目錄

一、概述... 3

1.1 建設背景... 3

1.2 建設目標... 3

1.3 建設內(nèi)容... 4

1.4 設計原則... 4

1.5參考規(guī)范與技術標準... 5

二、總體設計方案... 6

2.1 系統(tǒng)構架... 6

2.2軟硬件設計方案... 7

2.3 主要硬件功能指標... 8

2.4 數(shù)據(jù)采集與傳輸方案設計... 8

2.5  加油站油氣回收在線監(jiān)測系統(tǒng)概述... 9

2.6  信號采集方式... 11

2.7加油站中心端網(wǎng)絡服務化... 11

2.7.1監(jiān)測系統(tǒng)軟件功能... 12

三、保證措施... 15

四、培訓方案... 15

五、及運維服務方案... 15

北京栩如光科技有限公司  馬金龍  

一、概述

1.1 建設背景

 加油站在油品接卸、儲存、銷售等各環(huán)節(jié)不可避免的存在油氣蒸發(fā)、泄漏等。蒸發(fā)和泄漏的油氣是烴類VOCs與空氣的混合物,是形成化學污染和臭氧生成的前體物質(zhì),不僅污染大氣環(huán)境,而且造成資源浪費,并且存在安全隱患。為了減少和控制油品運輸、儲存、銷售各環(huán)節(jié)發(fā)生的油氣蒸發(fā)和泄漏,原國家*在2007年發(fā)布實施了GB20952—2007《加油站大氣污染物排放標準》,要求全國范圍內(nèi)的加油站需在2015年1月1日前完成油氣回收改造,規(guī)定年銷售汽油量大于8000t及臭氧濃度超標城市年銷售量大于5000t的加油站應安裝油氣回收在線監(jiān)測系統(tǒng)。

部分學者對京津冀一帶的20多個加油站安裝的油氣回收系統(tǒng)進行檢測,發(fā)現(xiàn)國內(nèi)加油站安裝的油氣回收系統(tǒng)氣液比(A/L)和密閉性不合格率偏高,油氣回收系統(tǒng)運行效果及油氣回收效率很難保障。因此,按照國家標準規(guī)范要求,建設并運行油氣回收在線監(jiān)測系統(tǒng)運用在線監(jiān)測手段代替人工監(jiān)測,實時、連續(xù)對油氣回收系統(tǒng)運行進行監(jiān)測,確保油氣回收系統(tǒng)穩(wěn)定運行、油氣回收效率有效是非常必要的。

1.2 建設目標

加油站油氣回收在線監(jiān)測系統(tǒng)是一套完整的技術及工程解決方案，系統(tǒng)的建設能夠?qū)崿F(xiàn)以下目標：

根據(jù)污染有效治理加油站油氣揮發(fā)和環(huán)保管理經(jīng)驗提出監(jiān)控的方法，整理出加油站監(jiān)控參數(shù)，建立加油站回收裝置運行狀況的監(jiān)控分析模型；

從各加油站回收裝置中安全、可靠、穩(wěn)定地采集監(jiān)控參數(shù)。數(shù)據(jù)采集方法不但能夠采集加油站的相關設施的運行數(shù)據(jù)，也要充分滿足生產(chǎn)控制系統(tǒng)二次防護的相關安全要求，確保系統(tǒng)建成后對加油站的控制系統(tǒng)不會產(chǎn)生任何安全隱患。在保證能將監(jiān)控數(shù)據(jù)安全的引入環(huán)保管理工作中的同時，實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全的采集。

實現(xiàn)對采集頻率高至秒級的數(shù)據(jù)高效地傳輸、存儲、分析和挖掘。將工況數(shù)據(jù)不失真地傳輸和存儲下來，才能分析這些工況歷史數(shù)據(jù)，發(fā)揮數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，為環(huán)保精細化管理提供可靠的數(shù)據(jù)基礎。

能夠為環(huán)保管理工作提供數(shù)據(jù)和技術基礎。能夠?qū)崟r、高效地對所有加油站回收裝置運行進行全面監(jiān)控，克服時間、地域、人員、氣候的種種制約。

1.3 建設內(nèi)容

本項目的建設范圍為《北京市大氣污染物排放自動監(jiān)控計劃（第二批）》共計700座加油站油氣回收在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計、制造、安裝調(diào)試及驗收。另外加油站負責協(xié)調(diào)設備廠家提供系統(tǒng)完成的服務和咨詢，比如：回收裝置，在線儀表設備和油氣監(jiān)控系統(tǒng)接口通訊協(xié)議規(guī)約等工作。

