大气挥发性有机物在线自动监测系统技术参数.docx

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大气挥发性有机物在线自动监测系统技术参数

大气挥发性有机物

在线自动监测系统技术参数

一、功能概述

用于实时测量环境空气中的VOCs浓度，系统能分析检测醛类、酮类、醇类、酯类、醚类、烯烃类、苯系物类、烷烃类、卤代烃类、含氧环烷烃类、含氮化合物类等物质。

整套设备应包含气体采集单元、质控单元、气源单元、分析单元、数据采集和传输单元以及其他辅助设备等；一次采样同时分析116种以上挥发性有机化合物。

除能实现实时在线直接进样分析外，还需具备以苏码罐采样，离线分析大气中VOCs的功能。

二、工作条件

1、工作电源：

220V，50Hz；

2、工作温度：

操作环境-5℃~50℃；

3、工作湿度：

操作环境0-90％。

三、性能指标

1、整体性能指标

整套系统符合HJ1010-2018标准方法中样品采集、分析前处理及标样配制等相关的质量保证的有关要求。

能检出180余种空气中VOC的化合物，分析灵敏度达亚ppb级，分析检出限为0.1ppbv以下，可实现单针进样分析116种以上挥发性有机物。

（如集成设备可分析117种含甲醛且甲醛测定结果可与独立甲醛在线监设备监测结果可比，提供权威比对测试报告，可加分。

）

2、浓缩系统

*2.1设备可用于在线直接分析空气中的116种以上挥发性有机物，同时可用于采样罐、采气袋，采样瓶等进样装置的离线分析（离线分析系统必须满足HJ1010-2019标准）；

2.2设备浓缩样品的同时应有效去除气体样品中的H2O、CO2、N2与惰性气体；

2.3能以稳定流速进行采样，每小时累积采样时间应≥30min，实现一小时全覆盖；

2.4分析周期：

24小时全自动采样，分析周期小于等于60min；每天能自动校准所有目标化合物，每个样品能自动插入内标进行校准；

2.5进样体积范围：

10-300ml可设定，进样体积精度≤1ml；

2.6进样体积测量方式：

EVC电子体积控制或其他等效测量方式，精确定量最小10ml的直接浓缩进样，进样体积10-300ml；

2.7进样方式：

在线直接进样、连接苏码罐进样、连接采气袋进样；

2.8重现性：

进样量大于50ml时，RSD<3%；

*2.9为避免交叉污染，系统应使用数控阀或等效方式，确保样品位使冷阱与样品完全隔离，浓缩系统最好具备样品预冲洗管路功能，并能测量系统的真实压力，保证精确的进样量；

2.10能通过加压和真空两种方式进行自动检漏，并自动生成检漏报告；

*2.11自动化程度高，标气进口，内标进口，样品进口，空白气进口相互独立，不改变现场气路的情况下，每天可自动运行氮气空白，保证质控标样后的系统洁净度，避免产生交叉污染（须提供至少4路进口的软件截图）；

2.12管线材质：

预浓缩系统所有管路和接头须经过惰性化的涂覆处理，以分析硫化物及醛酮类化合物，避免残留（需提供第三方检测机构的惰性测试盖章报告）；

2.13精密度：

进样量大于50ml时，通入5nmol/mol的标气，各个组分的精密度≤10%；

2.14检出限：

C2-C5碳氢化合物：

≤0.1ppb（1-戊烯）、C6-C12碳氢化合物：

≤0.1ppb（甲苯）、卤代烃类挥发性有机物：

≤0.1ppb（四氯乙烯）、醛酮类挥发性化合物：

≤0.2ppb（丙酮）、苯甲醛≤0.2ppb；

2.15温度范围：

传输管线、阀温35-150℃；捕集阱和聚焦阱35-220℃，控制精度为1℃;

