汽車4S店VOCs在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案
汽車4S店VOCs在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)方案
北京普瑞分析儀器有限公司
2017年5月12日
目 錄
1概述 4
1.1 VOCs定義 4
1.2 VOCs危害 4
1.3 VOCs治理 5
2系統(tǒng)方案 7
2.1 汽車4S店VOCs特點(diǎn) 7
2.2 總體設(shè)計(jì) 10
2.3 系統(tǒng)架構(gòu) 11
2.4 主要功能 11
3現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備 12
3.1概述 12
3.2 在線監(jiān)測(cè)終端 12
3.2.1功能參數(shù) 12
3.2.2技術(shù)實(shí)現(xiàn) 13
3.3 傳感探頭 14
3.3.1功能參數(shù) 14
3.3.2技術(shù)實(shí)現(xiàn) 14
4 軟件應(yīng)用平臺(tái) 15
4.1概述 15
4.2軟件架構(gòu) 15
4.3技術(shù)實(shí)現(xiàn) 16
4.3.1數(shù)據(jù)采集模塊 16
4.3.2在線監(jiān)測(cè)管理模塊 16
4.3.3地圖實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示 16
4.3.4數(shù)據(jù)查詢模塊 17
4.3.5 統(tǒng)計(jì)分析模塊 17
4.3.6系統(tǒng)設(shè)置與管理模塊 17
5 工作分解 18
5.1主要任務(wù) 18
5.1.1 前期準(zhǔn)備 18
5.1.2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備開發(fā) 18
5.1.3 管控平臺(tái)開發(fā) 18
5.2任務(wù)分解及進(jìn)度控制 18
1概述
1.1 VOCs定義
有機(jī)揮發(fā)物即VOCs的定義為熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50-260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱。VOCs室外主要來自燃料燃燒和交通運(yùn)輸,室內(nèi)主要來自燃煤和天然氣等燃燒產(chǎn)物、吸煙、采暖和烹調(diào)等得煙霧,建筑和裝飾材料、家具、家用電器、清潔劑和人體本身的排放等。
VOCs的來源分析如下:
- 煉油、石化、儲(chǔ)油庫(kù)、加油站等油品揮發(fā);
- 污水廠、填埋場(chǎng)等生物作用;
- 油墨、有機(jī)溶劑;
- 鞋類制品所用的膠水等;
- 涂改液、香味玩具等;
- 涂料、油漆、膠黏劑等;
- 燃料燃燒、垃圾焚燒、汽車尾氣等;
- 電子電氣產(chǎn)品在較高溫度下使用時(shí)會(huì)揮發(fā)出VOC、電子五金的清潔溶劑等;
- 洗滌劑、清潔劑、衣物柔順劑、化妝品、辦公用品、壁紙及其他裝飾品。
1.2 VOCs危害
在一般的室內(nèi)環(huán)境中存在100種以上的VOCs,常見的種類有甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛等,其中苯、甲苯等已被懷疑或確定為致癌物質(zhì)。
VOCs對(duì)人體健康有巨大影響。VOCs在室外太陽(yáng)光和熱的作用下能參與氧化氮反應(yīng)并形成臭氧,臭氧導(dǎo)致空氣質(zhì)量變差并且是夏季煙霧主要組分,當(dāng)環(huán)境中的VOCs達(dá)到一定濃度時(shí),短時(shí)間內(nèi)人們會(huì)感到頭痛、惡心、嘔吐、乏力等,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)抽搐、昏迷,并會(huì)傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng),造成記憶力減退等嚴(yán)重后果。
VOC的分級(jí)控制要求:
- 高毒害,如丙烯腈、苯、環(huán)氧乙烷、1,3-丁二烯、1,2-二氯乙烷、氯乙烯等:控制在5mg/m3以內(nèi);
- 中等毒害,如甲醛、乙醛、酚類、苯胺、硝基苯、氯甲烷等,控制在20mg/m3以內(nèi);
- 低毒害,如甲苯、二甲苯、乙苯、氯苯、甲醇、丙酮等,控制在100mg/m3以內(nèi)。
1.3 VOCs治理
針對(duì)VOCs的危害性,國(guó)家發(fā)布了一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行監(jiān)管:
- 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16297-1996);
- 惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB14554-1993);
- 煉焦?fàn)t大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16171-1996);
