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智易时代港口扬尘在线监控解决方案

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一、项目概述

1.1项目背景

扬尘是由于地面上的尘土在风力、人为带动及其他带动飞扬而进入大气的开放性污染源,是环境空气中总悬浮颗粒物的重要组成部分。扬尘的组成其中包括三个部分:降尘(粒径>100µm)、飘尘(粒径10~100µm)和可吸入性颗粒物(粒径<10µm)。正是由于扬尘的粒径一般较小,漂浮在空气中时,容易覆盖在在植物叶片表面,阻碍植物光合作用的进行。而且扬尘还会由于其比表面积较大,在受到污染后,容易附着大量的有毒物质(Cr、Hg、As等)。这不仅对生态环境的破坏十分巨大,而且还对人类健康充满威胁。

港口码头区域范围内,除了施工工地扬尘外,另三个扬尘源都具备,其中堆存环节产生的尘量占其主要部分。在内部道路方面,港口码头车辆在运输过程中洒落于道路上的物料,以及沉积在道路上的其他排放源排放的颗粒物,经往来车辆的碾压后,形成粒径较小的颗粒物,经过车轮的搅动进入空气,反复扬起沉降;在堆放物方面,港口堆场堆放的煤炭,金属矿石,建筑性材料等物料构成了港口扬尘污染的主体,且由于港口码头往往地面平坦和风力较大,更容易引起较多扬尘,此外由于港口码头地表裸露面积大,以及卸船、输送、堆垛或包装过程及取料、输送、装船等操作频繁,使得港区扬尘污染的范围很大,时间上延续很长,给防控工作带来了很大的困难。因此国家针对港口扬尘出台了各项相关规定,力争做好扬尘治理、监测及管控。

本方案主要针对港口扬尘监测进行建设,涵盖了智易时代有关港口扬尘监测所应用到的系统、硬件设备、选址、服务等各项内容。

1.2港口扬尘的危害

港口地区作为重要物流集散地,汇聚了多种类型的扬尘污染,往来重型卡车数量众多,运输货物以矿石、煤炭等干散货为主,货物在运输过程中容易散落,经车辆碾压后更易形成细小颗粒物,这些颗粒物携带重金属离子形成PM2.5和PM10后很容易被吸入人体肺部,危害人体健康。目前,我国已有600万左右的尘肺病患者。

港口地区作为重要物流集散地,汇聚了多种类型的扬尘污染,往来重型卡车数量众多,运输货物以矿石、煤炭等干散货为主,货物在运输过程中容易散落,经车辆碾压后更易形成细小颗粒物。

在人为装卸、搬运、施工等活动以及自然风力条件的影响下,空气中的扬尘会随着空气流动起来,由于颗粒体粒径十分微小,在被植物表面吸附后,会致使植物枯萎死亡。如果被人类和动物误食的话,可能会引起人和动物的中毒。当空气中的扬尘含量过高,发生自然降水时,还可能形成腐蚀性较强的酸雨,这对植物的生长无疑是灾难性的的,还会腐蚀建筑、树木等。

当颗粒体进入到人体内时,由于扬尘的化学性质,这将会引起人身体内的一系列的疾病,甚至危害人类的生命安全。具体来说,在装卸、搬运、施工等过程中,将会产生大量的港口扬尘,这会使空气中扬尘浓度大量升高,当浓度很高的扬尘随着空气进入到人体内的呼吸道系统时,会造成人身体所患尘肺病、肺癌以及支气管疾病的几率大大增加。据卫生部2000年1月不完全统计,我国尘肺癌患者已累计达到55万人,是世界其他国家尘肺癌患者人数的总和。其中已经死亡13万人,而新发现尘肺病的患者仍在每年以1.5万至2万的数量增加,目前国家尘肺病患者以增至600万左右。国家每年因为尘肺病直接造成的经济损失高达50多亿元 。扬尘还可以携带细菌和病毒,成为传染疾病的媒介,加快传染病的传播速度。可见扬尘问题已经严重威胁甚至危害危害到人类的身体健康。

1.3建设必要性

随着社会的进步,人们对于生活质量的要求也与日俱增,但是港口扬尘必然会影响到人们所处的生态环境和正常的生产以及生活,这也将会可能将会引发一些港口码头周围的民事赔偿和补助问题。港口码头的装卸搬运现场、施工现场等道路由于扬尘问题导致路面的不平整,也会增加运输车辆的磨损和耐久度,使得车辆的保养维修费用增加,从而造成成本增加。港口扬尘还会威胁到城市地区的发展,因为大量的扬尘污染,是必会影响到该城市的游客人数,造成旅游业收入的降低,这不仅限制了旅游业在该地区的顺利发展,还会导致该城市的招商引资的号召力大大下降,极大地破坏了城市的经济发展。由此可见港口扬尘对人类生产生活以及施工单位的损害都是显而易见而且十分巨大的,这也充分说明科学有效治理扬尘问题十分紧迫以及必要。

1.4建设依据

扬尘在线监测系统的建设将严格按照国家及地方规范展开,产品也将严格按相关规范要求进行生产、检测出厂,以保证产品符合国家、地方及相关行业的应用要求。本项目设计依照的相关规范如下:

《中华人民共和国大气污染防治法》

《中华人民共和国环境保护法》

《大气污染防治行动计划》

《环境空气质量标准》(GB3095-2012)

《大气污染物综合排放标准》(GB16297)

《大气污染物综合排放标准》(GB16297)

《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ633-2012)

《计量检定规程—光散射式数字粉尘检测仪》(JJG846)

《环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法》(GB/T15432)

《公共场所空气中可吸入颗粒物(PM10)测定方法-光散射法》(WS/T206)

《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》(HJ/T212-2005)

《环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统技术要求及检测方法》(HJ653)

《环境空气质量检测点位布设技术规范(试行)》(HJ664)

《计算机软件开发规范》(GB8566-88)

《电机、低压电器外壳防护等级》(GB1498-78)

《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》(GBZ159-2004)

