项目背景
养殖场除粪尿和污水对环境造成严重的污染外,空气污染也是一个严重的环境问题。养殖场的空气污染直接的表现就是恶臭,是空气中各种有味气体混合而发出的一种难闻的气味,养殖场恶臭主要是来自畜禽的粪尿、污水、垫料、饲料残渣、畜禽的呼吸气体、畜禽皮肤分泌物、死禽死畜等,并与养殖舍的通风状况和空气中的悬浮物密切相关。
传统的人工嗅辨恶臭监控手段,通常需要以下几个操作流程:
人工嗅辨恶臭监测流程:
由于操作环节众多,各个环节要求的人工比较多,传统分析手段存在着时效性差、数据的客观性差、人工成本高等一系列问题,无法满足日益增加的恶臭监测的要求。
电子鼻恶臭气体在线监测系统不仅可以解决连续在线监测及为客户提供实时数据,其自动化系统会大大的降低监测成本,为企业缩减运营成本。
2.项目需求分析
(1)监测点位少,不能全面反映环境空气质量
国家级空气自动监测站点少,监测点位覆盖范围有限,且只能每 1小时监测一次数据,如发生露天烧烤、垃圾焚烧等突发性污染事情,不能时发现并采取处理措施,不利于对“散、乱、污”污染治理,不能全面、实时、精准的反映长治市的空气质量状况。
空气污染成因复杂,溯源难
大气污染面广且成因复杂,国控点监测数据仅作为空气质量评价点,很难达到准确溯源。同时,没有建立污染超标报警、快速处理机制,无法实现“精准治霾、科学治污”。
(3)环境监管人员少、任务重
环境监管人员少,无法做到实时、全方位对空气质量监管。
(4)恶臭物质会刺激嗅觉神经与三叉神经,从而对呼吸中枢发生作用,影响畜禽的呼吸ji能。刺激性臭味也会使血压及脉搏发生变化,有的还具有强烈的毒性。在实际生产中,恶臭对畜禽的影响往往是长时间的低浓度作用,使其产生慢性中毒,体质变弱,抗病力下降,生产性能下降。可见,养殖场恶臭浓度的监测和治理显得很重要。
3.编制依据
3.1 政策法规
Ø 2016年 1月 1日实施的《中华人民共和国大气污染防治法》
Ø 2013年 9月国务院发布《大气污染防治行动计划》(国发[2013]37号)
Ø 2015年 8月《国务院办公厅关于印发生态环境监测网络建设方案的通知》(国办发[2015]56号)
Ø 2016年 3生态环境部印发的《生态环境大数据建设总体方案》
Ø 2018年 7月 4日国务院印发的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》(国发[2018]22号)
3.2 相关标准
Ø 《环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统安装验收技术规范》(HJ 193-2013)
Ø 《环境空气颗粒物(PM10 和 PM2.5)连续自动监测系统安装和验收技术规范》(HJ 655-2013)
Ø 《环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统技术要求及检测方法》(HJ 654-2013)
Ø 《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)
Ø 《大气污染物无组织排放监测技术导则》(HJ/T55-2000)
Ø 《环境空气质量监测点位布设技术规范》(HJ/664-2013)
Ø 《环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测方法》
(HJ 1010-2018)
Ø 2017年 12月 26日生态环境部印发的《2018年重点地区环境空气挥发性
有机物监测方案》
4.项目建设目标
通过该项目建设,全面建成网格化监测网络,结合配套智能采集系统和配套智能运维系统,基于先进的物联网、环境气象、大数据及认知计算等技术,实现空气质量监测与智能分析的一体化,形成三维立体监测体系,实现微观尺度的地区大气污染空间分布及结构分析,填补常规网络站点少造成的能力短板,以支持环境精细化管理的工作要求。