- 飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18483-2001);
- 儲(chǔ)油庫(kù)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB20950-2007);
- 汽油運(yùn)輸大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB20951-2007);
- 加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB20952-2007);
- 合成革與人造革工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB21902-2008);
- 《省政府關(guān)于印發(fā)江蘇省生態(tài)紅線區(qū)域保護(hù)規(guī)劃的通知》(蘇政發(fā)[2013]113號(hào));
- 《關(guān)于加強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評(píng)文件固體廢物內(nèi)容編制的通知》(蘇環(huán)辦【2013】283號(hào));
- 《中華人民共和國(guó)*公告(2013年第59號(hào))環(huán)境空氣細(xì)顆粒物綜合防治技術(shù)政策》;
- 《省政府關(guān)于印發(fā)江蘇省大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案的通知》,蘇政發(fā)〔2014〕1號(hào);
- 《揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染防治技術(shù)政策》*公告【2013】 31號(hào);
- 《關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)公眾參與的意見》蘇環(huán)規(guī)【2012】4號(hào);
- 《關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防范嚴(yán)格環(huán)境影響評(píng)價(jià)管理的通知》環(huán)發(fā)【2012】98號(hào);
- 《江蘇省大氣顆粒物污染防治管理辦法》2013年8月1日實(shí)施;
- 《關(guān)于落實(shí)省大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案嚴(yán)格環(huán)境影響評(píng)價(jià)準(zhǔn)入的通知》(蘇環(huán)辦【2014】104號(hào));
- 《關(guān)于印發(fā)江蘇省重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染控制指南的通知》(蘇環(huán)辦【2014】128號(hào));
- 《關(guān)于加強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目煙粉塵、揮發(fā)性有機(jī)物準(zhǔn)入審核的通知》(蘇環(huán)辦【2014】148號(hào));
- 《汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》(2009 年修訂),*、*第10 號(hào)令,2009 年9 月1 日起實(shí)施。
同時(shí)一系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范正在制訂中:
- 石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn);
- 石油化工化纖工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn);
- 樹脂工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等);
- 農(nóng)藥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(系列標(biāo)準(zhǔn));
- 制藥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(系列標(biāo)準(zhǔn));
- 電子工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(系列標(biāo)準(zhǔn));
- 涂料工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn);
- 油墨工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn);
- 橡膠制品工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn);
- 皮革制品工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn);