《工作场所空气中粉尘测定》(GBZ/T192-2007)

1.5建设单位

天津智易时代科技发展有限公司

二、项目设计

2.1总体设计

随着国发〔2013〕37号《大气污染防治行动计划》的印发实施,“扬尘污染”也逐步走入我们的视野。在我们生活当中,扬尘随处可见,扬尘可分为:港口扬尘、道路扬尘、施工扬尘等。港口扬尘的出现有很大一部分原因是因为我国工业化的快速发展,需要使用到的煤炭、铁精砂等材料增多,需要大型船运输送到各港口,完成各地对材料的生产需求。在装卸搬运等操作过程中,部分材料掉落导致港口区域内粉尘量的大幅增加,有关部门对于港口扬尘的监控、治理及管控力度不够,促使污染愈发严重。

长期以来,由于对港口码头环境的监管无法做到实时有效,导致扬尘污染严重。为了有效更好地做到监管防控,智易时代多年致力于扬尘监测研究,配合现有的数据平台及终端,设计有关港口扬尘项目监测的监控方案。

我们提供一种可以24小时实时监测、具有视频抓拍且存储功能的解决方案,即由天津智易时代科技发展有限公司自主研发生产的ZWIN-YC06扬尘在线监测仪和ZWIN-YCB06型β射线法扬尘在线监测仪。这两种仪器可将港口码头区域进行监管,并通过远程数据检测系统将数据搜集、汇总、分析。且仪器是多维一体化设备,我们不仅可以对扬尘做监管,同时还可以对风速风向、PM2.5、PM10、TSP、光照强度、噪声、温度、湿度等多个参数进行测量,真正实现有效监测管理和标准化执法。

2.2建设目标

国家相继出台有关“扬尘污染”方面的政策措施,力求对生态环境做到严格监管,有效治理。且人们也越来越重视环境的优良度,已不再满足于生活舒适,而是对生活的品质有了更高的要求,即“重生态、重环保”。

本项目的建设目标是:实现文件政策要求目标,在港口全面建设粉尘在线监测设备,大型煤炭、矿石码头粉尘在线监测覆盖率达到100%,使港口粉尘污染得到有效控制,以防控港口码头粉尘污染为核心,坚持全面设点、全省联网、自动预警,力争到2021年底前基本建成覆盖全省从事易起尘货种装卸的港口粉尘监测网,监测数据实现交通运输管理部门共享,实现分级实时查看数据信息,为精准执法提供了有效的数据支撑。且多地政府出台有关港口扬尘相关政策,如:长三角地区、京津冀地区、厦门、安庆市等。

2.3建设原则

在扬尘在线监测系统的方案设计中,我们主要遵从以下几个原则:

(1)系统可靠性。

系统的可靠性包括两个方面,一是系统运行的安全性,系统必须保证能够长期安全可靠稳定的运行;二是运用 GIS 软件进行开发采集数据精度的可靠性和符号内容的完整性。在系统设计、设备生产、调试等环节都严格执行国家、行业的有关标准和环保部门相关要求,在设计初期从技术角度保证设备的可靠运行。

(2)系统稳定性。

所有产品均为成熟稳定的产品,在配置成功的情况下能够实现无人值守,且能长时间稳定的工作。

(3)系统扩展性。

在初步设计时,就考虑未来良好的扩展性,以降低未来扩展的成本,使系统具有良好的可持续发展性。

  • 系统开放性

支持各子系统互连机制,系统可提供二次开发接口,与其它系统、产品进行集成。

  • 系统安全性。

系统的程序或文件有能力阻止未授权的使用、访问、篡改,或者毁坏的安全防卫级别,让数据存储更安全。

  • 系统高效性

系统能轻松完成海量存储的艰巨任务,数据存储时间长达一年,且可以实时查询并以Excel文档形式导出,让数据存储更高效便捷。

  • 系统实用性

系统数据组织灵活,可以满足不同应用分析的需求。可以真正做到能够解决用户所关心的问题,为生产实践、科研教学服务。

  • 系统易操作性。

系统的操作简单快捷、环节少,以保证不同文化层次的操作者能够熟练操作。系统有非常强的容错操作能力,使得在各种可能发生的误操作下,不引起系统的混乱。

  • 可管理性和可维护性

整个应用平台是由多个部分组成的较为复杂的系统,为了便于系统的日常运行维护和管理,在建设系统时具有良好的可管理性和可维护性是不可或缺的元素之一。

三、系统介绍

3.1系统概述

扬尘在线监测系统是一个物联网系统,主要由:感知层、传输层、应用层三部分组成。

(1)感知层:扬尘在线监测仪,主要指现场端在线监测设备,包括:颗粒物浓度监测仪、气象五参数监测仪、噪声监测仪和视频监控摄像机,对颗粒物浓度、气象参数、噪声和现场视频进行连续自动在线监测。

(2)传输层:主要指专用传输网络,通常采用有线、无线、3G 等方式传输各种监测数据。

(3)应用层:主要指监控中心,面向不同的客户端系统,在线监测信息监控管理平台可支持各种终端平台通过公网访问,实现基于 Web 端的污染源实时数据在线监测、现场图像和视频的监控、污染源超标报警、以及面向不同管理层的各种管理与统计分析。

3.2系统架构

天津智易时代科技发展有限公司的扬尘视频在线监测系统可以将两个及以上的道路段区域进行连接,多方位监控,并通过无线路由器将数据上传到一个服务器,方便运营商的操作与管理。

下图为扬尘在线监测系统的网络拓扑架构图。

HUB:集线器。“HUB”是“中心”的意思,集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。

NVR:网络硬盘录像机(Network Video Recorder)。NVR最主要的功能是通过网络接收IPC(网络摄像机)设备传输的数字视频码流,并进行存储、管理,从而实现网络化带来的分布式架构优势。简单来说,通过NVR可以同时观看、浏览、回放、管理、存储多个网络摄像机。摆脱了电脑硬件的牵绊,再也不用面临安装软件的繁琐。

