一（yī）、背景介紹

1、項目背景

煙氣排放連續監（jiān）測係統（Continuous Emission Monitoring System）簡稱CEMS。隨著（zhe）環保事業的發展，CEMS的技術日趨成熟和（hé）規範。目前國內煙氣CEMS大多采用“大（dà）件係統集成”，即主要分析部件采用進口設備，這樣對測量的（de）準確性（xìng）提供（gòng）了保證，但國內的（de）大氣汙染物排放標準與設備廠商所在國或地區相差較大，多數排放企業沒有對被測得（dé）汙（wū）染物成分充分地淨化處理，在高塵、高濕、流場不穩等客觀惡劣監測（cè）環境下，使得沒有改進的采樣探頭和分析儀器不太適合這樣的監測場所。

煙氣CEMS的實施需要對每個監測場所實行（háng）嚴格的現場勘查，熟悉被測試對象，單獨的（de）進行合理設計與配置、選材和（hé）施工，而不是用統一規格的產品讓每一個現場去適應它。另（lìng）外煙氣CEMS的運行是連續（xù）的，國內的市場（chǎng）環境造成銷售價格偏低和維護（hù）的備品備件跟不上，售後服務自然（rán）紙上談兵。

隨著國家“十二五”規劃中節能減排的政策出台，以及行業內大氣汙染物排放標準的改版升級，特別是（shì）2007年後，濕法脫硫技術（shù）的（de）廣泛應（yīng）用，導致許多顆粒（lì）物濃度低（dī）於150mg／m，因而顆粒物CEMS將主要以適合（hé）測量低濃度的（de）散射法為主。同時氣態汙染物CEMS將向全譜分析和線狀光（guāng）譜技術方向發展，測（cè）量範圍則逐漸向低（dī）濃度發展，追求（qiú）更高的準確度和精密度。

對於固定汙染源廢氣自動連續監測係統而言，另（lìng）外一個重要的（de）組成部（bù）分是數據采集與傳（chuán）輸係統。該係統將重點發展數據加（jiā）標（biāo）技術，過程監控技術以及物聯網技術（shù）。

天津（jīn）智易時代科技發展有限公司（sī）根據國家環保部對煙氣排放連續（xù）監（jiān）測（cè）係統的技（jì）術要求及有（yǒu）關標準，我們運用（yòng）了先進的煙（yān）氣成分分析技術、自動控製技術以（yǐ）及計算機數據處理和網絡通訊技術（shù），集成了一套（tào）煙氣排（pái）放連（lián）續監測係統。

智易時代（dài）CEMS采（cǎi）用國際先進的紅外分析（xī）儀與煙塵（chén）、溫度、壓力、流量、濕度及（jí）相關的輔助設備（bèi），結合（hé）多年的行（háng）業經驗，設（shè）計了一套功（gōng）能齊全完善的CEMS。這套係統很集中的體現了我公司CEMS係統集成的優勢，更加符合實際用（yòng）戶所需。

2、建設依據

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

二、建設方案

1、係統概況

CEMS主要由煙氣參數測（cè）量子係統（tǒng）、顆粒物CEMS、氣態汙染物CEMS、數據采集（jí）與傳輸等單（dān）元集（jí）成而成，形成一個集數據采集、處理、顯示、通訊、遠程監控的一體化係統。如下圖：

2、功能特點

該CEMS係統具有（yǒu）以下特點：

⑴ 直接分析原樣，盡可（kě）能地保持煙氣物理和化學特性，樣氣具有代表性；

⑵ 反（fǎn）吹功能（néng）：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；能對探頭外表麵和內部進行反吹，減（jiǎn）少顆粒物附著。

⑶ 指（zhǐ）示（shì）功能：數據采集與傳輸係統除了可以指示上述提（tí）到的自診斷（duàn）和報警內容，還可以顯示分析儀在校正循環（huán）中、校正氣瓶低壓、過量的校正（zhèng）誤差等內容。

⑷ CEMS可長期（qī）無（wú）人值守；

⑸ 其它功能：主要（yào）分析儀器自診斷、自動控製、自動校準、係統（tǒng）網絡化、錯誤代碼指示等功能。

⑹ 數（shù）據處理係統：我（wǒ）公司自主研發的CEMS係統符合國家環保要求以及（jí）《火電廠煙氣連續監測係統技（jì）術規範》的數據采集、控製（zhì）和處理（lǐ）係統。詳細情況參見數據采集、傳輸係統介紹。

