空气质量自动监测系统技术方案

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一、项目意义及来源环境监测作为我国环境保护基本国策的重要组成部分，一直受到政府、企业和社会的高度关注。石油企业环境监测机构是国家环境监测工作中的一个重要群体，它与其他类似企业机构一样，在我国污染源监测和区域环境重量监测中，发挥着不可或缺的作用。因此，石油企业环境监测机构的良性发展，直接关系到企业的切身利益，是政府环境监测力量的重要补充，是石油行业整体实现科学发展、清洁发展的必要保障。二、项目建设的必要性1、国家对VOCs监测环保政策 《国家环境保护“十二五”科技发展规划》中强调，急需开展挥发性有机污染物（VOCs）、持久性有机污染（POPs）等重点领域的预防与应急、监测与预警系列技术研究。重点开展支持环境质量在线监测、污染源排放在线监测、环境应急与预警、采样及前处理等的先进环境科学仪器关键技术和设备研发，并进行技术示范和验证，提升我国环境科学仪器的研制能力和水平，促进和带动我国环境科学仪器产业发展，提高改善环境质量及环境应急与处置的科技支撑能力。2、环境空气中广泛存在各类VOCs环境空气中的VOCs来源广泛，不但有天然源、人为源的释放，还有光化学反应的二次生成来源。大气与水、土壤等基质不同，流动性很大，大气中的污染物会漂移到很广、很远的区域。环境空气自动站VOCs的监测表明，无论在大城市、边远小城市、甚至远离城市的环境背景监测点，都能检测出80～100余种的各类VOCs。环境空气中既然普遍存在各类VOCs，各类VOCs又具有对大气环境和人体健康的双重危害，我国相关的空气质量标准和排放标准包含各类VOCs，国内外环境空气VOCs的标准分析方法的目标物也有各类VOCs，那么就应该对大气中各类VOCs进行监测，全面了解VOCs的污染现状，为治理提供科学依据。三、项目建设依据1)《大气环境质量标准》（GB3095－2012）2) GB 3095-2012《环境空气质量标准》3) HJ/T 93-2005 《环境空气质量自动监测技术规范》4）HJ 655-2013《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统安装和验收技术规范》5）HJ/T193-2013《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO、Ｈ２Ｓ、ＮＨ３）连续自动监测系统安装验收技术规范》6) GB/T16157-1996 《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》7) HJ76-2007《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求与检测方法》8) GB/T 15264-94环境空气 铅的测定 火焰原子吸收分光光度法四、项目建设方案4.1、ZWIN-AQMS301P型PM2.5颗粒物自动监测仪4.1.1功能特点 液晶显示   分析仪采用5.7"大屏幕液晶显示，全中文菜单。数据存储   数据存储量可达百万个，数据保存时间长达20年。具有自主知识产权的嵌入式计算机和实时操作系统控制运行，软件在线升级。键盘输入   简易按键输入，人机对话模式，操作简便。监测仪独特的结构设计，采样与分析在同一通道，避免了走纸造成误差。独特的ODH外部动态露点控制系统，提高了气溶胶传输效率。监测仪能提供各种在线的运行参数，可输出至上位机，也可接受指令运行。采用质量流量计测量流量，恒定流量采样，保证了测量精度。内部故障自动诊断和报警提示，也可以通过远程诊断并修复错误。多种接口输出：模拟输出、电流输出、继电器输出，增强了系统兼容性。系统断电后来电自动重新启动，恢复正常工作。