环境空气质量自动监测站技术方案汇总.docx

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环境空气质量自动监测站技术方案汇总

XXX县环境空气质量自动监测系统

技术方案

编制单位：

北京雪迪龙科技股份有限公司

编制人：

张雪冰139********

2012年11月

第1章方案编制说明

本项目为XX县环境保护局“环境监测仪器”供货、安装、调试项目。

本项目采购建设主要内容为:

1．SO2测定仪（紫外荧光法二氧化硫分析仪）

2．NO2测定仪（化学发光法一氧化氮/二氧化氮/氮氧化物气体分析仪）

3．PM10测定仪（连续实时β射线法PM10颗粒物监测仪）

4．动态气体校准仪（多气体校准仪）

5．零气发生器

6．数据采集器（数据采集系统）

7．信息处理系统软硬件

8．五参数气象监测仪（风向、风速、温度/湿度、大气压力传感器）

9．系统维护工具箱（监测站分析仪1年消耗品）

10．大气采样系统、标气、阀，附件

11．站房（防雷设施/空调等）等附属设备、零部件及备品备件等.

本次项目设计方案的特点主要体现在以下几个方面：

●所提供的全套气体、颗粒物分析仪器包括数据采集器为同一个品牌,保证了数据的统一性和售后服务的便利性。

●采用点式仪器组成自动监测系统.

●系统可以自动采样.

●所有仪器均具有良好的抗干扰能力。

●所有监测分析仪输出的数据能够自动换算为标态浓度.

●监测系统能够连续采样分析，自动定时通标气检查，整个子站可无人值守.

●具有0—100mv，0-1，0—5,0—10V模拟输出方式，提供RS232/485双向数字通讯接口，各分析仪自带网络接口.

●各项资料自动传输、远程自动和手动控制、故障诊断及报警等基本功能。

整套系统的有效数据捕获率优于90％.

●数据采集与传输完整、准确、可靠，采集值与测量值误差≤1%。

各项技术性能达到美国EPA要求。

●每套系统应附有单机和系统的中文（和英文）的安装说明书及使用说明书（包括软件使用说明书）。

●子站数据采集及中心控制系统提供中文子站及中心站软件，子站微机采用最先进的工控机设计,中心站软件以WINDOWS为操作界面，为用户提供最大的方便.本系统所集成的主要设备（含软件）均提供符合合同规定期限的保修单或保修证明,并提供终身技术支持和售后服务。

且所有设备软件是合法版本，包含该软件的用户许可、介质、使用手册、用户指南等全套文档。

系统功能

本项目采用的是北京雪迪龙科技股份有限公司开发的AQMS—900环境空气质量自动监测系统,是以自动监测仪器为采集前端、以无线数据通讯设备为关键节点、以移动运营商数据网络为传输通道、以功能完备的后台监测管理软件为支撑的一体化整合系统.

自动监测仪器（空气质量监测站）由传感器节点、空气质量传感器（检测SO2，NOx等）以及A/D转换、数据接口等单元组成，负责自动采样、自动监测区域所部署的传感器节点、监测每点的数据.

数据通过接口协议进入无线通讯节点设备DVR的独立（DTU）传输通道,由无线通讯数据终端负责将数据传输到监测管理中心.

中心接收到相关参数数据，通过后台监测管理系统进行数据汇总、整理和综合分析并转化成详细信息实时在监测终端或大屏幕上进行显示,工作人员可以在监控中心或办公室进行监测，随时得到即时数据报告，实现远端无人值守.

AQMS-900环境空气质量自动监测系统功能特点：

Ø整合GPRS/EDGE/TD—SCDMA通信技术，实时监测城市大气环境数据,实时进行数据传输，实时控制现场设备的运行状态；

Ø实现各类监测数据的接收、显示、统计、自动分析、存储、应用、发布;

Ø利用数据库接口功能，在监测管理中心显示终端上直观地生成可视化的计算结果图表;

Ø选用先进的开发技术，应用系统操作简便、人机界面友好,适合各层面人员操作使用；

Ø具有超前的设计理念，根据环境管理工作的发展和要求，能够随时进行扩充,并兼容现有应用系统;

Ø在网络覆盖面、可靠性、稳定性、实时传输速度、数据传输的准确性及安全性、操作界面、建设投资及系统日常运行费用合理等方面具有良好的体现.

