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        自動監(jiān)測技術(shù)在城市空氣質(zhì)量檢測中的運用

        2017-05-30 16:27:38李衛(wèi)東
        科技尚品 2017年3期
        關(guān)鍵詞:檢測

        李衛(wèi)東

        摘 要:城市空氣質(zhì)量成為了現(xiàn)代人們普遍關(guān)注的一項重要內(nèi)容,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,城市空氣質(zhì)量不斷惡化,對人們的健康造成了較大的危害,必須對空氣質(zhì)量加強管理與檢測,自動監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用能夠讓信息采集、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙ぷ鞲痈咝实耐瓿?,使得城市空氣質(zhì)量檢測工作的管理水平得到提升,為人們提供更加真實可靠的實時數(shù)據(jù)。

        關(guān)鍵詞:自動監(jiān)測技術(shù);城市空氣質(zhì)量;檢測

        原有的空氣質(zhì)量檢測通常是采取的現(xiàn)場手動采樣的方法,將采集的樣品帶到實驗室分析,這種工作方式存在誤差大、監(jiān)測效率低、缺乏代表性等缺點,而且對空氣質(zhì)量出現(xiàn)的動態(tài)變化也不能及時的反映,自動監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用則能夠克服這些缺點,實現(xiàn)對空氣質(zhì)量的自動化采集,使得相關(guān)的質(zhì)量狀況分析更加科學、客觀,也能夠為后期的管理部門的數(shù)據(jù)分析提供更加準確的參考。

        1 自動監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成

        1.1 硬件結(jié)構(gòu)分析

        自動監(jiān)測技術(shù)屬于自動測控系統(tǒng)的組成部分,對空氣質(zhì)量實行自動監(jiān)測,相關(guān)的組織結(jié)構(gòu)主要是由一個中心站與多個監(jiān)測子站形成的,子站與中心站之間能自動聯(lián)系,中心站控制子站各項工作[1]。通過子站中具備的各種設(shè)備儀器去對空氣質(zhì)量進行檢測,對空氣中含有的污染物的情況進行準確測量,將獲得的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量存儲到數(shù)據(jù)采集器之中,然后對存入的數(shù)據(jù)進行專業(yè)化的分析,中心站與子站之間是通過Modem相互連接的,可以對子站的數(shù)據(jù)進行下載,然后在報表軟件中對其進行編輯。中心站主要是由PC機、Modem等儀器設(shè)備構(gòu)成的,而子站的設(shè)備結(jié)構(gòu)則需要按照監(jiān)測項目的需要進行調(diào)節(jié),通常會由零氣源、NO2分析儀、PM10分析儀等構(gòu)成。子站之間主要就是通過數(shù)據(jù)線進行電信號的傳遞,這樣數(shù)據(jù)采集器才能對分析儀獲得的數(shù)據(jù)進行完整采集,并且還能對分析儀進行校準,確保其測量結(jié)果的精準。

        1.2 軟件構(gòu)成分析

        中心站所使用的軟件主要是由DECS2000程序與中文報表程序構(gòu)成的,軟件是基于中文Window NT 4.0與SP6為操作系統(tǒng)平而得以正常運行的,軟件SQL Server 2000與ODBC是關(guān)系數(shù)據(jù)庫平臺[2]。通過Excel2000進行報表的制作與生成,利用中文報表軟件按照規(guī)定期限對DESC2000數(shù)據(jù)庫中的原始數(shù)據(jù)進行提取,然后進行分析處理,制作成表格存入到數(shù)據(jù)庫之中,還需要對其中的原始數(shù)據(jù)進行詳細的統(tǒng)計,制作出小時值、日值的統(tǒng)計數(shù)據(jù),其中包含有數(shù)據(jù)的最大值、最小值以及平均值等內(nèi)容,也需要制成表格存入數(shù)據(jù)庫。在使用的時候能夠直接的利用報表軟件瀏覽相關(guān)數(shù)據(jù)表格,也可以先進行動態(tài)數(shù)據(jù)的交換,把數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)表格之中,形成Excel報表進行查看。