1.4 設計原則

本系統(tǒng)的設計基于以下幾個原則：

可靠

可靠是本系統(tǒng)的重要指標，也是環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)的必要條件，數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)應保證數(shù)據(jù)的采集和傳輸?shù)姆€(wěn)定、數(shù)據(jù)準確、完整和連續(xù)。并能夠保證在出現(xiàn)故障時能夠迅速恢復系統(tǒng)，使丟失的數(shù)據(jù)zui少。

能夠支持較大并發(fā)數(shù)用戶同時編輯文檔等與數(shù)據(jù)庫的交互式的操作，并且相對占用較少的硬件資源，當意外事件發(fā)生時，通過應急處理，實現(xiàn)故障修復，保證數(shù)據(jù)的完整，避免丟失處理業(yè)務數(shù)據(jù)，在可靠實施上，提供快速恢復故障以及數(shù)據(jù)備份的工具。嚴格的管理制度也是系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要保證；此外，完善的權限控制機制，考慮充分的系統(tǒng)保密措施是保證安全的重要因素。

安全

安全包括軟硬件系統(tǒng)安全、應用安全、和網(wǎng)絡通訊安全。系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠的運行，首先取決于系統(tǒng)的整體設計、網(wǎng)絡結(jié)構、平臺的選擇以及應用程序的質(zhì)量；其次，必須考慮到各種特殊狀況下的恢復機制和備份機制，以保證數(shù)據(jù)的*、完整以及災難恢復；嚴格的管理制度也是系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要保證；此外，完整的權限控制機制，考慮充分的系統(tǒng)保密措施是保證安全的重要因素。

*

*首先指業(yè)務模型的*，其次，采用的技術應符合當前技術發(fā)展的方向。整體方案的設計在保證系統(tǒng)安全的同時，因保證相應的靈活和可擴展。

成熟

一個系統(tǒng)的成熟取決以下幾點：首先是開發(fā)工具的成熟，其次是開發(fā)團隊的開發(fā)經(jīng)驗是否豐富、再次是是否有相關或類似產(chǎn)品的成功案例。

兼容

在數(shù)據(jù)采集和傳輸方面，系統(tǒng)能夠兼容所有的現(xiàn)場在線監(jiān)測儀表、治污設施中控系統(tǒng)兼容；企業(yè)端系統(tǒng)和中心端系統(tǒng)*兼容；軟件系統(tǒng)與硬件*兼容；應用軟件與操作系統(tǒng)*兼容。

可擴展與可伸縮

系統(tǒng)設計采用開放標準，同時，在此系統(tǒng)之上搭建的各業(yè)務應用系統(tǒng)要保持一定的相互獨立，滿足業(yè)務系統(tǒng)今后進一步拓展的需要。

標準與開放

采用行業(yè)主流的技術和標準，具有很好的開放，如采用的Web Service技術、SOA架構、XML格式輸出等標準。系統(tǒng)的設計參考并遵循了國家環(huán)保相關規(guī)范標準，系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)字段的定義均遵循環(huán)保部相關標準。

簡便與易管理

1．快速部署

可以在zui短的時間里，進行結(jié)構和功能的定義。

2．零客戶端維護

除特殊必須的應用外，整個系統(tǒng)采用B/S三層結(jié)構，所有的數(shù)據(jù)及應用都統(tǒng)一在服務器端維護，用戶通過瀏覽器就可以完成全部操作。

3．模版支持

采用模版技術發(fā)布頁面，使得系統(tǒng)頁面的定制變得更加簡單。系統(tǒng)的各種管理都有相應的可視化的操作界面，簡單易用。

1.5參考規(guī)范與技術標準

項目建設要遵循以下國家標準與規(guī)范，同時也符合相關行業(yè)標準和技術規(guī)范的要求：

《中華人民共和國環(huán)境保護法》
《中華人民共和國大氣污染防治法》
《北京市大氣污染防治條例》
《北京市固定污染源自動監(jiān)控管理辦法》的規(guī)定
《加油站大氣污染物排放標準》