1.1项目设计原则

总体规划,分步实施.充分利用现有网络资源和设施.

●先进性、成熟性和实用性：

使用先进、成熟、实用和具有良好发展前景的技术,使得各个子系统具有较长的生命周期，不盲目追求高档次,既能满足当前的需求，又能适应未来的发展。

●可靠性：

高效稳定的系统，能提供全年365天，一天24小时的不停顿运作。

对于安装的服务器、终端设备、网络设备、检测设备与布线系统，必须能适应严格的工作环境，已确保系统稳定。

●可操作性：

先进且易于使用的图形人机界面功能,提供信息共享与交流、信息资源查询与检索等有效工具。

●高效率性：

注重子系统的信息共享，提高整个系统高效率的传输与运行能力.

●实时性:

设备和终端必须反应快速,充分配合实时性的需求。

●完整性：

提供与各种外系统的通信功能，确保信息的完整性并充分利用在整体系统的运作上。

●可查询性:

提供易于使用的数据库功能，让使用者能随时查询信息及制作所需要的报表.

●可扩展性:

把各子系统有机结合起来，充分考虑将来需求的成长空间，所提供的系统平台与技术将充分配合未来功能及扩充项目的需求，以避免将来重复的投资.

标准化、结构化、模块化的设计思想贯彻始终，奠定了系统开放性、可扩展性、可维护性、可靠性和经济型的基础。

第2章进度计划安排

环境检查

项目工程师到达现场，依次检查现场环境和监测室的要求.与用户方负责人确认主要监测因子的基本范围.确认达到要求后，填写《现场情况调查表》并由客户签字认可.

《现场情况调查表》内容包括:

（1）监测室总功率;

（2）供电电压；

（3）零地电压；

（4）零地电阻;

（5）监测室环境温度（有无空调）;

（6）监测室与地面高度;

（7）有无自来水;

设备到货验收

在用户及项目组技术人员在场（必要时请供应商代表也在场）的前提下，开箱、清点货物,在客户系统环境满足条件后,进行设备安装、加电初步测试，确认设备按《合同》和《装箱单》的要求与配置能正常工作后,填写《设备现场验收单》。

《设备现场验收单》是用户付款及设备保修确定的凭证。

如果设备开箱验收与合同不符,或者加电测试设备有故障，项目组现场工程师填写“设备检验不合格表单”，同时电话通知公司的商务部门负责人即刻联系厂商解决问题，设备检验不合格表单”转交给商务部门处理.

安装调试

项目经理与客户联系,确认各设备的调试时间，相关的项目工程师根据《项目实施方案》、《项目实施计划》对系统中的各设备进行安装和调试。

（1）根据设备的《设备安装手册》和《项目实施方案》中的系统资源分配计划，在客户工程技术人员在场的前提下进行系统参数设置和系统资源分配，形成《安装调试记录表》。

（2）《安装调试记录表》一式两份，一份交与客户，并由客户签字确认后交给档案处存档。

一份交公司存档，以便于检修故障时查询，并可以在负责人更换时交换.《安装调试记录表》参见系统集成管理规范文档格式.

（3）如果设备在调试过程中发现有故障,项目组现场工程师填写“设备检验不合格表单",同时电话通知公司的商务部门负责人即刻联系厂商解决问题；“设备检验不合格表单”转交给商务部门处理。

设备安装标识

（1）安装过程标识:

一般使用设备的出厂编号作为标识;如没有出厂编号，应按本公司相关规定独立编号作为标识，标识记录在“安装调试记录表”上；

（2）维护过程标识：

在维护过程中,相关工程师应在“工程师服务任务单”及客户维护请求记录中做好设备编号标识记录，以做到任何过程均可追溯.

伴随服务

2.1.1项目实施前期准备

项目前期准备包括：

设备定单处理、设备的生产、设备运输、用户前期环境准备（排放口规范化整治和监测室的建设）、本集成项目实施相关文档的编写.

