一、背景介紹

1、項目背景

煙氣排放連續（xù）監測係統（Continuous Emission Monitoring System）簡稱CEMS。隨著環保事業的發展，CEMS的技術日趨成熟和規範。目前國內煙氣CEMS大多采用“大件係統集成”，即主（zhǔ）要分析部件采用進口設備，這（zhè）樣對測量的（de）準確性提供了保證，但（dàn）國內的大氣汙染物排放標準與設（shè）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汙染物成分充分地淨化處理，在高塵、高（gāo）濕、流場不穩（wěn）等客觀惡劣監測環境（jìng）下，使得沒有改進（jìn）的采樣探頭和分析儀器不太適合這樣的監測場所（suǒ）。

煙氣CEMS的實（shí）施需（xū）要對每個監測場所實行嚴格的現場（chǎng）勘查，熟（shú）悉被測試對象，單獨的進（jìn）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每一個現場去適應它。另外煙氣CEMS的運行是連續的，國內（nèi）的市場環（huán）境造成銷售價（jià）格偏低和維護的（de）備品備件跟不上，售後服務自（zì）然紙上（shàng）談兵（bīng）。

隨（suí）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2007年後，濕法脫硫技術的廣泛應用，導致許多顆粒物濃度低於150mg／m，因而顆粒物CEMS將主要以適合測量低濃度的散射法為主。同時氣態汙染物CEMS將向全譜分析（xī）和線狀光譜技術方向發展，測量範（fàn）圍則逐漸向低濃度發展，追求更（gèng）高的準確度和精密度（dù）。

對（duì）於（yú）固定（dìng）汙染源廢氣自動（dòng）連續監測係統而言，另外一個重要的（de）組成部分是（shì）數據采集與傳輸係統。該係統將重點發展（zhǎn）數據加標技術，過程監控技術以及物（wù）聯網（wǎng）技（jì）術。

天津智易時代科技發展有限公司根據國家（jiā）環保部對煙氣排放連續監測（cè）係統的技術要求及有關標準，我們運用了先進的煙氣成分（fèn）分析技術、自動控製技術以及計（jì）算機數據處理和（hé）網絡通訊技術（shù），集成了一套煙氣排放連續監（jiān）測係統。

智易（yì）時代CEMS采用國際先進的（de）紅外分析儀與煙塵、溫度、壓力、流量（liàng）、濕度（dù）及相關的輔助設備，結合多年的行業（yè）經（jīng）驗，設計了一套功能齊全完善的CEMS。這套係統很集中的體現了我公司CEMS係統集成的優勢，更加符合實際用戶所需。

2、建設（shè）依據（jù）

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法（fǎ）》HJ/T75-2007《火電廠（chǎng）煙氣（qì）排放連續監測技術規（guī）範》GB/T16157-1996《固體（tǐ）汙染源排氣中顆粒物測定與氣態汙（wū）染物（wù）采樣（yàng）方法》國（guó）家環境保護總局《空氣和廢氣監測分析方法》（第四版）GB16297-1996大氣汙染物綜合排放標（biāo）準GB13223-2007 火電（diàn）廠大氣汙染物排放標準HJ/T 212-2005 汙染源在線自動監控（監測）係統數據傳（chuán）輸標準ZBY120-83 工業自動（dòng）化儀表工作條件GB50093—2002 自動（dòng）化儀（yí）表工程施工及驗收規範SDJ9-87 電測量儀表裝置設計技術規（guī）程NEMA-ICS6 工業控製設備及係統（tǒng）的外殼GB 50054-1995 低壓配電設計規範GB50057-1994 建築物防雷設計規範

二（èr）、建設方案

1、係統（tǒng）概況（kuàng）

CEMS主要由煙氣參數測量子係統、顆粒物CEMS、氣態汙染物CEMS、數據（jù）采集（jí）與傳輸等單元（yuán）集（jí）成而成，形成一個集數據（jù）采集、處理、顯示、通訊、遠程監控（kòng）的一體化（huà）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（kě）能地保（bǎo）持煙氣物理（lǐ）和化學特性，樣氣具有代表性；

