样平台上应在监测设备附近布设安全的供电电源，电压要求在198V~242V之间。
4.4现场端设备的安装
4.4.1采样孔
4.4.1.1固定污染源烟气排放连续监测系统（CEMS）采样孔的开孔位置和数目均应符合HJ/T75中关于采样孔的要求。
4.4.1.2在CEMS现场端监测断面下游应预留手工参比方法采样孔，开孔位置和数目应符合GB/T16157中关于手工参比方法采样孔的要求。
手工参比方法采样孔内径不得小于100mm，配套的采样管应和烟道壁垂直，且向外伸出烟道外壁不小于50mm。
当烟道为正压或有毒气时，应采用带闸板阀的密封采样孔。
4.4.1.3各采样孔法兰、采样管及其固定连接材料（包括螺母、螺栓、短管、法兰等）应采用不锈钢，法兰密封圈应采用耐热材料。
焊件应组对成焊，其壁（板）的错边量应符合以下要求：
短管和管件应对口，内壁齐平，最大错边量应不大于1mm。
4.4.1.4在互不影响测量的前提下，手工参比方法采样孔应尽可能靠近CEMS现场端监测断面。
当监测点位设置在矩形烟道时，若烟道截面的高度大于4m，则不宜在烟道顶层开设参比方法采样孔；若烟道截面的宽度大于4m，则应在烟道两侧开设参比方法采样孔，并设置多层采样平台。
4.4.1.5监测设备采样孔距平台底面距离应在0.5m～1.3m之间，手工参比方法采样孔距平台底面距离应在1.2m～1.3m之间。
单层平台面积不能满足全部采样孔设置的，应设置多层采样平台。
4.4.2颗粒物监测设备的安装
颗粒物监测设备应安装在无涡流、气流扰动小、易于接近、便于维护的烟道段，位于顺气流方向的下游。
颗粒物监测仪法兰与安装法兰应加耐热材料，用连接螺栓紧固。
4.4.2.1对射法颗粒物监测设备的安装：
在烟道壁的两侧安装监测设备，要求烟道两端法兰的轴心线保持同轴，两法兰轴心线角度误差应小于1°，确保光路准直，两法兰牢固可靠。
发射单元的激光从发射孔中心出射到对面反射单元，发射光和反射光中心线相叠合的极限偏差应≤2‰。
连接发射端和接收端的风管风压大于烟道内的风压，并将风管整齐固定。
4.4.2.2光学后向散射法颗粒物监测设备的安装：
在烟道壁的一侧安装监测设备，应根据烟道内径及壁厚确定颗粒物监测仪探头的长度和有效光程，并保证法兰孔及烟道内应无任何物件遮挡仪器光路。
4.4.2.3抽取式β法颗粒物监测设备的安装：
在烟道壁的一侧安装监测设备，采样嘴必须正对气流方向，将烟道壁上的法兰与监测设备的法兰之间加耐热垫密封并紧固。
4.4.2.4抽取式光前散射法颗粒物监测设备的安装：
在烟道壁的一侧安装监测设备，采样嘴必须正对气流方向，将烟道壁上的法兰与监测设备的法兰之间加耐热垫密封并紧固。
4.4.3气态污染物监测设备的安装
4.4.3.1抽取式气态污染物监测设备：
a．完全抽取式监测设备安装法兰应上倾5°焊接，采样孔的法兰与联接法兰的几何尺寸极限偏差不得大于±5mm，法兰端面垂直度的极限偏差不得大于2‰。
设备的安装法兰通过焊接或水泥固定在烟道上，安装法兰之间加耐热垫密封，用螺栓连接紧固。
采样头、采样管、伴热管各连接处应严格密封。
b．稀释抽取式监测设备的安装法兰通过焊接或水泥固定在烟道上，安装法兰之间加耐热垫密封，用螺栓连接紧固。
外稀释抽取式监测设备的安装法兰的要求同a。
4.4.3.2点式直接测量气态污染物设备安装在烟道壁的一侧。
将已知长度的测量探头直接插入烟道，法兰之间的连接、密封和紧固同4.4.3.1，并采取减震措施。
