枣庄技术方案与协议.docx
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枣庄技术方案与协议
生态环境空气质量监测系统
技术方案与协议
编号:
甲方:
乙方:
北京东创旭新测控技术有限公司
日期:
二零一五年十月三十日
一、概要
1.1背景
在经济迅速发展和人们生活水平不断提高的同时、地区不断出现不同程度的空气污染等环境问题,严重影响了人们的身体健康和生活质量。
大气中的负(氧)离子和甲醛、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)的含量是判断空气污染环境好坏的重要指标。
其中负(氧)离子是大气中的有益因子,被誉为“空气维生素”,能够通过人的神经系统及血液循环,对人的机体生理活动产生影响。
甲醛是一种对皮肤粘膜有刺激作用的有毒物质,皮肤接触容易引起过敏性皮炎、色斑、坏死,在吸入过多的情况下,甚至容易引发鼻咽肿瘤。
一氧化碳(CO)极易与血红蛋白结合,形成碳氧血红蛋白,使血红蛋白丧失携氧的能力和作用,造成组织窒息,严重时死亡。
二氧化硫(SO2)是最常见的硫氧化物,大气主要污染物之一,可使呼吸道疾病发病率增高,慢性病患者的病情迅速恶化。
随着国家制定的各种环境保护政策及法规的颁布实施,地方政府在对辖区内的环境治理日益重视的同时,加大了对环境监测的投资力度,陆续规划安装了大气环境质量监测地面站,实施城市空气质量预报。
1.2意义
采用我公司的空气测量系统技术方案后,可对空气中的负(氧)离子和甲醛、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)进行24小时全天候的连续监测。
这对空气质量的了解和控制将发挥更重要的作用。
使地区的空气质量监测能力达到新的水平,对地区人们居住环境有了更全面的了解,确保地区环境质量有个明显的好转,从而有利于人们的身体健康,有利于地区各项事业向可持续发展。
1.3简介
该方案采用了以美国与中科院最新合作理论研究成果研制的IM8XX系列负(氧)离子测量仪,符合国际通行技术规范,各项技术指标均达到国际先进水平,产品采用了独特的采集筒电容器和纯进口信号处理单元,离子电荷转化效率高,电荷采集稳定。
整套方案高效合理融合负(氧)离子测量仪和甲醛测量仪、一氧化碳(CO)测量仪、二氧化硫(SO2)测量仪为一体,具有高抗干扰性能和高稳定性,具有测量准确、环境适应能力强,可长期在野外各种天气条件下不间断工作。
创新的工艺设计,维护极为简单,数分钟即可完成拆卸、清洗工作,极大减轻日后维护工作量。
机箱面板安装有LED显示器直接显示大气气负(氧)离子和甲醛、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)的浓度。
仪器外壳用优质钢板制成,美观耐用,十分适宜于公园、绿地、森林等生态环境项目使用。
。
1.4功能
本方案主要采集大气负(氧)离子浓度,研究大气负离子与环境的关系,并且可以实时监测空气甲醛、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)的浓度。
系统在多点加设测报机,连续采集数据,并实时将数据传送到LED大屏幕进行发布。
大气中的负(氧)离子对身心健康有极大好处,通过负离子数据的显示与发布,让人们了解到空气指标,并清楚地知道哪里的负离子浓度最高,哪里的空气质量污染物浓度高,有效指引人们最大程度呼吸到健康空气,充分实现环保部门的职能价值。
