环境空气质量自动监测系统解决方案Word文件下载.docx
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3.2.8.2EAQM-6000动态校准仪 27
3.3GC/MS气质联用VOCs在线监测系统 28
3.3.1GC/MS性能指标 29
四、子站房建设设计 35
4.1站房设计要求 35
4.2站房及辅助设施主要配置表 36
4.3站房施工要求 37
4.4站房土建工程 37
4.5站房内电气安装 40
4.6站房网络、电话布置 41
4.7辅助设施布置 41
4.8防雷设施的安装 42
4.9注意事项 44
五、施工组织方案 45
5.1设备供货 45
5.2设备安装 46
5.3设备调试 46
5.4设备验收 48
5.4.1验收标准和方法 48
5.4.2设备/系统验收 49
5.4.3验收缺陷处理方案 51
六、系统运行和日常维护方案 52
6.1售后服务体系 52
6.2运行维护方案及能力 54
6.2.1机构人员设置 54
6.2.1.1运维技术人员 55
6.2.1.2运维技术人员环境污染治理设施运营培训合格证书 56
6.2.1.3运维质控设备 68
6.2.1.4运维车辆 68
6.2.1.5技术人员高空作业证 83
6.2.1.6数据有效性审核员认证证书 87
6.2.2项目运行维护内容及具体要求 92
6.2.2.1运营维护范围 92
6.2.2.2运维工作基本内容 93
6.2.2.3运营服务方式 96
6.2.2.4监控值守工作 96
6.2.3数据审核工作内容 98
6.2.4运维工作目标 98
6.2.5突发情况应急处理预案 99
6.2.5.1应急处理流程 99
6.2.5.2突发自然灾害的应急处理 99
6.2.5.3突发重大污染事故的应急处理 99
6.2.5.4常见突发事件的处置 100
6.2.6运维管理制度 102
6.2.7空气质量监测系统运行维护记录表 107
6.3技术培训 110
6.3.1课程概要 110
6.3.2培训原则 110
6.3.3培训目的 111
6.3.4教学方式 111
6.3.5先决条件 111
6.3.6教材目录 111
七、单套空气子站系统供货清单 113
7.1系统配置清单 113
7.2技术资料清单 114
7.3备件及专用工具清单 114
一、环境空气质量自动监测系统概述
1.1建立依据
随着经济的快速发展和城市化的加快，环境空气质量面临越来越严重的挑战。
灰霾、大气复合污染等事件时有发生，对空气质量、交通运输、人体健康等与人民群众生产、生活息息相关的领域具有较大的影响。
所以对大气环境的监测与治理是一件刻不容缓的任务，必须进行有效的监控和治理。
国家环境保护总局为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，规范环境空气质量监测工作，制定了《环境空气质量监测规范（试行）》，于二〇〇七年一月十九日发布，对涉及环境空气质量检测的有关标准作出了规范要求。
为切实改善空气质量，国务院又于2013年9月制定并发布了《大气污染防治行动计划》。
总体要求：
以邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观为指导，以保障人民群众身体健康为出发点，大力推进生态文明建设，坚持政府调控与市场调节相结合、全面推进与重点突破相配合、区域协作与属地管理相协调、总量减排与质量改善相同步，形成政府统领、企业施治、市场驱动、公众参与的大气污染防治新机制，实施分区域、分阶段治理，推动产业结构优化、科技创新能力增强、经济增长质量提高，实现环境效益、经济效益与社会效益多赢，为建设美丽中国而奋斗。
奋斗目标：
经过五年努力，全国空气质量总体改善，重污染天气较大幅度减少；
京津冀、长三角、珠三角等区域空气质量明显好转。
力争再用五年或更长时间，逐步消除重污染天气，全国空气质量明显改善。
具体指标：
