一、背景介（jiè）紹

1、項（xiàng）目背景（jǐng）

煙氣排放連續監測係（xì）統（Continuous Emission Monitoring System）簡稱CEMS。隨著環保事業的發展，CEMS的技術日趨成（chéng）熟和規範。目前國內（nèi）煙氣CEMS大多采用“大件係統集成”，即主要分析部（bù）件采用進口設備，這樣對測量的準確性提供了（le）保證（zhèng），但國內的大氣汙染物排放標準與設備廠商所在國或地（dì）區相差較大，多數排放企（qǐ）業沒（méi）有對被測得（dé）汙染物成分充分地淨化處理，在（zài）高塵、高濕、流（liú）場不穩等客觀惡劣（liè）監測環境下（xià），使得沒（méi）有改進的采樣探頭和分析儀器不太適合這樣（yàng）的監測場所。

煙氣CEMS的實施需要對每個監測場所實行嚴格的（de）現場勘查，熟（shú）悉被測試對象，單獨（dú）的進行合理設計與配置、選材和施工，而不是用統一規格的產品讓（ràng）每（měi）一（yī）個現場（chǎng）去適應它（tā）。另外煙氣（qì）CEMS的運行是連續的，國內的市場環境造成（chéng）銷售（shòu）價（jià）格偏低和維護的備品備件跟不上，售後服務自（zì）然紙（zhǐ）上談兵。

隨著（zhe）國家“十二五”規劃（huá）中節能減排的政策出台，以（yǐ）及行業內大氣汙染物排放標準的改版升級，特別是2007年後，濕法脫硫技術的廣（guǎng）泛應用，導致許多顆粒物濃度（dù）低於150mg／m，因而顆粒（lì）物CEMS將主要以適合測量（liàng）低濃度的散射法為主。同時氣（qì）態汙染物CEMS將向全譜分析和線狀光譜技術方向（xiàng）發展，測量範圍則（zé）逐（zhú）漸向低濃度發展，追求更高（gāo）的準確度和精密度。

對於（yú）固定汙染源廢氣自（zì）動連續監測（cè）係統而言，另外一（yī）個重要的組成部分是數據采集與傳輸係統。該（gāi）係統將重點發展（zhǎn）數據加標技術，過程監控（kòng）技術（shù）以及物聯網技術。

天津智易時代科技發展有限公司根（gēn）據國家環保部（bù）對煙氣排放連續（xù）監測係統的技術要求及有關標準，我們運用了先進的煙氣成分分析技術、自動控製（zhì）技（jì）術以及計算機數（shù）據處理和網絡通（tōng）訊技術，集成（chéng）了一套煙氣排放連（lián）續監（jiān）測係統。

智易時代CEMS采用國際先進的紅外（wài）分（fèn）析儀（yí）與煙塵、溫度、壓力、流（liú）量（liàng）、濕度及相關的輔助設備，結合多年的行業經（jīng）驗，設計了一套（tào）功能齊全完善的CEMS。這套（tào）係統（tǒng）很集中的體現了我公司（sī）CEMS係統集成的（de）優勢，更加符合實際用戶所需。

2、建設依據

HJ/T76-2007《固定汙染源排放煙氣連續監測係統技術要求及監測方（fāng）法》HJ/T75-2007《火電廠煙氣排放連續監測技術規範》GB/T16157-1996《固體汙染源排（pái）氣中顆粒（lì）物測定與氣態汙染物采樣方法》國家環境保護總局《空氣和廢氣監測分析方法》（第四版）GB16297-1996大氣汙染物綜合排（pái）放標準GB13223-2007 火電廠大氣汙染物排放標準HJ/T 212-2005 汙染（rǎn）源在線自動監（jiān）控（監（jiān）測）係統數據傳輸標（biāo）準ZBY120-83 工業自動化儀表工（gōng）作條件GB50093—2002 自動化儀表工程施工（gōng）及驗收規範（fàn）SDJ9-87 電測（cè）量儀表裝置設計技術規程NEMA-ICS6 工業控製設備及係統的外殼GB 50054-1995 低壓配（pèi）電設計規範GB50057-1994 建築（zhù）物防雷設計規範

