三門峽市環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用與維護方法

　　摘要：為了更好地實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測的自動化及可控化，很多城市建立了環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)，以實現(xiàn)對環(huán)境數(shù)據(jù)的快速、便捷的采集。在自動監(jiān)測系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用的同時，該系統(tǒng)正確合理的維護方法也日益受到人們的重視。以三門峽市環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)為例，探討環(huán)境空氣自動檢測系統(tǒng)的應(yīng)用與維護方法，能夠為其他地區(qū)更好地應(yīng)用和維護環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)提供一定的借鑒意義。
　　關(guān)鍵詞：環(huán)境；自動監(jiān)測系統(tǒng)；應(yīng)用與維護方法；定期維護
　　中圖分類號: X851 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)10(b)-0000-00
　　前言
　　自動監(jiān)測系統(tǒng)是指應(yīng)用現(xiàn)代分析手段及自動控制技術(shù)、先進的計算機軟件技術(shù)及信號傳導(dǎo)技術(shù)，對環(huán)境監(jiān)測過程中常用的某些指標從樣品采集、處理、分析到數(shù)據(jù)傳輸與報告匯總的全過程實現(xiàn)自動化的系統(tǒng)。對環(huán)境空氣中的某些待測成分利用該自動監(jiān)測系統(tǒng)進行連續(xù)的監(jiān)測和測定稱為自動監(jiān)控?？諝庾詣颖O(jiān)測系統(tǒng)一般由一個中心控制室和若干監(jiān)測子站構(gòu)成。各子站設(shè)有空氣質(zhì)量自動監(jiān)測儀器及氣象儀。系統(tǒng)工作方式為無人值守，全年晝夜連續(xù)自動運行。各子站還設(shè)有專用數(shù)據(jù)處理機，采集各臺儀器的空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸至中心控制室。中心控制室設(shè)有計算機和打印機等其他設(shè)置，可以通過專門的數(shù)據(jù)通信和處理軟件執(zhí)行對各子站的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)的收集、統(tǒng)計、處理、運算、顯示、存儲以及對各子站發(fā)送遠程控制命令等功能[1]。
　　1 三門峽市環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用
　　1.1 空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成及應(yīng)用
　　三門峽市環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)是由監(jiān)測子站、中心控制室、質(zhì)量保證實驗室和系統(tǒng)支持實驗室等組成，系統(tǒng)需求中心能夠及時、準確、安全地讀取各監(jiān)測子站的監(jiān)測數(shù)據(jù)[2]。
　　監(jiān)測子站的主要任務(wù)是在各定點對環(huán)境空氣質(zhì)量進行采樣、收集，匯聚出多種數(shù)據(jù)后，自動監(jiān)測子站通過GPRS/GSM與三門峽市中心控制室中的環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)連接，各監(jiān)測子站的數(shù)據(jù)也是通過該線路傳入三門峽市自動監(jiān)測室的數(shù)據(jù)庫中。中心控制室的主要任務(wù)是將收集到的所有監(jiān)測數(shù)據(jù)進行判別、檢查和存儲，最終將數(shù)據(jù)上報至國家總站及省中心站。質(zhì)量保證實驗室的主要功能是對系統(tǒng)所用設(shè)備進行校準、審核，并制定和落實自動監(jiān)測系統(tǒng)的操作措施和行為規(guī)范。系統(tǒng)支持實驗室的主要功能是對系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)，并及時排除儀器故障。