DTU :数据传输单元 (Data Transfer unit)。是专门用于将串口数据转换为IP 数据或将 IP 数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。

Router:路由器,又称网关设备(Gateway)。是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器的路由功能来完成。因此,路由器具有判断网络地址和选择 IP 路径的功能,它能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。

3.3系统优势

扬尘在线监测系统基于对扬尘污染监控管理的需求而设计,系统优势主要体现在以下9点:

(1)监测终端系统集成了总悬浮颗粒物、PM10、PM2.5、温度、湿度、噪声、光照强度、风向和风速等多个环境参数。

(2)24 小时在线连续监测,全天候提供各路段的空气质量数据、图像、视频记录。

(3)超过报警值时能自动启动监控设备,进行视频抓拍记录,具有多参数、实时性、智能化等特性。

(4)通过传感网、无线网、因特网这三大网络传输数据,快速便捷地更新实时监测数据。

(5)基于云计算的数据中心平台汇集了不同区域、不同时段的监测数据、视频记录,具有海量存储空间。

(6)系统可进行多维度、多时空的数据统计分析,便于管理部门有序开展工作,同时也为建立道路扬尘环境污染控制标准积累数据,以推动对空气污染的长效管理。

(7)视频具有实时自动、智能的抓拍、存储功能,而且还具有视频扬尘叠加功能。

(8)扬尘在线监测仪主板升级,带有远程升级功能,数据多平台传输功能(可采取不同数据协议包同时上传多个平台;最多4个平台。)

(9)扬尘在线监测仪装有加热除湿采样头,水汽分离器,雾炮联动功能模块,报警功能模块,阈值设置功能模块。

四、云平台介绍

扬尘在线监测系统支持远程视频监控和扬尘在线监测。首先打开网址,进入天津智易时代在线监测系统的平台,输入用户名、密码进行登录。

登录进入扬尘视频在线监测系统界面后,可以清楚的看到界面显示分为两部分:一是左侧平台主菜单界面;二是右侧实时视频画面。

4.1电子地图位置呈现功能

设备的详细点位在实时地图以彩色水滴的形象展示,可结合电子地图确切的知道每个设备所在位置,通过点击电子地图上的设备图标就可以查看设备所带各项传感器采集的实时监测因子,包括总悬浮颗粒物、PM10、PM2.5、气象五参数、噪声、视频等,双击视频播放界面可以实现放大或缩小,方便用户直观查看区域内所有监测点的部署情况和环境质量状况。

同时可以在视频上叠加点位名称以及各实时监测的数据记录,既方便又直观,如下图所示:

4.2监测因子图形展示

展示支持折线图、柱状图、饼状图、表格等多种形式,展示的内容为各项监测因子浓度的实时与历史分钟值、小时值,方便用户查看时间段内各项监测因子变化趋势,同时可以进行监测点位之间的各项参数的对比分析,以及不同时期同一点位各项参数的对比分析,用户可以自主设定展示的时间区间,导出打印时支持选用JPG图片、PDF、EXCEL、WORD等多种文档格式。

4.3历史数据查询

系统提供历史数据查询功能,用户通过设置时间类型、站点、查询时间选项后,即可查看到所选择站点的历史数据信息,包括各项监测因子、数据更新时间等。用户可以实现对比某一个时间点某个监测点的监测值与其他监测点相同时间点的同比及环比数据分析,也可以显示同一监测点位1到24小时的均值情况,查询结果支持选用EXCEL文档形式导出。如下图所示。

4.4站点管理

用户在此模块可以实现监测点位信息的增、改、查、删等基本操作,点位信息包括监测点位名称、地址、经纬度、站点ID、所在区域名称等内容,实现点位信息的动态管理,区域与编号为锁定状态,可自行配置名称、经纬度、排名、公开、掉线预警等选项。

4.5设备监控

系统可以实现实时监视在线监测仪器是否正常工作,数据上传是否正常,从而清楚设备的运行状况及运行进度,当前端数据采集设备或仪器出现故障时,系统自动提供报警信息方便站点负责人及时知晓,并采取相应的解决措施,保证系统的正常、稳定运行。

4.6短信配置

此功能可以查看短信配置详情,添加条目可以新增加短信推送人员信息和发送内容,编辑选项可对接收短信用户推送内容进行管理操作,配置的信息内容包括预警信息、日报、状态预警、掉线预警,完成设置以后,列表中人员可以收到短信信息。

4.7污染物浓度预警

一旦各项监测因子浓度出现异常波动时,系统启动超标报警,同时启动超标抓拍与超标录音功能,对现场情况进行取证,为强化监理工作提供翔实可靠的依据。超标报警功能中分数据上下限与预警上下限,数据上下限为数据有效性判定标准值,超过界限的则被判定为无效。预警上下限为当监测因子不在设定值范围内一定时间之后,则会发送预警短信。

选择站点便捷,将预警上下限设定临界值,即可使用预警功能(0为默认)。

4.8污染物动态云图

由于不同工地间扬尘浓度不同,空气质量状况存在差别。系统基于各个区域内颗粒物监测数值,实时以污染物浓度云图形式渲染这种差别,云图取每小时点位数值,颜色采用空气质量指数AQI表示颜色,实现由“点”到“面”全面展示大范围内扬尘污染状况。

4.9统计分析

此功能可统计一段时间内监测点位的离线情况(包括离线次数,离线时长、最长离线时间等)及报警情况(包括超标数值、超标时间、超标排放量等)。

4.10用户管理

对于不同的角色设置相应权限管理,一个角色关联了一套操作权限。系统共提供了三种操作权限。

系统用户:拥有系统的所有功能操作权限;

管理用户:拥有部分业务相关的功能操作权限;

普通用户:只能进行系统中相关内容的查询操作,实现不同级别操作人员对数据访问范围和数据读写性的严格控制,建立统一用户管理平台实现所有用户的身份管理,包括用户个人身份信息、角色信息、电子邮箱、个人账号和密码。