⑺ CEMS具有高可靠性、安全（quán）性、可維修（xiū）性和可擴展性。監測設（shè）備滿足兩套煙（yān）氣成分采樣（yàng）探頭係統的運行要求，同時設計方案預留了（le）一定的接口和（hé）容量。CEMS可與電廠、電力局（jú）、環保局的局域網，可以遠程通訊。

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

⑼ CEMS設計的分析儀器和監測儀表包含了為日常（cháng）維（wéi）護人員檢修提供的電信號接口，極大地（dì）方便了技術人員檢修。

⑽ 取樣探頭及過濾器可以自動反吹掃和遠程控製反吹掃，防止堵塞；分析係（xì）統具有自動和遠（yuǎn）程標氣（qì）校核功能；分析儀（yí）器（qì）、采（cǎi）樣器、加熱器、伴熱管加熱器具有故障自動報警功能 。

⑾ 智能化：自動（dòng）調零，量程超限報警，濕度報警，采樣頭溫度異常報警、冷凝器溫度異常報警、加熱（rè）溫度異常（cháng）報警，低流速報（bào）警，主維護報警。

⑿ 儀（yí）器和係統日誌功能，記錄係統的各運行狀態參數，為係統數據的準確性和可靠性（xìng）作為（wéi）溯源的基（jī）礎。

⒀ 大屏幕觸摸屏工業控製計算機，頁麵形（xíng）象，操作簡單。

⒁ 采用電加熱控溫幹法直接（jiē）取樣方式，輔（fǔ）助環節（jiē）少（shǎo），可靠性高，能真（zhēn）實反映煙氣成分（fèn）含量。

⒂ 係統具有自動標氣測試功能，可以自動完成係統校核功能（遠（yuǎn）程（chéng）校（xiào）準（zhǔn）或者半自動校準），減少維護工作量。

⒃ 采用工控機和PLC控製，自動化程度高，可采集係統的詳細狀態信息（xī），可作為數據（jù）有效（xiào）性審核的最有利資源。

⒄ 具有完善的維護提（tí）醒功能

⒅ 具備兩套數據庫，一套原始存儲原始的氣站數據，另一套存儲按照國家相關數據（jù）修正規範修正的數據。

3、數據采集和處理係統

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

1）係統（tǒng）功能：

數據采集（jí）采用PLC，包（bāo）括（kuò）模擬信號采集和狀態信號收集。在工控機內，根據溫度、壓力和流速等參數，將煙氣濃度換算成標態，並計算出各煙氣汙染物的總排放量，生成符合客戶要（yào）求的報表；

所提供的數據處理（lǐ）係統硬件（jiàn）能（néng）存儲（chǔ）不低於10年（取決於硬（yìng）盤容量）的監測小（xiǎo）時平（píng）均值、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（de）數據處理係統硬件能存儲不低於10年（nián）的監測小（xiǎo）時平均值、監測參數數據；

能檢索任意時間點的監測數據（jù）和任意時間段的報表，並（bìng）打印（yìn）和在屏幕上顯示出來；

3）數據輸出設（shè）備功能：

圖形、表格、曲線（xiàn）等方式顯示各參數和設備運行狀態（tài）；

能定時或人工請求製表（biǎo）並打印；

具有多級安全認證功能（設置密碼進入）；

具有排汙（wū）超標報警和事故報警信號功能；

4）數據遠程聯網功能：

多種通訊方法的選用使係統運行更（gèng）為方便、靈活；

係統中可和環保局實（shí）現遠程聯網（wǎng）監測；

現（xiàn）場（chǎng）數據實時傳送，兼容各（gè）種傳輸方式，可實現多級（jí）聯（lián）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（de）數據可利用率。係統數據可用率的計算基於係（xì）統運行並收集（jí）數據的時（shí）間，扣除CEMS任何部件不能投運的時間；

係統（tǒng）具有自我診斷功能及廠（chǎng）家遠程（chéng）故障診斷（duàn）功能；

能（néng）夠控製係統的日常運行，包括：自動（dòng）校正（zhèng），自動反吹采樣係統過濾（lǜ）器；

係統的數據采集（jí）和處（chù）理係統能全部打印出測量（liàng）的汙染物成分，其數據處理方法（數據單位及計算條件）和（hé）生成的各種（zhǒng）日、月、年報表（biǎo）符合相關標準的要求。

智易（yì）時代還能為當地環保局安裝設備的（de）遠程（chéng）監控軟件（jiàn），並能（néng）根據當地環保局發布的（de）數據通訊協議修改我公司的遠程數（shù）據傳輸格式。
3.1數（shù）據存儲

