工業(yè)園環(huán)境空氣質(zhì)量及污染源在線監(jiān)測平臺方案
VOCs 是化工行業(yè)中主要的大氣污染物之一，是形成PM2.5 和臭氧的重要前體物質(zhì)，不少VOCs 具有累積性和持久性等特點(diǎn)，對人體具有較大的危害，是可能的致癌物質(zhì)，慢性毒性， 具有異味，會嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量。近年來不斷增多的惡臭污染投訴中化工企業(yè)占有相當(dāng)?shù)谋壤?/span>化工企業(yè)的大氣污染問題，特別是二氧化硫（SO2)、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3），PM10、PM2.5、、VOCs等污染問題，是目前公眾較為關(guān)心的化工行業(yè)環(huán)境污染問題之一。
一、主要方案構(gòu)成
工業(yè)園環(huán)境空氣質(zhì)量及污染源在線監(jiān)測平臺，APEL-AQ微型環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)既可以監(jiān)測空氣中的二氧化硫（SO2)、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）等氣態(tài)污染物，也可以監(jiān)測空氣中PM10、PM2.5等顆粒物污染物，同時可擴(kuò)展氣象五參數(shù)，溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓，并可繼續(xù)擴(kuò)展氨氣（NH3）、硫化氫（H2S）全面監(jiān)測空氣質(zhì)量，據(jù)結(jié)果可通過GPRS網(wǎng)絡(luò)送至信息中心，或由用戶通過RS232/TTL/RS485接口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，同時所用數(shù)據(jù)都已備份在SD卡中。
VOCs（Volatile Organic Compounds）學(xué)名為揮發(fā)性有機(jī)物，其成分包括烴類、含氧烴、鹵代烴、低沸點(diǎn)多環(huán)芳烴等多種類型，是環(huán)境空氣主要污染物之一。VOCs易引起光化學(xué)污染、大氣霧霾，有害空氣污染物污染和臭味污染，嚴(yán)重危害人體健康。改善大氣環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵之一是控制VOCs的排放,采用在線色譜分析儀測量非甲烷總烴，苯氣體濃度、采用超聲波、電容、壓阻法測量氣象五參數(shù)。
二、廠界微站監(jiān)測站點(diǎn)選址
2、1選址原則
具有代表性：能客觀反映一定空間范圍內(nèi)的環(huán)境空氣質(zhì)量水平和變化規(guī)律，客觀評價城市、區(qū)域環(huán)境空氣狀況，污染源對環(huán)境空氣質(zhì)量影響，滿足為公眾提供環(huán)境空氣狀況健康指引的需求。
具有可比性：同類型監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置條件盡可能*，使各個監(jiān)測點(diǎn)獲取的數(shù)據(jù)具有可比性。
具有整體性環(huán)境空氣質(zhì)量評價城市點(diǎn)應(yīng)考慮城市自然地理、氣象等綜合環(huán)境因素，以及工業(yè)布局、人口分布等社會經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，在布局上應(yīng)反映城市主要功能區(qū)和主要大氣污染源的空氣質(zhì)量現(xiàn)狀及變化趨勢，從整體出發(fā)合理布局，監(jiān)測點(diǎn)之間相互協(xié)調(diào)。
具有前瞻性：應(yīng)結(jié)合城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃考慮監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)，使確定的監(jiān)測點(diǎn)能兼顧未來城鄉(xiāng)空間格局變化趨勢。
具有穩(wěn)定性：監(jiān)測點(diǎn)位置一經(jīng)確定，原則上不應(yīng)變更，以保證監(jiān)測資料的連續(xù)性和可比性。
2.2 污染監(jiān)控點(diǎn)布設(shè)原則