- 人造板工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn);
- 涂裝工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn);
- 鑄造工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn);
- 服裝干洗業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn);
- 汽車維修業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。
VOCs的治理可采用以下方式:
- 活性吸附法
在有機(jī)廢氣治理工藝中,吸附是處理效果好、使用較廣的方法之一,吸附劑有活性炭、硅藻土、沸石等,其中活性炭吸附應(yīng)用zui多。通過吸附系統(tǒng),不僅可以使 VOCs濃度大大降低,實(shí)現(xiàn)廢氣達(dá)標(biāo)排放,而且吸附后通過氣提解吸,收集物可回用于生產(chǎn)。
- 引風(fēng)高空排放法
該方式成本低、易操作、效果明顯。但高空排放只是污染的轉(zhuǎn)移,并沒有真正解決污染問題,而引風(fēng)機(jī)功力大小和風(fēng)口安裝高度又直接影響引風(fēng)效果。
- 燃燒處理法
VOCs 為有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì),易燃燒,可采用常溫或催化氧化燃燒處理。氣體由引風(fēng)管道通入鍋爐或焚燒爐燃燒,但對(duì)高溫有機(jī)氣體還要經(jīng)過安全論證。此法處理比較*,基本可以把VOC s轉(zhuǎn)化為CO2 、H2O。
- 吸收除氣法
因VOCs一般都溶解于柴油或 200 # 汽油等有機(jī)溶劑,可用柴油或 200 # 汽油吸收 VOCs,吸收后的溶劑可用于燃料或稀釋劑。這種方法操作方便、成本低,但吸收處理后一般尚有揮發(fā)氣體殘余,因有機(jī)溶劑本身易揮發(fā),因此不能使 VOCs 降為零,若遇高溫,則吸收率更低。
- 冷凝收集法
對(duì)反應(yīng)釜高溫有機(jī)氣體可采用冷凝收集,先用直冷凝再螺旋冷凝,該法除氣效果明顯、易操作、運(yùn)行成本低,但對(duì)低沸點(diǎn)氣體效果不佳。
- 生物處理法
有機(jī)廢氣的生物處理是有效的方法,效果好、運(yùn)行費(fèi)用低于任何一種處理方法、安全、易操作。VOCs的生物凈化法有直接微生物凈化法、間接微生物處理法 ( 先水吸收再?gòu)U水生物處理 ) 及植物凈化法等。
2系統(tǒng)方案
2.1 汽車4S店VOCs特點(diǎn)
汽車4S店產(chǎn)生的大氣污染物主要為噴漆廢氣、晾干廢氣、焊接煙塵及補(bǔ)胎廢氣。
汽車4S點(diǎn)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)因子:
類別 | 現(xiàn)狀評(píng)價(jià) | 影響評(píng)價(jià) | 總量控制因子 |
大氣 | SO2、NO2 、PM10、非甲烷總烴、甲苯、二甲苯 | PM10、非甲烷總烴、甲苯、二甲苯、TVOC | 焊接煙塵、顆粒物、甲苯、二甲苯、TVOC |
地表水 | pH、COD、SS、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、TP、石油類 | — | COD、SS、氨氮、TP、石油類 |
噪聲 | 等效連續(xù)A聲級(jí) | 等效連續(xù)A聲級(jí) | — |
地下水 | pH、高錳酸鹽指數(shù)、總硬度、氨氮 | — | — |
土壤 | pH、鉛、鋅、汞 | — | — |
生態(tài) | 植被、水土流失、水生生物 | 植被、水土流失 |
|
固體廢物 | 各類工業(yè)固廢和生活垃圾 |
汽車4S店環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):
污染物 | 取值時(shí)間 | 標(biāo)準(zhǔn)限值(mg/m3) | 標(biāo)準(zhǔn)來源 |
SO2 | 年平均 | 0.06 | 《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012) |
24小時(shí)平均 | 0.15 | ||
1小時(shí)平均 | 0.50 | ||
NO2 | 年平均 | 0.04 | |
24小時(shí)平均 | 0.08 | ||
1小時(shí)平均 | 0.20 | ||
PM10 | 年平均 | 0.07 | |
24小時(shí)平均 | 0.15 | ||
TSP | 年平均 | 0.2 | |
24小時(shí)平均 | 0.3 | ||
非甲烷總烴 | 1小時(shí)平均 | 2.0 | 《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)詳解》 |
二甲苯 | 1小時(shí)平均 | 0.2 | 《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18883-2002) |
甲苯 | 1小時(shí)平均 | 0.2 | |
TVOC | 8小時(shí)平均 | 0.6 |