实施前，甲乙双方有关人员应一起讨论编制安装实施手册，分各节点详细写清各自设备的安装配置方案,并把其它准备工作做好，等主要设备到齐后,乙方派项目工程师押运设备去用户处进行安装调试，这样有条不紊地进行，系统成功实施的把握比较大。

2.1.2项目设备采购及到货验收

我方根据本项目合同中的各种硬、软件产品进行采购。

并将设备运抵安装现场.业主、我方双方代表共同对到货情况进行验收.

2.1.3附属设备及环境准备和验收

在设备未到货之前，我方将抓紧时间进行准备附属设备及安装环境的检查和验收.

2.1.4系统安装测试

我方在系统集成项目安装、调试过程中，将按照以下原则进行:

我方将照系统集成提出的要求和网络设计方案，完成整个系统的安装调试.在系统集成、安装调试过程中所需的工具、仪器以及安装材料等均由我方负责解决。

对安装有特殊要求的设备，我方将在设备安装之前十天以书面形式向业主提出安装场地环境要求,并对业主就安装场地环境准备向业主提供技术咨询。

我方负责合同设备/软件的现场安装﹑调试，以及整个硬件系统的总体集成安装﹑调试。

我方将派遣技术熟练﹑身体健康和称职的技术人员到现场进行技术服务.安装﹑调试工作将在我方或用户代表在场时进行；

在安装﹑调试时，我方将提前2周向业主提供安装调试计划，安装调试计划包括以下内容:

安装调试手册、安装调试进度安排、安装方式、调试方法、调试工具的准备、安装调试环境的准备。

安装调试完成后，我方将向业主提供安装﹑调试报告，报告包括下列内容：

安装调试结果、安装调试过程中出现的问题及解决办法。

并向业主提供安装调试过程中的各种文档资料.在系统集成结束后,我方将清点仪器的相关技术手册交付企业相关负责人，签收相关文件（设备签收明细单，设备安装调试记录）

2.1.5用户现场培训

我方项目实施小组将在本集成项目项目安装调试过程中及安装调试后，对用户方配合人员进行项目安装设置及注意事项的现场讲解和培训。

让企业适当了解相关故障的避免措施，简单处理，以便保证仪器、维护人员的安全及系统的稳定运行。

2.1.6项目初验

在我方完成本集成系统的安装调试后，将由业主与我方双方代表共同对本集成项目项目的联调结果进行测试，以确本集成项目是否能够进入试运行阶段。

2.1.7系统试运行

项目初验通过后,项目进入试运行阶段，在试运行期如出现重大问题（主机或网络系统瘫痪24小时以上无法恢复或主要设备故障＞3％），则试运行期从故障恢复之日起重新计算，直到系统连续无故障运行达到试运行要求时间为止。

2.1.8项目终验

本在线监控系统集成项目终验在“系统试运行”结束后进行，由市环保局我方验收代表检验在线监控系统集成项目是否可以投入正式运行，项目进入售后服务期。

2.1.9项目培训方案

培训包括系统实施前和实施过程中的技术培训，以及系统在运行过程中的在线技术问题交流和技术问题处理。

技术培训主要是完成当前系统的基础技术培训，包括系统培训、设备使用培训、设备运行维护培训等.

培训包括集中培训和现场培训2个部分，集中培训在甲方指定地点进行，主要进行环保政策，环保形势，系统建设必要性和各种仪器设备的原理、功能以及选型与优势等技术培训,现场培训在设备安装时进行.

从对用户负责的角度出发，公司将对用户进行各种培训服务，不仅为用户进行现场培训,而且将不定期举办集中培训,帮助用户提高日常基本维护技能，使他们掌握系统的操作和管理、网络系统管理及一定的应用技巧，满足工作的需要。

2.1.10项目验收方案

主要有以下三方面的内容：

2.1.10.1产品到货验收

验收时将按如下原则进行：

根据要求对全部设备、产品的型号、规格、数量、外型、外观、包装及资料、文件（如装箱单、保修单、随箱介质等）进行逐项检查。

我方将在货物到达项目现场，向用户方提供详细的设备供货清单,由用户确认。

当货物到达用户指定的安装现场后，依据约定的时间（安装前）,业主、我方共同进行开箱检查，出现损坏、数量不全或产品不对等问题时，由我方负责立即解决.