　　該空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)能真正實現(xiàn)子站的無人值守，節(jié)省了大量人力。在中心控制室內(nèi)，可以明顯減少數(shù)據(jù)丟失情況的發(fā)生，并可保證采樣數(shù)據(jù)簡便、安全、有效，而且通過動態(tài)濃度顯示，還可以隨時觀察空氣中污染物的變化、來源，以及它對人體的損害情況。再通過系統(tǒng)支持實驗室將該信息快速傳到聯(lián)管理層，可以讓他們隨時了解空氣質(zhì)量狀況及變化情況，以便為治理和控制空氣質(zhì)量提供決策依據(jù)。
　　1.2 空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的特點
　　三門峽市區(qū)共有4套環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)，已穩(wěn)定運行10年。該系統(tǒng)的特點主要包括：
　　（1）可獲取大量監(jiān)測數(shù)據(jù)，為區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的預(yù)測預(yù)報打下基礎(chǔ)，使得提供的環(huán)境信息更為可靠準確。
　?。?）本系統(tǒng)應(yīng)用了大量現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機技術(shù)、光學(xué)技術(shù)及物理學(xué)技術(shù)、傳感器技術(shù)，使過去較為復(fù)雜的采樣和分析工作變得相對簡單和直觀，操作方便簡單并降低了操作失誤的可能性。
　?。?）儀器具有較強的抗干擾能力，且靈敏度較高，反應(yīng)迅速敏感，適于監(jiān)測微量、復(fù)雜的環(huán)境樣品。
　　2 三門峽市環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的維護方法
　　環(huán)境保護工作中最基礎(chǔ)性的一項為環(huán)境空氣監(jiān)測。在現(xiàn)代社會中自動監(jiān)測技術(shù)已得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的正確與否，以及該數(shù)據(jù)能否真實反映環(huán)境質(zhì)量和污染狀況，都有可能影響到環(huán)境保護工作的根基。因此，為了保持自動監(jiān)測系統(tǒng)正確、有效地運行，對環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的維護及護理應(yīng)提上日程并加以重視。
　　2.1前期預(yù)防性維護
　　前期預(yù)防性維護目的是發(fā)現(xiàn)潛在的問題，避免系統(tǒng)故障的產(chǎn)生。根據(jù)儀器的特點、結(jié)構(gòu)、對運行環(huán)境的要求以及操作人員的工作經(jīng)驗來確定預(yù)防性維護的內(nèi)容。合理有效的預(yù)防性維護可以減少系統(tǒng)的維護工作量，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性。
　　2.1.1監(jiān)測子站的前期預(yù)防性維護
　　空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的運行對工作環(huán)境有特殊要求，因此，子站站房的建立和設(shè)置上要充分考慮環(huán)境和氣候的影響，做到防暑、防寒、防塵、防雨、防雷擊；空氣自動監(jiān)測子站均為無人值守運行，須采取防火、防盜等安全措施；子站必須安裝空調(diào)，使子站內(nèi)溫度保持在25度左右，夏季運行要避免子站溫度和室外溫度差距過大，以免室外空氣通過采樣管進入室內(nèi)時在采樣管中形成冷凝水；必須采取措施保證子站供電系統(tǒng)的安全可靠。如果市電超過規(guī)定值，儀器就有可能發(fā)生故障，因此可以使用200v交流穩(wěn)壓器；建立并妥善保存每臺儀器的維護記錄，以便判斷問題和故障的趨勢情況。此外，還應(yīng)注意定期對儀器進行氣路檢漏和流量檢查；定期對各種儀器進行內(nèi)部各組件的除塵；定期更換樣氣過濾器的濾膜、高錳酸鉀、活性碳、硅膠等耗材；及時清洗空調(diào)和計算機風(fēng)扇的過濾網(wǎng)；定期清洗PM10采樣頭及采樣管，及時更換樣品紙帶；定期按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，對各監(jiān)測儀器進行校準[4]。