注:因涂裝車間排放的有機(jī)廢氣成分復(fù)雜,故用TVOC(揮發(fā)性有機(jī)物)代替。
汽車4S店大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn):焊接煙塵、漆霧顆粒、甲苯、二甲苯及非甲烷總烴的排放執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996),TVOC參照廣東省《表面涂裝(汽車制造業(yè))揮發(fā)性有機(jī)化合物排放標(biāo)準(zhǔn)》。
污染物名稱 | zui高允許排放濃度(mg/m3) | zui高允許排放 速率(kg/h) | 無(wú)組織排放監(jiān)控濃度值 | 標(biāo)準(zhǔn)來源 | ||
排氣筒 高度(m) | 二級(jí) | 監(jiān)控點(diǎn) | 濃度(mg/m3) | |||
顆粒物 | 120 | 15 | 3.5 | 周界外濃度zui高點(diǎn) | 1.0 | 《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996) |
甲苯 | 40 | 15 | 3.1 | 周界外濃度zui高點(diǎn) | 2.4 | |
二甲苯 | 70 | 15 | 1.0 | 周界外濃度zui高點(diǎn) | 1.2 | |
非甲烷總烴 | 120 | 15 | 10 | 周界外濃度zui高點(diǎn) | 4.0 | |
TVOC | 30 | 15 | 8.1 | 周界外濃度zui高點(diǎn) | 2.0 | 《表面涂裝(汽車制造業(yè))揮發(fā)性有機(jī)化合物排放標(biāo)準(zhǔn)》 |
汽車4S店食堂中產(chǎn)生油煙廢氣參照?qǐng)?zhí)行《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18483-2001)中的小型飲食業(yè)單位的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn):油煙zui高允許排放濃度2mg/m3,凈化率≥60%。
飲食業(yè)單位規(guī)模 | 小型 | 中型 | 大型 |
基準(zhǔn)灶頭數(shù) | ≥1,<3 | ≥3,<6 | ≥6 |
對(duì)應(yīng)灶頭總功率(108J/h) | 1.67,<5.00 | ≥5.00,<10 | ≥10 |
對(duì)應(yīng)排氣罩灶面總投影面積(m2) | ≥1.1,<3.3 | ≥3.3,<6.6 | ≥6.6 |
油煙zui高允許排放濃度(mg/m3) | ≤2.0 | ||
凈化設(shè)施zui低去除率(%) | ≥60 | 75 | 85 |
典型汽車4S店排氣筒監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù):
序號(hào) | 測(cè) 試 項(xiàng) 目 | 單 位 | 2014.10.15結(jié)果 | 2014.10.16結(jié)果 |
1 | 生產(chǎn)負(fù)荷 | % | 100 | 100 |
2 | 煙道截面積 | m2 | 0.49 | 0.49 |
3 | 煙氣溫度 | ℃ | 23 | 24 |
4 | 煙氣流速 | m/s | 4.4 | 4.1 |
5 | 煙氣流量 | m3/h(標(biāo)態(tài)) | 6911 | 6428 |
6 | 動(dòng)壓 靜壓 | Pa Pa | 17 10 | 15 20 |
7 | 非甲烷總烴排放濃度 | mg/m3(標(biāo)態(tài)) | 4.36 | 98.55 |
8 | 非甲烷總烴排放量 | kg/h | 3.01×10-2 | 0.633 |
9 | 甲苯排放濃度 | mg/m3(標(biāo)態(tài)) | ND(0.002) | 0.184 |
10 | 甲苯排放量 | kg/h | - | 1.18×10-3 |
11 | 二甲苯排放濃度 | mg/m3(標(biāo)態(tài)) | 3.52 | 11.73 |
12 | 二甲苯排放量 | kg/h | 2.43×10-2 | 7.52×10-2 |
13 | 顆粒物排放濃度 | mg/m3(標(biāo)態(tài)) | 5.7 | 6.0 |
14 | 顆粒物排放量 | kg/h | 3.94×10-2 | 3.86×10-2 |
由上表監(jiān)測(cè)結(jié)果可知,項(xiàng)目噴漆過程中產(chǎn)生的特征污染物甲苯、二甲苯、非甲烷總烴、顆粒物的zui大排放速率分別為0.184mg/m3、11.73mg/m3、98.55mg/m3、6.0 mg/m3,符合排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 總體設(shè)計(jì)
有機(jī)揮發(fā)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)針對(duì)大氣中廣泛存在的VOCs氣體,將無(wú)線傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、軟件技術(shù)與傳感檢測(cè)技術(shù)結(jié)合,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽車4S店排放氣體中的溫度、濕度、VOCs濃度等相關(guān)參數(shù),通過邏輯判斷和智能分析,輸出VOCs等級(jí)和報(bào)警信號(hào),從而達(dá)到完善和提升大氣環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和預(yù)警能力,在環(huán)境惡化時(shí)及時(shí)提醒處理。