我方将严格按照合同的要求提供满足用户需要的在性能指标和功能上和标书和合同相符的设备，并保证设备没有质量问题。

我方将根据要求提供货物的全部设备，包括随机标准附件和专用工具及有关文档。

2.1.10.2系统竣工验收

项目验收将依以下原则进行：

系统安装调试完毕，双方初验完成后进入系统试运行阶段，试运行结束前,由环保主管部门组成的验收小组将对系统项目进行审查和验收。

如验收合格则系统将进入正式运行阶段。

如果系统验收不合格，我方将在最短时间内重新调试,直到验收合格.

2.1.10.3系统验收提交资料

工作内容:

整理所有相关建设内容的设备及运行验收测试报告、撰写整理验收文档材料，提交验收方案及验收计划,申请验收，现场验收交接工作，交付竣工报告、试运行测试验收合格报告、项目所有的技术文件和相关建设档案文件.

2.1.11项目结束

项目结束是项目实施过程中的一个重要步骤,应在项目经理的全面指导下进行，需要时由主要的项目人员给以协助，用于完成所有未完成的合同要求.进行费用结算、最终资料和资产的移交，检查终结银行、保险、税务等项目财务事项,进行档案资料的整理归档和项目总结。

正式的、有计划的结束公司与业主之间的合同关系。

公司与业主之间结束活动全部完成后，应向业主发出合同结束的通知。

项目结束的计划应在项目开始时就作好.

2.1.12项目进度计划表

空气质量监测仪器进度表

项目名称

型号规格

数量

进度

备注

仪器运输

/

/

3—5天

/

环境检查

/

/

1—2天

设备到货验收

/

/

1天

/

监测系统安装调试

AQMS-900

1

5—10天

/

站房改造/建设

/

1

10-15天

在设备到货前开始

在线仪器培训

（对目标用户）

提供培训资料

1—2天

/

系统测试（软件和设备联机测试）

/

10

5天

分两组以上同时进行:

一组测试系统软件,另一组（或以上）在目标用户处向监控中心汇报数据,双方进行核准。

系统验收

/

/

安装调试后,一个月以内完成验收

/

系统培训

/

/

1—2天

监控中心管理人员

第3章施工组织设计及技术方案

环境空气质量自动监测系统设计方案

3.1.1系统概述

AQMS—900系统是北京雪迪龙科技股份有限公司利用国外等先进技术,研发生产的监测仪器设计的具有高智能化、高透明度、性能可靠的环境空气质量自动监测系统。

用于对环境空气质量中的SO2、NOX、CO、O3、PM10、PM2。

5、气象参数（风向、风速、大气压、环境温度、相对湿度、雨量、太阳辐射等）以及空气中有毒、有害气体（苯、甲苯、二甲苯等苯系物、非甲烷烃、硫化氢、氨、氯气）等进行自动连续测量，并根据监测结果做出环境空气质量报告。

AQMS—900型环境空气质量自动监测系统是一套区域性空气质量的实时监测网络，是一套全自动无人值守的监测系统，系统正常运行保证了监测数据的精密性、准确性、可比性和完整性。

系统控制单元完成系统的监控操作、各类数据的采集等；数据传输系统实现数据及控制指令的上行及下行传输过程；远程监控中心作为系统的中心站，实时接收数据并进行远程监控操作及数据分析。

系统依据合理、实用、经济、可靠、运行维护简单的原则，并参照国家有关技术标准、规范及有关部门技术标准严格设计.满足用户对环境空气实时监测和远程监控的要求。

系统功能模块示意图

系统组网示意图

环境空气自动监测基站建设集成是把多项监测指标的分析仪表组合在一起，从采样、预处理、分析到记录、整理数据（包括远程数据）、分中心远程控制等功能组成的实时监控系统。

并结合相应的监控及分析软件,实现实时在线自动监测，并达到控制取样、预处理、自动分析水样、远程控制、系统故障和超标报警及记录、停电保护及来电自动恢复等功能。

并已考虑设计预留相应接口，为用户在未来应用扩展提供良好平台.