到2017年，全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上，优良天数逐年提高；
京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右，其中北京市细颗粒物年均浓度控制在60微克/立方米左右。
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1.2必要性和目的
（1）判断环境空气质量是否符合国家规定的环境质量标准，及时掌握当前环境空气污染现状和变化规律及趋势，判断环境空气污染造成的影响范围，为政府主管部门控制和治理环境空气污染决策和评价防治措施效果提供依据。
（2）根据每日各时段的长期连续监测结果，捕捉本地区环境空气污染出现最严重的区域及时段，捕捉到危害及影响严重污染源的排放规律，为防止区域环境空气污染加剧，保证环保法规的执行，起到监督作用。
（3）长期收集环境背景和环境空气质量的连续监测数据，建立环境监测数据库。
用积累的连续监测结果，为环保科研、科学规划及制定或修改环境标准和法规提供科学依据。
（4）为发布环境空气污染指数和环境空气污染短、长期预报及评价，提供连续的信息资料。
（5）利用监测结果向公众发布环境空气质量日报、预报和定期的质量报告，对环境污染问题进行时事评议，在提高全民环保意识，加强公众监督方面起到推动作用。
（6）用自动监测方式代替人工送样实验分析的监测方式，提高监测工作效率。
（7）为城市环境空气污染总量控制和有关城市考评，提供参考依据。
（8）协助宣传教育部门，在推动环保教育和环保科普宣传方面起到示范作用。
1.3系统功能
为满足新的环境形势下城市污染防治的需求，天瑞仪器全面启动超级环境空气质量自动监测系统（超级站）建设工作。
监测项目包括：
PM2.5/PM10/TSP、SO2、NOX、CO、CO2、O3、VOCS、CH4、CO2、H2O2、能见度、
浊度、重金属和气象参数（WD、WS、PRESS、TEMP、HUMID）等20类近百种。
环境空气超级站构建了一个可反映中心城市污染状况、发展趋势及相互影响的
多污染物综合观测平台，具有如下功能：
一、开展常规项目监测和研究
该超级站能开展常规项目监测（SO2、NOX、CO、PM10、气象五参数）的监测和研究工作，满足了环境管理的日常需求。
二、开展大气灰霾的监测和研究
1、开展大气细粒子PM2.5和PM10的自动监测和研究。
大气细粒子是灰霾的重要组成，其排放控制技术，是确保重点地区和城市大气环境质量的改善的关键。
在该超级综合观测站配置的细粒子PM2.5和PM1的自动监测系统与
PM10进行同步监测，通过对自动监测的数据分析研究，掌握PM10/PM2.5时间和空间分布特征及其之间的比例关系，为灰霾污染研究提供数据支持。
2、开展空气中碳组分在线监测。
该超级综合观测站配置的有机碳和元素碳
（OC、EC）监测仪，能够准确科学地测定空气中碳组分含量。
对于研究灰霾形成机理、大气能见度等具有重要意义。
3、搭建组合式地基遥感大气激光雷达在线探测。
该系统将实现城市三维风场实时探测、城市逆温层和大气边界层高度实时探测等五大功能，对城市大气灰霾的监测和研究将起到重要支撑作用。
三、开展大气氧化性和光化学烟雾污染的自动监测和研究
超级站设置了先进的环境空气中挥发性有机物（VOCS）的自动监测分析系统，可连续监测分析空气中碳氢化合物中碳数分布范围为C2-C12的烷烃、烯烃、芳香烃，共56种挥发性有机物组分即臭氧前躯体（POCP），通过对臭氧前提躯体POCP、氮氧化物（NOX）和生成物臭氧（O3）的同步监测，掌握三种污染物的变化规律，逐步建立起三者的内在关系模型，为开展大气氧化性和光化学烟雾污染研究和治理提供技术支持。
四、开展沙尘暴在线自动监测
安装在该超级站的TSP、PM10和能见度仪设备结合组合式地基遥感大气激光雷达在线探测系统，将逐步实现对城市沙尘暴立体空间的光学特性进行跟踪探测，反演沙尘暴过境动态的三维浓度场，建立沙尘暴三维立体的自动探测体系。
五、开展温室气体在线自动监测