有機(jī)揮發(fā)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體技術(shù)架構(gòu)如下:
2.3 系統(tǒng)架構(gòu)
汽車4S店有機(jī)揮發(fā)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由監(jiān)控中心和監(jiān)測(cè)終端組成:
2.4 主要功能
汽車4S店有機(jī)揮發(fā)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、模型計(jì)算、數(shù)據(jù)存取、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布、報(bào)表查詢、報(bào)警控制、維護(hù)管理等功能,主要包括:
- 監(jiān)測(cè)溫度、濕度、VOCs等級(jí)等,并將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)短信傳送到監(jiān)控中心,實(shí)時(shí)在線,數(shù)據(jù)主動(dòng)上報(bào)(GPRS/CDMA/3G可選);
n 通過傳感器檢測(cè)參數(shù)綜合分析城市大氣中VOCs的狀況;
n 監(jiān)測(cè)探頭斷線報(bào)警功能;
- 基于電子地圖或表格實(shí)時(shí)顯示每個(gè)監(jiān)測(cè)終端的在線數(shù)據(jù);
- 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、事件記錄、操作記錄的長(zhǎng)期保存;
- 系統(tǒng)可以針對(duì)某一監(jiān)測(cè)點(diǎn)顯示趨勢(shì)曲線,也可以進(jìn)行多監(jiān)測(cè)點(diǎn)同時(shí)顯示趨勢(shì)曲線,通過分析和對(duì)比實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)預(yù)警功能;
- 監(jiān)控中心對(duì)于出現(xiàn)的通信故障和數(shù)據(jù)超限產(chǎn)生報(bào)警,并將產(chǎn)生報(bào)警的時(shí)間和原因記錄入數(shù)據(jù)庫(kù),報(bào)警方式為窗口提示、聲音報(bào)警、短信發(fā)送等;
- 可通過設(shè)置不同的查詢條件(包括時(shí)間、用戶、數(shù)據(jù)范圍等)從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得各種歷史數(shù)據(jù),也可查詢報(bào)警記錄,獲得產(chǎn)生報(bào)警的時(shí)間和原因,對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并可在權(quán)限范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)共享;
- 系統(tǒng)可錄入每個(gè)公廁名字、設(shè)備數(shù)量類型等,以及現(xiàn)場(chǎng)的名字和,方便使用;
- 可采用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保協(xié)議、通用MODBUS協(xié)議或優(yōu)化自定義通訊協(xié)議,數(shù)據(jù)接受時(shí)自動(dòng)辨別。并可根據(jù)用戶要求增加通信協(xié)議;
- 根據(jù)系統(tǒng)要求,可對(duì)各采集終端設(shè)定不同的采集間隔。
3現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備
3.1概述
有機(jī)揮發(fā)物現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝在現(xiàn)場(chǎng),由在線監(jiān)測(cè)終端和傳感探頭兩部分組成。在線監(jiān)測(cè)終端集成GPRS無(wú)線通信模塊,采用實(shí)時(shí)在線、自動(dòng)上報(bào)的方式工作。在線監(jiān)測(cè)終端通過傳感探頭采集大氣溫度、濕度、VOCs濃度等原始數(shù)據(jù),并進(jìn)行綜合分析,zui終得到現(xiàn)場(chǎng)綜合環(huán)境等級(jí)。
3.2 在線監(jiān)測(cè)終端
3.2.1功能參數(shù)
監(jiān)控終端基于模塊化設(shè)計(jì)原則,采用符合標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保通訊協(xié)議和現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。