        2 自動監(jiān)測技術(shù)在城市空氣質(zhì)量檢測中的應(yīng)用

        2.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用

        現(xiàn)代計算機技術(shù)發(fā)展迅速,很多的空氣質(zhì)量監(jiān)測子站開始使用工控機進行檢測作業(yè),開發(fā)出了適合自己的個性化的數(shù)據(jù)采集程序[3]。工控機主要就是適合在工業(yè)現(xiàn)場使用的一種計算機,而通常在工業(yè)現(xiàn)場會存在比較頻繁的震動,灰塵也比較多,電磁場力的干擾也較強,同時工廠又是連續(xù)作業(yè),所以,工控機在設(shè)計時需要具備幾個方面的特點。第一個就是使用鋼結(jié)構(gòu)制作機箱,增強設(shè)備的防磁、防沖擊等的能力。第二個就是在機箱內(nèi)部設(shè)置專門的底板,底板上設(shè)置PCI與ISA插槽。第三個就是機箱內(nèi)加入專用的電源,提升其抗干擾能力。第四就是設(shè)備需要能夠符合長時間連續(xù)工作的要求。最后就是選擇安裝方便的標準機箱。在實際的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)采集的時候,主要分為3種模式,第一種模式就是通過ESC88進行模擬量數(shù)據(jù)的采集,然后中心平臺利用電話撥號把實時數(shù)據(jù)收回。第二種就是利用工控機發(fā)布協(xié)議命令的方式獲得數(shù)據(jù),通過網(wǎng)絡(luò)再把數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行钠脚_。第三種就是工控機把ESC8800獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行钠脚_??傮w來說第二種模式受天氣因素的影響比較小,存儲數(shù)據(jù)量比較大,應(yīng)用方便。

        2.2 自動化質(zhì)控技術(shù)的應(yīng)用

        對空氣質(zhì)量進行的自動監(jiān)測,期中的質(zhì)控工作主要有儀器的運維和形成數(shù)據(jù)有效性的審核機制等內(nèi)容,監(jiān)測儀器在運維中出現(xiàn)的變動故障是造成監(jiān)測數(shù)據(jù)異常的重要原因,所以,巡檢員應(yīng)該每周進行一次巡檢,對儀器的具體精密度進行校準,排除可能存在的故障隱患等。為了讓儀器能自動校準,就需要先對現(xiàn)場標氣閥門進行檢漏測試,在其不漏氣的情況下繼續(xù)進行下一步操作,自動化質(zhì)控技術(shù)可以確保儀器數(shù)據(jù)的精準性,讓運維操作更加規(guī)范,對子站中發(fā)生的事件進行記錄,并且能夠上傳儲存起來,在監(jiān)控窗口中呈現(xiàn)出來,其中包含的事件主要有幾種:

        一種是在子站巡檢員進行現(xiàn)場零點、跨度校準及遠程啟動校準操作,系統(tǒng)需自動生成相應(yīng)的記錄并上傳,主要采用文本形式進行記錄。校準記錄的內(nèi)容主要有校準參數(shù)名稱及設(shè)置濃度等。另外,還需要記錄校準的開始與結(jié)束的具體時間,對校準結(jié)束后分析儀上顯示的讀數(shù)進行觀察記錄。在記錄過程中需要區(qū)分其屬于現(xiàn)場校準還是遠程校準。如果是現(xiàn)場校準則應(yīng)該確保儀器通過了校準調(diào)節(jié),利用監(jiān)測現(xiàn)場的工控機軟件,能夠?qū)\維員的操作步驟進行詳細的記錄,這樣運維表單就能夠?qū)崿F(xiàn)無紙化管理了,對日后的查閱及歸檔等工作都提供了較大的便利。

        3 結(jié)束語

        自動監(jiān)測技術(shù)在城市空氣質(zhì)量檢測中的應(yīng)用能夠發(fā)揮非常大的積極作用,使得城市中空氣質(zhì)量檢測的水平得到了提升,使得監(jiān)測工作實際具備的時效性及連續(xù)性都得到了加強,這對于城市的經(jīng)濟發(fā)展及環(huán)境監(jiān)測工作的順利發(fā)展都是非常有幫助的,自動監(jiān)測技術(shù)為城市空氣質(zhì)量管理提供了便利,能夠進一步促進城市空氣質(zhì)量的改善,讓人們能夠生活在更加湛藍的天空下,呼吸更加潔凈、健康的空氣。

        參考文獻

        [1]趙宇.城市道邊空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[D].中國科學技術(shù)大學,2014.

        [2]呂臻.城市空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].鄭州大學,2014.

        [3]張航.自動監(jiān)測技術(shù)在城市空氣質(zhì)量監(jiān)測中的應(yīng)用[A].自動化技術(shù)與冶金流程節(jié)能減排——全國冶金自動化信息網(wǎng)2008年會論文集[C].2008:3.

        (作者單位:資陽市環(huán)境監(jiān)測中心站)

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