设立温室气体在线监测系统，监测项目包括二氧化碳和甲烷。
温室气体在
线监测系统的建立，可以获得实时、准确的温室气体观测数据，加强了我市温室气体监测、分析和服务能力，为政府温室气体减排、限排措施的制定和实施提供了科学依据。
二、项目内容和实施进度
2.1项目内容
环境空气自动监测系统是由中心站、多个固定监测子站、车载活动子站
（根据条件选用）等部分组成。
如下图2.1所示，为环境空气自动监测系统超级站的系统构成图：
图2.1 环境空气自动监测系统超级站系统构成图
在系统中，每个固定监测子站代表了一定的空间监测范围，负责对选定的监测项目（气溶胶污染物、气态污染物和气象参数）进行采样和分析，分析结果按要求的格式存储在子站计算机中供中心站调用；
在有条件配备车载活动子站的情况下，车载活动子站作为固定监测子站的补充，在需要进行短期连续监
测，而固定监测子站空间范围不能覆盖的地方，对临时现场的监测项目进行采样和分析。
每个监测子站主要是由采集和分析大气样品的大气污染监测分析仪器（包括多支管采样系统在内）、监测气象参数的气象传感器、用于校准和检查监测分析仪器的多种气体校准器、用于采集和存储监测结果的子站计算机及通讯设备等组成。
系统的运行方式采用集中分散控制方式，即：
每个监测子站可以独立获取数据，也可以通过通讯系统在中心计算机的控制下进行数据交换，监测子站为计算机控制无人值守运行。
中心站通过有线或无线通讯设备对各子站监测的结果进行收集，按要求对收集的监测结果进行统计处理，形成各种统计分析报告、报表及图形，通过有线或无线通讯设备将统计分析结果传送到有关环保主管部门。
由此，整个系统得以实现如下图2.2的功能：
另外，根据客户需求，我司还可提供包含
SO2、NOX、O3、CO、PM10/PM2.5和气象五参数在内的常规环境空气质量监测站方案，具体系统构成如下图2.3所示：
图2.3 环境空气自动监测系统常规站系统构成图
2.2项目实施进度
我司承诺，如我由我司负责环境空气质量自动监测系统的建设，将保证在合同签订后90天内，完成站位建设、设备供货、安装调试、系统集成、上线运行、验收等措施并交付使用。
准时交货至用户指定的地点。
并且交货期和工程期也可以根据需方要求调整。
工程内容
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
现场考察（整体结束时间）
项目设计和建设实施方案，
目标任务书和验收方案
站位建设
物质采购（分批准备，最后
一批货到现场）
施工、设备安装（分批安装
所有安装完成时间）
，
现场调试和现场培训
设备试运行
验收（分批验收，所有验收
完成时间）
工程交接
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三、技术方案
3.1系统组成和结构图
环境空气质量自动监测系统是天瑞仪器针对日益严重的环境污染问题和公众与研究机构的需求而最新集成的一套解决方案，可对环境空气质量进行24小时连续自动监测。
它采用世界著名厂商生产的可靠并广泛应用的监测仪器，利用自主开放的采样系统和系统集成整合平台，统一数据采集、上传、处理等功能，组成具有高智能化、高稳定性、全方位的环境空气质量监测系统。
3.1.1系统简介
3.1.1.1系统特征
环境空气质量自动监测系统涉及到分析仪器，自动控制，化学分析，光学，环境科学，计算机科学，网络通讯等多个学科领域，为保证各系统可靠运行，设计过程中遵循整体规划、技术先进、扩展方便、布局合理、经济适用、安全可靠、质量优良、降低能耗等原则，并具备以下特性：
Ø
先进性：
在满足可靠性和实用性前提下，采用先进的技术和设备建设站房，给监测设备、数据网络系统及宽带、电源等系统提供安全、可靠的服务空问。
可靠性：
具备在现有条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
并具备长期可靠和稳定运行的能力。
实用性：
具备完成站房内项目技术需求的能力和水准；
符合本项目实际需要的国家有关规范的要求。
规范性：
