雙路VOCs監測系統建設方案

天津智易時代科技發展有限公司

目錄

一、項目概況 1

1、背景介紹 1

2、依據標準 1

3、建設方案 2

測量項目 3

測量方法 3

4、系統特點 3

二、綜合管理平臺 4

1、GIS地圖展示 4

2、數據查詢 5

數據傳輸 6

3、統計報表 6

月度或季度數據分析 8

4、設備管控 8

設備組設置 8

5、報警管理 9

6、用戶管理 10

三、儀器設備方案 12

1、 監測取樣 12

2、 預處理過程 13

3、氣體分析儀 13

1）測量原理 13

2）PID傳感器 14

4、報警裝置 16

5、ZWIN-PVOC-100型雙VOCs監測系統 17

1）技術指標 17

3）設計標準 18

6、風量儀 19

外形尺寸 19

技術指標 19

四、分析系統 19

1）取樣單元（探頭、過濾器、溫控器）； 19

2）預處理單元（取樣泵、除濕、細過濾、排水等）； 20

3）風量檢測單元 20

4）去除率的計算 20

5）數據采集與處理 20

四、工程安裝 22

1、需方要提供的公用條件 22

2、設計分工 22

3、系統安裝與實施 22

1）開孔位置 22

2）安裝平臺 22

3）儀器間要求 22

4、現場安裝指導、調試和驗收 23

5、培訓計劃 23

五、質保售后 24

附：案例圖片 24

一、項目概況

1、背景介紹

為了響應廈門市相關政策以及各企業的項目需求，在進行治理措施前后均需要安裝VOC監測設備，從而計算出治理設備的去除率，智易時代特別推出一款ZWIN-PVOC-100型雙VOCs監測系統，可以連續監測TVOC度、去除率、風速、風量、流速等多項相關參數，并統計排放率、去除率等。從而對測量到的數據進行有效管理。

ZWIN-PVOC-100型雙VOCs監測系統由TVOC濃度監測、去除率、風速、風量、流速監測及數據采集與處理系統組成。

TVOC氣態污染物監測采用抽取式冷凝法，其原理是利用PID監測原理，采用PID檢測器監測VOCs濃度；風速、風量、流速等的監測，采用風速儀測量；將所有的測量信號送入數據采集與處理系統。

輸出處理系統具有現場數據實時傳送、遠程故障診斷、報表統計和圖形數據分析等功能，實現了工作現場的無人值守。整套系統結構簡單，動態范圍廣，實時性強，組網靈活，運行成本低，同時系統采用模塊化結構，組合方便，并且能夠*與企業內部的DCS系統和環保部門的數據系統通訊的要求。

2、依據標準

本實施方案的設計、實施、驗收規范主要按下列標準和技術規范進行：

• 《固定源廢氣監測技術規范》HJ/397
• 《固定污染源煙氣排放連續監測技術規范（試行）》 HJ/T75-2007
• 《固定污染源煙氣排放連續監測系統技術要求及檢測方法（試行）》HJ/T76-2007
• 《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》GB/T 16157
• 《污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準》（HJT212-2005）
• 污染源在線自動監控（檢測）數據采集傳輸儀技術要求HJ477
• 固定污染源廢氣揮發性有機物的采樣氣袋法 HJ732
• 建筑物防雷設計規范 GB50057
• 自動化儀表工程施工及質量驗收規范GB50093
• 電氣裝置安裝工程電纜線路及驗收規范 GB50168
• 外殼防護等級（IP代碼）GB4208
• 標牌 GB13306
• 爆炸物環境 GB3836
• 《固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定氣相色譜法》HJ/T38-1999
• 《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》GB/T16157-1996
• 《空氣質量甲苯、二甲苯、苯乙烯的測定氣相色譜法》GB/T 14677
• 《環境空氣苯系物的測定固定吸附/熱脫附～氣相色譜法》HJ 583～2010
• 《中華人民共和國國家標準惡臭污染物排放標準》GB 14554-93
• 《固定污染源廢氣檢測技術規范》HJ/T 397
• 《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996