第二个作用,通过本系统,环境部门可以将监测的数据进行保存,利用科学的方法进行分析,研究出大气负离子和甲醛、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)浓度与区域环境(温度、湿度、季节、气候、植被)的关系,这种基于实际数据的研究,有利于科学地提高环境理论水平,对解决环境问题提供新思路。
各环境要素之间存在一定的关联性,可以从这些指标来综合分析区域治理对环境的改善程度。
研究结果不仅能反映当前环境的现状,也可从各环境要素之间存在一定的关联性来分析环境中存在的某些问题,这些设备为环境理论研究提供充足的素材。
因此,从一定程度来,整个系统,尤其是软件后台,不仅仅只能测量显示某个环境要素数值,它应该还是一个多功能的研究平台、数据平台,支持单位的理论研究,发现一些环境问题,并提出解决方案。
1.5特色
准确性:
本机采用先进的圆筒电容结构,采样数据灵敏准确。
可靠性:
整套方案属在线监测系统,需在无人执守状态下长时间连续工作。
系统的稳定性、可靠性直接影响到数据的可信度,极为重要。
为此系统采用了多种可靠措施来保证系统运行稳定、可靠。
开放性:
系统具有良好的标准性、开放性、集成性、安全性、可扩充性及可维护性。
标准性:
系统在软硬件及通信协议等方面都采用国内外及行业标准,自定义协议亦清晰明了,以保证兼容多家产品及二次产品开发。
安全性:
采用符合国际标准的耐压、抗浪涌电压冲击、抗雷击、抗强电磁干扰和其它抗干扰措施。
扩展性:
系统具有良好的升级换代性能,继续发挥工作。
易用性:
系统的后台软件基于Microsoft的Windows操作平台,是标准B/S架构的管理系统。
人性化的图形界面简洁、友好、直观,用户易学易用。
二、系统设计
2.1总体方案
系统分为前端空气采样设备(简称前端设备)、显示屏、后台控制系统、发布系统。
一、前端设备
前端设备包括负(氧)离子测报系统、甲醛测量仪、一氧化碳(CO)测量仪、二氧化硫(SO2)测量仪、前端主板、通讯模块、电源等部分。
负(氧)离子测报系统独立安装,测量负(氧)离子含量、温度、温度三项空气指标。
负(氧)离子测报主机兼前端设备主机,接收来自:
甲醛测量仪、一氧化碳(CO)测量仪、二氧化硫(SO2)测量仪的测量信号。
负(氧)离子测报主机对所有数据打包处理,并通过GPRS无线装置,将数据发送到服务器。
甲醛测量仪、一氧化碳(CO)测量仪、二氧化硫(SO2)测量仪安装在百叶箱内,百叶箱与负(氧)离子主机通过电缆连接,百叶箱固定在需要测量的现场。
为了降低工程难度、减少施工对环境的破坏性,前端设备采用无线通讯方式。
百叶箱仅需一根220V电源线即可正常工作。
负(氧)离子测报主机采用485总线控制技术,各设备之间采用协议通讯,独立工作,相互隔离性好,一个设备损坏并不会影响到其它设备工作,设备的升级换代也简单易行。
采用485总线制工作方式的另一个优势是系统扩展性好,可随时增加或减少设备。
二、显示屏
显示屏采用户外型、超高亮度LED点阵显示屏。
本系统采用96*160点阵显示屏,直接显示空气负(氧)离子浓度、甲醛浓度、一氧化碳(CO)浓度、二氧化硫(SO2)浓度、温度、温度。
LED屏幕约2平米,整体美观大气,具有较好的显示宣传效果。
显示屏内置无线通讯模块,采用无线方式与前端设备进行通讯。
在有限距离内,无线通讯是最方便的一种通讯。
配置有无线通讯功能的显示屏也仅需一根220V电源线即可工作。
显示屏的位置也可以随意移动,以使宣传达到更好的效果。
另外,显示屏可以有多种形式,或者多块显示屏,本系统均能支持。
三、后台控制系统
后台控制系统支持用户以远程方式对前端设备进行数据备份、数据观察与分析。
前端设备能连续保存30天左右的数据,超过30天后,数据需要保存到后台系统的电脑中,前端设备将以GPRS方式将数据传回后台电脑保存到数据库和文件中,形成历史数据,系统提供软件工具对这些历史数据制成曲线,进行分析与查询。