4.2、ZWIN-AQMS301P型PM10颗粒物自动监测仪4.2.1功能特点    液晶显示   分析仪采用5.7"大屏幕液晶显示，全中文菜单。数据存储   数据存储量可达百万个，数据保存时间长达20年。具有自主知识产权的嵌入式计算机和实时操作系统控制运行，软件在线升级。键盘输入   简易按键输入，人机对话模式，操作简便。监测仪独特的结构设计，采样与分析在同一通道，避免了走纸造成误差。独特的ODH外部动态露点控制系统，提高了气溶胶传输效率。监测仪能提供各种在线的运行参数，可输出至上位机，也可接受指令运行。采用质量流量计测量流量，恒定流量采样，保证了测量精度。内部故障自动诊断和报警提示，也可以通过远程诊断并修复错误。多种接口输出：模拟输出、电流输出、继电器输出，增强了系统兼容性。系统断电后来电自动重新启动，恢复正常工作。4.3、ZWIN-AQMS301S型紫外荧光法二氧化硫分析仪4.3.1功能特点    液晶显示   分析仪采用5.7"大屏幕液晶显示，全中文菜单。数据存储   可存储5年以上小时数据及事件记录，数据存储时间长达20年。键盘输入   简易按键输入，人机对话模式，操作简便。具有自主知识产权的嵌入式计算机和实时操作系统控制运行，软件在线升级。光闸周期性切换和光通量检测器自动检测补偿，提高系统稳定性。分析仪能提供各种在线的运行参数，可输出至上位机，也可接受指令运行。系统温度和压力变化自动进行补偿。“自动零点”周期能连续提供真实的零点参数，保证仪器的稳定性。具有自动和手动校准，可接收远程控制指令进行自动校准内部故障自动诊断和报警提示，也可以通过远程诊断。多种接口输出：模拟输出、电流输出、继电器输出，增强了系统兼容性。系统断电后来电自动重新启动，恢复正常工作。4.4、ZWIN-AQMS301N型化学发光法NO-NO2-NOx分析仪4.4.1功能特点    液晶显示   分析仪采用5.7"大屏幕液晶显示，全中文菜单。数据存储   可存储5年以上小时数据及事件记录，数据存储量可达百万个，数据保存时间长达20年。键盘输入   简易按键输入，人机对话模式，操作简便。具有自主知识产权的嵌入式计算机和实时操作系统控制运行，软件在线升级。臭氧发生器带有渗透干燥器，提高系统稳定性。气体多级过滤，避免反应池污染，延长系统维护周期。分析仪能提供各种在线的运行参数，可输出至上位机，也可接受指令运行。系统温度和压力变化自动进行补偿。“自动零点”周期能连续提供真实的零点参数，保证仪器的稳定性。具有自动和手动校准，可接收远程控制指令进行自动校准内部故障自动诊断和报警提示，也可以通过远程诊断。多种接口输出：模拟输出、电流输出、继电器输出，增强了系统兼容性。系统断电后来电自动重新启动，恢复正常工作。4.5、ZWIN-AQMS301O型紫外光度法臭氧分析仪4.5.1功能特点    液晶显示   分析仪采用5.7"大屏幕液晶显示，全中文菜单。键盘输入   简易按键输入，人机对话模式，操作简便。具有自主知识产权的嵌入式计算机和实时操作系统控制运行，软件在线升级。气体多级过滤，避免反应池污染，延长系统维护周期。分析仪能提供各种在线的运行参数，可输出至上位机，也可接受指令运行。系统温度和压力变化自动进行补偿。“自动零点”周期能连续提供真实的零点参数，保证仪器的稳定性。具有自动和手动校准，可接收远程控制指令进行自动校准内部故障自动诊断和报警提示，也可以通过远程诊断。多种接口输出：模拟输出、电流输出、继电器输出，增强了系统兼容性。系统断电后来电自动重新启动，恢复正常工作。4.6、ZWIN-AQMS301C型相关滤波红外法一氧化碳分析仪4.6.1功能特点    液晶显示   分析仪采用5.7"大屏幕液晶显示，全中文菜单。键盘输入   简易按键输入，人机对话模式，操作简便。具有自主知识产权的嵌入式计算机和实时操作系统控制运行，软件在线升级。