3、建設方案

本系統由氣態污染物監測子系統、參數監測子系統及數據采集與處理子系統組成，其中VOCs污染物監測子系統和數據采集與處理子系統安裝在標準機柜內。本系統設備的功能設計、結構、性能、安裝和試驗等方面的技術要求，均符合國家有關環境保護標準要求，滿足中華人民共和國環境保護行業（HJ/T75-2007、HJ/T76-2007）標準要求。

系統組成如下圖：

測量項目

TVOC、去除率、風速、風量、流速等多項相關參數、工況（具體監測項目根據工況確定）。

測量方法

TVOC采樣方法：抽取式冷凝法

TVOC測量方法：PID

風量、流速等測量方法：風速儀

4、系統特點

• 本系統采用雙探頭結構，可以計算出污染物治理前后的去除率；
• 本產品適用于高濃度狀態下使用，*的間歇式工作方式，可以大大增加監測設備的使用壽命；
• 監測儀在治理設施前后，對樣氣的預處理不同，廣泛適用于各種工況條件；
• 增設了監測風速、風量的功能。
• 核心儀表采用氣相色譜法測量VOCs濃度，測量精度高、可靠性好，受粉塵水分影響小，維護成本低。
• 預處理系統中采用快速冷凝快速除水，確保氣體組分不變。直接測量煙氣干基值，符合國標要求。
• 系統機柜可全面打開，極大提高系統維護的方便性。
• 采用PLC可進行校準和系統吹掃，取樣器溫度、伴熱管溫度、冷凝器溫度均參與系統控制，確保系統處于運行狀態。
• 系統也可使用各種快捷方式進行校準和系統吹掃等，為操作者提供方便。快捷方法降低了對操作人員的要求。
• 系統控制同時將系統中的各種狀態在線顯示，以便實時掌握系統的運行狀況。

二、綜合管理平臺

1、GIS地圖展示

數據可視化模塊是利用GIS地圖綜合展示管理平臺內所有VOCs在線監測監管相關數據信息，在環保部門內部工作總結、向外部進行工作匯報時，數據可視化的模塊功能會為匯報提供直觀明了的展示頁面和數據信息，系統數據可支支持儲存3年以上。

數據可視化模塊的主要功能包括綜合管理一張圖、企業專題圖、板塊專題圖和數據分析專題圖。

將所有接入綜合平臺的VOCs監測點位在地圖上以不同的圖標展示，點擊任意一個點位，會顯示該點位的基本信息、實時數據和報警信息等。監測設備的類型以不同圖標展示（例如：在線監測設備以圓形表示，報價監測設備以三角形表示等），監測點的不同狀態可用不同顏色代表其當前的狀態（例如，設備運行正常以綠色表示，斷線以灰色表示，超標以紅色表示等）。

2、數據查詢

可根據多需時間段或者企業名稱查看監測實時數據、歷史數據和企業信息。可以用圖形和列表的形式查詢VOCs的監測數據，包括小時數據、日數據等不同的數據類型。

支持數據導出等功能，可以生成相關的曲線圖展示單個站點多個因子的歷史變化趨勢。

數據傳輸

查看數據傳輸率、有效率、傳輸有效率。

數據展示支持多種表現形式，用戶可根據篩選條件自行查看選定時間段內，監測數據的變化趨勢和污染物狀況，同時支持點位之間或者時間段之間的橫向對比。點擊右上角即可將數據結果導出打印。

3、統計報表

可根據用戶需求定制制式表格，恒定表格長寬，直接導出無損格式。

按照時間段統計各監測點的日報表、月報表、年報表及大值、小值和平均值，支持將報表統計結果導出到本地。

月度或季度數據分析

包含VOCs在線監測企業的達比例、同比達標比例及環比數據等，可根據所設定的企業超標限值，標出重點排放企業。

4、設備管控

對于安裝在排放口的設備進行在線監控，顯示實時狀態及設備信息，與排放口監測設備的監測數據進行同步展示。

系統可以實現實時監視在線監測儀器是否正常工作，數據上傳是否正常，從而清楚設備的運行狀況及運行進度。當前端設備出現故障時，系統自動提供報警信息方便站點負責人及時知曉，并采取相應的解決措施，保證系統的正常、穩定運行。