《儲油庫大氣污染物排放標準》

《汽油運輸大氣污染物排放標準》
 GB20952—2007《加油站大氣污染物排放標準》
《加油站油氣排放控制和限值》（DB11/208-2010）標準

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二、總體設計方案

2.1 系統(tǒng)構架

由現(xiàn)場端傳感層、傳輸層、中心端應用三部分組成，現(xiàn)場端部分為安裝傳感器，信號處理、數(shù)據(jù)傳輸主要內(nèi)容。

• 傳感層（現(xiàn)場端）

傳感層位于現(xiàn)場端，安裝在加油站油氣回收過程監(jiān)控系統(tǒng)各項參數(shù)的傳感器設備，主要包括油氣流量傳感器，密閉傳感器，液阻傳感器，濃度傳感器和溫度傳感器。

• 傳輸層（數(shù)據(jù)傳輸層）

    傳輸層位于現(xiàn)場傳感器與加油站監(jiān)控中心之間，由油氣流量控制器和通用控制器組成。主要負責現(xiàn)場端傳感器信號處理，數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)傳輸。所有監(jiān)測數(shù)據(jù)通過控制器傳輸給加油站監(jiān)控中心。

• 中心端（數(shù)據(jù)層、應用層）

    中心端即加油站監(jiān)控中心接收并存儲控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)，通過軟件系統(tǒng)對現(xiàn)場的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行展示、分析處理，數(shù)據(jù)存儲，實現(xiàn)對加油站點的在線監(jiān)測和有效監(jiān)管。

2.2軟硬件設計方案

根據(jù)項目建設要求及技術方案，我公司將提供的主要設備如下表所示。

2.3 主要硬件功能指標

品牌：栩如光  

型號：JYZCEMS-II

2.4 數(shù)據(jù)采集與傳輸方案設計

設計原則

為了更好滿足本項目目標和建設要求，數(shù)據(jù)采集與傳輸應以下設計原則：

   （1）穩(wěn)定可靠

數(shù)據(jù)采集和傳輸軟硬件和網(wǎng)絡設備的建設首先要求數(shù)據(jù)采集傳輸穩(wěn)定、可靠，這是在線監(jiān)控系統(tǒng)項目的基本要求。

（2）安全

不僅要滿足系統(tǒng)自身的數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡安全性要求，還應確?，F(xiàn)場的生產(chǎn)安全。

   （3）標準

    數(shù)據(jù)采集和傳輸應*現(xiàn)場工業(yè)化傳輸標準和國家環(huán)保行業(yè)標準，避免由于技術標準不統(tǒng)一導致系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)共享的技術壁壘。

   （4）數(shù)據(jù)的真實有效

    為了滿足環(huán)保監(jiān)控對數(shù)據(jù)有效的要求，直接從加油站前端儀表采集數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的真實、準確。并且通過在線監(jiān)測系統(tǒng)運行參數(shù)進一步分析和驗證監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效。

   （5）經(jīng)濟

    對數(shù)據(jù)采集和傳輸設備進行合理配置，在滿足系統(tǒng)功能、功能要求的前提下，能夠通過優(yōu)化方案節(jié)省投資。

   （6）成熟*

   數(shù)據(jù)采集和傳輸軟、硬件和網(wǎng)絡采用*的產(chǎn)品和解決方案。所使用的產(chǎn)品在行業(yè)內(nèi)有多個成功應用實例。

2.5  概述

2008年,北京市、天津市、河北省設市城市加油站開展并完成了油氣回收改造工作;長江三角洲、珠江三角洲地區(qū)加油站也于2010年陸續(xù)完成油氣改造工作。但是,由于我國在油氣回收改造及系統(tǒng)安裝、運維方面的經(jīng)驗欠缺,再加上銷售企業(yè)和加油站對油氣回收系統(tǒng)應用的重視程度不夠,油氣回收系統(tǒng)安裝之后,系統(tǒng)運行效果及油氣回收效率不能得到保證。嚴龍等對京津冀一帶的20多個加油站安裝的油氣回收系統(tǒng)進行檢測發(fā)現(xiàn),液阻合格率為95.4%,A/L和密閉性兩項指標的合格率僅59.8%和47.6%。由此可以看出,國內(nèi)加油站安裝的油氣回收系統(tǒng)A/L和密閉性不合格率偏高,油氣回收系統(tǒng)運行效果及油氣回收效率很難保障,需要盡快按照GB20952—2007《加油站大氣污染物排放標準》要求,安裝并運行油氣回收在線監(jiān)測系統(tǒng),對油氣回收系統(tǒng)運行狀態(tài)進行*、連續(xù)、在線監(jiān)測,對非正常工作狀態(tài)進行實時報警,確保能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理設備故障。