干法监测子站主要由样品采集、空气自动分析仪、气象参数传感器、动态自动校准系统、数据采集和传输系统以及条件保证系统等组成。

监测设备均运用了国际先进的技术原理,结合现场的实际情况，进行了针对性的改进设计.

系统采用RS485、RS—232通讯串口支持MODBUSRTU通讯协议,可根据用户要求接入到DCS系统.

同时系统支持GPRS、CDMA、ADSL、以太网等多种通讯方式,可方便的将监测数据接入到环保监测部门。

3.1.2监测系统建设内容

SO2、NOX、PM10、气象参数（风向、风速、大气压、环境温度、相对湿度）

3.1.3系统设计要求

系统可以在恶劣的环境下长期安全运行，必须满足以下基本条件：

●工作电源:

AC220V±10％，50Hz.

●工作环境温度:

0~450C。

●工作环境湿度：

0～90%.

●工作方式：

连续自动工作.

●标准值输出：

4—20mA,RS—485或232，双向通讯控制接口

●安装方式:

导轨安装组合式机架。

●单机技术性指标：

各监测仪均需具备停电自恢复功能.

●系统具有防尘、防雨、防雷、防低温和防火的设计;

●系统具有制造计量器具CMC标志（中华人民共和国制造计量器具许可证）和产品铭牌,铭牌上标有仪器名称、型号、生产单位、出厂编号、制造日期；

●系统仪器各零部件应连接可靠，表面无明显缺陷，各操作按钮使用灵活,定位准确；

●系统仪器各显示部分的刻度、数字清晰,涂色牢固，没有影响读数的缺陷；

●通过监控中心可以自行设定数据采集频率，可实现24小时不间断地向监控子站采集所监测数据并自动入库；

●能够以各种统计方式对原始监测数据进行处理、统计和汇总，并按要求及时生成各种图形和报表;

●通过监控中心可以实时随机调用、查询所监控数据及设备运行状况；

●监测数据使用无线传输（GPRS）向监控中心进行数据传输，传输时保证数据传输的可靠性和稳定性。

●每个子站应配置UPS电源，以确保电压稳定及短暂停电时仪器和采样泵的正常运行,整个系统具备停电自恢复功能

●监测数据能保存两年.

3.1.4遵循的标准与规范

标准号

标准及规范名称

HJ/T193-2005

环境空气质量自动监测技术规范

HJ/T194—2005

环境空气质量手工监测技术规范

HJ/T352—2007

环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范（试行）

HJ/T212—2005

污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准

GB50348-2004

安全防范工程技术规范

GB6587.1—8-86

电子测量仪器环境试验；

GB50169—92

接地装置施工及验收；

ZBY120—83

工业自动化仪表工作条件

GB50093—2002

自动化仪表工程施工及验收规范

GB50303-2002

建筑电气工程施工质量验收规范

GB—50168—2006

电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范

JGJ59-99

建筑施工安全检查标准

JGJ46—88

施工现场临时用电安全技术规范

GB50034-2004

建筑照明设计标准

GB50054-1995

低压配电设计规范

GB50057—1994

建筑物防雷设计规范

GB50052-2009

供配电系统设计规范

3.1.5环境空气质量自动监测系统技术方案

3.1.5.1环境空气质量自动监测系统组成

产品名称:

AQMS—900

环境空气质量自动监测系统

AQMS—900是一种模块化设计的、可对大气污染进行高精度、多参数测量的空气质量监测系统,采用气体高敏度半导体技术（GSS技术），具有体积小、重量轻、设计简洁、安装方便等特点.可以测量的参数有：

O3、NO2、CO、CO2、SO2、VOC、NMHC、H2S和颗粒物（PM10和PM2。

5）。

可对环境空气质量进行24小时自动连续监测.该系统有两部分组成:

环境监测中心站和空气环境监测子站。

其中空气环境监测子站包括采样系统、气体分析仪器、校准装置、气象测定仪、子站数据采集等.子站监测的数据通过电话线传送至环境监测中心站进行实时控制、数据管理及图表生成。