監(jiān)控終端技術(shù)參數(shù):
- 接口:8路傳感器綜合接口,單臺(tái)終端zui多可接入8路傳感探頭;
- 采用16鍵電容觸摸按鍵和320*240液晶顯示屏,操作方便,顯示信息充分,界面友好;
- 高精度的模擬量采集單元,全工業(yè)級(jí)電路,高穩(wěn)定性、高可靠性設(shè)計(jì);
- 1路RS232,用于系統(tǒng)設(shè)置;
- 提供按鍵、串口、短信等配置功能,可以遠(yuǎn)程修改參數(shù);
- 帶備用電池的實(shí)時(shí)時(shí)鐘,始終可與服務(wù)器自動(dòng)同步;
- 采用可靠的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備,保證連續(xù)、及時(shí)、可靠地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)即時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送、批量數(shù)據(jù)發(fā)送、狀態(tài)信息發(fā)送;
- 數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔和發(fā)送時(shí)間間隔1~5分鐘可調(diào);
- 集成傳感探頭斷線、拔出報(bào)警;
- 無(wú)線通訊方式:GPRS/CDMA/3G;
- 尺寸:250mm×180mm×50mm,便于安裝;
- 工作環(huán)境溫度:-30~70℃、相對(duì)濕度:10~90%RH;
- 工作電壓:220V AC/12VDC。
3.2.2技術(shù)實(shí)現(xiàn)
在線監(jiān)測(cè)終端核心部件采用單片機(jī),設(shè)置有RS232和GPRS通訊接口,自帶液晶顯示和參數(shù)設(shè)置按鍵,具備強(qiáng)大的人機(jī)界面功能,保證良好的交互性。數(shù)字液晶顯示表頭能顯示各種測(cè)量參數(shù)和配置菜單。
在線監(jiān)測(cè)終端結(jié)構(gòu)框圖如下:
3.3 傳感探頭
3.3.1功能參數(shù)
傳感探頭具有以下特點(diǎn):
基于多參量融合的多組分VOCs氣體濃度測(cè)量。本產(chǎn)品采用的VOCs傳感技術(shù),對(duì)多種VOCs成分進(jìn)行綜合分析,具有靈敏度高、低功耗、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn);
- 配備專門的本地智能處理電路,直接采集傳感器信號(hào),通過溫濕度補(bǔ)償?shù)葦?shù)學(xué)模型計(jì)算,得出較高準(zhǔn)確度的VOCs濃度等級(jí),通過數(shù)字化通訊接口傳輸?shù)奖O(jiān)控終端;
- 主動(dòng)吸入氣流設(shè)計(jì)。傳感探頭采用了特殊的設(shè)計(jì),傳感器安裝在防護(hù)罩內(nèi),通過微型風(fēng)扇吸入環(huán)境氣體,流經(jīng)溫濕度探頭、VOCs濃度探頭后排入大氣,確保氣流的暢通,延長(zhǎng)探頭的使用壽命,使得設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單,維護(hù)成本低,穩(wěn)定可靠;
- 傳感探頭還有特殊的保護(hù)功能,如果探頭與監(jiān)測(cè)終端之間的電纜被拔下或者破壞,監(jiān)測(cè)終端會(huì)自動(dòng)識(shí)別并報(bào)警,如果探頭被拆下,也會(huì)自動(dòng)識(shí)別并報(bào)警,從而有效防止設(shè)備被破壞或者被不正常使用。
3.3.2技術(shù)實(shí)現(xiàn)
傳感探頭采用先進(jìn)的光離子化檢測(cè)器(Photo Ionization Detector 簡(jiǎn)稱 PID),可以檢測(cè)在1ppb到10000ppm濃度范圍的多種揮發(fā)性有機(jī)化合物。
PID檢測(cè)基于化學(xué)物質(zhì)在紫外光源的激發(fā)下產(chǎn)生正負(fù)離子的原理,當(dāng)氣體分子吸收高能紫外線時(shí)就產(chǎn)生電離,分子在這種激發(fā)下產(chǎn)生負(fù)電子并形成正離子,這些電離的微粒產(chǎn)生的電流經(jīng)過檢測(cè)器的放大,就能得到ppb或ppm級(jí)的濃度。這些離子經(jīng)過電極后很快就重新組合到一起變成原來的有機(jī)分子。
PID光離子化VOC檢測(cè)的特點(diǎn):
- 連續(xù)靈敏測(cè)量:PID可以實(shí)時(shí)檢測(cè)低至ppb濃度(十億分之一)的有機(jī)物。特別適合現(xiàn)代石油化工、勞動(dòng)衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)等部門健康、安全的需要;
- 快速:PID的反應(yīng)較快,一般小于3秒,適合快速應(yīng)急的需要;
- 適應(yīng)性廣:可以檢測(cè)1ppb到10000ppm濃度范圍內(nèi)的絕大多數(shù)有機(jī)物;