4.1 实现空气质量实时精细化监测
建设全面的环境空气质量监测网络,实时了解监测区域空气质量状况及变化趋势,掌握各项污染物的浓度及分布,反应空气质量特征及问题,实现空气质量精细化监测。
4.2 实现环境监测与环境监管的有效联动
通过全面实时监控,实时掌握空气质量状况,系统一旦发生数据异常,根据预警预报规则,及时将异常报警信息推送给相关人员,第一时间发现环境问题,可快速采取处理措施,打通了环境监测和环境监管的通道。
4.3 实现政府环境管理的决策支持和靶向治理
通过对海量的数据进行分析,确定区域空气污染的主要成因和来源,为相关管理部门提供针对性的减排策略、管控措施建议等,实现“靶向治理”。
4.4 经济效益和社会效益显著
Ø 由被动监管向主动监管,由人工监管向自动监管、由盲目性监管向精细
化监管转变,提升监管效率,降低监管成本。
Ø 震慑和预防企业违法排污行为。
Ø 第一时间发现问题,使群众投诉在第一时间得到解决,矛盾在第一时间得到化解,群众满意度得到提升。
5.总体设计
5.1 设计原则
本系统设计遵守相关的国家、省市法规与行业规范,符合国家和地方的各种标准和规定。遵循以下原则:
(1) 实用性与先进性的统一
在适度超前的原则下,尽量采取目前国际上的主流先进监测技术。
系统具有使用的灵活性,包括:具有灵活可变的定制功能、提供灵活方便的信息 查询与数据统计功能。
系统运行流畅、稳定,数据查询能快速响应。
(2)可扩展性
系统的规划和设计必须具有良好的扩展性,根据需要可以增加项目,如噪音,气象参数,日照量等。
系统数据既满足短期内的业务需要,也要满足以后业务发展的要求。在网络、软 件、数据库系统的设计上要做到接口标准、开放性好,满足以后与其它业务系统及与 其它政府部门或上级机关系统纵向与横向的联网应用和数据共享的要求。
(3)安全性、保密性和共享性原则
系统设计与开发遵循安全性、保密性和共享性原则,处理好数据资源共享与数据安全保密的关系。
信息系统的设计必须严格按照国家的有关规定,采取必要的安全防范措施和手 段,在软件系统的设计上将安全性的设计摆在重要位置,指定严格的权限控制和管理。
(4) 标准化原则
符合我国国家标准、信息产业部标准、环保部相关技术规范和要求。各种构件优 选符合国家标准的型材和通用件,以利于系统的维护和管理。
5.2 建设思路
(1)统筹设计、协调发展
充分运用系统科学的理念和方法,统筹考虑已有应用和新需求的关系,合理设计项目总体建设目标和具体目标,综合协调各项业务关系,推进业务之间信息化发展的统一和平衡。
(2)集约建设、避免浪费
强化云平台建设,逐步将硬件资源集约建设,对云平台的软、硬件资源进行统一分配和管理,使用户可以按需、弹性获取计算及存储资源,避免重复建设,提高资源利用率。
(3)统一标准、资源共享
加强信息化标准的建设,大力推进各项标准的贯彻落实,规范应用系统建设,实现界面风格统一,实现信息资源共享利用,推动不同业务之间的业务协同,充分发挥信息化的整体效益。
(4)数据归口、集中管理
加强数据建设和管理工作,建立数据管理制度。遵循一数一源、源头采集的原则,提高数据质量,保障业务应用,确保统计数据的完整、准确、有效。
(5)面向服务、深化应用
立足于环境信息为环境管理服务的理念,以应用促发展,进一步促进信息技术与开发区环境保护工作的有机融合,扩大服务范围,丰富服务内容,创新服务方式,提高服务质量,提升服务能力。
(6)夯实基础、安全可靠
重视环境信息机构与网络基础设施建设,加强信息安全防御体系建设,明确管理责任,增强系统抗风险能力,保障系统可靠、安全、高效运行,提高系统的整体安全和使用管理水平。
5.3 总体架构