1.設(shè)置在源的主導(dǎo)風(fēng)向和第二主導(dǎo)風(fēng)向（一般采用污染重季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向）的下風(fēng)向的大落地濃度區(qū)內(nèi)，以捕捉到大污染特征為原則進(jìn)行布設(shè)
2.設(shè)在可能對人體健康造成影響的污染物高濃度區(qū)以及主要固定污染源對環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生明顯影響的地區(qū)
3.可根據(jù)監(jiān)測目的確定點(diǎn)位布設(shè)原則增設(shè)污染監(jiān)控點(diǎn)，必要時在臨近居民區(qū)和人群聚集區(qū)的廠界邊緣設(shè)置特征污染物監(jiān)測站。
三、產(chǎn)品介紹
3.1 微型站技術(shù)參數(shù)及原理
APEG-AQ網(wǎng)格化大氣環(huán)境監(jiān)測微型站是安帕爾公司根據(jù)十三五及各地大氣污染監(jiān)測治理政策生產(chǎn)的新型空氣質(zhì)量在線多參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)對四氣（CO、SO2、NO2、O3）、兩塵（PM2.5、PM10）、氣象五參（溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓）、可選配TVOC、硫化氫（H2S）、氨氣（NH3）等，并將數(shù)據(jù)通過大數(shù)據(jù)分析平臺可視化地展現(xiàn)出來，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測，遠(yuǎn)程預(yù)示，污染源嚴(yán)格防治的目標(biāo)。
主機(jī)外殼 | 防曬防腐蝕，防碰撞損壞 |
主機(jī)防護(hù)等級 | IP65；TVS 8000V防雷、防浪涌、防突破 |
主機(jī)安裝方式 | 吊裝、懸掛式、立桿式 |
工作環(huán)境溫度 | -30～70℃ |
工作環(huán)境濕度 | 相對濕度15%RH～95%RH |
工作環(huán)境氣壓 | 氣壓80～120KPa |
采樣方式 | 擴(kuò)散式/泵吸式 |
通訊方式 | GPRS/4G/以太網(wǎng)接口 |
選配裝置 | LED顯示屏、攝像機(jī)（球機(jī)） |
網(wǎng)絡(luò)平臺 | *平臺/用戶自有平臺/安帕爾平臺 |
整套設(shè)備參數(shù)如上所示，功能特點(diǎn)如下：
1.采樣方式：擴(kuò)散式
2.產(chǎn)品有數(shù)據(jù)補(bǔ)償和處理，在線/遠(yuǎn)程自動校準(zhǔn)，*誤差<5%
3.通訊方式：4G/以太網(wǎng)接口，兼具GPS定位功能
4.數(shù)據(jù)傳輸間隔時間，模式可調(diào)，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳功能
5.內(nèi)置大容量存儲SD卡，存儲2年數(shù)據(jù)
6.具備太陽能+鋰電池+市電供電系統(tǒng)，設(shè)備功耗低，可僅用太陽能+鋰電池供電
7.安裝方式：立柱，產(chǎn)品體積小、重量輕、安裝簡單成本低
8.維護(hù)成本低，備件價格低、更換簡單，無工具拆卸，方便點(diǎn)位遷移
9.具備設(shè)備狀態(tài)指示功能，可直觀辨別設(shè)備工作狀態(tài)
監(jiān)測參數(shù) | 量程 | 分辨率 | 精度 | 原理 |
CO | 0～4000 ppb | 1 ppb | ≤±5%FS | 電化學(xué)（進(jìn)口） |
SO2 | 0～500 ppb | 1 ppb | ≤±5%FS | 電化學(xué)（進(jìn)口） |
NO2 | 0～500 ppb | 1 ppb | ≤±5%FS | 電化學(xué)（進(jìn)口） |
O3 | 0～500 ppb | 1 ppb | ≤±5%FS | 電化學(xué)（進(jìn)口） |
TVOC（可選） | 0～20 ppm | 0.001 ppm | ≤±5%FS | PID光離子（進(jìn)口） |
PM2.5 | 0～1000 ug/m3 | 1 ug/m3 | ≤±10%FS | 激光散射/β射線 |
PM10 | 0～1000 ug/m3 | 1 ug/m3 | ≤±10%FS | 激光散射/β射線 |