气体多级过滤，避免反应池污染，延长系统维护周期。分析仪能提供各种在线的运行参数，可输出至上位机，也可接受指令运行。系统温度和压力变化自动进行补偿。具有自动和手动校准，可接收远程控制指令进行自动校准内部故障自动诊断和报警提示，也可以通过远程诊断。多种接口输出：模拟输出、电流输出、继电器输出，增强了系统兼容性。系统断电后来电自动重新启动，恢复正常工作。4.7、ZWIN-AQMS301L型动态气体校准仪4.7.1技术指标Ⅰ. 稀释质量流量控制器：0～10L/min Ⅱ. 标气质量流量控制器：0～100ml/minⅢ. 流量准确度：1.0%F.S.Ⅳ. 流量重复性：0.2%F.S.Ⅴ. 线    性：0.5%F.S.Ⅵ. 气体压力：20PSI～30PSIⅦ. 响应时间：≤60sⅧ. 工作环境温度：0℃～40℃Ⅸ. 信号输出：RS232/RS485/WLAN接口可选，4-20mA，0-1V/2V/5V/10V可选4.8、ZWIN-AQMS301Z型  零气发生器4.8.1技术指标    Ⅰ. 零气流量：0L/min～20L/minⅡ. 零气压力：25PSIⅢ. 水 蒸 气：露点-15℃Ⅳ. 空气净化器：可除NO、NO2、O3、SO2、CO、HCⅤ. 零气组份：  SO2：<0.5ppbNO：<0.5ppb NO2：<0.5ppbO3： <1.0ppb CO/HC：<20ppbⅥ. 工作环境温度：0℃～40℃空气压缩机进气入口应由室外接入。4.9环境空气中挥发性有机化合物（VOCs）在线/离线监测4.9.1 ZWIN-FVOC06系统的研发依据ZWIN-FVOC06在线VOCs分析系统的分析原理类似于美国EPA TO-14方法：空管低温捕集VOCs，GC/MS分析；但TO-14方法用液氮制冷，用渗透膜干燥器除水，方法仅限于实验室离线分析非极性VOCs； ZWIN-FVOC06在线VOCs分析系统：采用电式制冷、空石英毛细管低温除水、空毛细管柱低温捕集VOCs，GC/MS在线/离线分析极性、非极性各类VOCs。4.9.2 ZWIN-FVOC06系统的特点（1）ZWIN-FVOC06系统用电式超低温制冷（-150℃），实现了用空毛细管取代吸附管捕集浓缩各类VOCs；（2）ZWIN-FVOC06系统用电式制冷，使GC/MS分析系统从实验室离线分析跃升到自动站的在线连续自动分析，完成了各类VOCs的定性、定量检测；（3）ZWIN-FVOC06系统在VOCs捕集和分析两方面能力的提升，使之成为目前唯一的一次采样可以分析100余种VOCs的在线商品分析系统。 4.9.3基本性能1、同其它VOCs在线监测系统比较，ZWIN-FVOC06系统有如下性能和特点：1）ZWIN-FVOC06系统的捕集浓缩方法是空管低温冷冻捕集方法，能捕集浓缩各类VOCs，捕集效率和解吸效率高于其它在线系统的吸附管捕集浓缩方法；2）ZWIN-FVOC06系统的分析方法是GC/FID/MS方法，对各类VOCs都具有检测能力，对VOCs的定性能力具有权威性；其它在线VOCs在线监测系统没有这种能力。4.9.3.1技术参数项目指标参数监测能力甲烷，非甲烷总烃量程甲烷（0.1-10000）ppm（v/v）非甲烷总烃（0.04-10000）ppm（v/v）检测器高灵敏度氢火焰离子化检测器（FID）检出限≤0.1ppm（甲烷）（v/v）≤0.04ppm（v/v）（非甲烷总烃）重复性RSD≤2%分析周期≤40s功率电源<300w,220V AC/50HZ工作环境温度（5-50）℃  湿度（10%-90%）RH%输出4-20mA RS232/RS485 以太网Zwinsof天津智易时代科技发展有限公司 Tianjin Zwinsoft Technology Co.，Ltd.