四、发布系统有两种,第一种是通过环保局支持的运营商进行信息发布。
这种数据是一种主动信息发布,比较权威,影响面大,效果好,但需要与环保局官方进行洽谈与研究,通过审批手续,获得其支持与权限才可行。
第二种是能过系统建设公司在公网上进行信息发布。
这种信息发面以网站或数据资源形式提供,当有用户查询时,登录到该系统,即可查到相关信息。
作为宣传使用时,工作人员可以用手机或电脑登录到该系统,直接将数据显示给用户观看。
另外,如果给用户安装一个客户端软件,分配好权限,用户自己也可以直接观看数据信息。
显然后者可操作性更强、更灵活,如果用户客户端界面漂亮、数据展示多样,也能起到很好的宣传效果。
2.1.1无线连接显示方案
直接无线方式采用独立的无线模块来构建小区域的无线网络来实现信息互通。
前端主板则可以利用无线模块直接将信息送给显示屏,无需中央主机过渡。
该方案优点:
独立性好,各检测点、显示点互不干涉;
无需中央控制主机,无需移动网络,前端主板与显示器直接通讯;
仅增加无线通讯模块(收、发成对),无通讯月租费用;
安装容易,电源就近接入,无需布通讯线,不破坏景点环境;
该方案缺点:
通讯受距离限制,小于300米。
安装前需要对周边环境进行考查、测试。
2.1.2有线连接显示方案
前端主板与显示屏采用一对双绞线方式连接,采用485总线形式进行通讯。
该方案优点:
485通讯为工业标准,经多年使用,技术成熟,性能稳定;
一次性安装,永久使用;
无使用费用;
无需中央控制主机,前端主板与显示器直接有线连接;
该方案缺点:
通讯受距离限制,小于1000米。
需要布线,可能破坏环境或景点。
2.2PM2.5测量仪
2.2.1CW-HAT200手持式PM2.5测量仪
⏹产品描述
CW-HAT200手持式速测仪专用测量普通环境中PM2.5及PM10浓度。
数字显示,实时直读粉尘浓度。
该仪器利用光散射式成像原理及电子切割技术,60秒采样,高精度测试两种颗粒物浓度。
可广泛适用于公共场所及大气环境的测定,还可用于空气净化器净化效率的评价分析。
其自带的外置温湿度传感器可实时测试空气湿度,并计算由空气湿度引起的浓度误差,最大限度提高测量精度。
解决因空气湿度大,水分与颗粒物结合,使颗粒物粒径变大引起的误差问题。
产品测试精度高,性能稳定,连续测试时间大于3小时,操作简单方便,智能识别自动关机(7—10分钟停止使用则自动休眠),节省电量。
⏹规格参数
测试对象:
PM2.5、PM10
量程:
0~500ug/m3
采样原理:
光散射
重现性误差:
相对标准误差<20%
检测灵敏度:
1ug
测量误差:
±20%
浓度单位:
微克/立方米
采样时间:
60S
电源:
可充电锂离子电池,7.4V/1200mAh
或AC/DC适配器(输入AC110~220V,输出:
DC9V/1.5A)
电池工作时间:
连续测量时间大于3小时
外形尺寸:
93(W)×46(D)×180(H)mm
重量:
600克
环境条件:
工作环境:
5~45%,<90%RH
储藏环境:
-20~60℃,<90%RH
2.2.2PMC03在线式PM2.5测量仪
⏹产品描述
PMC03是PM2.5远程智能监控系统的核心元件,为用户提供了实时准确的PM2.5数据,并通过RS232接口、将测量的数据传送给PC终端,从而实现在线连续实时远程监控。
它可广泛应用于污染源监测、环境监控、空气等级分析等各种领域。
PMC03型PM2.5检测仪是本公司基于深圳市赛纳威环境科技有限公司世界领先的光学及电子模块,辅以先进的工艺,研发而成的一款优秀产品。
用户可根据不同需要增加或减少控制终端,接上电源即可实现实时远程自动监测。