⑵ 反吹功（gōng）能：CEMS的SO/NOx/O采樣探（tàn）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 指示功能：數據采集與傳輸係（xì）統除了可（kě）以指示上述提到的（de）自診（zhěn）斷和報警內容，還可（kě）以顯示分析儀（yí）在校正循環中、校正氣瓶低（dī）壓、過量的校正誤差等內容（róng）。

⑷ CEMS可長期無人值守；

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

⑹ 數據處理係統：我公司（sī）自主研發的（de）CEMS係統符合國家環保要求以及（jí）《火電廠煙氣連續監（jiān）測係統技術規範》的數據采集、控製和處理係統。詳細情況參見數據（jù）采集、傳輸係統（tǒng）介紹。

⑺ CEMS具有高可（kě）靠（kào）性、安全性、可（kě）維修性和可擴展性。監測設備滿足兩套煙（yān）氣成（chéng）分采樣探頭係統的運（yùn）行要求，同（tóng）時設計方案預留了一定的接口和容量。CEMS可與電廠、電力局、環保局的局域網，可以遠程通訊。

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

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（lǜ）器可以自動反吹掃和遠程控製反（fǎn）吹掃，防止堵塞；分析係（xì）統具有（yǒu）自動和遠程標氣校核功能；分析（xī）儀（yí）器、采樣器、加熱器、伴熱管加熱器具有故障自動報警功能 。

⑾ 智能化：自動調零，量程超（chāo）限報警，濕（shī）度報警，采樣頭溫度異常報警、冷凝器溫（wēn）度異常報警、加熱溫度異常報警，低流速（sù）報警，主維護報警。

⑿ 儀器和係統日誌功能，記錄係統的各運行狀態（tài）參數（shù），為（wéi）係統數據的準確性和（hé）可靠性作為溯源的基（jī）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）電加熱控溫幹法直接取樣方式，輔助環節少，可靠性高，能真實反映（yìng）煙氣成分含量。

⒂ 係統具有自動標氣測試功能，可以自動（dòng）完（wán）成係統校（xiào）核功能（néng）（遠（yuǎn）程校準或者半自動校準），減少維護工作量。

⒃ 采用工控機和PLC控（kòng）製，自動化程（chéng）度高，可（kě）采集係統的詳細狀（zhuàng）態信息，可作為數（shù）據有效性審核的最有利資源（yuán）。

⒄ 具有完（wán）善的維（wéi）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（lìng）一（yī）套存儲（chǔ）按照國家相關數（shù）據修正規範修正的數據（jù）。

3、數據采集和處理係統

數據采集和處理係統的配（pèi）置主要包括工控機，顯示器，CEMS監控（kòng）軟件，數模輸出模塊。

1）係統功能：

數據采（cǎi）集采用PLC，包括模擬信號采（cǎi）集和狀態信號收集。在工（gōng）控（kòng）機內，根據溫度、壓力和流速等參數，將煙氣濃度換算（suàn）成（chéng）標態，並計算出各煙氣汙染物的總（zǒng）排放（fàng）量，生成符合客戶（hù）要求的報表；

所提供的數據處理（lǐ）係統硬件（jiàn）能存儲（chǔ）不低於10年（取決於硬盤容量）的（de）監測小時平均（jun1）值、監測參數（shù）數據，並能檢（jiǎn）索（suǒ）、打印和在（zài）屏幕（mù）上顯示出來；

2）數據的存儲和檢索功能：

所（suǒ）提供的數據處理係統硬件能存儲不低於10年的監（jiān）測小時平均值、監測參數數據；

能檢（jiǎn）索任意（yì）時間點的監測數據（jù）和任意時間段的報表，並打印（yìn）和在（zài）屏幕上顯示（shì）出來；

3）數據輸出設備功能：

圖形、表格、曲線等（děng）方式顯示各參數和設備運行狀態；

能定時或人工請（qǐng）求製表並打印；

具（jù）有多級安全認證（zhèng）功能（設置密碼進入）；

具（jù）有排汙超標（biāo）報（bào）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（tǒng）運行（háng）更為方便、靈活；

係統中可和環保局實現遠程聯網監測；

現場數據實時傳送，兼容各種傳輸方式，可實現多級聯網（wǎng），支持環保（bǎo）部門對（duì）係統（tǒng）進行遠程反控操作；

係統提供（gòng）95%以上的數據可利用率。係統數據可用率的計算基於係統運（yùn）行（háng）並收集（jí）數（shù）據的時間，扣除（chú）CEMS任何部件不能投運（yùn）的時間；

