【分享】空气自动监测系统运行维护技术与方法初探

2 武汉市空气自动监测系统运行维护
在实际工作中，空气自动监测系统的运行维护工作可分为三类：预防性维护、定期例行维护和排除故障。采用科学、合理和成功的维护方法和技术对空气自动监测系统进行维护，可以有力地保证监测系统的正常运行，提高监测数据的可靠性和延长监测仪器使用寿命。
2．1 预防性维护
预防性维护的目的是发现潜在的问题，避免系统故障的产生。根据仪器的特点、结构、对运行环境的要求以及操作人员的工作经验来确定预防性维护的内容。合理有效的预防性维护可以减少系统总的维护工作量，提高监测数据的可靠性。预防性维护应该贯穿空气自动监测系统整个运行期间。
2．1．1 监测子站预防性维护
空气自动监测仪器的安装和运行对工作环境有一定的要求，因此子站站房的建立和设置上要充分考虑环境和气候的影响，必须防暑、防寒、防尘、防雨、防雷击：空气自动监测子站均为无人值守并自动连续运行，在站房建设方面必须采取防火、防盗等安全措施；子站必须安装空调，使子站内温度保持在25摄氏度左右，夏季运行要避免子站温度和室外温度差距过大，以免室外空气通过采样管进入室内时在采样管中形成冷凝水。
必须采取措施保证子站供电系统的安全可靠。如果市电超过规定值或伴随其他干扰信号，仪器就有可能发生故障，因此可以使用200v交流稳压器。
监测子站内仪器的安装要稳固，以免仪器或泵运行时产生的振动对仪器机械和电气连接造成损坏。站房的面积和仪器在站房中安装的位置必须便于操作人员进行维护工作。
系统中振动较大的空压机，N0x分析仪和PM10。分析仪的采样泵在运行时容易因振动而自行移动，可在安装时在其下放置一橡胶垫，即可避免泵的移动并起到一定的降低噪声作用。必须注意校准系统中空压机和其他采样泵的正常运行，避免发生校准器无气源和采样系统工作不正常等现象。
建立并妥善保存维护记录，以便判断问题和故障的趋势情况，而且可以预先发现自动监测系统中容易出现问题的部分。维护记录主要应该包括每台仪器的维修记录、子站巡检记录和中心控制室每日的值班记录。
2．1．2 中心控制室预防性维护
在预防性维护中，中心控制室通过数据通信软件对子站运行进行的日常检查非常重要。技术人员通过软件调取子站仪器每日的零标报告和查看各台仪器的内部诊断参数，通过判断零标值和仪器内部参数是否处于正常范围，很容易发现子站运行是否存在问题，从而及时发现问题，预防大的故障的产生。通过填写中心控制室值班记录表，详细记录值班人的姓名，各子站的室温仪器、通信和数据等情况。仪器每日的零标报告要保存好，供数据处理使用。如果对子站的仪器进行了远程校准和调整，要详细记录仪器在调整前后的零标值。

2．2 定期例行维护
空气自动监测系统的定期例行维护必须每月进行一次，也可根据实际情况和遇到的问题来制订定期维护的计划。定期例行维护的实质也是以预防故障发生为目的的维护。
2．2．1 子站的定期例行维护
技术人员必须到子站进行巡检和维护，每月至少一次。最好每个子站都能指定专门的技术人员负责巡检和维护，便于掌握子站运行中易发生的问题的变化趋势。
巡检人到子站巡检要认真按照空气自动监测站巡检记录表的要求逐项填写相应的内容。表格为一式两份，一份存子站，方便其他人员到子站维护时了解该子站过去的维护情况，另一份由中心控制室统一存档。
2．2．1．1 子站站房和外采样管的检查维护
检查站房是否有漏雨或其他损坏，外采样管是否正常，防尘帽是否脱落，是否存在其他物体的遮盖，保证采样系统正常工作。检查室温是否正常。检查空调是否正常工作，空调的尘过滤网每月应清洗一次。
2．2．1．2 气路检查维护
空气监测系统所有的气路必须定期检查，防止漏气和损坏。要检查所有的气路连接、阀、仪器和标准气钢瓶上的压力表读数。空气自动监测系统含有较多的阀，必须注意保证阀的正常工作，避免出现因阀的问题而产生的气路故障。