設備組設置

設備組中可以設置點位集合。

5、報警管理

報警管理實現對主要污染物排放的智能監控，對數據異常、設備故障等情況進行記錄，通過界面提示、微信、短信等方式推送相關負責人和運維人員。

報警類型：聯網異常報警、數據異常報警、監測設備故障報警。

系統內置監測因子的國家管控標準，同時每個監測點都可根據具體環境自行設置預警限值。達到限值時，系統自動推送報警信息，啟用視頻抓拍，記錄監測點位名稱、當前時間、監測值等數據，圖像與視頻做為資料可在平臺直接預覽。處理完畢或者恢復正常時，自動解除報警事件。

選擇添加預警通知角色。

6、用戶管理

系統功能模塊化管理，按照訪問模塊的不同區分角色權限級別。編輯角色時，即可預置新用戶權限。也可針對具體角色手動選擇分配其權限范圍。

對于不同的角色設置相應權限管理，一個角色關聯了一套操作權限。系統共提供了四種操作權限。

高級管理用戶：高級管理員用戶擁有所有功能操作權限，此權限可作為環保局相關部門管理；

管理用戶：擁有業務相關的功能操作權限，例如設備廠家即供應商可擁有辭此權限，管理設備基本情況及銷售信息；

普通用戶：只能進行系統中相關內容的查詢操作，此權限可提供給安裝企業，訪問排放口安裝設備的實時數據，查詢報告報表、報警信息、導出數據等；

實現不同級別操作人員對數據訪問范圍和數據讀寫性的嚴格控制，建立完善的系統管理。

三、儀器設備方案

ZWIN-PVOC-100型雙VOCs監測系統在本方案中采用泵吸式采樣方式，探頭按照國家規范安裝在管道（或煙囪）的適當位置，由真空泵提供動力，抽取采集管道中的氣體，經過伴熱后迅速冷凝除水，然后通過分流閥，再經過一個精密過濾，樣氣進入分析儀表內部的十通進樣閥進行采樣。由于真空泵一直采樣工作，分析儀表采集的樣氣為時刻更新的，而且十通閥還能對分析儀表進行大氣平衡，保證了測量的準確性。

1、監測取樣

采用泵吸式采樣方式，可直接抽取空氣中的VOCs進行測量，通過內置真空泵進氣。

技術參數：

• 品牌：托馬斯
• 流量：4.5L/min
• 持續真空度：-72kPa
• 啟動真空度：-72kPa
• 壽命：大于8000h
• 氣體噪音：＜60db

2、預處理過程

預處理系統主要是無損的處理被檢測氣體中的顆粒物和水份等干擾因素，使處理后的被測氣體滿足要求。具備全系統校準功能，即能夠完成從樣品采集和傳輸裝置、預處理設備和分析儀器的全系統校準；同時具備近端校準功能。

VOC氣體在線監測系統通過采樣泵將空氣中的污染氣體抽入機柜內，之后通過預處理系統除塵、除水、監測煙囪部分的高溫氣體降溫等處理，排除粉塵及濕度對傳感器的影響，提高傳感器壽命。

3、氣體分析儀

1）測量原理

PID是一種光離子化檢測器，主要用來檢測濃度在1ppb-15000ppm數量級的低濃度揮發性有機化合物和其它的有體。PID是一個高度靈敏、適用范圍廣泛的檢測器。

本系統使用了紫外燈（UV）光源將有機物分子電離成可被檢測器檢測到的正負離子（離子化）。檢測器捕捉到離子化了的氣體的正負電荷并將其轉化為電流信號實現氣體濃度的測量。當待測氣體吸收高能量的紫外光時，氣體分子受紫外光的激發暫時失去電子成為帶正電荷的離子。氣體離子在檢測器的電極上被檢測后，很快與電子結合重新組成原來的氣體和蒸氣分子。PID是一種非破壞性檢測器，它不會”燃燒”或改變待測氣體分子，經過PID檢測的氣體仍可被收集做進一步的測定。