係統具有自我診斷功能及廠家遠程故障診斷功能；

能夠控製係統的日常運（yùn）行，包括：自動（dòng）校正，自動反吹采（cǎi）樣係統過濾器；

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

智易時代還（hái）能為當地環保局安裝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修改我公（gōng）司的遠程數據傳輸格式。
3.1數據存儲

係統的數據采集（jí）控製器能保證存儲原始數據，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（hé）年均值數據，且所有均值數據存（cún）儲年限均在10年以上。

係統可（kě）瞬時采集各子係統的輸入，所有數據實現每秒（miǎo）刷新一次，考慮（lǜ）係統標校、反吹等（děng）維護（hù）時間，係統有效數據捕集率（lǜ）每季度及每（měi）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（xún）和顯示（shì）曆史數據，內容包（bāo）括數據庫內記錄的所有汙染物（wù）排放相關數據、相關煙氣參（cān）數以及所有狀態及告警信息。係統能（néng）生成和打印小（xiǎo）時（至少45min的有效數據）、日（至少18h的有效數據）、月（至少22d的有效（xiào）數據）、年報表，報表中包含最大值、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線監測係統技術報告中列（liè）出。(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（jìn）行監視、數據查詢、數據下載等)

3.3數（shù）據顯示

工控處理模塊（kuài）主界麵上顯示各測量值的幹基值、濕（shī）基值和（hé）折算值（zhí），各過程變量的（de）實時數據和設備運（yùn）行狀態，也根據用戶選（xuǎn）擇以圖形、表格或曲線方式顯示（shì）數據。

3.4文檔管理

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

3.5自（zì）診斷及報警

係統提（tí）供報警（jǐng）幹接點輸出功（gōng）能，這些報警（jǐng）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（xī）儀器異常報警

分析儀器工作高、低溫度報警

供氣係（xì）統異（yì）常（cháng）報警

探頭（tóu）失效報警

加（jiā）熱管溫度過高和過低報警

采樣（yàng）流量不足報（bào）警

溫度測試儀失效報警

壓力（lì）傳感器失效報警

過濾器濕度報警

煙氣預（yù）處理係統異常報警

電壓異常報警（jǐng）

當1h監測數據滑動平（píng）均（jun1）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

係統當受（shòu）外界強幹擾、偶然意外或掉（diào）電後又（yòu）上電等情況發生時，造成程序中斷，係統能實現自動啟動，自動恢複運行狀（zhuàng）態並記（jì）錄出現故障的時間和恢複（fù）運行的時（shí）間，啟動後係統能通過自動標校操作確定校準偏移量。

3.7數據通訊

係統具有數據通訊功能，周期地采集各個現場數據采集器發來的（de）各種信息，進行處理、存儲、顯示及（jí）上傳。係（xì）統能提供模擬信號和（hé）RS232、RS422、RS485等數字信號的接入及輸出功能，可按照環保部門要求通（tōng）過GPRS、電話撥號、電纜線、有線局域網、無線局域網、GSM、微波等多種傳輸方（fāng）式，向有關部門定時傳輸數據和圖表，並隨時接受數據（jù）查詢。

係統中（zhōng）預置了多種通信協議(國家、省、地、市（shì）的通訊協議（yì）)，用戶隻需選擇通信端口和通信協議，借助GPRS就能實現數據遠（yuǎn）程上傳。

支持群發（fā）手機短信（xìn）的方式發送排放數據（jù）和報警信息。客戶通過手機就可隨時隨（suí）地掌控係統運（yùn）行情況。

3.8模塊化設計和（hé）擴展升級接（jiē）口

係統為（wéi）模塊化結構設計，具有擴展功能（néng），可根據使用要求，實現單路、雙路或多路（lù）配置，並（bìng）可根據（jù）要求加裝其他測量參數（shù）。

3.9安（ān）全管理（密碼權限）

係統具有安（ān）全管理功能，設有三級操作管理權限，操作人員（yuán）需登錄工號和密碼後，才能進入控製界麵（miàn），且係（xì）統（tǒng）對所有的控製操作均自動記錄並入庫保存（cún）。係統管理員可以進行所有的（de）係統設置工作，一般操作人員（yuán）隻能進行日常例行維護和操作，不能更（gèng）改係統設置（zhì）。