仪器气路管道以及电缆线归入线槽；
在气路管道以及电缆两端悬挂不宜损坏的塑料制作的统一规范的标签。
经济性：
工艺与造价两者兼顾，满足性能价格比的最优化。
整体性：
站房项目是一个整体，考虑各系统的色调、布局、格调及效果的一致性和整体性。
安全性：
子站站房是监测设备运行、监测数据集中采集与处理的终端；
站房的设计与技术改造必须确保其安全性。
考虑站房的安全可靠，确保设备运行环境以及技术人员工作坏境安全；
从防火、防水、防盗、接地、防雷、
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防磁、防干扰、降噪等方面采取有效措施；
地面承重能力等特殊技术措施。
环保性：
项目中使用环保型材料，符合国家环保方面的相关要求。
应用领域：
城市环境空气质量自动监测；
风景区空气质量自动监测；
机场、高速公路、城市道路等交通环境污染监测；
电力、石油、化工、钢铁、冶金等大型厂矿企业周边空气的在线监测；
灰霾监测、沙尘暴监测；
仓库、大型容器和危险气体泄漏的在线监测。
3.1.1.2系统配置
环境空气质量自动监测系统所选取的仪器，其测量原理需符合中国国家标准分析方法、中国环保行业分析方法或等同的或相近的其他国家的标准分析方法；
系统符合国家标准和环保局的认定；
能实现环保标准要求的自动在线标定；
精度符合国家环保总局的制定标准；
且在国家颁布的环境检测仪器论证检测合格产品目录内。
仪器选型的原则为：
尽量采用成熟、实用、先进的技术、满足当前环境监测系统的需求，系统运行稳定可靠；
使用维护方便，运行费用节省，仪器设备厂家应有良好的售后服务，能比较容易得到备品备件、易损易耗件和技术支持；
以较高的性能价格比构建环境监测系统，使资金产出投入比达到最大值；
合理搭配仪器选型，能以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转，经济高效；
能长期无人值守连续自动运行，得到的数据应具有较高的准确性和可比性；
具有很高的系统性，并且容易进行扩展和连接。
具备标准通信接口，可通过通信线路与中心计算机相连接进行联网工作。
本次分析仪器配置方案是以仪器实用性、稳定性、准确性、性价比等多方面为依据而选型，使分析仪器的选型真正适用于环境空气状况，真正为用户提
供可行的选型方案，同时自动清洗系统长期操作稳定，维护量少，降低现场维护人员的日常工作量。
系统仪器配置方案及主要特征如下表3.1所示：
表3.1 环境空气质量自动监测系统仪器配置方案
仪器
测量组分
量程
检测原理
最低检测限
EPM-2050
颗粒物
0-1000/10000
μg/m3
β射线
0.5μg/m3
APS3221
粒径谱
0.37-20μm
β射线+光散射
0.02μm（1μm），
0.03μm（10μm）
AE-31
黑碳
/
多波段光学吸收
0.1mgBC/m3
Aurora3000
气溶胶散射系数
光学散射
MPL
气溶胶分布
100m-25km
激光雷达
5m
CE318
太阳辐射照度
光探测
EHM-X100
重金属
0-100μg/m3
X荧光光谱法
最低10pg/m3
RT-4
OC/EC
0.2-1000μgC/cm2
光热法
0.2μgC
MARGA
气溶胶阴/阳离子
在线离子色谱法
AC32M
NO/NOx-NO2
0-
0.05/0.1/0.2/0.5/1/
2/5/10/20ppm
化学发光法
0.4ppb
AF22M
SO2
0.1/0.2/0.5/1/2/5/10ppm
紫外荧光法
O342M
O3
0.1/0.2/0.5/1/2/5/10ppm
紫外吸收法
CO12M
CO/CO2
10/25/50/100/200p
pm
NDIR气体滤波相关法
50ppb
G2508
温室气体
波长扫描光腔衰荡
光谱技术
ppb级
HC51M
总碳氢化合物
0-10/50/100/
500/1000ppm
氢离子化火焰
（FID）
VOC72M
VOC/BTEX
自定义
最大：
1000μg/m3
气相色谱与光离子