EA200C-OU恶臭气体在线监测系统是将目标区域分为网格进行布点,对网格中的污染物浓度进行实时监测。大气网格化监测综合解决方案包含提供空气质量数据的监测设备、查看监测数据的软件平台、设备运维和数据分析。针对环境空气质量的监测,技术手段形式丰富多样,可以通过固定式监测设备监测、卫星遥感监测、无人机监测、激光雷达监测、移动应急监测等。通过对海量监测数据进行分析,对污染过程动态跟踪、反演,全面、及时、准确地反映空气质量状况及发展趋势,了解网格内的空气质量及实时变化,分清污染来源,为环境监察指示行动方向和高新技术支撑,为各级政府部门实施环境监管提供决策依据。
总体架构由感知层、保障设施层、数据层、应用层和用户层五部分组成,系统全程贯穿质量控制和优化。
感知层:在监测区域选取监测设备进行组合布点,氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、臭气浓度。(养殖场常见监测一般是氨气、硫化氢、臭气)
保障设施层:从监测能力保障、应急能力保障、安全能力保障方面来建设。
数据层:通过多种传输方式接收感知设备监测数据,包括恶臭数据、气象数据等,通过环境空气质量监控平台,采用先进的云计算处理技术进行海量数据的存储和统计分析,为环境管理部门有效监管及科学决策提供数据支撑。
应用层:通过微型站、恶臭自动监测系统及环境空气质量监控平台,最终实现大气环境网格化监管、预警预报、污染源追溯、移动监管及数据服务。
用户层:通过建立门户的建立,既便于内部人员使用也便于开发区与社会公众的沟通。
6.项目建设方案
网格化监测点位布设
依据《环境空气质量监测点位布设技术规范(试行)》、《大气污染防治网格化监测点位布设技术规范》和《大气污染物无组织排放监测技术导则》等相关规定,根据地理信息特点及城市布局情况,进行科学网格化监测布点。
点位布设原则
Ø 科学性
高密度的网格化监测应考虑城市自然地理信息、气象等综合环境因素,以及城市建设工业布局、经济结构、人口分布等社会特点,满足大气污染防治精细化管理的需求。
Ø 完整性
高密度的网格化监测网络应在区域内合理布设各类功能性监测点位,能够反映重点污染区域的空气质量变化,满足区域环境空气监测的需求,客观评价重点污染区域的空气质量。
Ø 代表性
具有较好的代表性,能客观反映一定区域范围内的环境空气质量水平和变化规律,客观评价区域环境空气状况和污染源对环境空气质量的影响。
Ø 可比性
同类型监测点位设置环境条件尽可能一致,使各个监测点获取的数据具有可比性。
Ø 动态性
高密度的网格化监测应结合城市建设规划、能源结构调整、区域空气质量变化等综合因素,确定重点评价区域,及时合理、科学有效的调整热点网格的点位布设。
点位布设要求
质量控制点
Ø 质量控制点原则上设在标准监测设备周边半径 10米内,用于网格化监测设备传递与平行比对,保证监测数据质量。
Ø 质量控制点应安装不少于 3 台网格化监测设备。每个地区内至少配置 4个质量控制点。
区域背景点
Ø 区域背景点原则上应设置在网格上风向或网格边界,也结合当地气象条件和污染物扩散特征进行合理布设。
Ø 由主管部门根据所辖区域实际情况及需求,酌情设置 1个环境背景点。监测点
标准污染监测点
Ø 污染监测点原则上应设在热点网格内对大气质量产生明显影响的固定污染源周边,如工厂、矿山、工地等的周边。
Ø 主导风向比较明显的情况下,应在污染源的下风向布设监测点,以捕捉到最大污染恃征为原则进行布设。上风口可酌情布设点位作为对照。
Ø 对固定污染源较多且集中的工业园区等,污染源监测点应设置在主导风向下风向的工业园区边界,兼顾排放强度大的污染源及污染的最大落地浓度。
Ø 各布设点的设置条件要尽可能一致,使得获得的大气污染数据具有可比性。
Ø 布设点离地面高度应在 3~20米范围内。特殊条件下高度放宽到 30米。
Ø 网格主管部门可根据污染源数量或污染严重程度设置污染监测点。
监测点位周边环境要求
Ø 监测设备周围水平面应保证 270°以上的捕集空间,如果监测设备一边靠近建筑物,周围水平面应有 180°以上的自由空间。