二、建設（shè）方（fāng）案

1、係統（tǒng）概況

CEMS主要（yào）由煙氣參數（shù）測量子係統、顆粒物（wù）CEMS、氣態汙染物CEMS、數據采集與傳輸等單元集成而（ér）成，形成一個（gè）集數據采集、處（chù）理、顯示、通訊、遠程監（jiān）控的一體（tǐ）化係統。如下圖：

2、功能特點

該CEMS係統具有以下特點：

⑴ 直接分析原樣，盡可能地保（bǎo）持煙氣物理和化學（xué）特性，樣（yàng）氣（qì）具有代表性；

⑵ 反吹（chuī）功能：CEMS的SO/NOx/O采樣探頭、煙塵儀發射端和接受端具有吹掃（sǎo）功能；能（néng）對探頭外表麵和內部（bù）進行反吹，減少（shǎo）顆粒物附著。

⑶ 指示功能（néng）：數據采集與傳輸係統除了可以指示上述提到的自診（zhěn）斷和報警內容，還可以（yǐ）顯示分（fèn）析儀在校正循環中（zhōng）、校正氣瓶低壓、過（guò）量的校正誤差等內容。

⑷ CEMS可長期無人值守；

⑸ 其它功（gōng）能：主要分析（xī）儀器自診（zhěn）斷、自動控（kòng）製（zhì）、自動校準、係統（tǒng）網絡化（huà）、錯誤代碼指示等功能。

⑹ 數據處理係統：我公司自主研發的（de）CEMS係統符合國家環保要求以及《火電廠煙氣連續監測（cè）係統技術規範》的數據采集、控（kòng）製和處理係統。詳細情況參見數據采（cǎi）集、傳輸係統介紹。

⑺ CEMS具有高可靠性、安全性、可維修性和可擴展性。監測設備滿足兩套煙氣成分采樣探頭係統的運行要求，同時設（shè）計方案預留了一定的接口和容量。CEMS可（kě）與電（diàn）廠、電力局、環保局的局（jú）域網，可以（yǐ）遠程通訊。

⑻ 配置的軟件與係統的硬件資源相適應，除係統軟件、應用軟（ruǎn）件外（wài），還配置了（le）在線故障診斷和（hé）殺毒軟件等。

⑼ CEMS設計的分析儀器和監測儀表包含了為日常維護（hù）人員檢修（xiū）提供的電（diàn）信號接口（kǒu），極大地方便了技（jì）術人員（yuán）檢修。

⑽ 取樣探頭及過濾（lǜ）器可以自動反吹掃和遠程控製反吹掃，防止堵塞；分析係統具有自動和遠程標氣校核功能；分析儀器、采樣器、加（jiā）熱器、伴熱管加熱器具有故障自動報（bào）警功能 。

⑾ 智能化：自動（dòng）調零（líng），量程超限（xiàn）報警，濕度報警，采樣頭溫度異常報警、冷凝器溫度異常報警、加熱溫度異常（cháng）報警，低流速報警，主維（wéi）護報警。

⑿ 儀器和係統日誌功能，記錄係統的各（gè）運行狀態參數，為係統數據（jù）的準確性和可靠（kào）性作為溯源的（de）基礎。

⒀ 大屏幕觸摸屏工業控製計算機，頁麵形象，操作簡單。

⒁ 采用（yòng）電加熱控（kòng）溫幹法直接（jiē）取樣方式，輔助環節少（shǎo），可靠性高，能真實反映煙氣成分含量。

⒂ 係統具有自動標氣測試功能，可以自動完成係（xì）統校核功能（遠程校準或者半自動校準），減少維（wéi）護工作量。

⒃ 采用工控機和PLC控製（zhì），自動化程度（dù）高，可采集（jí）係統的詳細狀態（tài）信息，可（kě）作（zuò）為數據有效性審核的最（zuì）有利資源。