空气质量自动监测系统技术方案 空气质量自动监测系统 时易 技术方案 代时易 天津智易时代科技发展有限公司 一、项目意义及来源 环境监测作为我国环境保护基本国策的重要组成部分，一直受到政府、企业和社会的高度关注。石油企业环境监测机构是国家环境监测工作中的一个重要群体，，它与其他类似企业机构一样，在我国污染源监测和区域环境重量监测中，发挥着不可或缺的作用。因此，石油企业环境监测机构的良性发展，直接关系到企业的切身利益，是政府环境监测力量的重要补充，是石油行业整体实现科学发展、清洁发展的必要保障。 二、项目建设的必要性 1、国家对 VOCs 监测环保政策 《国家环境保护“十二五”科技发展规划》中强调，急需开展挥发性有机污染物(VOCs)、持久性有机污染 (POPs) 等重点领域的预防与应急、监测与预警系列技术研究。重点开展支持环境质量在线监测、污染源排放在线监测、环境应急与预警、采样及前处理等的先进环境科学仪器关键技术和设备研发，并进行技术示范和验证，提升我国环境科学仪器的研制能力和水平，促进和带动我国环境科学仪器产业发展，提高改善环境质量及环境应急与处置的科技支撑能力。 2、环境空气中广泛存在各类VOCs 环境空气中的 VOCs 来源广泛，不但有天然源、人为源的释放，还有光化学反应的二次生成来源。 大气与水、土壤等基质不同，流动性很大，大气中的污染物会漂移到很广、很远的区域。环境空气自动站 VOCs的监测表明，无论在大城市、边远小城市、甚至远离城市的环境背景监测点，都能检测出80~100余种的各类 VOCs。 环境空气中既然普遍存在各类VOCs，各类VOCs又具有对大气环境和人体健康的双重危害，我国相关的空气质量标准和排放标准包含各类 VOCs，国内外环境空气 VOCs的标准分析方法的目标物也有各类 VOCs， 那么就应该对大气中各类 VOCs进行监测，全面了解 VOCs 的污染现状，为治理提供科学依据。 三、项目建设依据 1)《大气环境质量标准》(GB3095-2012) 2) GB 3095-2012《环境空气质量标准》 3) HJ/T 93-2005<《环境空气质量自动监测技术规范》 4) HJ 655-2013<环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统安装和验收技术规范》 5) HJ/T193-2013<环境空气气态污染物(SO2、N02、03、CO、H2S、NH3)连续自动监测系统安装验收技术规范》 6) GB/T16157-1996《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》 7) HJ76-2007<固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求与检测方法》 8) GB/T 15264-94环境空气铅的测定火焰原子吸收分光光度法 四、项目建设方案 彩 4.1、ZWIN-AQIS301P型PI2.5颗粒物自动监测仪 4.1.1功能特点 一液晶显示 分析仪采用5.7大屏幕液晶显示，全中文菜单。 >数据存储 数据存储量可达百万个，数据保存时间长达20年。 具有自主知识产权的嵌入式计算机和实时操作系统控制运行，软件在线升级。 键盘输入 简易按键输入，人机对话模式，操作简便。 监测仪独特的结构设计，采样与分析在同一通道，避免了走纸造成误差。 > 独特的 ODH外部动态露点控制系统，提高了气溶胶传输效率。 监测仪能提供各种在线的运行参数，可输出至上位机，也可接受指令运行。 采用质量流量计测量流量，恒定流量采样，保证了测量精度。 >内部故障自动诊断和报警提示，也可以通过远程诊断并修复错误。 > 多种接口输出：模拟输出、电流输出、继电器输出，增强了系统兼容性。 系统断电后来电自动重新启动，恢复正常工作。 4.2、ZWIN-AQMS301P型P10颗粒物自动监测仪 4.2.1功能特点 >液晶显示 分析仪采用5.7"大屏幕液晶显示，全中文菜单。 >数据存储 数据存储量可达百万个，数据保存时间长达20年。 > 具有自主知识产权的嵌入式计算机和实时操作系统控制运行，软件在线升级。 键盘输入 简易按键输入，人机对话模式，操作简便。 监测仪独特的结构设计，采样与分析在同一通道，避免了走纸造成误差。 独特的 ODH外部动态露点控制系统，提高了气溶胶传输效率。 监测仪能提供各种在线的运行参数，可输出至上位机，也可接受指令运行。 > 采用质量流量计测量流量，恒定流量采样，保证了测量精度。 >内部故障自动诊断和报警提示，也可以通过远程诊断并修复错误。 户多种接口输出：模拟输出、电流输出、继电器输出，增强了系统兼容性。 系统断电后来电自动重新启动，恢复正常工作。 4.3、ZWIN-AQIS301S型紫外荧光法二氧化硫分析仪 4.3.1功能特点 >液晶显示 分析仪采用 5.7"大屏幕液晶显示，全中文菜单。 > 数据存储 可存储5年以上小时数据及事件记录，数据存储时间长达20年。 >键盘输入 简易按键输入，人机对话模式，操作简便。 具有自主知识产权的嵌入式计算机和实时操作系统控制运行，软件在线升级。 光闸周期性切换和光通量检测器自动检测补偿，提高系统稳定性。 分析仪能提供各种在线的运行参数，，可输出至上位机，也可接受指令运行。 系统温度和压力变化自动进行补偿。 “自动零点”周期能连续提供真实的零点参数，保证仪器的稳定性。 具有自动和手动校准，可接收远程控制指令进行自动校准 内部故障自动诊断和报警提示，也可以通过远程诊断。 > 多种接口输出：模拟输出、电流输出、继电器输出，增强了系统兼容性。 >系统断电后来电自动重新启动，恢复正常工作。 4.4、ZHIN-AQMS301N型化学发光法 NO-N02-N0x分析仪 4.4.1功能特点 >液晶显示 分析仪采用5.7"大屏幕液晶显示，全中文菜单。 数据存储 可存储5年以上小时数据及事件记录，数据存储量可达百万个，数据保存时间长达20年。 键盘输入 简易按键输入，人机对话模式，操作简便。 具有自主知识产权的嵌入式计算机和实时操作系统控制运行，软件在线升级。 臭氧发生器带有渗透干燥器，提高系统稳定性。 气体多级过滤，避免反应池污染，延长系统维护周期。 分析仪能提供各种在线的运行参数，可输出至上位机，也可接受指令运行。 > 系统温度和压力变化自动进行补偿。 > “自动零点”周期能连续提供真实的零点参数，保证仪器的稳定性。 具有自动和手动校准，可接收远程控制指令进行自动校准 户内部故障自动诊断和报警提示，也可以通过远程诊断。 户多种接口输出：模拟输出、电流输出、继电器输出，增强了系统兼容性。 系统断电后来电自动重新启动，恢复正常工作。 4.5、ZWIN-AQIS3010型紫外光度法臭氧分析仪 4.5.1功能特点 >液晶显示 分析仪采用 5.7"大屏幕液晶显示，全中文菜单。 > 键盘输入 简易按键输入，人机对话模式，操作简便。 >具有自主知识产权的嵌入式计算机和实时操作系统控制运行，软件在线升级。 气体多级过滤，避免反应池污染，延长系统维护周期。 分析仪能提供各种在线的运行参数，可输出至上位机，也可接受指令运行。 系统温度和压力变化自动进行补偿。 “自动零点”周期能连续提供真实的零点参数，保证仪器的稳定性。 具有自动和手动校准，二，可接收远程控制指令进行自动校准 内部故障自动诊断和报警提示，也可以通过远程诊断。 多种接口输出：模拟输出、电流输出、继电器输出，增强了系统兼容性。 户系统断电后来电自动重新启动，恢复正常工作。 4.6、ZWIN-AQIS301C型相关滤波红外法一氧化碳分析仪 4.6.1功能特点 液晶显示 分析仪采用 5.7"大屏幕液晶显示，全中文菜单。 键盘输入 简易按键输入，人机对话模式，操作简便。 具有自主知识产权的嵌入式计算机和实时操作系统控制运行，软件在线升级。 