该系统具有测试精度高,性能稳定,操作简单方便,在国内外均处于领先地位。
⏹规格参数
●分辨率:
1ug/m3;
●量程:
1~500ug/m3;
●采样时间:
无限制;
●测量精度(误差):
≤±10%;
●重复性(一致性):
≤±10%;
●采样流量:
0.2升/分钟;
●数据更新频率:
1~3分钟;
●数据接口:
RS232(波特率:
9600bps);
●超限报警:
可根据自己的要求任意设定;
●工作电压:
DC5V±5%,纹波≤50mV,电流≥200mA;
●工作温度:
–10~60℃,湿度:
0~90%RH(无凝露);
●储存温度:
–20~80℃,湿度:
0~90%RH;
●重量:
≤7Kg;
●体积:
400*300*250mm(长、宽、厚);
●寿命:
>50000小时;
2.3负(氧)离子测量仪
2.3.1IM02手持式空气负(氧)离子检测仪
⏹产品描述
北京东创旭新测控技术有限公司打破国际产商技术垄断,在大气负离子测量领域实现技术跨越式提高,并完全超越国际通用技术水平,在小型手持式设备领域中创造性开发出全球唯一一款使用先进筒电容技术的产品---IMH02系列负离子测量仪。
IMH02系列负离子测量仪采用了独特气流缓冲技术(专利),气流稳定,离子流捕捉可靠,其测量稳定性在手持式离子检测仪中独树一帜。
IMH02型负离子检测仪不仅工艺精湛、外壳小巧、简单易用,而且一致性好、可靠性高、适用性强,能方便对大气离子进行专业的分析与研究,也能对矿石、负离子粉等物体击发的负离子数量进行精确测量。
⏹规格参数
●工作电源:
内置12V/2.5AH锂电池
外接12.6V充电适配器。
●平均功耗:
<1W,电池连续使用时间约15小时。
●分辨率:
10个离子/cm3。
●默认三档离子浓度检测范围,自动档位:
0~40000(个/cm3)
0~400000(个/cm3)
0~4000000(个/cm3)
测量档位可定制,最大可到5千万个/cm3。
●大数字显示,数据直读。
●采样数率:
1秒/个。
●误差:
离子浓度≤±10%
●迁移率:
1(cm2/S*V)。
●配置微型打印机。
●额定工作环境,温度:
-10~+50°C
湿度:
0~100%
●主体尺寸(长*宽*高):
180*120*40(mm)
2.3.2IM800在线式大气负(氧)离子测报系统
⏹产品描述
IM8XX系列负离子测量仪采用了美国与中科院最新合作理论研究成果,符合国际通行技术规范,各项技术指标均达到国际先进水平。
产品采用了独特的采集筒电容器和纯进口信号处理单元,离子电荷转化效率高,电荷采集稳定。
整机具有高抗干扰性能和高稳定性。
创新的工艺设计,维护极为简单,数分钟即可完成拆卸、清洗工作,极大减轻日后维护工作量。
IM8XX系列空气离子测量仪既可用于测量空气负离子,也可测量空气正离子,具有测量准确、环境适应能力强,能长期在野外不间断工作的特点。
机箱面板安装有LED显示器直接显示出每立方厘米空气中离子的数目。
仪器外壳用优质钢板制成,美观耐用,十分适宜于公园、绿地、森林等野外测试项目使用。
⏹规格参数
●工作电压:
交流220V
●平均功耗:
不开LED屏时,<3W
开LED屏时,约6W
●分辨率:
10个离子/cm3
●三档离子浓度检测范围(自动换档):
0~30000(个/cm3)
0~300000(个/cm3)
0~3000000(个/cm3)
●取样空气流速:
1.8m/s
●采样数率:
60秒/个,可依环境用软件调整(也可设为连续测量)
●误差:
离子浓度≤±10%
●迁移率:
1cm2/S*V
●可同时测量温度(精度≤±0.5度)和湿度(精度3%)
●额定工作环境,温度:
-30~+60℃
湿度:
0~100%R.H.