化检测器（PID）
2σ≤0.05μg/m3
MetconPAN
PAN/PPN
50ppt-10ppb
β气相色谱与ECD
检测器
<
50ppt
G1114
H2O2
0-100ppmv
波长扫描光腔衰荡光谱（WS-
CRDS）技术
100ppt
EMM-100
气象五参数
多种
Model6000
能见度
6m-80km
向前散射原理
3.1.2监测方法
3.1.2.1监测布点原则
在设计环境空气质量自动监测系统时，应根据本地区多年的环境空气污染状况及发展趋势、工业、能源开发和经济建设的发展、人口分布、地形和气象条件等因素，与代表性相结合，以能客观反映环境空气污染对人群和生活环境影响为原则，综合考虑系统监测点位的布点问题。
在布点设计中，确定的监测点数量与系统资金投入有直接关系，因此需要对监测点位进行合理优化。
对监测点位的布设应遵循以下布点原则。
（1）监测点位的设置应具有较好的代表性，应能客观反映一定空间范围的环境空气污染水平和变化规律。
（2）应考虑各监测点之间设置条件尽可能一致，使各个监测点取得的数据具有可比性。
（3）为了能大致反映城市各行政区环境空气污染水平及规律，在监测点位的布局上尽可能分布均匀。
同时在布局上还应考虑，能大致反映城市主要功能区和主要环境空气污染源的污染现状及变化趋势。
（4）为分析和评价城市各测点环境空气污染的变化情况，每个城市应设置1个区域性范围的环境空气对照点。
对照点应设在城市主导风向上风向，环境空气污染水平远低于其他测点的地方。
（5）应适当结合城市规划考虑监测点位的布设，使确定的监测点位能兼顾未来发展的需要。
3.1.2.2监测项目和监测频次的选取
在环境质量标准中涉及的常规环境空气质量监测项目有几十种，现在这几十种监测项目中只有部分项目可以实现连续自动监测，因此在系统监测项目的选取上，应选择仪器设备容易购置，且容易掌握污染超标和具有代表总体变化特征的项目进行监测。
环境空气质量常规监测项目应从环境空气质量标准规定的污染物中选取。
国家环境空气质量监测网的测点，须开展必测项目的监测（参见表4.2）；
国家环境空气质量背景点以及区域环境空气质量对照点，还应开展部分或全部选测
项目的监测。
地方环境空气质量监测网的测点，可根据各地环境管理工作的实际需要及具体情况参照本条规定确定其必测和选测项目。
表3.2 国家环境空气质量监测网必测项目
必测项目
二氧化硫（SO2）
氮氧化物（NOx）
臭氧（O3）
一氧化碳（CO）
可吸入颗粒物（PM10）
可吸入颗粒物（PM2.5）
环境空气质量自动监测系统对必测项目的数据采集频率和时间按以下要求进行：
（1）大气自动监测系统采集的监测数据应能每个小时平均值。
每种仪器采集一次数据的时间有所不同，在每小时中采集到75％以上的一次值时，本小时的监测结果有效，用本小时内所有一次值的算术平均值作为其小时平均值。
（2）每日不少于18个有效一次值的算术平均值为有效日均值（以日历时段作为有效日均值的统计时段）。
（3）每月不少于21个有效日均值的算术平均值为有效月均值。
（4）每季不少于3个有效月均值的算术平均值为有效季均值。
（5）每年不少于12个有效月均值的算术平均值为有效年均值。
3.1.3数据采集和传输系统
智能数据远程监测单元采用模块化结构，由主机、采集模块、雷击保护模块、电源、充电器、系统接地和机箱等组成。
3.1.3.1数据采集仪
（1）数据采集仪器特点：
通道集成一体化：
仪器本身已经整合母板、电源板、CPU板、测量通道板以及各种数据采集模块，可以同时采集各种类型的检测仪器的数据，包括电压、电流、电阻、频率、应变等。
仪器还整合有存储接口和通讯接口。
电源低消耗：
具有电池供电功能，可以在内部也可以在外部，数采仪不工
作时自动进入低耗模式，由备用电池供电。
数据存储：
内部采用电池备份的SRAM内存，容量：
5,000,000个数据点，即64MB。
也可以采用可插拔的U盘存储器，支持所有格式的
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