溫度（可選） | -40℃～+125℃ | 0.05℃ | ±0.3℃ | ------ |
濕度（可選） | 0～100 %RH | 0.05%RH | ±3.0%RH | ------ |
風(fēng)速（可選） | 0～60 m/s | 0.1 m/s | ±2m/s | ------ |
風(fēng)向（可選） | 0～360° | 1° | ±3° | ------ |
氣壓（可選） | 10～1200 mbar | 0.12 mbar | ±2%F.S | ------ |
3.1.1 硬件配套裝置
本監(jiān)測系統(tǒng)方案由5個部分構(gòu)成：供電系統(tǒng)、電控箱、監(jiān)測設(shè)備、配套裝置、大數(shù)據(jù)平臺。
供電系統(tǒng)：市電/太陽能+鋰電池（陰雨環(huán)境多持續(xù)21天,10分鐘/次數(shù)據(jù)傳輸）
電控箱：數(shù)據(jù)采集模塊、變送模塊、無線傳輸模塊
監(jiān)測設(shè)備：四氣兩塵、氣象五參、TVOC等
配套配件：立桿、外殼、可選配顯示屏、攝像球機(jī)
大數(shù)據(jù)平臺：由安帕爾15年研發(fā)至今更新第三代的數(shù)據(jù)分析平臺
3.2 VOC監(jiān)測分析小站（GC+FID）
APEL-WTVOC在線監(jiān)測系統(tǒng)是深圳市安帕爾科技有限公司結(jié)合國內(nèi)各行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)及國家環(huán)保規(guī)范推出的新型VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)。由氣態(tài)污染物（非甲烷總烴，苯及苯系物）監(jiān)測單元、氣象參數(shù)監(jiān)測單元（溫壓流）和數(shù)據(jù)采集與處理單元構(gòu)成。
氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)：采用在線色譜分析儀測量非甲烷總烴，苯氣體濃度、采用超聲波、電容、壓阻法測量氣象五參數(shù)。
數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)采集設(shè)備、污染物在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測軟件、數(shù)據(jù)傳輸單元等構(gòu)成。數(shù)據(jù)采集單元接收所有設(shè)備的信號輸出，通過內(nèi)部的處理單元轉(zhuǎn)換后與外界通過有線或無線等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并實現(xiàn)生成報表、存儲數(shù)據(jù)、查詢歷史記錄等功能。
3.2.1 氫火焰離子（FID檢測原理）
當(dāng)有機(jī)物經(jīng)過檢測器時，在火焰中燃燒產(chǎn)生離子，在氫火焰周邊外加一電場，在極化電壓的作用下，噴嘴和收集極之間的電流會增大，該電流大小和被測組分濃度呈比例關(guān)系，對這個電流信號進(jìn)行檢測和記錄即可得到相應(yīng)的譜圖
3.2.2 分析流程
樣氣（一般由多種氣體組成）經(jīng)過取樣閥取樣后，進(jìn)入色譜柱分離成單個組分，再進(jìn)入檢測器檢測，輸出信號。使用工業(yè)色譜儀測量VOCs組分時，一般分析流程為：
由于環(huán)境空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物種類多、濃度低，系統(tǒng)針對性地增加預(yù)富集模塊，用于廠界環(huán)境空氣中低濃度VOCs組分的在線監(jiān)測。樣氣通過采樣系統(tǒng)采集后，進(jìn)入預(yù)富集模塊。然后經(jīng)熱解吸后進(jìn)入色譜柱分離單元，后通過檢測器進(jìn)行檢測，實現(xiàn)廠界空氣中低濃度苯系物的準(zhǔn)確監(jiān)測。
熱解吸過程：通過加熱的方式將VOCs組分進(jìn)行熱解吸，然后由載氣帶入色譜柱分離單元。
3.2.3 功能特點(diǎn)
采用預(yù)濃縮進(jìn)樣方式，檢測下限低至ppb級；
預(yù)濃縮時間可調(diào)，取決于待測組分；
濃縮管帶有加熱脫附系統(tǒng)，快速升至脫附溫度；
火焰熄滅氫氣電子閥自動關(guān)閉保護(hù)；
采用多通膜片閥，使用壽命達(dá)幾百萬次以上；
多通道電子壓力控制可選；