●主体尺寸:
450*350*150(mm)
⏹功能特色
●基于中科院与美国共同理论研究基础。
“GerdienTube”(盖革管)空气收集器,独特的主动吸气采集筒电容器,具有稳定的气流,先进的负压除尘结构,可保证长时间在恶劣环境中运行。
●独特的主动吸气采集筒电容器,具有稳定的气流,
●具脏污预报功能,在采集筒脏污到影响测量精度时,设备自动报出。
●“GerdienTube”空气收集器先天具有优良的静电屏蔽功能,能较好地克服静电对测量的不利影响。
●记录容量大,能记录80000组数据(包括温度、湿度),可连续保存三个月以上。
●数据测量快,可连续测量,也可分时间段测量。
●数据可长期保存。
系统采用闪存(FLASH-ROM)作为保存载体,在掉电情况下,数据可保存10年以上。
●设备内置实时时钟,所有数据均有时间标签,方便后台数据管理。
●LED大屏幕显示,即测即报。
外形美观,与优美环境相得相得益彰。
●本机LED屏可将扩展为通用气象播报系统。
●机器绿色环保,功耗低,根据天气情况,可采用太阳能电池供电,从而省掉交流220电源,大大方便安装使用。
●先进的自动工作模式,无需人工处理,上电即自动工作,数据自动保存。
●本机结构设计合理,可保证在环境恶劣情况下正常工作。
●GPRS无线通信功能,管理人员可在全国任何一处,远程获取设备所保存的数据。
●可配接多种协议的温、湿度模块。
●采用特殊材料绝缘材料,超强抗潮能力,保证在高湿环境下不结霜、不结露,正常工作。
●内置先进的放大电路,可高灵敏地探测负离子数量。
●B/S结构分布式后台软件,界面清晰、操作简单,稳定性好的优点。
●系统软件接口丰富,数据可保存到数据库中(Oracle,SQLServer,Access均可)或文本文件中。
●用户可使用电子表格EXCEL浏览数据,并可自动生成曲线图表,直观而方便。
2.4甲醛测量仪
2.4.1SKY2000-CH2O便携式甲醛测量仪
⏹特点
◆采用原装进口高精度电化学原理传感器
◆USB接口高速数据传输,可下载打印数据(选配)
◆液晶点阵显示技术,可显示气体种类,气体单位
◆气体浓度值,测量最大值,当地时间,环境温度等
◆支持中英文操作界面,切换简单方便
◆气体浓度单位PPM,mg/m3可快速切换显示
◆内置微型采样泵,泵的吸力大小有十个档位可调
◆防爆合格认证,防爆等级:
ExiaⅡCT4
⏹功能
◆监测环境中或密闭空间中甲醛的浓度并报警
◆带自校验功能,零点标定功能,使气体监测更准确,更可靠
◆一键恢复出厂设置功能,可免去误操作的困扰
◆带温度和压力补偿,可完美实现不同温度和压强环境下对气体浓度的补偿
◆两级声光报警,报警点可自行设置
◆大容量锂聚合物充电电池
◆泵吸式采样方式,泵的吸力大小可调
◆外壳采用高强度特殊工程塑料,防滑,防水,防尘,防爆
◆精美高档的铝合金手提箱
⏹规格参数
被测气体GasDetected
甲醛(CH2O)
检测原理Detectionprinciple
电化学原理
采样方式SamplingMethod
泵吸式,流量可达1L/min,泵的吸力大小有十个档位可调
量程MeasureRange
0-1ppm、0-5ppm、0-10ppm、0-20ppm、0-50ppm、0-100ppm、0-200ppm、0-500ppm、0-1000ppm(量程可选,未列出量程可订制)
分辨率Resolution
0.001ppm(0-1ppm)、0.01ppm(0-100ppm及以下)、0.1ppm(0-200ppm、0-500ppm)、1ppm(0-1000ppm)
精度Precision
2%FS
信号输出SignalOutput
USB接口高速数据传输,可下载打印数据(可选)
响应时间ResponseTime
≤10S
恢复时间RecoveryTime
≤10S
重复性Repeatability
≤±1%
线性误差Linearityerror
≤±1%
零点漂移Zeroshift
≤±1%(F.S/年)
显示技术Display
液晶点阵显示技术