4.4.3.3线式直接测量气态污染物监测设备在烟道壁的两侧分别安装设备的光发射端和光受端。
调整光发射端光源的调节器，测定光接受端接受到的最大信号，表明测量仪器光路准直，将位置固定，或按照测量仪说明书的方法确定。
法兰之间的连接、密封和紧固同4.4.3.1，并采取减震措施。
4.4.4流速监测设备的安装
4.4.4.1单点皮托管压差法流速监测设备的安装：
皮托管探头不宜安装在烟道内烟气流速小于5m/s的位置。
安装皮托管探头时，全压口与气体流动方向的偏差角最大不得超过±5º，探头的全压口和静压口应位于距烟道内壁当量直径的1/3～1/2处或距离烟道内壁不小于1m处。
皮托管与微差压变送器间距离应尽可能靠近。
皮托管全压口、静压口与微差压变送器的压力检测口用聚四氟乙烯管相连，连接处应密封。
微差压变送器的安装位置宜高于皮托管安装位置，固定法兰与安装法兰间应加耐热材料密封，用连接螺栓紧固。
4.4.4.2多点皮托管压差法流速监测设备的安装：
在烟道壁的一侧或两侧安装。
应根据烟道实际情况开孔并进行密封；将面向气流各测点串连并引出一根总管（全压管），将背向气流各测点串连并引出一根总管（静压管），并分别与压差变送器对应的端口连接；点测量仪安装完成后检查系统密闭性，并应合格。
其余同4.4.4.1。
4.4.4.3平均压差法皮托管线流速监测设备的安装：
同4.4.4.1和4.4.4.2。
4.4.4.4超声波法流速测量仪：
在烟道壁的一测气流的上游和烟道壁的另一侧气流的下游分别安装一台超声波发射/接受装置。
发射/接受超声波装置所在直线位置与烟道轴线的典型夹角为30°～60°。
在测量装置法兰盘和固定在烟道上的法兰盘之间加耐热垫密封并紧固。
4.4.4.5测点排列矩阵压差法面流速监测设备的安装：
在水平烟道的上部开槽，从开槽处将面流速测量仪垂直插入烟道并进行固定和密封；将面向气流各测点串连并引出一根总管（全压管），再将背向气流各测点串连并引出一根总管（静压管），并分别与压差变送器对应的端口连接，应保证系统的气密性。
其余要求同4.4.4.1和4.4.4.2。
4.4.5烟气温度、压力、湿度及含氧量探头的安装
4.4.5.1温度传感器、压力传感器、湿度传感器探头安装位置距气态污染物探头或颗粒物探头位置应不得小于0.5m。
4.4.5.2温度传感器、压力传感器法兰水平安装或焊接在烟道上，传感器安装应密封、紧固。
4.4.5.3湿度探头法兰安装时，宜使安装法兰端上倾5°，减少冷凝水进入探头。
湿度探头、安装法兰间加耐热材料密封，并用螺栓连接紧固。
4.4.5.4含氧量探头法兰安装时，宜使安装法兰端上倾5°，减少冷凝水进入探头。
含氧量探头、安装法兰间加耐热材料密封，并用螺栓连接紧固。
4.4.6其它附属设备的安装
4.4.6.1抽取式CEMS采样管
a.完全抽取式CEMS：
采用伴热管，管路长度应尽可能短，最大长度不宜超过76m，管路倾斜角度不得小于5º，在每隔4m～5m处装线卡箍，整条管路不得出现U型和V型的布线形状，避免形成水封。
b.稀释抽取式CEMS：
采用普通导气管，管路长度不宜超过100m。
4.4.6.2站房机柜的安装位置，应确保完全抽取式CEMS的伴热管或稀释抽取式CEMS的导气管从监测站房墙壁进口处到站房机柜接口处的弯曲圆弧半径不小于0.5m，机柜的前后左右与墙壁要留有一定空间，保证能打开柜门，便于维护。