2.16软件中内置US.EPA的TO14,TO15，硫化物以及117种挥发性有机的分析方法；

*2.17聚焦阱：

独立聚焦阱，为降低色谱图的峰宽，以丙酮为例，1ppb的浓度，进样体积200ml，丙酮TIC色谱图峰宽应小于0.1min（需提供色谱图及聚焦阱证明材料）；

2.18能与各类气相色谱或气相色谱-质谱仪正常联机使用，能与气相色谱或气质联机使用同一台计算机控制且软件相互无冲突，在每次工作前能给气相色谱或气质联机以启动信号且能收到气相色谱或气质的反馈的准备信号，连接GC不占用进样口。

3、GC-MS分析系统

3.1气相色谱部分

3.1.1柱箱

3.1.1.1操作温度范围：

室温以上4℃-450℃；

3.1.1.2标配，柱箱最高升温速率≥120℃/min，以0.01℃/min增加；

3.1.1.3程序升温的阶数：

20阶21平台；

3.1.1.4温度设定精度：

≤0.1℃；

3.1.1.5控温准确性：

≤0.01℃；

3.1.1.6温度稳定性：

周围温度每变化1℃，柱温箱温度变化＜0.01℃；

3.1.1.7冷却速度：

从450降到50℃≤3.5min（210s）；

3.1.1.8最大运行时间：

9999.99分钟；

3.1.1.9面板键盘：

完全控制及显示所有温度区域和载气流量；完全控制所有检测器功能和检测器气体；实时时间程序和系统诊断，在线帮助和记事本记录程序事件；

3.2流路系统

3.2.1流路控制精度为0.001psi；

3.2.2两个柱流量控制系统均采用先进的流量控制单元；

3.2.3具有室温补偿和自动环境补偿功能；

3.2.4具有恒线速度控制功能；

2.3.3分流/不分流毛细管进样口；

3.3.1压力、流量和分流比可通过先进的流量控制系统进行数字化设定；

3.3.2配备全自动电子流量控制系统，具备室温补偿和自动环境补偿功能；

3.3.3支持恒流，恒压，程序增加流速，程序升压及压力脉冲等操作模式，同时具有恒线速度控制功能；

3.3.4最高温度：

450℃；

3.3.5压力设定范围：

0～100psi；

3.3.6升温速率：

120℃/min，以0.01℃/min增加；

3.3.7分流比设定范围：

0～1000；

3.3.8流量设定范围：

0～1250mL/min；

3.3.9隔垫吹扫流量设置范围：

0-1200ml/min；

3.4质谱部分

3.4.1基本性能

3.4.2质量数范围:

1.5～1050u；

3.4.3灵敏度:

EIScan（氦气）：

1pg，八氟萘OFN，m/z272，S/N≥2000；EIScan（氢气）：

1pg，八氟萘OFN，m/z272，S/N≥300；

3.4.4质量精度：

进样1μL的100pg/μLOFN标准品并在50-300u范围内进行扫描，其单同位素将出现在m/z271.987±0.005处（验收指标）；

3.4.5谱图精度：

进样1μL的100pg/μLOFN标准品并在50-300u范围内进行扫描，谱图精度将达到99.0%（验收指标）；

3.4.6IDL（SIM）：

IDL≤5fg（100fg，OFN，8次连续进样，272m/z，峰面积RSD3.4%）（验收指标）；

3.4.7IDL（高速扫描Scan）：

IDL≤500fg（1pg，OFN，8次连续进样，272m/z，扫描速度20,000u/sec）；

3.4.8分辨率：

R≥2M（FWHM）；

3.4.9质量稳定性：

≤±0.1u/48小时（恒温）；

3.4.10最大扫描速度：

20,000u/sec；

3.5离子源

3.5.1EI；

3.5.2离子源材质：

整体惰性化高灵敏度离子源；

3.5.3离子化能量：

10～240eV；

3.5.4离子源温度：

独立控温，140～300℃；

3.5.5灯丝电流：

5～200μA（发射电流）；

3.5.6双灯丝设计；

3.5.7GC-MS接口温度：

50～300℃；

3.6质量分析器

3.6.1配备镀金双曲面四极杆或纯金属带预四极的四极杆或等效四极杆；

3.6.2四极杆具有自动优化加速功能；

3.6.3四极杆，无需控温可实现0.1amu/48h稳定。

3.7扫描功能:

3.7.1扫描功能：

支持全扫描模式（Scan）、选择离子扫描模式（SIM）以及Scan/SIM同时扫描模式；

3.7.2在SIM模式下，最大支持128通道×64组；

3.8检测系统

3.8.1二次电子倍增管，三重离轴光电倍增器；

3.8.2离轴连续打拿电子倍增器；

3.8.3动态范围：

106

3.8.4氢火焰离子化检测器（FID）

3.8.5最高使用温度：

450℃

3.8.6自动点火功能

3.8.7检测限：

1.2×10-12g/s（十二烷）

3.8.8动态范围：

107

3.8.9数据采集速度：

500Hz

4、校准系统

4.1能够兼具内标源和外标源，实现每日定时自动对所有目标化合物进行特定浓度校准功能，并能够实现每小时自动对仪器进行内标校准功能，无需人工进行标气稀释操作；

4.2软件可自动根据校准结果判断数据是否有效；

4.3具有单点或多点自动校准和检查仪器灵敏度是否稳定的自动校准功能，用户可根据时间提前进行校准点的设定；

5、在线氢空一体机

5.1仪器概述：

5.1.1内置单片计算机，智能管理氢气发生和零气处理。

全中文液晶显示，全自动运行，自动智能补水，自动除湿，完全免维护；

5.1.2氢气部分采用电解纯水方式，无腐蚀、无污染。

脱水部分采用Nafion+硅胶交替活化，最大限度的脱除了水份，出口端有微量氧脱除剂（不需活化）使纯度更高；

5.1.3零气部分采用催化剂骨架，完善的脱水除尘方式，使催化剂寿命更长、效率更高；

5.1.4内置完善的智能保护措施，超温、超压、超流量等都能完善的保护，有RS232接口可与主机通讯。

5.2主要技术参数：

5.2.1氢气纯度：

>99.9995%；

5.2.2氢气流量：

0～500mL/min；

5.2.3氢气压力：

0.4MPa；

5.2.4零气流量：

0～5000mL/min；

5.2.5烃类含量：

<10ppb；

5.2.零气压力：

0.1～0.6MPa（无内置空压机，依靠入口空气压力）；

5.2.7零气露点：

<-20℃；

5.2.8颗粒：

<0.01μm；

5.2.9工作条件：

环境温度1～40℃，湿度<80%；

5.2.10功率：

500W。

6、数据采集及传输系统

6.1具有中文界面数据采集和配套VPN传输软件

6.2对监测数据实时采集、存储、计算，能输出1h时间分辨率的数据。

输出结果应能设置为标准状态下的浓度或参比状态下的浓度并能够进行两种状态的切换；具有质量浓度和体积浓度单位切换功能，质量浓度单位为µg/m3，体积浓度单位为nmol/mol。

最小显示单位0.01µg/m3或0.01nmol/mol。

6.3具有网络接入功能，能定时传输数据和图表。

传输协议符合HJ212的要求。

6.4能够实时显示各目标化合物监测数据和工作状态参数等，可设置条件查询和显示历史数据。

6.5能够记录存储10年以上的数据，具有历史数据查询、导出功能。

停电后，能自动保存数据。

7、配置

7.1在线采样与预浓缩仪1套、分析子系统1套（GC-MS/FID）、配套在线氢空一体机1套、6L苏玛罐4个、数据处理系统1套；

7.2提供数据通迅协议或开放数据接口，需配套提供设备输出文件解析说明文档。

环境空气非甲烷总烃连续自动监测设备

一、设备综述

系统由采样总管、预处理系统、前处理系统、监测系统、辅助监测、标定系统系统组成。

1、采样系统包括采样总管、预处理系统，由机柜、工控机、采样泵、滤芯、电磁阀等构成。

实现抽取、过滤、数据采集和处理等功能。

气体温度、湿度、气压、风速、风向、浓度等数据均采集到预处理系统的工控机中进行汇总和计算，并通过预处理系统的工控机实现将数据上传，可同时上传至国控、区控和市控平台或者数采系统等。