3.10缺失數據的處理

係統具有對缺失（shī）數據進行處理的功能。首次正常運行（háng）達到或未達到720h，缺失數據後，數據采集和處理係統能自動處理缺失數據，對缺失數據的（de）處理符合國家標準HJ/T76－2007的技術規定。

3.11煙（yān）氣參數（shù）測定及（jí）汙染物濃度換算和排放率計算要求

係統有計（jì）算汙（wū）染物濃度和排放率功（gōng）能。煙氣各參數測定計算方法及技術指標滿足國標HJ/T 76-2001的標（biāo）準要求（qiú）。在數據報表中，汙染（rǎn）物濃（nóng）度都換算到標幹濃度和（hé）折（shé）算濃度，計算（suàn）方法按相關的國家標準要（yào）求計算。

3.12顆粒物監測

數據采集管理係統（tǒng）將顆（kē）粒物監測儀做為係統的一部分進行整體設計，顆粒物監測采用濁度法，係通內可通過上位計算機對顆粒物監測儀進行（háng）遠程（chéng）控製和實時數據（jù）、狀態顯示，並可（kě）通過上（shàng）位（wèi）機軟件對顆粒（lì）物進行多點曲線校準操作以及消光度與顆粒物濃度關係曲線的標校操作。

3.13軟硬件配置

係統提（tí）供（gòng）配套正版的操作係統軟件和數據采集管理軟件（jiàn），采集係統為多任務係統，可同時運行監控程序和維護程序，在（zài）完成其（qí）他工作的同時可靈活可靠的進（jìn）行不間斷數（shù）據采集。所有特定程序均（jun1）為綜合程序，中文界麵（miàn），操作簡捷，易於使用人員快速掌握。數據采集（jí）係（xì）統具備（bèi）軟件編（biān）製和下載功能。

3.14遠程控（kòng）製（zhì）

可通過中心平台進行（háng）標（biāo）氣測試、遠程校準、零氣校準等命令，

所測數據與正（zhèng）常測試數據分不同查（chá）詢索引。

3.15數據標識（shí）

係統采集SO、NOx、O、采樣頭溫度（dù）、冷凝器溫度、加熱（rè）線溫度（dù）、過濾器濕度（dù）、煙氣采樣時流量，以判斷數據是（shì）否有效，每條數據均帶有有效（xiào）或無效標（biāo）識（shí）。

3.16校準（zhǔn）子係統

我公司提（tí）供的CEMS係統（煙塵檢測係統、氣態汙染物監測係統、煙氣參數監測係統）具有自動和手動在線校正/標定（零點校正、滿量程校正）的功能。

我公司（sī）提供的校正氣滿足下列要求（qiú）：

校正氣符合國家（jiā）標準；

校正氣的量能滿足係統啟動後一年內正常（cháng）校準的需要；

所有校正氣按環保局相關要求存儲，一般存儲在（zài）鋼瓶（píng）中。

4、係統優勢

優勢一：紅外吸（xī）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內腔，消除探頭維護和已（yǐ）經（jīng）被吸入探頭內腔的大顆粒物。

優勢三：實現采樣管（guǎn）線溫度實時監測並（bìng）傳輸到監控平台，可實現取樣管線低溫報警，有（yǒu）利（lì）遠程判（pàn）斷故障。

優勢四：自動標氣功（gōng）能及（jí）遠程標氣測試。

優勢五：數據標識：校準、維（wéi）護、故障等狀態下（xià）數據加標，含（hán）每條數據記（jì）錄關鍵點的溫（wēn）度，具有故障日誌記錄，出現故障後便於很快找到（dào）問題所在。
優（yōu）勢六（liù）：樣氣管路增加流量調節（jiē）閥，流量可自動調節。通過485通訊遠程設定（dìng）和調節通過該（gāi）閥的氣量，並輸出4-20mA的電流信號，並可通過平台遠程查看和調節（jiē），保證（zhèng）采樣（yàng）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濾器，用於濕度到達設定值時報警，並起到二（èr）級（jí）過濾樣氣的作用。帶濕度傳感器可以通過檢測後（hòu）段的濕度從而（ér）起到保（bǎo）護儀表的（de）作（zuò）用。