　　2.1.2中心控制室的前期預(yù)防性維護
　　中心控制室通過數(shù)據(jù)通信軟件對子站運行進行的日常檢查非常重要。技術(shù)人員通過軟件調(diào)取子站儀器每日的零標報告和查看各臺儀器的內(nèi)部診斷參數(shù)，通過判斷零標值和儀器內(nèi)部參數(shù)是否處于正常范圍，很容易發(fā)現(xiàn)子站運行是否存在問題，從而及時發(fā)現(xiàn)問題，預(yù)防大的故障的產(chǎn)生。通過填寫中心控制室值班記錄表，詳細記錄各子站的室溫儀器、通信和數(shù)據(jù)等情況。為防止計算機病毒感染，造成數(shù)據(jù)丟失和存儲資料破壞，應(yīng)定期對殺毒軟件進行升級；定期檢查中心計算機的時間及參數(shù)設(shè)置等；定期將監(jiān)測數(shù)據(jù)備份；及時清洗空調(diào)及計算機風(fēng)扇的過濾網(wǎng)等。
　　2.2定期維護
　　維護人員對系統(tǒng)定期進行維護，每周巡檢3次，每周要作一次兩點校準，半年進行一次多點校準，以保證儀器的準確性與靈敏度。采樣總管每6個月要清洗一次；PM10采樣頭每兩個月清洗一次。
　　2.2.1子站的定期維護
　　技術(shù)人員每周至少到子站巡檢3次。要填寫子站巡檢記錄，每月交與檔案管理人員存檔。
　　巡檢內(nèi)容主要包括站房和外采樣管的檢查維護、氣路檢查維護、電氣部分的檢查維護、泵和空壓機的檢查維護、儀器設(shè)備的檢查維護、監(jiān)測系統(tǒng)整體的清潔維護。如遇故障須隨時解決，當時解決不了的要立刻打聯(lián)系儀器生產(chǎn)廠家維修人員盡快進行維修。
　　2.2.2中心控制室的定期維護
　　定期做好計算機、調(diào)制解調(diào)器、打印機、傳真機等硬件設(shè)備的維護工作?？諝庾詣颖O(jiān)測系統(tǒng)中心控制室的計算機為了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰沁B續(xù)運行的，必須使用UPS電源來保證計算機的連續(xù)運行。此外，還要注意做好計算機的殺毒工作，提高系統(tǒng)的安全性。
　　2.3排除故障
　　儀器的故障排除工作是在確認儀器工作不正常發(fā)生了各類故障時及時進行維修排除故障，由具有專業(yè)技術(shù)背景人員承擔(dān)?？諝庾詣颖O(jiān)測系統(tǒng)所使用的儀器主要為分析儀器，隨著時間的推移，到了使用后期，儀器發(fā)生故障的部分多見于機械部件或光學(xué)零件，大多是因為長期運行損耗的原因。因此儀器的使用還要注意定期更換。在排除故障時，要對儀器過去的維修情況也要詳細了解，例如過去的故障情況等[5]。只有掌握了這些才可能進行下一步的故障分析。
　　2.3.1觀察故障現(xiàn)象查找故障原因
　　查找故障應(yīng)先通過儀器的各種按鈕按操作順序檢查儀器的反應(yīng)。然后根據(jù)儀器的工作原理、結(jié)構(gòu)、邏輯關(guān)系來判斷和初步確定儀器產(chǎn)生故障的可能部位。在故障現(xiàn)象清楚后，應(yīng)從儀器的結(jié)構(gòu)來推測產(chǎn)生故障的原因。例如，要判斷故障的部位是氣路部分、機械部分還是電子部分。通過檢測手段將大的部位確定，然后逐步縮小范圍，直到找到故障原因。
　　2.3.2具體故障的排除
　　空氣自動監(jiān)測儀器常見的故障和排除方法見表1。
　　
　　排除故障時，無論是更換元器件或調(diào)整工作狀態(tài)，都必須按照儀器的設(shè)計要求來進行，最好使用儀器生產(chǎn)廠家提供的備品備件和元器件，不能隨意使用元器件代替湊合。
　　3 結(jié)語
　　在日常的空氣自動檢測應(yīng)用中，根據(jù)系統(tǒng)出現(xiàn)的各種問題，按照自動監(jiān)測系統(tǒng)的特點和構(gòu)成，對其進行分析，采用合理可行的維護方法。這樣不斷積累系統(tǒng)使用經(jīng)驗，完善空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的維護方法，使空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)更好地為環(huán)境決策服務(wù)，可為今后的環(huán)境保護工作提供科學(xué)、詳實、及時的理論依據(jù)。
　　4 參考文獻
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