l 系統(tǒng)定義

GB20952—2007《加油站大氣污染物排放標準》中對于油氣回收在線監(jiān)測系統(tǒng)的定義是:在線監(jiān)控系統(tǒng)是一套能夠在線監(jiān)控油氣回收過程中油槍的氣液比、地下管路系統(tǒng)中的密閉和油氣回收管線的壓力這三項指標是否正常的系統(tǒng),當系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)異常時可提醒操作人員采取相應措施,并能記錄、儲存、處理和傳輸監(jiān)控監(jiān)測數(shù)據(jù)。

l 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)一般由傳感器、電測子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)遠程傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)集中管理軟件平臺組成。因?qū)嶋H應用技術不同,系統(tǒng)的組成也不一樣。

l 工作原理

通過安裝在現(xiàn)場的測量儀表、數(shù)據(jù)采集傳輸設備以及數(shù)據(jù)處理設備,對油氣回收系統(tǒng)運行關鍵參數(shù)(回收氣量、加油量、油罐及管路壓力等)進行測量、分析及傳輸,計算A/L、密閉性、液阻等指標并進行實時監(jiān)控。具體為:通過流量計測量系統(tǒng)工作時回收油氣的流量,產(chǎn)生脈沖信號,傳輸至數(shù)據(jù)采集模塊,換算為累計流量,同時數(shù)據(jù)采集模塊自動計算真空泵抽氣時長,利用體積與時長計算回氣平均流速,另外,數(shù)據(jù)采集模塊同步采集加油量脈沖信號,計算對應加油體積,回氣體積與加油體積之比,即A/L指標;通過壓力變送器測量回氣管路壓力,輸出的模擬信號通過數(shù)據(jù)采集模塊轉(zhuǎn)換,依據(jù)壓力值在系統(tǒng)工作過程中規(guī)律性波動范圍以及油氣回收系統(tǒng)在靜態(tài)下的下降速率與數(shù)值,計算管路的液阻指標以及罐體與管路的密閉指標。。

（3）采集參數(shù)

參數(shù)列表：

2.6  信號采集方式

由于加油站現(xiàn)場的狀況個不相同，應根據(jù)建設方式及建設完善情況，選擇合理的方式進行數(shù)據(jù)采集。采集原則：

1、項目采取以軟件接口為主,凡是能夠滿足采集要求的,首先選擇通過原有系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集。

2、現(xiàn)場不具備軟件接口方式，應采取硬接線采集（信號分離或傳感器）方式。

2.7加油站中心端網(wǎng)絡服務化

加油站監(jiān)控中心是市局在線監(jiān)測系統(tǒng)的組成部分，本系統(tǒng)可與市局平臺進行聯(lián)網(wǎng)整合與集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、流程的互聯(lián)互通；中心端后臺支撐系統(tǒng)與市局平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，并可改造數(shù)據(jù)接口的聯(lián)網(wǎng)方式，通過多種方式訪問實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合與共享。

2.7.1監(jiān)測系統(tǒng)軟件功能

1、軟件總體功能

（1）能夠采集加油站現(xiàn)場設備的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并有展示界面，趨勢查詢，報表，超標預警功能。

（2）數(shù)據(jù)采集軟件能夠采集各種方式加油站油氣回收系統(tǒng)的參數(shù)。

（3）數(shù)據(jù)對接后能夠有效呈現(xiàn)，以備現(xiàn)場檢查。

（4）數(shù)據(jù)采集方案在保證加油站安全的前提下采集環(huán)保部門要求的數(shù)據(jù)。

2、數(shù)據(jù)接口功能

（1）應提供常用設備的數(shù)據(jù)接口，包括數(shù)據(jù)采集傳輸儀、在線分析儀器、智能計量儀表等：

（2）軟件提供數(shù)據(jù)采集接口具備良好的穩(wěn)定及易維護；

（3）ODBC、OLE DB、ADO、COM、DCOM、XML等與關系數(shù)據(jù)庫的接口。同時系統(tǒng)還支持以插件方式集成到Office或WPS應用中，利用Office或WPS軟件進行各類開發(fā)，提供與其他應用系統(tǒng)集成的接口。

（4）支持API、ACTIVEX、EXCEL、VB、.NET等編程；

（5）支持歷史查詢，方便用戶進行簡單的查詢等操作；

（6）采集軟件支持的接口類型包括：OPC、DDE、Modbus、CDT等，通過采集軟件接口API，能開發(fā)針對特定設備的采集器。

（7）TCP/IP、OPC/DDE、工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議、RTU、MODBUS、數(shù)據(jù)庫交互等。