支持外部通信接口，通过无线数据通信节点单元可实时将测量数据传送到中心站,并能通过网络浏览器进行远程控制。

可根据用户的要求进行模块组配,是一种新型的、低成本的、智能型测量设备.是在街道、室内或工业区执行复杂监测任务的理想工具.应用范围主要有：

Ø交通环境污染物控制

Ø道路和隧道污染物监测

Ø城市空气质量监测

Ø颗粒物和污染源排放监测

Ø长期空气质量趋势分析

Ø短期大气环境影响评价

Ø居民区/学校/医院的环境监测

Ø公园/森林环境监测

Ø化工厂/电厂/垃圾填埋场/焚烧站/港口/污水处理厂/仓储设施/地下设施的大气监测

干法监测子站主要由采样系统：

采样总管、控制电磁阀、过滤器、气体分析仪器组成,包括如下设备:

脉冲紫外荧光法SO2分析仪、化学发光法NO—NO2-NOx分析仪、颗粒物分析仪器：

BETA射线法连续PM10分析仪、系统校准仪器：

多种气体校准仪、零气发生器、气象测定传感器:

风向、风速、温度、湿度、大气压力、数据采集和处理系统:

数据采集器，中心站数据处理软件

以及条件保证系统等。

  分析仪（脉冲紫外荧光法SO2分析仪、化学发光法NO—NO2—NOx分析仪）：

AQMS-900系统配备具有世界先进技术的分析仪器，可以根据用户需求配置环境空气分析NO、NO2、CO、CO2、S煤、NH3、H2S、TRS等）、实时空气粒子监测仪、碳氢化合物分析仪和VOC监测仪器等。

可同时对空气中的各种环境污染气体进行监测，并且采用无线数据采集器，将监测到的各种环境气体的浓度数据传输到监测中心，是环境监测部门进行城市空气质量监测的理想设备。

颗粒物分析仪器:

BETA射线法连续PM10分析仪

仪器利用恒流抽气泵进行采样，大气中的悬浮颗粒被吸附在β源和盖革计数器之间的滤纸表面,抽气前后盖革计数器计数值的改变反映了滤纸上吸附灰尘的质量，由此可以得到单位体积空气中悬浮颗粒的浓度。

气象监测设备:

采用高精度、坚固耐用工业级气象传感器组成环境监测气象仪器，用于测量风速、风向、温度、相对湿度、大气压。

风向传感器都有0～1VDC或4～20mA输出，很容易与控制系统、遥控部件、数据记录仪和显示器相连接,由8~24VDC或12~30VDC直流电源供电.传感器的电子元件用海水级环氧树脂密封，手于全天候环境保护，使用寿命长.

采样系统:

整套的空气采样系统包括防雨采样头、内采样管（玻璃内管或聚四氟内管）、1.5～1。

8米外采样管（不锈钢外管）、玻璃采样瓶、排气管和采样风机,能够满足各地的不同气候环境的要求,在监测亭、楼顶的砖混小房屋、钢结构或铝合金结构的监测站房内，供环境空气自动监测采样和手动连续监测采样使用。

另外，采样总管中配有加热除湿装置，采样入口配有防雨帽。

自动校准系统：

采用动态稀释气体校准器、标准气体及高性能的零点气体发生源,对系统中所有的分析仪进行校准。

可在AQMS-900数据采集系统内设置自动控制校准周期，还可同步留有预期污染水平期间校准数据。

校准周期由用户自由设定。

数据采集系统（DAS）：

数据采集系统（DAS）是空气质量监测系统的核心，是一种专为空气监测、气象监测所设计的系统。

低能耗的数据采集系统用来采集和存储来自传感器及分析仪的监测数据,通过调制解调器及时反映到远程的计算机终端.

DAS通过一个RS232多点串口与分析仪链接，这样DAS就直接以数字格式从仪器采集数据，可消除模拟与数字之间的转换误差.RS232多点串口还能使远程的中心计算机完全或者半完全控制系统中的分析仪器，并对其在运行中的错误进行诊断.

非数字传感器，例如气象传感器，通过一个高精度的A/D转换模块连接到AQMS-900系统的DAS，传感器的信号用16位A/D转换器转换为数字信号。

标准系统有8路模拟输入通道，可根据需要扩展，并且可以扩展为32位通道。

系统具有强大的存储功能。

中心处理软件可以产生以下报告数据：

单参数、多参数曲线