⒄ 具有完善的維護提醒功能（néng）

⒅ 具（jù）備兩套數據庫，一套原始存（cún）儲原始的氣站數據，另一套（tào）存儲按照國家相關（guān）數據（jù）修（xiū）正規範修正的數據。

3、數據采集和處理（lǐ）係統

數據采集和（hé）處理係統的配置主要包括工控機，顯示器，CEMS監控軟件，數模（mó）輸出模塊。

1）係統功能：

數據（jù）采集采用（yòng）PLC，包括（kuò）模擬信號采（cǎi）集和狀態信號收集。在（zài）工控機內，根據溫度、壓力和流速等參數，將煙氣濃度換算成標態，並計（jì）算出各煙氣汙染物的總排放量，生成符合客戶要求的報表；

所提供的數據（jù）處理係（xì）統硬件能存儲不低於10年（取決於（yú）硬（yìng）盤容量）的（de）監測小（xiǎo）時平均（jun1）值、監測參數數據，並能檢索、打印和在屏幕上顯示出來；

2）數據的存儲和檢索功能：

所提供的數據處理係統硬件能存儲不低於10年的監測（cè）小時（shí）平均（jun1）值、監測參數數據；

能檢索任意時間點的監測數據和任意時間段的報表，並打印和在屏幕上顯示出來；

3）數據輸出設備功能：

圖形、表格（gé）、曲線等方式顯示各參數和設（shè）備（bèi）運行狀態（tài）；

能定時或人工（gōng）請（qǐng）求製表並打（dǎ）印；

具有多級安全認證功能（設置密碼進入）；

具有排汙超標報警和（hé）事故報警信號（hào）功能；

4）數據（jù）遠程聯網功能：

多種通訊方法的選用使係統運行更為方便、靈活；

係統中可和環保局實（shí）現遠（yuǎn）程聯網監測（cè）；

現場數（shù）據實時傳送，兼容各種傳輸方式，可實現（xiàn）多級（jí）聯網，支持環保部門對係統進行遠程反控操作；

係統提供95%以上的數據（jù）可（kě）利用率。係統數據可用率的計算基於係統運行並收集數據的（de）時間，扣除（chú）CEMS任何部（bù）件不能投運的時間；

係統具（jù）有自（zì）我診斷功能及廠家遠程（chéng）故障診斷功能；

能夠控製係統的日常運行，包括：自動（dòng）校正，自動反吹采樣（yàng）係統過濾器；

係統的數據采集和處理係統能全部打印出測量的汙染物成分，其數（shù）據處理方法（數據單位及計算條件）和生成的各種日、月、年（nián）報表符合相關標準的要求。

智易（yì）時代還能為當地（dì）環保局安裝（zhuāng）設備的遠程監控軟件，並能根據當地環保局發布的數據通訊協議（yì）修改我公司的遠程（chéng）數據傳輸格式。
3.1數據存儲

係統的數據采集控製器能保證存儲（chǔ）原始數據，可提供實時監測數據（7天以上），日均值數據、月均（jun1）值數據和年均值數據，且所有（yǒu）均值數據存儲年限均在10年以上（shàng）。

係統可瞬時采集各子（zǐ）係統（tǒng）的輸入，所有數據實現每秒（miǎo）刷新一次，考慮係統標校、反（fǎn）吹等維護時（shí）間（jiān），係統有效數據捕集率每季度及每年仍可保證達到95%以上。

3.2數據查詢和檢索

係統可設置條件查詢和顯示曆史數據，內容包括數據庫內記錄（lù）的所有汙染物排放相關數據、相關煙氣參數以及所有狀（zhuàng）態及告警信息。係統能生成和打印小時（至少45min的有效數（shù）據）、日（至少18h的有效數據）、月（至少22d的有效數據）、年報表，報表（biǎo）中包含最大值、最小值、平均值、參加統計的樣本數等。

係統各報表格式能在各企業在（zài）線監測係統技術報（bào）告中列出。(企業內部監控中心可通過內部局域（yù）網或（huò）內部電話交換網對各監測點進行監視、數據查詢、數據（jù）下載（zǎi）等)