3、數(shù)據(jù)采集功能

（1）采集數(shù)據(jù)與油氣回收系統(tǒng)數(shù)據(jù)*，用來實時顯示和存儲現(xiàn)場系統(tǒng)傳送的實時數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的準確、完整

（2）適應多樣的數(shù)據(jù)源：不同加油站油氣回收控制系統(tǒng)的接入要求。

（3）高精度的采集能力：能夠依據(jù)各類控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)精度，可設定為1秒、60秒、10分鐘、1小時等幾個級別，各個現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)接口程序采樣周期可方便調(diào)節(jié)，實時監(jiān)控時，采樣周期為秒級。

4、數(shù)據(jù)應用和展示功能

該軟件系統(tǒng)可提供數(shù)據(jù)應用和優(yōu)良的展示方式，*監(jiān)控中心用戶可以跟加油站通過WEB登錄等多種方式瀏覽實時和歷史數(shù)據(jù)、趨勢、報表等。

系統(tǒng)還能夠基于實時和歷史數(shù)據(jù)，按照不同用戶需求，提供多種信息展示方法，*展示系統(tǒng)運行情況.

如下示意圖。

（2）報表功能：系統(tǒng)軟件提供完善、方便實用的報表自定義工具，可支持用戶進行各種類型的自定義報表開發(fā)，對采集的各種排污數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)進行綜合查詢。同時為方便監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢，系統(tǒng)可提供按時間段、按監(jiān)測參數(shù)、等多種查詢條件，查詢出的信息，可按表格或圖形方式顯示，并可將數(shù)據(jù)導出成常用的格式（如EXCEL等）。

設備管理及報警功能：

按照*污染源*門的需求，系統(tǒng)提供的設備管理和報警功能

報警分設備報警、超標報警和網(wǎng)絡報警。

設備報警：對擅自關停監(jiān)測設備、申報停運但審核未通過的設備、不正常運行設備進行報警

超標報警：是指污染物排放濃度超標報警。

網(wǎng)絡報警：是指網(wǎng)絡異常導致的數(shù)據(jù)無法傳輸或傳輸不正常報警。

報警信息可以通過各類關鍵字分類檢索。如下圖所示。

數(shù)據(jù)有效驗證分析

按照環(huán)保部門的應用需求，依據(jù)所采集的監(jiān)測參數(shù)，系統(tǒng)能夠依據(jù)實現(xiàn)定義的分析模型，對加油站油氣回收裝置進行綜合分析，判斷現(xiàn)場設備運行情況是否正常、監(jiān)測數(shù)據(jù)是否可靠，及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場可能存在的異常情況。

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三、保證措施

為保證項目的順利實施，在項目的實施過程中我公司有如下保證措施：

（一）建立項目工作制度，規(guī)范項目管理

為確保項目順利推進，項目組將建立相應的工作制度：一是定期報告和協(xié)調(diào)制度。項目實施人員要定期向項目負責人和客戶報告實施進展情況，項目組定期向總站報告進度狀況；二是制訂實施工作規(guī)范和質(zhì)量控制標準。通過工作規(guī)范實現(xiàn)項目實施的標準化和項目成員的績效評估。

（二）通過對項目參與人員的專項培訓，保證實施效率和質(zhì)量

為確保項目的順利實施，同時能夠保證高效率和高質(zhì)量，公司將對項目參與人員進行專項培訓，使其熟練掌握相關操作維護技能。

（三）公司資源支持

根據(jù)項目實施過程的需要，公司將及時地在人員和其他資源方面給予支持，包括人員增加、網(wǎng)絡遠程、支持等。

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四、培訓方案

在項目建設運營期內(nèi)，我公司提供不少于2次的連續(xù)培訓。培訓內(nèi)容以所建成系統(tǒng)的實際運行與維護操作為主，主要包括：系統(tǒng)的硬件和系統(tǒng)應用程序的升級、應用系統(tǒng)的運行和維護等。

公司多年來通過對用戶的培訓積累了豐富的經(jīng)驗，形成了一套完善的培訓體系。公司培訓人員也經(jīng)過嚴格的挑選，必須有良好的表達能力，熟悉污染源自動監(jiān)控設施工作原理，并有多年的現(xiàn)場經(jīng)驗。培訓過程是理論與實際操作相結(jié)合進行全面培訓，用戶操作人員要經(jīng)過嚴格理論與現(xiàn)場考核。

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