2．2．1．3 电气部分的检查维护
巡检人在每次的子站巡检中必须检查系统中所有的电缆、电源线、信号线的连接。并检查子站的供电安全。
2．2．1．4 泵和空压机的检查维护
泵和空压机在空气自动监测系统中的作用是提供校准系统的气源和保证采样系统正常工作。必须注意泵和空压机运行时是否有异常的噪声，空压机排水是否正常，泵的压力是否满足运行要求。定期做好上油和更换泵膜、泵缸等维护工作。
2．2．1．5 仪器设备的检查维护
仪器设备的检查是定期例行维护的重点，巡检人要根据巡检记录上的各个项目认真检查并做好记录，检查并记录仪器的流量、内部诊断参数、仪器的监测值、校准数据等等。子站应备有万用表、螺丝刀、扳手等必需的维护工具，另需备有仪器设备流量、内部诊断参数合理范围的说明，以便巡检人对照检查仪器的工作状况。各仪器采样口的尘过滤膜每月需定期更换，也可根据需要每周更换。系统中零气系统和其他仪器所使用的活性碳、硅胶等物质必须根据仪器使用说明书的规定定期更换，一般三个月更换一次。在更换过滤膜时，要注意先关闭仪器的采样泵，要特别注意N0x分析器在关闭采样泵之前先要关闭03发生器，避免对仪器造成损坏。子站的例行巡检还需要注意检查PM10的纸带和采集的尘样是否正常，估计下一次需更换的时间，避免出现纸带用完造成监测数据缺损的情况。
2．2．1．6 监测系统整体的清洁维护
注意保持仪器设备和站房的清洁卫生。每半年清洗一次采样管道，避免堵塞和采样管道过脏影响监测数据的可靠性。对各分析仪器散热风扇的过滤网每月清洗一次，有需要也可每月清洗数次。
2．2．1．7 子站定期例行维护的注意事项
需要注意的是，在子站进行的维护如果对监测数据有影响，必须将该数据删除，或在维护活动期间将系统置于校零的状态，数据处理机就会自动不保存维护期间数据，这样可以确保监测数据的准确性。
2.2.2 中心控制室的定期例行维护
定期做好计算机、调制解调器、打印机、传真机等设备的维护工作。空气自动监测系统中心控制室的计算机为了数据传输的需要是连续运行的，必须使用不间断电源来保证计算机的连续运行。计算机夜间运行应关闭显示器，以节省功耗和延长显示器寿命。
计算机应使用正版操作系统和应用软件。正确安装、设置和使用空气自动监测系统数据通信软件， 保证正常可靠的数据通信。防范各类计算机病毒可能造成的危害，安装正版的具备实时监测功能的防杀病毒软件并定期查杀病毒。在处理电子邮件的过程中，不要随意保存和打开陌生的电子邮件中所带的附件，以免受到计算机病毒的侵害。
2．3 排除故障
仪器的故障排除工作是在确认仪器工作不正常发生了各类故障时及时进行维修排除故障，由具有专业技术背景和分析仪器维修经验并对整个系统较为熟悉的技术人员承担，最好接受过空气自动监测系统使用维护方面的培训。这样在系统出现故障时，才能够及时提供技术支持解决发生的问题。
空气自动监测系统所使用的仪器主要为分析仪器，就武汉市所使用过的系统来看，从北京分析仪器厂生产的Monitor Labs产品和目前所使用的Dasibi设备，都是由光学、电子和机械三大类元器件构成，在维修方法上有其共同点。在十多年的系统运行中遇到的故障现象表明，仪器早期出现的故障大多发生在电子元器件上，涉及的因素有元器件质量，电路设计、生产工艺，还有操作人员缺乏经验，人为操作失误等，仪器使用初期的故障率因此被提高。而在仪器使用的初期过后，操作人员逐渐熟练，经过运行维护，仪器已得到老化处理和考验，
各部分元器件又未损耗或衰老，仪器性能趋于稳定，所以这段时期仪器故障率较低。随着时间的推移，到了使用后期，仪器发生故障的部分多见于机械部件或光学零件，大多是因为长期运行损耗的原因。因此仪器使用到一定时期后必须更新换代。