操作语言Operatinglanguage
支持中英文
气体单位Gasunit
支持多个气体单位切换显示
工作温度Temperature
-40℃~70℃
工作湿度Humidity
0-95%RH
防爆等级Explosion-Proof
ExiaⅡCT4
防护Degreeofprotection
IP66
报警方式Alarmmode
声、光、振动
工作时间Operatingtime
100小时(关泵)
尺寸Dimensions
205*75*32mm
重量Weight
300g
2.4.2YT-95H-CH2O在线式甲醛气体检测仪
⏹产品描述
◆采用原装进口传感器
◆标配三线制4-20mA模拟信号输出;继电器输出、RS485输出(选配)
◆独特的红外遥控功能,可非接触操作维护仪器
◆可兼容各种控制报警器、PLC、DCS等控制系统,可以实现远程监视,
◆防爆设计,快速,可信,稳定;防爆等级为ExdⅡCT6
◆全软件自动校准功能,本机共设标准三按键实现单人单点现场维护
◆功能
◆监测环境中或管道中甲醛气体浓度
◆全软件自动校准功能,零点标定功能,使气体
◆监测更准确,更可靠
◆带温度补偿,可完美实现不同温度环境下对气体浓度的补偿
◆红外遥控器可远程非开盖实现报警点设置,零点标定,修改地址等功能
◆可输出一个或两个开关量信号,可驱动排风扇或电磁阀等外部设备
◆工作电压:
12-36V直流电源
◆壳体材料:
压铸铝
⏹规格参数
被测气体GasDetected
甲醛(CH2O)
检测原理Detectionprinciple
电化学原理
安装方式SamplingMethod
壁挂式,管道式,流通式(与监测环境相关)
量程MeasureRange
0-10ppm,20ppm,50ppm,100ppm
分辨率Resolution
0.01ppm
精度Precision
2%FS
输出信号Outputsignal
4-20MA、0-5V、RS485,RS232,继电器,(可选)
响应时间ResponseTime
≤10S
恢复时间RecoveryTime
≤10S
重复性Repeatability
≤±1%
线性误差Linearityerror
≤±1%
零点漂移Zeroshift
≤±1%(F.S/年)
显示技术Display
高亮度数码管显示
连线方式Connectionmode
G1/2阳螺纹防爆软管
管道螺纹尺寸Threadsize
M45*2mm
工作温度Temperature
-20℃~50℃
工作湿度Humidity
0-95%RH
防爆等级Explosion-Proof
ExdⅡCT6
防护Degreeofprotection
IP65
电源Power
12-36VDC
工作时间Operatingtime
24小时工作
尺寸Dimensions
180×150×90mm
重量Weight
≤1.6kg
2.5一氧化碳(CO)检测仪
2.5.1SKY2000-CO泵吸式一氧化碳(CO)检测仪
⏹特点
◆采用德国原装进口高精度电化学原理传感器
◆USB接口高速数据传输,可下载打印数据
◆液晶点阵显示技术,可显示气体种类,气体单位,
◆气体浓度值,测量最大值,当地时间,环境温度等
◆支持中英文操作界面,切换简单方便
◆气体浓度单位PPM,mg/m3可快速切换显示
◆内置微型采样泵,泵的吸力大小有十个档位可调
◆防爆合格认证,防爆等级:
ExiaⅡCT4
⏹功能
◆监测环境中或密闭空间中一氧化碳浓度并报警
◆带自校验功能,零点标定功能,使气体监测更准确,更可靠
◆一键恢复出厂设置功能,可免去误操作的困扰
◆带温度和压力补偿,可完美实现不同温度和压强环境下对气体浓度的补偿
◆两级声光报警,报警点可自行设置
◆大容量锂聚合物充电电池
◆泵吸式采样方式,泵的吸力大小可调
◆外壳采用高强度特殊工程塑料,防滑,防水,防尘,防爆
◆精美高档的铝合金手提箱
⏹二氧规格参数
被测气体GasDetected
一氧化碳(
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