2、前处理系统包括在线热脱附仪。

3、监测系统包括在线气相色谱仪和气象五参数。

4、辅助系统包括氢气发生器、零气发生器、无油空气压缩机、载气，依次为气相色谱仪提供氢气、零气、载气，保证色谱仪的正常运行。

5、标定系统，选用静态稀释仪对同一浓度的标气进行稀释。

二、设备参数

1、分析方法：

气相色谱法（符合《环境空气非甲烷总烃连续自动监测技术规定（试行）》标准）；

2、采样系统：

涉及含有非甲烷烃传输的气路环节，包括采样总管、支管和设备气路等，采用不与待测组分反应、不吸附待测组分、不释放干扰物的材料（如硼硅酸盐玻璃材料、硅烷化的色谱级不锈钢材料等）；

3、量程范围0-1ppmC；

4、分析周期≤15min；

5、采用FID检测器，应具有自动点火和灭火自动切断氢气功能；

6、方法检出限：

甲烷检出限≤100ppb，非甲烷总烃检出限≤20ppbC；

7、非甲烷总烃峰型：

拖尾因子T_f应≤1.2；非甲烷总烃峰高应≥10倍噪声的峰高；

8、非甲烷总烃峰宽应≤20秒；非甲烷总烃峰的保留时间偏差应不超过±3%；

9、空白：

通入含60%相对湿度的高纯零空气，空白样品甲烷浓度≤100ppb、非甲烷总烃浓度≤20ppbC；

10、校准曲线：

非甲烷总烃校准曲线的相关系数R2≥0.999；

11、24h零点漂移：

≤±20ppbC；

12、24h量程漂移：

≤±5%；

13、重复性：

≤5%；

14、准确性：

≤±10%；

15、高浓度残留：

≤2%标准气体浓度；

16、响应时间：

进行两次空白分析后，通入满量程80%浓度的甲烷丙烷混合标准气体，非甲烷总烃测定结果达到标准气体浓度90%以上响应时间≤15min；

17、多组分测试示值误差分别通入60%相对湿度500ppbC的乙烯、甲苯、乙酸乙酯、三氯乙烯、正十一烷标准气体，记录连续三次测定结果，计算实测平均值与理论值之比。