五、硬件设施

目前我们扬尘监测终端设备主要有ZWIN-YC06系列扬尘在线监测仪和ZWIN-YCB06型β射线法颗粒物监测仪两种。

5.1 ZWIN-YC系列扬尘在线监测仪

ZWIN-YC系列扬尘在线监测仪可监测PM2.5、PM10、噪声、风速、风向、温湿度等多个环境监测因素(可选配),是集成颗粒物在线监测仪、数据采集板及信息平台等技术为一体的开放式污染源在线监测终端。

5.1.1适用场所

该仪器长期广泛适用于环境空气颗粒物的浓度监测,如 PM10,PM2.5,TSP(选配不同的采样切割头)等。

建筑扬尘、沙石场、堆煤场、秸秆焚烧等无组织烟尘污染源排放。

居民区、商业区、道路交通、施工区域等的环境空气质量的在线实时的自动监控。

5.1.2工作原理

ZWIN-YC系列扬尘在线监测仪采用的是激光散射法测量测量扬尘浓度。用精密流量控制的真空泵吸入大气中的测试气体送至传感器测量组件。传感器测量组件是以Gustav Mie粒子光散射理论为基础,结合微光电探测技术而制作的一套完整的空气颗粒分布浓度测量系统。

系统巧妙设计光敏感区作为粒子散射发生的场所,当粒子经过聚焦激光所形成的光敏感区后,粒子散射的光被探测窗口上的微光电探测器收集,微光电探测器把接收的光强度信号快速、准确的转化为等量电压信号,信号的密集度对应于粒子的单位浓度值,无组织颗粒物浓度值进行系数转换后通过数据接口实时输出。如下图所示。

5.1.3技术指标

名称 指标
供电方式 市政供电(220V)
工作环境温度要求 -20~55℃
工作环境湿度要求 15%RH~95%RH
PM10测量范围 0-10000㎍/㎥(可选配)
检出限 20㎍/㎥;分辨率:1㎍/㎥
温度测量范围 -20~55℃;检出限:1℃;最小分辨率:±1℃
湿度测量范围 5~95%RH;检出限:1%RH;最小分辨率:±1%RH
风向测量范围 0~359°;测量精度:±5°

5.1.4功能特点

  • 采用激光散射法测量扬尘颗粒物,响应速度快,量程范围宽。
  • 具有整点、连续、实时三种采样模式,且具有视频抓拍及存储功能。
  • 具有标准方法校准及自修正校准组合式校准功能。
  • 具有设备信息管理、数据管理及数据质控功能,方便大批量设备运行管理。
  • 监测设备因故障不能正常使用,在软件平台中具有自动报警功能,便于管理和维护。
  • 具有 GPS 定位,无线数据传输功能。
  • 利用扩散式测量技术,避免采样过程中吸附及材料干扰。
  • 具有量程漂移及交叉干扰自修正功能。
  • 实时在线监测,具有自动监控和报警功能。
  • 系统由智能控制器自动控制,节省人工成本。
  • 具有视频叠加效果,可实时调出监控画面,既显示点位名称,又可在视频中叠加各项实时监测数据,实现可视化数据管理。

5.2 ZWIN-YCB06型β射线法颗粒物监测仪

ZWIN-YCB06 型β射线分析仪/颗粒物浓度监测仪采用了β射线衰减的原理对粒子进行监测,可以实时监测环境大气中 PM2.5、PM10、TSP 颗粒物等的浓度水平。该仪器是目前国内各地使用最成功的一套监测平台系统。

5.2.1适用场所

该仪器长期广泛适用于环境空气颗粒物的浓度监测,如 PM10,PM2.5,TSP(选配不同的采样切割头)等。

建筑扬尘、沙石场、堆煤场、秸秆焚烧等无组织烟尘污染源排放。

居民区、商业区、道路交通、施工区域等的环境空气质量的在线实时的自动监控。

5.2.2工作原理

颗粒物(PM10/PM2.5)监测仪是根据β射线吸收原理设计的。β射线是一种高速电子流,当它穿透物质后,部分被吸收,导致强度衰减。在一定条件下,其衰减量的大小仅与吸收物质的质量有关,而与吸收物质的其它物化特性(如颗粒物分散度、颜色、光泽、形状等)无关,所以能直接测量大气颗粒物的质量浓度。

将强度恒定的β射线源在颗粒物采集前后分别两次穿过清洁滤纸和采集有颗粒物的滤纸,根据两次β射线被吸收的变化量来求得收集在滤纸上的颗粒物的质量。用闪烁计数器作为检测器对β射线通量进行计数,其计数频率的变化可表征β射线强度的变化,测量结果只取决于两次计数的比值和质量吸收系数,与β源的原始强度无关。

LCD :液晶显示器Liquid Crystal Display 的简称。LCD 的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒,下基板玻璃上设置TFT(薄膜晶体管),上基板玻璃上设置彩色滤光片,通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向,从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。

CPU:中央处理器Central Processing Unit的简称。是电子计算机的主要设备之一,电脑中的核心配件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。电脑中所有操作都由CPU负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。

5.2.3技术指标

名称 指标
供电方式 市政供电(220V)
工作环境温度要求 -20~55℃
工作环境湿度要求 15%RH~95%RH
最低检出限 5㎍/㎥
平行性 ≤5㎍/㎥(监测日均值小于70㎍/㎥),≤7%(监测日均值大于70㎍/㎥)
标准膜重复性 ±2%校准膜标称值
测量范围 0~10000㎍/㎥(可选配)
采样流量稳定性(24h) ±2%
采样流量准确度(1h) ±2%
空白滤纸重复性 ≤1%