Ø 若所选监测点位周围半径 300-500 米范围内建筑物平均高度在 25 米以上,其监测设备高度可以在 20-30米范围内选取。
Ø 监测设备周围至少 50米范围内无明显固定污染源。
Ø 监测点位附近无影响监测数据的电磁干扰,周围有稳定可靠的电力供应,无限通信网络覆盖良好。
Ø 应考虑监测点位设置在机关单位及其他公共场所时,保证通畅、便利的出入通道及条件,在出现突发状况时,可及时赶到现场进行处理。
点位位置要求
Ø 采样口离地面的高度推荐在 3-20米范围内。
Ø 在保证监测点具有空间代表性的前提下,若所选监测点位周围半径 300-500米范围内建筑物平均高度在 25米以上,无法满足 3-20米的高度要求设置时,其采样口高度可以在 20-30米范围内选取。
Ø 在建筑物上安装监测仪器时,监测仪器的采样口离建筑物墙壁、屋顶等支撑物表面的距离应大于 0.5米。
Ø 当某监测点需设置多个采样口时,为防止其他采样口干扰颗粒物样品的采集,颗粒物采样口与其他采样口之间的直线距离应大于 1米。
7.系统概述
EA200C-OU系统采用了高灵敏度传感器组合模组技术,可实时监测城市垃圾填埋场、垃圾处理站、垃圾发电厂、垃圾焚烧场地、化工厂、养殖场等地引发恶臭的物质及有害物质,并向管理进行传送。别名:电子臭、恶臭检测仪、恶臭浓度仪、恶臭分析仪、恶臭气体检测仪、恶臭气体监测仪、恶臭污染检测、恶臭指数仪、恶臭工作站、恶臭空气污染物检测站、辩嗅仪、异味指数仪、异味分析仪。
1.技术路线
本系统仪器主体结构如下图,可分为主体和用户界面,两个部分可以分开放置, 也可装在一起。
2.技术参数
2.1 原理: 用气敏电化学、PID光离子原理和4种MOS金属氧化物分析技术来实现空气质量监测。
2.2 空气质量监测图:
气体监测模块主要由测量因子对应的气体传感器和一个安装板组成。传感器以 3 个螺丝固定在安装板上,中间用橡胶圈密闭,本项目默认测量的气体因子是氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、臭气浓度等9个指标,测量因子可以根据客户需求或现场情况,通过更换气体传感器, 替换或增减。
2.3技术参数
设备功能
- 数据存储1年。
- 触摸屏简易按键输入,操作简便。
- 具有自主知识产权的嵌入式计算机和实时操作系统控制运行,软件在线升级。
- 监测模块能提供各种在线的运行参数,可输出至上位机,也可接受指令运行。
- 系统温度和压力变化自动进行补偿。
- “自动零点”周期能连续提供真实的零点参数,保证仪器的稳定性。
- 具有自动和手动校准,可接收远程控制指令进行自动校准
- 内部故障自动诊断和报警提示,也可以通过远程诊断。
- 多种接口输出:模拟输出、电流输出、继电器输出,增强了系统兼容性。
- 系统断电后来电自动重新启动,恢复正常工作。
(1)氨气监测模块
技术指标
- 测量原理:电化学
- 量程范围:0~20PPM(可定制量程和单位)
- 分辨率:0.01PPM/0.001PPM
- 检测精度:≤±3%FS
- 零点漂移:±1%F.S/年
- 响应时间:≤120s(滞后20s)
- 输 出:RS485接口,4-20mA,0-1V/2V/5V/10V,具有2个数字接口(分别用于本地数采仪,VPN实时传输、智能维护和质控系统。
(2)硫化氢监测模块
技术指标
- 测量原理:电化学
- 量程范围:0~10PPM(可定制量程和单位)
- 分辨率:0.01PPM/0.001PPM
- 检测精度:≤±3%FS
- 零点漂移:±1%F.S/年
- 响应时间:≤120s(滞后20s)
- 输 出:RS485接口,4-20mA,0-1V/2V/5V/10V,具有2个数字接口(分别用于本地数采仪,VPN实时传输、智能维护和质控系统。
(3)臭气监测模块
技术指标
- 测量原理:MOS
- 量程范围:0~1000无量纲(可定制量程和单位)
- 分辨率:1无量纲(OU)
- 检测精度:±3%FS