对甲苯（芳香烃）、乙酸乙酯（含氧衍生物）及三氯乙烯（卤代烃）的测定值与理论浓度的比值应在一定范围：

甲苯90%~105%，乙酸乙酯≥60%，三氯乙烯95%~110%，乙烯≥60%，正十一烷≥60%。

站房建设

一体化架高站房及附属设施

1、站房整体要求：

至少二十五平米以上，站房整体结构彩钢房设计（含保温层、缓冲间隔断），窗户是双层密封窗或无窗结构，配备换气扇；

2、站房外部要求：

水泥起地基，高于地面20-30公分，钢结构架高1.5米，踏步梯链接到屋顶，站房外围1.8米围栏、房顶1.5米围栏等；

3、房顶适当倾向外做防水及排水处理并做加固处理可踩踏，屋顶内做铝扣板吊顶，安装一体灯；

4、站房安装三级防雷及避雷设施，通过防雷检测并出具报告；

5、室内做L型实验台，以备后期放置台上在线设备，实验台应采用钢木结构，台面根据用户实际要求选择材料；

6、室内根据预留设备计算电量，预埋电线电缆；

7、配置3P以上来电自启机房冷暖空调，冬季供暖夏季降温。

8、预留采样杆及采样口位置。

9、站房内放置适合在线设备的UPS电池组，防止突然停电提供延时备用电源。

10、安装室内及室外球形摄像头等监控设备，实时监控房间内外情况，可进行远程控制、视频储存及回放。

11、室内设计电脑网线端口，提供WIFI及有线信号接入。

12、室内配备消防设施（包括各种灭火器及火警报警器），满足消防检查要求。

13、采用防盗门，进门处设置缓冲间，防止尘土带入及温湿度变化，内部采用玻璃门。

自动升降降尘（硫酸盐化速率）采样装置

技术参数

一、符合标准

●GB/T15265-1994环境空气降尘的测定重量法

GB50007-2011建筑地基基础设计规范

●参考标准：

生态环境部办公厅2020年9月27日关于征求《环境空气降尘的测定重量法》等5项国家环境保护标准意见的函附件2：

《环境空气降尘的测定重量法》（征求意见稿）

二、技术要求

可电动将集尘缸和硫酸盐化速率装置升至距离地面不小于8m不大于15m的高度，避免平台扬尘的影响；

可放置直径15cm±1cm高30cm的圆筒形玻璃集尘缸并带有紧固机构，底部可悬挂硫酸盐化速率装置；

配有惰性金属丝制防鸟环，支撑于高出集尘缸口10cm平面上，防止小型动物和落叶影响数据；

●采用电动升降方式，配有太阳能供电装置，升降部分带有自锁功能；

自动升降系统缺电或故障情况下可采用手动升降；

采样杆为金属材质，地基采用C25混凝土，HRB400（Ⅲ级）钢筋，安装后可抗12级风；

配置视频监控系统，支持4G全网通模块（电信、移动、联通），可通过监控软件24小时监控集尘缸和硫酸盐化速率装置；

视频监控系统支持移动检测、视频遮挡、区域入侵事件报警，及时掌握采样装置特殊事件；

●无需外接电源、网络，可适应-40℃至60℃的户外环境中正常使用。

三、技术参数

1.地基

要求及施工图如下：

1）本图尺寸除标高以米为单位外，其余均以毫米为单位；

●2）地基承载力特征值不小于120KPa；当基础未到老土层时，清除杂填土，基础边外扩300，深300范围用2:

8灰土分层夯实，压实系数不小于0.95。

3）本图中的设备基础采用C25混凝土，HRB400（Ⅲ级）钢筋。

保护层50mm。

4）各部分安装尺寸以杆件制造厂提供的的安装尺寸为准，地脚螺栓采用一次埋设。

2.杆体

●杆体形状：

六棱形；

●材质Q235C；

对边尺寸：

200mm；高度：

8000mm；厚度：

4mm；

3.升降系统

内置在杆体底部；

●升降速度：

3-5M/分钟；

电动机功率：

不小于45W；

主钢丝绳直径：

不小于5mm；

副钢丝绳直径：

不小于2.5mm；

4.降尘缸放置架

●降尘缸放置架形状为桶状，不锈钢材质，可放置直径15cm±1cm高30cm的圆筒形玻璃集尘缸并带有紧固机构，底部可悬挂硫酸盐化速率采样装置；上沿距离地面高度：

8000mm；距离杆体：

600mm；和杆体连接的支撑杆为金属型材，型材尺寸不小于40mm*40mm；

●配有惰性金属丝制防鸟环，支撑于高出集尘缸口10cm平面上，防止小型动物和落叶影响数据；

5.太阳能供电系统

●功率：

不小于40W；

开路电压：

21.5V；

工作电压：

18V；

短路电流：

5.95A；

工作电流：

5.4A；

产品重量：

小于8KG；

输出电压：

18V（可为12V蓄电池充电）。

6.磷酸铁锂电池

标准电压：

12.8V；

充电电压：

14.6V；

充电电流：

10A；

放电电流：

10A；

●充电温度：

-40℃-45℃；

●放电温度：

-40C-60℃；

电池电量：

9AH；

防水等级：

IP67；

7.视频监控系统

摄像机传感器类型：

1/2.8英寸CMOS；

像素：

200万；

最大分辨率：

1920×1080；

●最大补光距离：

80m（红外）

镜头焦距：

3.6mm；

近摄距：

1.2m；

降噪：

3D降噪；

音频接口：

支持；

内置MIC：

支持；

●报警事件：

无SD卡、SD卡空间不足、SD卡出错、网络断开、IP冲突、移动检测、视频遮挡、区域入侵、绊线入侵、音频异常侦测、非法访问、电压检测、安全异常、外部报警、智能动检；

网络接口：

1个（RJ-45网口,支持10M/100M网络数据）；

4G：

支持4G全网通模块（电信、移动、联通）；

预览最大用户数：

20个；

●存储功能：

乐橙云、MicroSD卡（最大支持128G）；

工作电压：

DC12V（±30%）；

工作温度：

-30℃~+60℃；

工作湿度：

≤95%；

防护等级：

IP67。