5.2.4功能特点

  • 采用β射线吸收原理进行测量,测量结果准确可靠。
  • 仪器体积小、内置采样泵,在户外运行,无需建设站房。
  • 整点、连续、实时三种采样模式。
  • 小时值采样时间不少于 45 分钟,日均值采样时间不少于 20 个小时。
  • 触摸液晶显示分析仪采用 7 寸大屏幕液晶显示,全中文菜单、Windows 图形界面,操作方便。
  • 过程记录可存储近期有效的校准或维护过程的历史信息,含 USB 接口,方便数据导出。
  • RS232 数字输出,可通过数据采集仪进行计算机远程通讯,实现遥控监测。
  • 具有自动除湿和温度补偿功能。
  • 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。
  • 独特的 ODH 外部动态露点控制系统,提高了气溶胶传输效率。
  • 监测仪独特的结构设计,采样与分析在同一通道,避免了走纸造成误差。
  • 监测仪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。
  • 采用质量流量计测量流量,恒定流量采样,保证了测量精度。
  • 内部故障自动诊断和报警提示,也可以通过远程诊断并修复错误。
  • 系统断电后来电自动重新启动,恢复正常工作。

5.3对比分析

下图是天津智易时代科技发展有限公司两种终端设备的测量方式与市面其它设备测量方式的对比。

对比项 激光散射法 β射线法 称重法 振荡天平法
实时在线监测 支持 支持 不支持 支持
数据形成时间 1分钟 大于1小时 大于1小时 大于48小时
取样方式 光谱照射 滤膜照射 滤膜称重 称重
取样周期 实时 1小时 48小时 1小时
测点移机方便性 方便 不方便 不方便 不方便
维护频率 3-6个月 一周 24小时 一周
市面价格 中低(3万~8万) 中高(8万~20万) 低(1万~3万) 高(50万~100万)

首先我们可以清楚的看出,目前我们自主研发的两种设备均支持在线实时监测,数据形成时间低于测量其他方式。其次我们设备的取样周期小于其他测量方式,在移动方便性上,我们的设备方便移动,具体可根据测试环境做出选择。然后我们设备的维护频率低于其他测量方式的维护频率,稳定性更好,维护频率周期更长。最后在价格上,我们的设备价格相对低于其他产品,且实用性更高。

通过以上分析可以看出,无论是从实用角度出发还是从经济角度出发,以激光散射法和β射线法为基础的设备是为监测环境中的首选。且我们的设备在数据监测标准上也是严格按照国家及地方政府的监测标准,经过长时间和大量道路段现场的数据对比,天津智易时代科技发展有限公司监测设备与国控点发布的PM10数据对比误差已控制在20%以内。

5.4设备优势

  • 粉尘传感器具有颗粒物浓度连续监测、定时采样以及粉尘浓度超标报警等多种功能。仪器内置鞘气保护气路,防止光学终端受到污染,配合自校功能,测量稳定可靠。
  • 设备具有联动功能,扬尘监测数据超标时,联动设备实现自动或手动控制降尘设备,实现及时控尘。
  • 监测数据存储时间可不少于 3 个月,同时支持U 盘数据导出。
  • 设备外壳采用304不锈钢箱体,经盐雾试验后,无腐蚀现象。
  • 设备配备液晶触摸显示屏,可本地查看数据,支持实时展示和历史查询功能。
  • 传输方式:采用无线通讯,具有断线自动重连功能。
  • 原始数据存储时间不少于6个月,视频文件存储时间不少于3个月
  • 数据有效采集率不低于85%
  • 设备全部结构模块化设计,便于搬运和安装。
  • 设备采用泵吸式采样方式,使得进入气路监测的气流均一而稳定。

5.5配件设备

5.5.1视频监控单元

 

 

 

 

 

视频监控摄像头

ZWIN-YC06扬尘在线监测终端在国内率先采用平台式管理方式为核心的视频监控系统,采用专用视频压缩芯片,图像清晰,图像采用自主优化 H.264图像压缩方式,视频压缩效率高。标准分辨率1280*720像素,最高达 1920*1080像素,并可自定义。带有音频接口,支持音视频同时传输监控。

  • 可将数据叠加至视频画面,使中心的监控系统能够实时监控图像信息与数据,可实现定时图片和超标图片抓拍功能。
  • 通过选中设备查看与其对应的摄像头视频图像,带云台的设备可以控制摄像机云台进行查看位置自由调整,云台具备设置和调用自动归位功能。
  • 摄像头夜间可视距离大于100米,配备可见光和红外补光,支持全彩,

5.5.2LED显示屏

设备配备有LED显示屏,便于现场实施掌握和了解环境质量状况,可以选择单色、双色、三色、全彩,尺寸可定制,可选择边框、室外/室内安装等。

5.5.3设备外观和支架

设备采用高强度铝型材制作,结构牢固可靠;支架采用高强度防腐蚀不锈钢制作,全部结构模块化,便于搬运和安装;

由于设备户外安装,完善考虑避雷、防雨等措施,设备按照高度2-3米,设备安装周围敷设防护栏,防止人为破坏。

六、安装选址

6.1点位布设

本项目中,点位的设置及选址,主要依据《XXX省港口粉尘在线监测系统建设技术要求》:

6.1.1点位设置

  • 根据GB 16297规定,应在粉尘无组织排放源下风向设监测点,同时在排放源上风向设参照点,附近已有环境监测点的可利用已有监测数据,
  • 根据码头堆场面积确定监测点数量,堆场面积小于等于1万平方米的至少设置2个点位;1万至5万平方米的至少设置3个点位;5万至10万平方米的至少设置4个点位;10万至20万平方米的至少设置5个点位;大于20万平方米的,在20万平方米至少设置5个点位的基础上,每增加10万平方米至少增设1个监测点(不足10万平方米但大于5万平方米的按10万平方米计算)