係統的數據采（cǎi）集控製器能保證（zhèng）存儲原始數據，可（kě）提（tí）供實時監測數據（7天以上），日均值數據、月（yuè）均值數據和年均值數據，且所有均值數據存儲年（nián）限均在10年以上。

係統可（kě）瞬時采集各子（zǐ）係統的輸入，所有數據（jù）實現每秒刷（shuā）新一次，考慮係統標校、反吹等維護時間，係統有效數據捕（bǔ）集（jí）率（lǜ）每季度及每年仍可保證達到95%以上（shàng）。

3.2數據查詢和檢索

係統（tǒng）可設置條件查詢和（hé）顯示曆（lì）史數據，內容包括數據庫內（nèi）記錄的所有汙（wū）染物排放相關數據、相關煙氣參數以及所有（yǒu）狀態及告警信息。係統能生成和打印小時（至少45min的有效數據）、日（至（zhì）少18h的有效數據）、月（至（zhì）少22d的有效數（shù）據）、年報表，報表中包含最大值（zhí）、最小值（zhí）、平均（jun1）值、參加統計的樣本數（shù）等。

係統各報表格式能在各企業在線監測係統技術報告中列出（chū）。(企業內部監控中心可通過內部局域網或內部電話交換網對各監測點進行監視、數據查詢、數據下載等)

3.3數據顯示（shì）

工控（kòng）處（chù）理模塊主界麵上（shàng）顯示各測量值的幹基值、濕基值和折算值，各過程變量的實時數據和設備運行（háng）狀態，也根據用戶選擇以圖形、表格或曲線方式（shì）顯示數據。

3.4文檔管理

係統能對數據文檔進行文檔保（bǎo）存和備份，能自動生成運行參（cān）數報告，數據報告，掉電記錄報告（gào）和操作記錄報告。數據報表（biǎo）中有各監測項目的標幹濃度、折算濃度、排（pái）放率，煙氣靜壓、溫度、流速、標幹流量等。所（suǒ）有顯示量和打印表格和報（bào）表均（jun1）符合HJ/T76-2001《固定汙染源排放煙氣連續（xù）監測係統技術條件（jiàn）及檢（jiǎn）測（cè）方法》的要求（qiú）。

3.5自診斷（duàn）及（jí）報警

係統提供報警幹接點輸出功能，這些報警中包括：

SO分析儀器異常報警

NOx分析儀器異常報警

O分析儀器異常報警

分析儀器工作高、低溫度報警

供氣係統異常報警

探頭失效報警

加熱管溫度過高和（hé）過低報警

采樣流量不足報警

溫度測試（shì）儀失效報警

壓力傳（chuán）感器失效（xiào）報警

過濾器濕度報警

煙氣預處理係（xì）統異常報警（jǐng）

電壓異常報警

當1h監測數據滑（huá）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

係（xì）統當（dāng）受外界（jiè）強幹擾、偶然意外或掉電後又上電等（děng）情況（kuàng）發生時，造成程序中斷，係統能實現自動啟動，自動恢（huī）複運行狀態並記錄出現故障（zhàng）的時間和恢複運行的時間，啟（qǐ）動後係統能（néng）通過自動標校操作確（què）定校準偏移量。

3.7數據通（tōng）訊

係統具有數據通訊功能，周期地采集各個現場數（shù）據采集器發來的各種信息，進行處理、存（cún）儲、顯示及上傳。係統能提供模擬（nǐ）信號和（hé）RS232、RS422、RS485等（děng）數字信號的接入及輸出功能，可按（àn）照環保部門要求通過GPRS、電（diàn）話撥（bō）號、電纜（lǎn）線、有線局域網、無線局域網、GSM、微波等（děng）多種傳輸方式，向有關部門定（dìng）時傳輸數據（jù）和圖表（biǎo），並隨時接受數（shù）據查詢。

係統中預置了多種通信（xìn）協議（yì）(國家、省、地、市的通訊協（xié）議)，用戶隻需選擇（zé）通信端口和（hé）通信協議，借助GPRS就能實現數據遠程（chéng）上傳（chuán）。