- 非破壞性測(cè)量:由于PID僅僅是使有機(jī)物電離,所以在有機(jī)組分離開檢測(cè)器后會(huì)重新復(fù)合,在此過程中分子不會(huì)有任何損壞??捎糜谠囼?yàn)分析;
- 只對(duì)有機(jī)物反應(yīng):PID對(duì)常見氣體如:氧氣、氮?dú)狻⒁谎趸?、二氧化碳、甲烷、水蒸氣等沒有反應(yīng),因此它在復(fù)雜環(huán)境中具有一定的指向性;
- 溫濕度傳感器采用HTG3515CH;
- 探頭外殼采用工程塑料,流體動(dòng)力流通式設(shè)計(jì)方案,將濃度傳感器和溫濕度傳感器安裝在探頭外殼內(nèi),探頭外殼安裝時(shí)在合適位置安裝支架,探頭通過卡箍固定在安裝支架上。
4 軟件應(yīng)用平臺(tái)
4.1概述
汽車4S店有機(jī)揮發(fā)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)如下:
- 采集服務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)監(jiān)控組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)接口服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)管理、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)采集等軟件的集成,并為數(shù)據(jù)服務(wù)層提供數(shù)據(jù)支持。
- 數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件平臺(tái)、數(shù)據(jù)服務(wù)(Web Services、DCOM組件、數(shù)據(jù)接口服務(wù)、中間件等)軟件的集成,并為應(yīng)用軟件層提供數(shù)據(jù)支持。
- WEB應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)組態(tài)應(yīng)用軟件、工具軟件、各類人機(jī)界面軟件、WEB發(fā)布軟件的集成,從而zui終滿足用戶對(duì)系統(tǒng)的需求。
4.2軟件架構(gòu)
有機(jī)揮發(fā)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集軟件、數(shù)據(jù)管理軟件、WEB發(fā)布軟件等,軟件框架示意如下:
4.3技術(shù)實(shí)現(xiàn)
有機(jī)揮發(fā)物在線檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)軟件主要包括數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)總覽、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)分析、系統(tǒng)設(shè)置與管理等模塊。
4.3.1數(shù)據(jù)采集模塊
數(shù)據(jù)采集模塊接受監(jiān)測(cè)終端的網(wǎng)絡(luò)連接請(qǐng)求,接收監(jiān)控終端上報(bào)的設(shè)備狀態(tài)、VOC濃度、報(bào)警信息、維護(hù)信息,并將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)。
4.3.2在線監(jiān)測(cè)管理模塊
在線監(jiān)測(cè)模塊主要處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示,超標(biāo)和設(shè)備報(bào)警信息的處理等,可以多種方式實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前VOCs濃度值、設(shè)備在線狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)等,可輸出各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的報(bào)表。根據(jù)各企業(yè)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),表格監(jiān)測(cè)可按照實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行分類顯示,有“正常”、“超標(biāo)”、“嚴(yán)重超標(biāo)”、“斷線”、“故障”等幾類,可按照這些分類生成各種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)表。
在線監(jiān)測(cè)軟件刷新和數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)頻率為5分鐘每次。在表格監(jiān)測(cè)的詳情中可以查看當(dāng)天的實(shí)時(shí)值。軟件對(duì)于采集到的濃度值已經(jīng)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中,數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件*數(shù)據(jù)儲(chǔ)存時(shí)間大于五年、實(shí)現(xiàn)備份到其它移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備并再次調(diào)出查詢等要求。