6.1.2点位选址

  • 根据HJ/T55要求,监测点位设置应符合“1+n”原则,其中“1”为厂界监测点,“n”为港区内监测点。
  • 厂界监测点的设置应满足环保部门光晕环境空气质量监测的需求,符合GB 3095、HJ 655的相关要求。
  • 港区内监测点应设置于码头厂界范围内,且可直接监控码头堆场主要生产活动的区域。
  • 港区内监测点位设置宜选择在码头主要装卸作业点、主要的车辆入口和散货堆场,其中至少一个监测点应设置在码头主要装卸作业点5~15米处。
  • 监测点位应设置在码头主导风向(一般采用污染最严重季节的主导风向)的下风向的浓度最高点。
  • 如主要装卸点作业时有喷水作业的,监测点位设置时应避开喷水的影响。
  • 监测点设置在堆场边界的,若堆场边界设有围挡或防风抑尘网,监测点通常设于围挡外任意可能浓度最高的处,亦可设于车辆出入口或围挡开口处;无围挡堆场监测点可设于边界外任意可能浓度最高点处。
  • 当与其他装卸易产生粉尘污染货种的码头相邻时,应避免在相邻边界处设置监测点。
  • 监测点的位置不宜轻易变动,以保证检测的连续性和数据的可比性。
  • 在监测点周围,不应有阻碍环境空气流通的高大建筑物、树木或其他障碍物。从监测系统采样口到附近最高障碍物之间的水平距离,至少应为该障碍物高出采样口垂直距离的两倍以上。
  • 监测点附近应避免强电磁干扰,周围有稳定可靠的电力供应,方便安装和检修通信线路。
  • 监测点的设置应避免对企业安全生产造成影响。

6.2安装要求

  • 施工现场应做好监测仪的地基及护栏建设。
  • 监测系统采样口距地面的高度应在3m~15m范围内,安装点周围不能有高大建筑物、树木或其他障碍物阻碍环境空气流通,一般情况下,周围5米内不得有遮挡。
  • 安装点附近无强电磁干扰,周围有稳定可靠的电力供应(220V市电),通信线路方便安装和检修。
  • 监测仪应有防雷和防电磁干扰的设施,防雷接地装置的选材和安装符合YD5098标准的相关要求。
  • 设备安装点应地处相对安全和防火措施有保障的地方。

6.3系统验收

监测系统在线安装并正常运行后,参照HJ655要求进行温度测量示值误差、大气压测量示值误差、流量测试、参比方法比对测试等系统进行调试工作,使系统技术性能指标满足文件要求,以便后期验收。监测点完成联网测试后,再接入地方环保监测系统。

七、服务方案

7.1服务目标

我公司售后服务点位于天津市西青区海泰绿色产业基地,公司配备专业现场服务人员和运维人员,保证现场设备安装顺利进行,定期对设备进行科学维护,对设备售后问题及时响应,到达现场解决实际问题。

作为本次项目的建设方,我们借助完善的技术支持与运维售后服务体系,为用户提供及时、方便、全面、有效的支持与服务,保证项目建设任务的顺利完成,达到项目建设目标,并依照项目需求持续1年的服务,服务日期自合同签订日起1年。提交完整的系统运维方案,说明系统运维的目标与运维工作流程,运维服务内容,运维保障等内容。

本次项目建设内容专业性强,对于实时、运行中实际可能遇到的各种问题,我们组建的现场安装组合售后运维组将会对此服务,进行全程负责,采取合理的服务策略,通过适当的技术措施和管理手段,实现既定的服务目标:

  • 保证系统的顺利实施。
  • 保证系统的高可用性,方便用户使用。
  • 保证系统的稳定运行。
  • 保证系统的可持续扩展能力。

本着:“替用户着想,为用户服务,对用户负责”的客户服务理念,坚持尽最大的努力,使用户得到满意的产品、满意的工程、满意的服务、满意的投资回报。

7.2服务内容

提供软硬件安装服务、产品升级服务、各类应用与技术现场咨询、远程维护、现场维护、日常运维等多种服务。

7.2.1现场服务

我司专业的技术人员现场进行点位勘察,确认设备安装点位,与甲方沟通协调设备供电、安装实施方案、流程、安装时间等问题,随后安装组人员到达现场确认安装环境,提前准备安装事宜,确保安装环境无杂物干扰,现场供电方便,等待设备到达现场。待设备到达现场后,安装组人员开始安装,如遇突发事件,则按应急预案处理。

7.2.2产品设备运维服务

(1)设备日常维护(包括定期清洗、校准、检查、更换耗损件等)。

指派专人维护,每周日常巡查至少一次,保证设备及各零部件固定牢固;保证设备外观整洁,尤其是冬天,及时清理积雪;每次巡查时均需检查设备供电及网络通讯情况,以保证设备正常运行,且为方便记录整理及对设备进一步改善,维护人员将每日填写维护日志,以便相关人员查询。

(2)每月全方位巡检

除日常维护外,我公司还将安排1-2名人员,每月对设备进行一次全方位的“体检”,检查各仪器工作状态及时更换异常配件,并对仪器周边不合理现象及时清除并做好检查记录。

具体内容安排如下:

①定期查看各站点设备是否齐备,无丢失和损坏;检查接地线路是否可靠,排风排气装置工作是否正常。

②定期检查采样和排气管路是否有漏气或堵塞现象,分析仪器采样流量是否正常。

③定期检查各分析仪器的运行状况和工作参数,判断是否正常,如有异常情况及时处理,保证仪器运行正常。

④对二氧化硫、一氧化碳、臭氧、氮氧化物传感器进行零点、跨度检查,如果漂移超过国家相关规范要求,需要进行校准。

⑤定期检查外部环境是否正常,有没有对测定结果或运行环境存在明显影响的污染源。

⑥检查电路系统和通讯系统,保证系统供电正常,电压稳定。

⑦检查各站点的通讯系统,保证各站点与远程监控中心的连接正常,数据传输正常。

⑧保证及时清除各监测设备周围的杂草和积水,当周围树木生长超过规范规定的控制限时,应及时剪除对采样或监测光束有影响的树枝。

⑨经常检查避雷设施是否可靠,各微站是否有漏雨现象,气象杆和天线是否被刮坏,外围的其它设施是否有损坏或被水淹,如遇到以上问题应及时处理,保证系统能安全运行。

⑩检查设备的安全设施,做好防火防盗工作,每周对微站附近环境卫生进行检查,及时保洁。

(3)每季度“大型”清洗

除日常清洗外,每季度至少对设备进行一次“大型”清洗,如风机、探头等。

① 做好安全措施及防火防盗等工作。

② 专人专业操作,以防不当操作引起意外发生。

③ 成立专门运维部门,对突发事件快速响应。

(4)每半年工作内容

①检查空气站分析仪相对湿度、温度传感器和动态加热装置是否正常工作。

②对气态污染物监测仪进行多点校准,绘制校准曲线,检验相关系数、斜率和截距。

③检查设备的安全设施,做好防火防盗工作。

④对仪器显示数据和数据采集仪之间的一致性进行检查。

(5)每年工作内容

①对所有的仪器进行预防性维护。

②编制年度运维工作报告,编制数据年度分析报告。

(6)云平台运维服务

指派专人运维,对各监测站点数据进行日常审核、上报。每天两次远程查看各站点数据,并进行记录(上午和下午各一次),通过数据对对监测点位周边环境、监测设备运行状况、联网状况等问题进行远程诊断。

①通过平台运行情况判断采集系统对数据的采集传输状况是否正常。

②当发现运行数据有持续异常值时,立即反馈给甲方相关人员,并以最快的速度及时解决。

③依照仪器分析所得数据判断仪器运行情况。

④依照故障报警信号判断监测点位的现场状况。

⑤每月做好数据备份工作。

⑥建立日常运维档案,对每日的云平台运维情况进行记录。

⑦根据数据监控撰写常规分析报告(包括日报、周报、月报、年报等)。

、培训方案与计划

我司将与甲方商讨指定有关本次项目的培训事宜,共同制定更合适的培训计划,结合项目的实际情况,提供适合本系统(包含硬件监测设备及软件平台)建设、实施和应用的培训大纲、教材和课件,实施培训计划工作。

培训按照实际情况,分级、分类、分阶段并分层次组织对管理人员、业务人员、技术人员等进行培训。在培训内容中,强调对监测设备以及系统平台管理的使用和制度的培训。

8.1培训内容及达到的效果

  • 对监测设备及平台软件的操作方法、各系统软硬件安放位置进行详细的了解和实际操作。
  • 对系统(包括硬件监测设备及软件平台)出现问题的基本判断和判断方法的演示。
  • 非核心系统(包括硬件监测设备及软件平台)的安装调试。
  • 培训完成后组织对相关使用人员的考核,以上各部分相关人员需熟悉并达到要求后可上岗。
  • 同时,我方也会对培训工程师的满足度进行调差,若不满意的工程师,我方会及时调整,直到满意为止。

8.2培训承诺

  • 我公司承诺提供软件平台与硬件设备整个系统的技术培训服务,并达到预定的培训目标。
  • 我公司将根据用户需求提出相应的培训内容及计划,并实施培训。
  • 我公司承诺提供技术水平高、质量高的集中培训服务。
  • 我公司承诺在质保期中,对用户工程师不定期进行培训,并对使用中遇到的问题及时解答,每年培训次数不少于3次,每次培训时间不少于1个工作日。

8.3 培训对象和目标

(1)系统使用人员

通过培训使系统使用人员(政府内部项目相关人员同样会进行培训,查漏补缺)了解项目总体概况、应用范围,使最终用户熟悉系统主要功能,达到熟练操作程度(主要是平台软件的使用)。

(2)系统管理人员和系统维护人员

通过培训使用户方相关人员及我方负责系统管理和系统维护的技术人员,了解系统的结构、组成、配置、主要功能等,使其能够独立进行系统配置、操作维护、运行管理、故障分析排查等工作,掌握一定的系统性能优化和升级方法,并对其每日、每周、每季的工作进行详细部署,从技术上和管理上保证系统的正常运行。

(3)相关用户

通过培训,使甲方中、高层领导等相关人员掌握针对他们开发的综合信息查询,使之通过软件平台即可了解与其管理工作密切相关的数据,提高工作效率。

(4)人工网格员

如果后期监控网格与人工网格对接,我方会要求人工网格员也参加的培训中,使之可以保持高效率的工作。

(5)其他人员

如果涉及到用户要求的其他相关人员也可参加培训。

8.4培训方式

我公司将为用户提供现场培训、授课教室培训等多种培训方式,而非单纯的教室讲课式的培训。

(1)现场培训

我公司将在系统和设备安装调试完毕后进行现场培训,安排专业人员,对如何进行系统和设备的调试、维护、排除故障进行指导和演示,并对用户进行实际操作培训。

现场培训的人数和时间根据用户的实际掌握情况进行合理调整,直至能够独立使用和维护;且现场培训将考虑和系统相关的专业培训,以及其它技术培训的相互配合性。

(2)授课教室培训

授课教室培训是将用户方邀请至我公司专门的培训教室,主要包括系统操作使用培训和系统维护管理培训。

系统操作培训一般在系统交付使用,试运行前进行,对系统主要操作人员进行以系统功能操作、使用为中心内容的培训,培训采用面对面集中授课方式进行。

系统维护管理培训:针对系统管理员和维护人员进行面对面集中授课培训。

8.5培训师资

我公司将派遣本项目项目经理作为培训教师负责本项目的培训,培训教师具有深厚的理论知识和丰富的项目经验,以及丰富的教学经验,能够充分满足各类用户培训的要求。

8.6培训地点

培训地点由我公司与用户方协商确定,可安排在项目现场或我公司专用培训教室。

项目现场培训:我公司与用户方共同选定培训地点,进行培训;