理論上，所有的化學物質都能被離子化，但是它們被電離所需要的能量是不同的。能夠轉移一個電子和電離一個化合物的能量叫電離能，用電子伏特（eV）作為計量單位。紫外燈所發出的能量也可以用電子伏特來計量。如果某種氣體的電離能低于燈發出的能量那么這種氣體將被電離。

2）PID傳感器

此款傳感器采用不銹鋼防爆外殼，*的泵吸式采樣，將氣體吸入氣室，經過紫外燈離子化后通過傳感器檢測，測量范圍寬廣，量程可自由設定，智能的溫度和零點補償算法，可檢測數千種氣體，內置氣體庫，可多信號輸出，友好清晰的人機界面，既方便操作又方便觀察，傳感器響應時間快，恢復時間快；支持離線標定，使用壽命長。

技術參數：

• 內置自清洗功能，現場可設置自清洗間隔；內置自校零功能，現場可設置自校零間隔。表頭清洗：利用三通閥原理，待表頭監測VOCs后，通入空氣對表頭進行清洗，使得表頭內部長期處于樣氣低濃度狀態，延長表頭使用壽命；
• 數據上傳周期：1小時上報2個數據；利用3-5min時間監測樣氣VOCs濃度，然后通入空氣清洗表頭2-3次，完成一個周期；然后斷電停止工作，20min后開始再次監測樣氣VOCs的濃度，開始下一個周期。在斷電停止工作期間，采樣泵與表頭均未工作，可以延長其使用壽命。具體項目需求可自定義數據上傳周期。

4、報警裝置

本方案設計除測定濃度超過預設值，通過平臺端發送短信、微信、郵件等形式，可在設備端直接聯動報進行現場報警。

技術參數：

工作電壓：DC12V-24V

工作電流：＜50mA

防爆等級：Exd Ⅱ CT6GB

報警聲音：（100±3）dB@10cm

發光強度：≥2cd@10cm

工作頻率：2s/次

材質：304不銹鋼

環境溫度：-40℃～+70℃

環境濕度：0～95% RH (無冷凝)

5、ZWIN-PVOC-100型雙VOCs監測系統

本儀器是我公司推出的一款用于空氣污染物實時、準確監測的產品。以PID光離子化為原理，采用泵吸式采樣方式，可直接抽取空氣中的VOCs進行測量，整套系統由氣態污染物VOCs濃度監測、無線傳輸，數據采集三個子系統組成，結構簡單，報警及時，動態范圍廣，實時性強，組網靈活，運行成本低。系統采用模塊化結構，組合方便，可根據用戶實際需求進行集成安裝。

1）技術指標

3）設計標準

ZWIN-PVOC-100型雙VOCs監測系統具有制造計量器具CMC標志（中華人民共和國制造計量器具許可證）和產品銘牌。銘牌上標有儀器名稱、型號、生產單位、出廠編號、制造日期。銘牌標識GB/T13306的要求。

ZWIN-PVOC-100型雙VOCs監測系統儀器各部件組裝堅固、零部件無松動，表面無明顯缺陷各操作按鍵使用靈活，定位準確。

ZWIN-PVOC-100型雙VOCs監測系統軟件顯示界面為中文，且字符均勻、清晰，能根據顯示屏提示進行全程序操作。儀器各顯示部分的刻度、數字清晰，涂色牢固，沒有影響讀數的缺陷。