支持群發手機短信的方式發送排放數（shù）據和報警信息。客戶通過手機就可隨時隨地掌控係統運行情（qíng）況。

3.8模塊化設計和（hé）擴展升級接口

係（xì）統為模塊化結構設計，具有擴展功能，可根據使用要求（qiú），實現單路、雙（shuāng）路或多路（lù）配置，並可根據要求加裝其他測量參數。

3.9安全（quán）管理（密碼權（quán）限）

係統具有安全（quán）管理功能，設有三級操作管理權（quán）限（xiàn），操作人員需登錄工號和密碼後，才（cái）能進（jìn）入控製界麵，且係統對（duì）所有的控製操（cāo）作（zuò）均自動記錄並入庫保（bǎo）存。係（xì）統管理員可以進行所有的係統設置工作，一般操（cāo）作人員隻能進行日常例行維護和操作，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（quē）失（shī）數據進行處理的功能。首次正常運行達到或未（wèi）達到720h，缺失數據後，數據采集和處理係統能自動處理缺失（shī）數據，對缺（quē）失數據的處理符合國家（jiā）標準HJ/T76－2007的技術（shù）規定。

3.11煙氣參數測定及汙染物濃度換算和排放率計算要求

係統有計算汙染物濃度和排放率功（gōng）能。煙（yān）氣各參數（shù）測定計算方法（fǎ）及技（jì）術指標滿足國標HJ/T 76-2001的標準要求（qiú）。在數據報表中，汙染物濃度都換算到標幹濃度和折算濃度，計算方法按相關的國家標準要求計算。

3.12顆粒物監測

數據（jù）采（cǎi）集管理係統將顆粒物監測儀做（zuò）為係統的（de）一（yī）部分進行整體設（shè）計（jì），顆（kē）粒物（wù）監測采用（yòng）濁度法，係通內可通過上位計算機對顆粒物監測儀進行遠程控製和實時數（shù）據、狀態顯示，並可通過（guò）上位機軟件對顆粒物進行多點曲線（xiàn）校（xiào）準操（cāo）作以及消光度與顆（kē）粒物濃（nóng）度關係曲線（xiàn）的標校操作。

3.13軟硬（yìng）件配置

係（xì）統提供配套正版（bǎn）的操作係統軟件和數據采集管理軟件，采集係統為（wéi）多任務係統，可同時（shí）運行監（jiān）控程序和維護程序（xù），在完（wán）成其他工（gōng）作的同時可（kě）靈活可靠的進行不間斷數據采集。所有特（tè）定程序均為綜合（hé）程序，中文界麵，操作簡捷，易（yì）於使用（yòng）人員快速掌握。數（shù）據采集係統具備軟件編（biān）製和下載功（gōng）能（néng）。

3.14遠程控製

可通過中心平（píng）台進行標氣測（cè）試、遠程校準、零氣校準等命令，

所測數據與正常測試數據分不同查（chá）詢索引。

3.15數據標識

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

3.16校準子係統

我公司提供的CEMS係統（煙塵檢測係統、氣（qì）態汙染物監（jiān）測係統、煙氣參數監測係統）具有自動和（hé）手動在線校正/標定（dìng）（零點校正、滿量（liàng）程（chéng）校正）的功能。

我（wǒ）公司提供的校（xiào）正氣滿足下列要求：

校正氣符（fú）合國家標準；

校正氣的量能滿足係統啟動後一年（nián）內（nèi）正常校準（zhǔn）的（de）需要；

所有校正氣按環保局相關要求存（cún）儲，一般存儲（chǔ）在鋼瓶中（zhōng）。

4、係統優勢

優勢一：紅外吸收（shōu）氣（qì）體分（fèn）析儀適應（yīng）濕法脫硫高濕度低濃度的（de）測（cè）量。

優勢二：螺旋氣流吹掃采樣探頭內腔，消（xiāo）除探（tàn）頭維護和已經被吸入探頭內腔的大顆粒物。

優勢三：實現采樣管線溫度實時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：自動標氣功能及遠程標氣測試。

優勢五：數據標識：校（xiào）準、維護、故障等狀態下數（shù）據加標，含每條數據記錄關鍵點（diǎn）的溫度（dù），具有（yǒu）故障日（rì）誌記錄，出現故障後便於很快找到問題（tí）所在。
優勢（shì）六：樣氣管路增加流量調節閥，流量可自動調節。通過485通（tōng）訊遠程設（shè）定和（hé）調節通過該閥的氣量，並輸出4-20mA的電流信號，並可通過平台遠程查看（kàn）和調節，保證采樣流量保持在1L/min。

優勢（shì）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（èr）級過濾樣氣的作用。帶濕度傳感器可（kě）以通過檢測後段的濕（shī）度（dù）從而起到保護儀表的作用。