3.3數據顯（xiǎn）示

工控處理模塊主界麵上顯示（shì）各測量值的幹基值（zhí）、濕基值和折算值，各過程變量的實時數據和（hé）設（shè）備運行狀（zhuàng）態，也根據用戶選擇以（yǐ）圖形、表格或曲線方式顯（xiǎn）示數據。

3.4文檔管理（lǐ）

係統能（néng）對數據文檔（dàng）進行文檔保存和備份，能自動生（shēng）成運行參數報告，數（shù）據報告，掉電記錄報告和操作記錄報告。數據報表中有各監測項目的標幹濃度、折算濃度、排放率，煙氣靜壓、溫度、流速、標幹流量等。所有顯示量和打印表（biǎo）格和報（bào）表均（jun1）符合HJ/T76-2001《固定汙染源排放煙氣連續監測係統技術條件及檢測方法（fǎ）》的要求。

3.5自診斷及報警

係統提供報警幹接點輸出功能（néng），這些報警中包括：

SO分析儀器異常報警

NOx分析儀器異（yì）常報警

O分析儀器異常報（bào）警

分析儀器工作高、低溫度報警（jǐng）

供氣係統異常報（bào）警

探頭失效報警

加熱管溫度過高和過低報警

采樣（yàng）流量不（bú）足（zú）報警

溫度測試儀失效報警

壓力傳感器失效報警

過濾器（qì）濕度報警

煙氣預處理係統（tǒng）異（yì）常報警

電壓異常報警

當（dāng）1h監測數據滑動平均值（每15min滑動一次）超過排放標準時報警

3.6異常情況自動恢複（fù）

係統當受外界強幹擾、偶然意外（wài）或掉電後又上電等情（qíng）況發生時（shí），造（zào）成程（chéng）序中（zhōng）斷，係統能實現自動啟動，自動恢複運行狀態並記錄出現故（gù）障的時間和恢複運行的時間，啟動後係統能通過（guò）自動標校操作確定校準偏移量（liàng）。

3.7數據通訊

係統具有數據通訊（xùn）功能，周期地采（cǎi）集（jí）各（gè）個現場數（shù）據采集器發來的各種（zhǒng）信（xìn）息，進行處理、存（cún）儲、顯示及上傳。係統（tǒng）能提供模擬信號和RS232、RS422、RS485等數（shù）字信號的接入（rù）及輸出功能，可按照（zhào）環保部門要求通過GPRS、電話撥號（hào）、電纜線、有線局域網（wǎng）、無線（xiàn）局（jú）域網、GSM、微波等多種傳輸方（fāng）式，向有關部門（mén）定時傳輸數據和圖表（biǎo），並隨時接（jiē）受數（shù）據查詢。

係統中預置了多種通信協議(國家、省、地、市的通訊協議)，用戶隻需選擇通信（xìn）端口和通信協（xié）議，借助GPRS就能（néng）實現數據遠程上傳。

支持（chí）群發手機短信的方式發送排放數據（jù）和報警信息。客戶（hù）通過（guò）手機（jī）就可隨時隨地掌控係統運行（háng）情況。

3.8模塊化設計和擴展升級接口

係統為模（mó）塊化結構設計，具（jù）有擴（kuò）展功能，可（kě）根據使用（yòng）要求（qiú），實現單路、雙路或多路配置，並可根據要求加裝其他測量參數。

3.9安全管理（密碼權限）

係統（tǒng）具有安全管理功（gōng）能，設有三級操作管理權限，操作（zuò）人員需（xū）登錄工號和密碼後，才能進入控製界麵，且係統對所有（yǒu）的控製操作（zuò）均自動記（jì）錄並（bìng）入庫（kù）保存。係統管理員可以進行所有（yǒu）的係統設置工作，一般操作人（rén）員（yuán）隻能進行日（rì）常例行維（wéi）護和操作，不能更改係統設置。

3.10缺失（shī）數據的處（chù）理

係統具有對缺失數據進行處理的功（gōng）能。首次正常（cháng）運行達到或未達到720h，缺失數據後（hòu），數據采集和處理係統能（néng）自動處理缺失（shī）數據，對缺失（shī）數（shù）據的處理符合國家標準HJ/T76－2007的（de）技術規定。