4.4.6.3系统的电气、仪表、管线、施工配管配线的连接应符合GB/T6988.5的规定，系统的管线、施工配管配线应标明名称，并用不同标识予以区别，整洁固定排列。
4.4.6.4平台、监测站房、交流电源设备、机柜、仪表和设备金属外壳、管缆屏蔽层和套管的防雷接地，可利用厂内区域保护接地网，采用多点接地方式。
厂区内不能提供接地线或提供的接地线达不到要求的，应在子站附近重做接地装置。
系统电气、仪表、管线、施工配管配线方法见资料性附录B。
4.4.6.5在条件成熟时，鼓励在采样平台上安装视频监控探头，要求能清晰监控相关人员在采样平台上监测和维护设备的情况，预留通讯接口，影像资料应至少保留三个月。
排水污染源自动监控（监测）系统现场端技术要求
5.1排放口的设置
5.1.1排放口环境保护图形标志牌的设置应符合GB15562.1的要求，其它的设置应符合HJ/T353及各级环境保护主管部门的相关要求。
5.1.2废水可以通过矩形、圆管形及梯形的管道或明渠方式排放，管道或明渠宜选用混凝土、陶瓷、钢板、钢管、玻璃钢和塑料等具有防腐及易清洁的硬质材质。
5.1.3对于存在倒灌等影响流量监测的，排放口在建设时应确保特殊时期也能排水顺畅。
5.1.4管道式排放废水的，应在管道上安装取样阀门；明渠式排放废水的，排放口上游应有一段底壁平滑且长度大于5倍渠道宽度的平直明渠。
5.1.5排放口设置在地下时，污水面距地面大于1m时，应设置取样台阶，每级台阶高度应在0.15m～0.2m之间，向下倾斜坡度不得大于45°，宽度应不小于0.6m。
5.2监测点位的设置
5.2.1监测点位应符合HJ/T353中关于监测点位的要求。
5.2.2监测点位应避开有腐蚀性气体、较强的电磁干扰和振动的地方，应易于到达，且保证采样管路不超过50m。
采样点位应有足够的工作空间和安全措施，便于采样和维护操作。
5.2.3管道式排放废水的，监测点位应设置在封闭式管道前；明渠式排放废水的，监测点位应设置于明渠测流段上游，采样口应设置在距水面0.1m～0.3m以下，离渠底0.2m以上，不得贴近渠底。
通过明渠方式连续排放废水的水位小于0.5m时，应采用翻水井方式采样，具体要求参见附录C。
5.2.4合流排水时，采样点位应设置在合流后充分混合后的位置，且避开紊流气泡区域。
5.3测流段的建设
5.3.1应在总排放口上游能对全部污水束流的位置，根据地形和排水方式及排水量大小，修建一段特殊渠（管）道的测流段。
5.3.2通过泵排水的，应加装缓冲堰板，使水流平稳匀速流入堰槽。
5.4采样管路的建设
5.4.1根据废水水质选择适宜的采样管材质，防止腐蚀和堵塞，不应使用软管。
采样管路应进行必要的防冻和防腐。
应对各采样管路名称、水流方向进行标识。
5.4.2室外采样管路应离地架设或加保护管埋地。
5.5现场端设备的安装
5.5.1采样泵的选型及安装
5.5.1.1应根据水样流量、水质自动采样器的水头损失及水位差合理选择采样泵。
采样泵应一用一备，能保证将水样无变质地输送至水质自动采样器。
5.5.1.2当采样点到仪器的水平距离小于20m，垂直高度差小于3m时，应选用功率不小于350W的潜水泵或自吸泵。
5.5.1.3当采样点到仪器的水平距离大于20m时，应选用功率为550W至750W的潜水泵或自吸泵。
5.5.1.4根据废水水质选择适宜材质的水泵，防止腐蚀和堵塞。
5.5.1.5固定采样管道与采样头或潜水泵之间应装有活接头，便于维护。
5.5.2流量计的安装
5.5.2.1明渠流量计的堰槽的选型