4.3.3地圖實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示
通過GIS技術(shù)使VOCs監(jiān)測(cè)狀態(tài)能夠在地圖上實(shí)時(shí)展現(xiàn),按區(qū)域、達(dá)標(biāo)狀況等不同的方式進(jìn)行展現(xiàn),并能夠?qū)崟r(shí)分析出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。在電子地圖上直觀標(biāo)示安裝在線監(jiān)測(cè)終端和傳感探頭的地點(diǎn)名稱位置,在地圖上以一個(gè)點(diǎn)顯示,可以搜索查詢每個(gè)地點(diǎn)的實(shí)時(shí)濃度值,對(duì)于超標(biāo)地點(diǎn)以紅色圖標(biāo)警示。
電子地圖旁有監(jiān)測(cè)終端安裝地點(diǎn)列表,通過單擊列表中的地點(diǎn)名稱,可以直接定位到所在的位置并顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
4.3.4數(shù)據(jù)查詢模塊
通過本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣中VOCs濃度的監(jiān)測(cè),對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行追憶,進(jìn)行偏差分析和存檔。
數(shù)據(jù)查詢按排放情況分為:一般查詢、超標(biāo)查詢、嚴(yán)重超標(biāo)查詢。
數(shù)據(jù)查詢按區(qū)域分為全部、片區(qū)、街道、路。全部查詢生成所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的詳細(xì)列表信息。片區(qū)查詢只統(tǒng)計(jì)所屬片區(qū)的監(jiān)測(cè)點(diǎn),生成本片區(qū)的匯總數(shù)據(jù)。街道查詢只統(tǒng)計(jì)所屬街道的監(jiān)測(cè)點(diǎn),生成本街道的匯總數(shù)據(jù)。可以輸入統(tǒng)計(jì)的起止時(shí)間段,可以按照小時(shí)、日、月進(jìn)行統(tǒng)計(jì),包括序號(hào)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)名稱、監(jiān)測(cè)點(diǎn)地址、濃度范圍標(biāo)記、本時(shí)間段內(nèi)的濃度均值、極大、極小值,濃度超標(biāo)率等。
4.3.5 統(tǒng)計(jì)分析模塊
統(tǒng)計(jì)分析模塊用于查看達(dá)標(biāo)、超標(biāo)、故障天數(shù)、VOC濃度值等,包括:
- 異常數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì);
- 運(yùn)行狀態(tài)統(tǒng)計(jì);
- 綜合報(bào)表(日?qǐng)?bào)表,周報(bào)表,月報(bào)表)。
4.3.6系統(tǒng)設(shè)置與管理模塊
系統(tǒng)設(shè)置可設(shè)置系統(tǒng)的相關(guān)工作參數(shù),以及各級(jí)操作、管理權(quán)限和密碼等,包括:
- 用戶管理(對(duì)訪問Web平臺(tái)帳號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一管理);
- 權(quán)限管理(菜單操作權(quán)限和管理區(qū)域數(shù)據(jù)權(quán)限,根據(jù)分配該帳號(hào)權(quán)限);
- 角色管理;
- 部門、職位管理;
- 設(shè)備信息維護(hù);
- 日志查看;
- 參數(shù)設(shè)置(報(bào)警值,臨界值等進(jìn)行設(shè)定);
- 短信報(bào)警設(shè)置;
- 個(gè)人信息維護(hù)。
5 工作分解
5.1主要任務(wù)
5.1.1 前期準(zhǔn)備
硬件采購(gòu)
軟硬件平臺(tái)搭建
開發(fā)方案確定
5.1.2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備開發(fā)
硬件開發(fā)
嵌入軟件開發(fā)
單機(jī)測(cè)試
設(shè)備接口調(diào)試
5.1.3 管控平臺(tái)開發(fā)
數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)庫(kù)表建立
數(shù)據(jù)庫(kù)操作功能測(cè)試
報(bào)表格式設(shè)計(jì)
報(bào)表功能開發(fā)
設(shè)備管理功能開發(fā)
用戶管理功能開發(fā)
WEB發(fā)布及遠(yuǎn)程監(jiān)控