气体多级过滤，避免反应池污染，延长系统维护周期。 分析仪能提供各种在线的运行参数，可输出至上位机，也可接受指令运行。 系统温度和压力变化自动进行补偿。 具有自动和手动校准，，可可接收远程控制指令进行自动校准 内部故障自动诊断和报警提示，也可以通过远程诊断。 多种接口输出：模拟输出、电流输出、继电器输出，增强了系统兼容性。 系统断电后来电自动重新启动，恢复正常工作。 4.7、ZHIN-AQIS301L型动态气体校准仪 4.7.1技术指标 Ⅰ.稀释质量流量控制器：0~10L/min Ⅱ.标气质量流量控制器：0~100ml/min Ⅲ.流量准确度：1.0%F. S. Ⅳ.流量重复性：0.2%F.S. V.线 性：0.5%F. S. 1.气体压力：20PSI~30PSI Ⅵ.响应时间：：≤60s 洲.二工作环境温度：0℃~40℃ 彩 IX. 信号输出： RS232/RS485/WLAN 接口可选，，4-20mA， 0-1V/2V/5V/10V 可选 4.8、ZWIN-AQMS301Z型零气发生器 4.8.1技术指标 Ⅰ.零气流量： OL/min~20L/min Ⅱ.零气压力： 25PSI Ⅲ.水蒸气：露点-15℃ Ⅳ.空气净化器：可除NO、NO、0、SO、CO、HC V.零气组份： SO：：<0.5ppb NO：：<0.5ppb NO：<0.5ppb 0： <1.0ppb CO/HC：<20ppb VI.工作环境温度：0℃~40℃ 空气压缩机进气入口应由室外接入。 4.9环境空气中挥发性有机化合物(VOCs) 在线/离线监测 科时 4. 9.1 ZWIN-FVOC06系统的研发依据 易 ZWIN-FVOC06 在线 VOCs分析系统的分析原理类似于美国 EPA TO-14 方法：空管低温捕集VOCs， GC/MS分析；但TO-14方法用液氮制冷，用渗透膜干燥器除水，方法仅限于实验室离线分析非极性 VOCs； ZWIN-FVOC06 在线 VOCs分析系统：采用电式制冷、空石英毛细管低温除水、空毛细管柱低温捕集 VOCs， GC/MS在线/离线分析极性、非极性各类VOCs。 4.9.2 ZWIN-FVOC06系统的特点 (1) ZWIN-FVOC06 系统用电式超低温制冷(-150℃)， 实现了用空毛细管取代吸附管捕集 浓缩各类 VOCs； (2) ZWIN-FVOC06 系统用电式制冷，使GC/MS分析系统从实验室离线分析跃升到自动站的在线连续自动分析，完成了各类 VOCs 的定性、定量检测； (3)ZWIN-FVOC06系统在 VOCs 捕集和分析两方面能力的提升，使之成为目前唯一的一次采样可以分析100余种 VOCs 的在线商品分析系统。 4.9.3基本性能 1、同其它 VOCs 在线监测系统比较， ZWIN-FVOC06系统有如下性能和特点： 1) ZWIN-FVOC06 系统的捕集浓缩方法是空管低温冷冻捕集方法，能捕集浓缩各类 VOCs，捕集效率和解吸效率高于其它在线系统的吸附管捕集浓缩方法； 2) ZWIN-FVOC06 系统的分析方法是 GC/FID/MS方法，对各类 VOCs 都具有检测能力，对VOCs 的定性能力具有权威性；其它在线 VOCs 在线监测系统没有这种能力。 4.9.3.1技术参数 项目 指标参数 监测能力 甲烷，非甲烷总烃 量程 甲烷(0.1-10000)ppm (v/v) 非甲烷总烃(0.04-10000) ppm (v/v) 检测器 高灵敏度氢火焰离子化检测器(FID) 检出限 ≤0.1ppm(甲烷)(v/y)≤0.04ppm(v/v)(非甲烷总烃) 重复性 RSD2% 分析周期 ≤40s 功率电源 <300w，220V AC/50HZ 工作环境 温度(5-50)℃湿度(10%-90%)RH% 输出 4-20mA RS232/RS485 以太网