我公司专用培训教室:我公司提供一流、专业的培训教室,用户方安排学员来我公司接收培训。

8.7 培训时间

如甲方人员配置充足,且有配合的时间,在项目的安装调试阶段,今后负责系统维护的有关人员即可参与到项目中,我公司在项目实施过程中,同步对用户进行相应培训。

系统安装、调试完成,可正式投入使用前,安排对甲方及我方各类用户(系统操作人员、系统管理人员、中/高层领导等)进行系统使用培训。

8.8 培训质量保证措施

除了有组织保障外,为了确保培训质量,还将采取下面的措施以达到更好的培训效果:培训前了解学员的IT知识和应用能力背景,有针对性地制定教学内容和课程计划;认真准备培训教材,力求做到不遗漏一个要点、一个细节;培训中安排答疑、讨论和实际操作时间,以达到充分交流,教学重点突出的效果;采用每门课程同时有主讲与辅讲两名老师在场的讲课方式,便于当场解答学员的问题:培训中将对学员进行培训效果问卷调查,了解和评估培训效果;对效果不佳的培训内容,及时找出问题,通过重讲、更换教师或其他途径加以解决;如果用户有需求,也可以安排进行培训考核;考虑到培训可能存在内容遗漏或学员在较短时间内不能消化,培训结束后学员可通过热线(电话、传真、电子邮件)继续提出问题,我公司负责解答。

、售后服务与人员设置

在项目安装调试完成后,针对本项目的用户支持响应,我们会设立专门的热线电话、传真、电子邮件信箱作为服务相应接口,接收客户有关的服务请求和投诉,当用户在使用我公司产品时遇到疑难问题或网络出现不正常状态,可通过我公司提供的技术服务热线电话022-23778895获得我公司技术服务中心的技术支持和帮助或直接拨打技术人员电话13931572953。在接受到客户的服务请求后,我公司会在第一时间内通过电话帮助用户进行故障定位,并提出解决方案,最终指导用户排除故障;同时我方还会成立专门的运维售后组对项目服务的后续工作进行支持,配置相应的专员及车辆,日常按要求对设备进行巡检、维护,且当子站出现突发故障时,能达到及时响应,最快时间内赶到现场对故障进行处理,恢复正常运行,若仪器无法正常运行,运维售后服务部门能在24小时内提供并更换相应的备机、耗损配件,保障各站点正常运行,对于重大事故,且严重影响到系统运行或无法运行,双方协商组织有关领导和相应技术人员到达现场实地考察,互相研究协商后确定解决方案。

十、质保措施

10.1 质量管理模式

质量管理体系符合标准:ISO9001:2008标准

10.1.1 质量体系的实施与运行

为了保证公司质保体系能长期有效运行,首先在组织和人员上得以保证,管理者代表主要负责ISO9001标准的实施、运行、检查、总结和考核。经过专业培训具备资格的内部质量体系审核人员,分布在各个生产车间和相关的职能部门,为企业质量体系运行起到了关键作用。

每一名质检人员从计量管理、原材料检验、配套件和外协件检验到产品检验;从工装检验、工序检验到设备的调试校准管理;从对不合格品的控制和产品合格证书、资料管理及质量记录等内容都按照标准严格执行。

10.1.2 质量控制管理

公司设有专门质检环节,从材料进厂、过程控制直到产品出厂每一步都有相应的人员进行检测把关,在每个产品的每道工序中,都有相应的质检手段,组成了严密的质量控制网络,形成了强有力的质量监督体系。为保证企业的产品质量,大到整体设备,小到螺丝螺母,我们都严格按照ISO9001标准要求对其进行资格认定。

10.2设备校准方案

(1)出厂校准

设备在出厂时,会在模拟大气舱里做设备老练测试,对设备的一致性、平行性做对比测量,稳定至少48小时后会在项目上使用。

(2)现场校准

  • 指示性监测,初期进行现场标定,每季度进行一次气体模块校准,每周进行一次数据检查,以确定传感器漂移的早期证据。
  • 合规性监测,调试时进行初始现场校准,每月一次的气体模块校准和每日数据检查,以便及早地发现传感器漂移。
  • 设备如果想要获得更高的精准度,就要提高校准频率,我们推荐两种校准模式:
  • 标气校准:确保仪器的读数精确到已知浓度的目标气体。标准气体的流量、浓度控制可通过以下方式实现:a)有一定浓度的标准气体(直接法),或b)获得标定气体浓度较高的标定气瓶,然后使用气体稀释标定器)稀释至目标浓度(稀释法)。传感器对量程气体的响应稳定后(15至30分钟),调整设备的修正系数,使仪器读数与量程气体浓度相符。
  • 平台校准

在设备出现一些数据异常,如监测数据倒挂(PM2.5监测数值>PM10监测数值),监测数据出现负值等,我们在这里 称之为“无效数据”在平台服务器接收到这些数据时,会自动做数据清洗,放弃这些无效数据,并在记录平台日志中。

10.3措施与承诺 

(1)我公司承诺对所供设备的质量标准按国家有关质量技术标准及相关法律、法规和规定的要求执行,杜绝假冒伪劣产品。

(2)保证我公司产品符合采购单位的设计要求。

(3)保证不以任何形式及方法转包他方。

(4)保证供货时附有设备详细清单,包含各单元详细的仪器名称及材质,包括品牌、型号、规格参数、详细配置、制造商、数量、备品备件及专用工具等。

(5)供货时保证我们所提供的产品为符合《招标货物一览表》中的规格型号及配置要求(包括零部件)的完整、全新、功能齐全的产品。

(6)保证设备出厂时公司出具相应的检验报告、检验合格证。

(7)在双方签订的合同、技术协议中规定的质保期内,用户在正常使用本产品时出现非人为损坏的质量问题,我公司提供保修。

10.4售后服务保障承诺书

制造商售后服务承诺

保修期内:

质保期为产品验收后1年内。

  • 保证系统的顺利实施。
  • 保证系统的高可用性,方便用户使用。
  • 保证系统的稳定运行。
  • 保证系统的可持续扩展能力

A、系统日常维护(包括后台、设备)

B、数据库增删改查、汇总统计、上传导出

C、系统定期备份、定期防毒、插件升级、软件巡查服务

D、技术支持、疑难解答、日志记录、在线文档生成

E、突发事件快速响应: 当设备出现故障,必须在1小时之内响应,2小时内赶赴现场对事故进行处理。若仪器故障6小时内无法排除解决,我方会更换相应的备机,保证各站点的正常运行。

保修期后:以顾问形式提供免费的远程技术支持。

 

 

 

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