ZWIN-PVOC-100型雙VOCs監測系統備主要部件都具有相應的標識和編號。

6、風量儀

外形尺寸

技術指標

四、分析系統

1）取樣單元（探頭、過濾器、溫控器）；

按照國家規范將采樣探頭安裝在煙道（或煙囪）的適當位置，采集煙道中的氣體，并通過預處理系統后，將氣體運送到檢測器中。

2）預處理單元（取樣泵、除濕、細過濾、排水等）；

樣氣經過采樣探頭到達預處理系統，預處理系統經過采樣球閥切換進入冷凝器進行汽水分離，冷凝水通過蠕動泵及時排出，經過冷凝器的冷凝除水，在經過三級精細過濾器進行除塵過濾，處理過的潔凈的無塵無水的樣氣進入分析儀進行分析測量。

3）風量檢測單元

利用風速儀，風速儀是將流速信號轉變為電信號的一種測速儀器，也可測量流體溫度或密度。其原理是，將一根通電加熱的細金屬絲（稱）置于氣流中，在氣流中的散熱量與流速有關，而散熱量導致溫度變化而引起電阻變化，流速信號即轉變成電信號。

4）去除率的計算

利用分析儀可以監測出治理前后的2個VOCs濃度的數據，根據兩者可以得到治理裝置的去除率，從而了解使用治理裝置的效果及作用。

5）數據采集與處理

數據采集器（選配）

模擬輸入：8個輸入通道

輸出：模擬輸出8通道或者GPRS一體化工控機windowsXP操作系統，6個232竄口，提供數采儀數據上傳232接口分路器（選配）預留一路4-20mA，可以向企業DCS上傳數據。

四、工程安裝

1、需方要提供的公用條件

2、設計分工

由需方提供取樣點環境參數，包括取樣點溫度、含塵量、煙氣含量等設計數據以及煙道直徑、壁厚、離地面高度、煙道結構材料、環境年平均氣溫、低氣溫、大氣壓等，根據現場數據，由供方選型，設計方案滿足使用要求。

3、系統安裝與實施

1）開孔位置

取樣點的位置一般選在樣氣進入煙筒之前磚或鋼結構的水平煙道中心線上；也可以安裝在煙囪上，結合項目需求，由專業人員安裝位置，以滿足需要。

2）安裝平臺

安裝平臺的防護欄高度為 1.2m，平臺的底面應使用防滑鋼板；在平臺的底部，沿著護欄的周邊焊接一條 150mm 寬的鋼板，以防止安裝件掉下平臺。

平臺的底面距離煙道中心的距離為 1.4m，防護欄高度為 1.2m；平臺使用鋼架結構支撐，并與煙道固定；在平臺一側建造上下平臺用的梯子。

3）儀器間要求

• 位置：盡量靠近煙道上的測量位置（可以考慮在煙道的下面）。
• 建筑尺寸：儀器間的使用面積應不小于 6m2（單套系統）。室內凈高不小于 2.6m。
• 室內環境要求：溫度 10～35℃間、相對濕度 80%以下、通風、無震動、無強磁場干擾。
• 電源：電源線通過纜溝進入儀器機柜下面。儀器與墻壁之間的距離不小于 500mm。

4、現場安裝指導、調試和驗收

在現場技術服務人員的指導下，根據我方提供的技術資料、檢驗標準、圖紙及說明書對本項目設備進行安裝、調試。安裝、調試過程安排如下：

合同設備安裝完畢后，我方派人指導調試，數據對接調試滿足廈門環保局要求的傳輸協議，同時，可以支持并兼容對接上傳至環保局監控平臺。

調試期間我方會盡快解決調試中出現的設備問題。性能驗收在全部設備安裝調試完成后進行，這項驗收買、賣雙方參加，驗收完畢各項性能達到指標后，買方簽署本項目設備驗收證書。

5、培訓計劃

培訓時間、人數、地點等具體內容計劃如有異議，供需雙方可自行商定。

五、質保售后

• 我公司對整個系統提供十二個月的質量保證期，在質保期內公司定期對系統進行免費維護，免費更換備件。
• 若系統出現故障，我方將在24小時內響應，如有必要，技術工程師48小時內到達現場。
• 質保期滿后，我公司將提供終身有償維修保養服務，提供的備品備件價格。
• 免費升級系統軟件。
• 對廠方人員進行免費培訓。

附：案例圖片