- 响应时间:≤120s(滞后20s)
- 输 出:RS485接口,4-20mA,0-1V/2V/5V/10V,具有2个数字接口(分别用于本地数采仪,VPN实时传输、智能维护和质控系统。
(4)甲硫醇监测模块
技术指标
- 测量原理:电化学
- 量程范围:0~20PPM(可定制量程和单位)
- 分辨率:0.01PPM/0.001PPM
- 检测精度:≤±3%FS
- 零点漂移:±1%FS/年
- 响应时间:≤120s(滞后20s)
- 输 出:RS485接口,4-20mA,0-1V/2V/5V/10V,具有2个数字接口(分别用于本地数采仪,VPN实时传输、智能维护和质控系统。
(5)甲硫醚监测模块
技术指标
- 测量原理:电化学
- 量程范围:0~50PPM(可定制量程和单位)
- 分辨率:0.01PPM/0.001PPM
- 检测精度:≤±3%FS
- 零点漂移:±1%FS/年
- 响应时间:≤120s(滞后20s)
- 输 出:RS485接口,4-20mA,0-1V/2V/5V/10V,具有2个数字接口(分别用于本地数采仪,VPN实时传输、智能维护和质控系统。
(6)二甲二硫监测模块
技术指标
- 测量原理:电化学
- 量程范围:0~50PPM(可定制量程和单位)
- 分辨率:0.01PPM/0.001PPM
- 检测精度:≤±3%FS
- 零点漂移:±1%FS/年
- 响应时间:≤120s(滞后20s)
- 输 出:RS485接口,4-20mA,0-1V/2V/5V/10V,具有2个数字接口(分别用于本地数采仪,VPN实时传输、智能维护和质控系统。
(7)二硫化碳监测模块
技术指标
- 测量原理:PID光离子原理
- 量程范围:0~50PPM(可定制量程和单位)
- 分辨率:0.01PPM/0.001PPM
- 检测精度:≤±3%FS
- 零点漂移:±1%FS/年
- 响应时间:≤120s(滞后20s)
- 输 出:RS485接口,4-20mA,0-1V/2V/5V/10V,具有2个数字接口(分别用于本地数采仪,VPN实时传输、智能维护和质控系统。
(8)苯乙烯监测模块
技术指标
- 测量原理:PID光离子原理
- 量程范围:0~20PPM(可定制量程和单位)
- 分辨率:0.01PPM/0.001PPM
- 检测精度:≤±3%FS
- 零点漂移:±1%FS/年
- 响应时间:≤120s(滞后20s)
- 输出:RS485接口,4-20mA,0-1V/2V/5V/10V,具有2个数字接口(分别用于本地数采仪,VPN实时传输、智能维护和质控系统。
(9)三甲胺监测模块
技术指标
- 测量原理:电化学
- 量程范围:0~20PPM(可定制量程和单位)
- 分辨率:0.01PPM/0.001PPM
- 检测精度:≤±3%FS
- 零点漂移:±1%FS/年
- 响应时间:≤120s(滞后20s)
- 输出:RS485接口,4-20mA,0-1V/2V/5V/10V,具有2个数字接口(分别用于本地数采仪,VPN实时传输、智能维护和质控系统。
其他因子可根据用户需求定制增加……
8.技术规范
总述:
我司生产的恶臭气体在线监测系统,是我公司利用国际上先进的光电技术研制、开发出来的最新高技术精密仪器设备。在使用方指定地点连续实时监测环境空气中的氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、臭气浓度等各项污染物浓度,以及风速、风向、温度、相对湿度、大气压等,并可与当地环保局或相关部门联网监测。
本系统采用多种模式智能化传输方式,可将监测数据实时传送到中心控制室,以备有关部门采集、使用及分析数据。所有仪器均具有良好的抗干扰能力及停电自恢复功能,有效数据捕获率优于90%。
监测系统采用模块化结构,设计合理,操作简单,能实现远程数据传输和故障诊断,完全满足我国各级环境保护主管部门对大气环境质量连续自动监测的要求。