采用超声波明渠流量计测定流量，应按JJG711、CJ/T3008.1、CJ/T3008.2、CJ/T3008.3要求修建堰槽，堰槽的选型应符合JJG711的规定。
明渠流量计堰槽的选型应符合表1要求。
表1明渠流量计堰槽选型技术要求
序号
堰槽类型
测量流量范围/m3•s-1
流量计安装点位
堰槽
1
巴歇尔槽
0.1×10-3～93
应位于堰槽入口段（收缩段）1/3处
堰槽上游宜大于5倍渠道宽
2
三角型薄壁堰
0.2×10-3～1.8
应位于堰坎上游3-4倍最大液位处
堰槽上游宜大于10倍渠道宽
3
矩形薄壁堰
1.4×10-3～49
应位于堰坎上游3-4倍最大液位处
堰槽上游宜大于10倍渠道宽
5.5.2.2明渠流量计的安装
应保证明渠水流能平稳进入堰槽，堰槽的中心线应与渠道的中心线重合。
堰槽内的水流态应为自由流。
巴歇尔槽淹没度应小于临界淹没度；三角堰、矩形堰下游水位应低于堰坎。
堰槽内表面应平滑，尺寸准确，安装牢固，不得出现漏水现象，宜在堰槽旁设置静水井。
流量计传感器应安装牢固稳定，有必要的防震措施。
仪器周围应留有足够空间，方便仪器维护。
5.5.2.3管道流量计的选型
管道流量计可选择电磁流量计或超声流量计，宜优先选择电磁流量计。
根据日常排水量选择合适公称通径的流量计，优先选择能保证流体流速在1m/s～3m/s之间的流量计。
不能满足上述要求时，所选择的流量计应满足流体流速在0.5m/s～15m/s之间，确保日排水流量在流量计的量程范围之内。
采用电磁流量计测定流量，应按HJ/T367和JB/T9248要求进行选型。
电磁流量计的最大允许误差不得大于1.5%（满量程误差），超声流量计的最大允许误差不得大于2%（满量程误差）。
5.5.2.4管道流量计的安装
管道流量计安装位置应优先选择垂直管段，无垂直管段时，传感器安装位置管段与水平面角度≥30°，应使污水流向自下而上，保证管道污水满流。
流量计的安装应按JJG1030、JJG1033的要求确定上、下游侧的直管段长度，宜加装隔离球阀和伸缩节。
公称通径1000mm以下的仪表，其上游直管段长度不小于5倍公称通径，下游不小于2倍公称通径。
管道流量计传感器安装位置应预留足够空间。
管道流量计的安装应避开震动及电磁干扰。
5.5.3在线监测仪的安装
在线监测仪的安装应符合HJ/T353的技术规定，采样管路不应出现吸附和堵塞现象。
对于电极法废水连续自动监测仪，应保证电极探头与探杆一体化且垂直水平面安装，并便于清洁探头上的沉积物；对于光学法分析的连续自动监测仪，安装时应保证光路的准直，保证与废水接触的光学视窗的清洁。
系统的电气、仪表、管线、施工配管配线的连接应符合GB/T6988.5的规定，系统的管线、施工配管配线应标明名称，并予以标识。
系统电气、仪表、管线、施工配管配线方法见资料性附录B。
监测站房的建设要求
6.1监测站房的整体建设
监测站房的建筑设计应满足在线监测监控功能需求且专室专用，建设在远离腐蚀性气体的地点，并满足所处位置的气候、生态、地质、安全等要求。
6.1.1独立设置的监测站房占地面积应满足不同监测站房的功能需要并保证仪器的摆放和维护，排气监测站房使用面积应≥12m2，长≥4m，宽≥3m，监测设备大于4台时，在监测站房设计之初应考虑增加面积，每增加一台仪器增加3m
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