3.11煙氣參數（shù）測定及汙染物濃度換（huàn）算和排放率計算要求

係統有（yǒu）計算汙染物濃度和（hé）排（pái）放率功能。煙氣各參數測定計算（suàn）方法（fǎ）及技（jì）術指標滿足國標HJ/T 76-2001的標準要求。在數據（jù）報表中，汙染物濃度都換算到標幹濃度和折算濃度，計算（suàn）方法按相關的國家標（biāo）準要求計算。

3.12顆粒物監測

數（shù）據采集管理係統將顆粒物監測儀做為係（xì）統的一（yī）部分進行整體設計，顆粒物監測采用濁度法，係通內可通過上位（wèi）計算機（jī）對顆粒物監（jiān）測儀進行（háng）遠程控製和實時數據、狀態顯示，並可通過上位（wèi）機軟件對顆粒（lì）物進行多點曲線校準操作以及消光（guāng）度與顆粒物濃度關係曲線的標校操（cāo）作。

3.13軟硬件（jiàn）配置

係統提供配套正版的操作係統軟件和數據采集管理軟件，采集係統為多任務係統，可同時運行監控程（chéng）序和維護程序（xù），在完成其（qí）他工作的同時可靈活可靠的進行不間斷數據采集（jí）。所有特定程序均為綜合程序，中文界麵（miàn），操作簡捷，易於使（shǐ）用人員快速掌握。數據采集係統具備軟件編製和下載功能。

3.14遠程控製

可通過中心平台進行標（biāo）氣測試、遠（yuǎn）程校準、零氣校（xiào）準等命（mìng）令，

所測數據與正常測試數據分不同查詢索引。

3.15數據標（biāo）識

係統采集SO、NOx、O、采樣頭溫度、冷凝器溫度、加熱線溫度、過濾器濕度、煙氣采樣（yàng）時流量，以判斷數據是否（fǒu）有效，每條數據均帶有有效或（huò）無效標（biāo）識。

3.16校準子係統（tǒng）

我公司提供的CEMS係（xì）統（煙塵（chén）檢測係統、氣態汙（wū）染物監測係（xì）統、煙氣參數監測係統）具有自（zì）動和手動在（zài）線校正/標定（零點校（xiào）正、滿量程校（xiào）正）的功能。

我公司（sī）提供的校正氣滿足下列要求：

校正氣（qì）符（fú）合國家標準（zhǔn）；

校（xiào）正氣的量能滿（mǎn）足係統啟動後一年內正常校準的需要；

所有校正氣（qì）按環（huán）保局相關要求存儲，一般存儲在鋼瓶中。

4、係統優勢

優勢（shì）一：紅外吸收氣體分析（xī）儀（yí）適應濕法脫硫高濕度低濃度的測量。

優勢二：螺旋氣流吹掃采樣探頭（tóu）內腔，消除探頭維護（hù）和已經被（bèi）吸入探頭內（nèi）腔的大顆粒物。

優勢三：實現采樣管線溫度實時（shí）監測並傳輸到監控平台，可實現取樣管線低溫報警，有利遠程判斷故障。

優勢四：自動標氣功（gōng）能及遠程標氣測試。

優勢五：數據標識：校準、維護、故（gù）障等（děng）狀態下數據加（jiā）標，含每條數據記錄關（guān）鍵點的溫度，具有故障（zhàng）日誌記錄，出現故障後便於很快（kuài）找到問題所（suǒ）在。
優勢六：樣氣管路增加流量調節閥，流量可自動調節（jiē）。通過485通訊遠（yuǎn）程設定和調（diào）節通過該閥的氣（qì）量，並輸出4-20mA的電流信號，並可通過平台（tái）遠程查看（kàn）和（hé）調節，保證采樣流量保持在1L/min。

優勢七：樣氣從冷凝器出來後，增加帶濕度傳感器的過（guò）濾器，用於濕度到達設定值時報警，並起到二級過濾樣氣的作用。帶濕度（dù）傳感器（qì）可以（yǐ）通過檢（jiǎn）測後段的濕度從而（ér）起到保護儀表的作用。