采用反吹技術(shù)，減少記憶效應(yīng)，提高富集重現(xiàn)性；
內(nèi)置存儲單元，分析數(shù)據(jù)可導(dǎo)出及追溯；
智能化設(shè)計，具有自診斷功能，維護(hù)方便；
機(jī)架式安裝方式；
8.4寸彩色觸摸屏，支持中英文菜單式操作；
豐富的通訊接口，可選模擬量、MODBUS、TCP等；
通過互聯(lián)網(wǎng)連接Chromdyne軟件，進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。
3.3 主要配置
零氣發(fā)生器設(shè)有二級穩(wěn)壓和溫度自控裝置，采用高溫催化氧化技術(shù)，有效祛除空氣中的雜質(zhì)，烴類物質(zhì)和水分子，達(dá)到凈化的目的。
氫氣發(fā)生器由電解分離池、開關(guān)電源、壓力控制、干燥凈化、流量顯示等系統(tǒng)組成。儲液、制氫、排氧可同時進(jìn)行，其電解面積大、池溫低、性能好、純度高之優(yōu)點(diǎn)。本儀器設(shè)有不返液裝置，可有效的保證儀器無返液現(xiàn)象。
標(biāo)準(zhǔn)氣體及減壓閥
標(biāo)準(zhǔn)氣：8L/瓶。滿足設(shè)備的標(biāo)定要求；
減壓閥：氣密性可靠，材質(zhì)為不銹鋼，對標(biāo)準(zhǔn)氣體無污染，無吸附；
分析小屋尺寸4000mm(L)X3000mm(W)X2800mm(H),室內(nèi)要求安裝空調(diào)，為節(jié)省空間，空調(diào)建議使用分體式(壁掛),室內(nèi)溫度應(yīng)控制在: 22~26℃，濕度<90%RH。配有護(hù)欄與爬梯。
四、大數(shù)據(jù)運(yùn)維中心
4.1可視化顯示
APAQ結(jié)合地理信息，可對APEQ-AQ上傳的分鐘級、海量監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理，同時兼容國家站的數(shù)據(jù)展示，生動形象地展示出空氣質(zhì)量的實時數(shù)據(jù)變化趨勢和污染分布情況。
4.2污染事件監(jiān)控
APAQ可根據(jù)用戶當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量值和污染特征規(guī)則，利用事件捕獲技術(shù)分析每個點(diǎn)位的事件，同時向客戶實時推送消息。平臺自動將各污染源監(jiān)控信息，通過短信、微信、郵件等方式，實時推送到相關(guān)管理人員，根據(jù)警報級別在平臺上啟動相應(yīng)的處置流程，指揮現(xiàn)場工作人員前往察看并進(jìn)行處理，后將處理結(jié)果上傳到管理平臺，從而對污染源實現(xiàn)閉環(huán)管理。
4.3污染區(qū)域分析
APAQ通過計算一段時間內(nèi)各區(qū)域污染超標(biāo)的累積概率，能夠得到經(jīng)常發(fā)生污染的區(qū)域，即為超標(biāo)重點(diǎn)區(qū)域，也可能為潛在污染源，管理者需對此類區(qū)域重點(diǎn)監(jiān)管。
4.4基礎(chǔ)統(tǒng)計分析
APAQ提供單點(diǎn)或多點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)對比分析、區(qū)域污染現(xiàn)狀分析、多點(diǎn)空氣質(zhì)量排序等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析功能。簡單明了直奔主題的功能設(shè)計，使用戶從繁雜的數(shù)據(jù)整理工作中解脫出來，解決用戶關(guān)切的實際問題。
4.5移動管理
APAQ除通過WEB瀏覽器使用外，還針對移動通訊、平板等終端提供了移動便攜的查詢統(tǒng)計功能。
4.6 衛(wèi)星遙感技術(shù)
通過對衛(wèi)星數(shù)據(jù)與地圖結(jié)合監(jiān)測站的實時數(shù)據(jù)的分析，通過大氣動態(tài)循環(huán)趨勢算法分析，建設(shè)空氣質(zhì)量模型，對污染變化趨勢精準(zhǔn)預(yù)測，對實時顯示的污染物濃度變化，進(jìn)行追蹤溯源。
4.7 環(huán)境綜合監(jiān)測預(yù)留端口
本平臺在完成空氣中污染物，顆粒物，氣體組分監(jiān)測的同時，包含有固定污染源分析子系統(tǒng)，油煙在線監(jiān)測系統(tǒng)，水質(zhì)在線實時顯示系統(tǒng)，汽車遙感交通監(jiān)測系統(tǒng)。
