三門(mén)峽市環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用與維護(hù)方法

　　摘要：為了更好地實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化及可控化，很多城市建立了環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)的快速、便捷的采集。在自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用的同時(shí)，該系統(tǒng)正確合理的維護(hù)方法也日益受到人們的重視。以三門(mén)峽市環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為例，探討環(huán)境空氣自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用與維護(hù)方法，能夠?yàn)槠渌貐^(qū)更好地應(yīng)用和維護(hù)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供一定的借鑒意義。
　　關(guān)鍵詞：環(huán)境；自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；應(yīng)用與維護(hù)方法；定期維護(hù)
　　中圖分類(lèi)號(hào): X851 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791(2011)10(b)-0000-00
　　前言
　　自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是指應(yīng)用現(xiàn)代分析手段及自動(dòng)控制技術(shù)、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)及信號(hào)傳導(dǎo)技術(shù)，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中常用的某些指標(biāo)從樣品采集、處理、分析到數(shù)據(jù)傳輸與報(bào)告匯總的全過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的系統(tǒng)。對(duì)環(huán)境空氣中的某些待測(cè)成分利用該自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)測(cè)和測(cè)定稱(chēng)為自動(dòng)監(jiān)控。空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般由一個(gè)中心控制室和若干監(jiān)測(cè)子站構(gòu)成。各子站設(shè)有空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器及氣象儀。系統(tǒng)工作方式為無(wú)人值守，全年晝夜連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行。各子站還設(shè)有專(zhuān)用數(shù)據(jù)處理機(jī)，采集各臺(tái)儀器的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)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(jì)算機(jī)和打印機(jī)等其他設(shè)置，可以通過(guò)專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)通信和處理軟件執(zhí)行對(duì)各子站的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)的收集、統(tǒng)計(jì)、處理、運(yùn)算、顯示、存儲(chǔ)以及對(duì)各子站發(fā)送遠(yuǎn)程控制命令等功能[1]。
　　1 三門(mén)峽市環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用
　　1.1 空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成及應(yīng)用
　　三門(mén)峽市環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由監(jiān)測(cè)子站、中心控制室、質(zhì)量保證實(shí)驗(yàn)室和系統(tǒng)支持實(shí)驗(yàn)室等組成，系統(tǒng)需求中心能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、安全地讀取各監(jiān)測(cè)子站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)[2]。
　　監(jiān)測(cè)子站的主要任務(wù)是在各定點(diǎn)對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行采樣、收集，匯聚出多種數(shù)據(jù)后，自動(dòng)監(jiān)測(cè)子站通過(guò)GPRS/GSM與三門(mén)峽市中心控制室中的環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連接，各監(jiān)測(cè)子站的數(shù)據(jù)也是通過(guò)該線(xiàn)路傳入三門(mén)峽市自動(dòng)監(jiān)測(cè)室的數(shù)據(jù)庫(kù)中。中心控制室的主要任務(wù)是將收集到的所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行判別、檢查和存儲(chǔ)，最終將數(shù)據(jù)上報(bào)至國(guó)家總站及省中心站。質(zhì)量保證實(shí)驗(yàn)室的主要功能是對(duì)系統(tǒng)所用設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)、審核，并制定和落實(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的操作措施和行為規(guī)范。系統(tǒng)支持實(shí)驗(yàn)室的主要功能是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，并及時(shí)排除儀器故障。
　　該空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能真正實(shí)現(xiàn)子站的無(wú)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(jiǎn)便、安全、有效，而且通過(guò)動(dòng)態(tài)濃度顯示，還可以隨時(shí)觀察空氣中污染物的變化、來(lái)源，以及它對(duì)人體的損害情況。再通過(guò)系統(tǒng)支持實(shí)驗(yàn)室將該信息快速傳到聯(lián)管理層，可以讓他們隨時(shí)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(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)
　　三門(mén)峽市區(qū)共有4套環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，已穩(wěn)定運(yùn)行10年。該系統(tǒng)的特點(diǎn)主要包括：
　　（1）可獲取大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)打下基礎(chǔ)，使得提供的環(huán)境信息更為可靠準(zhǔn)確。
　　（2）本系統(tǒng)應(yīng)用了大量現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)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(guò)去較為復(fù)雜的采樣和分析工作變得相對(duì)簡(jiǎn)單和直觀，操作方便簡(jiǎn)單并降低了操作失誤的可能性。
　　（3）儀器具有較強(qiáng)的抗干擾能力，且靈敏度較高，反應(yīng)迅速敏感，適于監(jiān)測(cè)微量、復(fù)雜的環(huán)境樣品。
　　2 三門(mén)峽市環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)方法
　　環(huán)境保護(hù)工作中最基礎(chǔ)性的一項(xiàng)為環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)。在現(xiàn)代社會(huì)中自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)已得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的正確與否，以及該數(shù)據(jù)能否真實(shí)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(hù)工作的根基。因此，為了保持自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正確、有效地運(yùn)行，對(duì)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)及護(hù)理應(yīng)提上日程并加以重視。
　　2.1前期預(yù)防性維護(hù)
　　前期預(yù)防性維護(hù)目的是發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題，避免系統(tǒng)故障的產(chǎn)生。根據(jù)儀器的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、對(duì)運(yùn)行環(huán)境的要求以及操作人員的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定預(yù)防性維護(hù)的內(nèi)容。合理有效的預(yù)防性維護(hù)可以減少系統(tǒng)的維護(hù)工作量，提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。
　　2.1.1監(jiān)測(cè)子站的前期預(yù)防性維護(hù)
　　空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行對(duì)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(dòng)監(jiān)測(cè)子站均為無(wú)人值守運(yùn)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(yùn)行要避免子站溫度和室外溫度差距過(guò)大，以免室外空氣通過(guò)采樣管進(jìn)入室內(nèi)時(shí)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(guò)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(tái)儀器的維護(hù)記錄，以便判斷問(wèn)題和故障的趨勢(shì)情況。此外，還應(yīng)注意定期對(duì)儀器進(jìn)行氣路檢漏和流量檢查；定期對(duì)各種儀器進(jìn)行內(nèi)部各組件的除塵；定期更換樣氣過(guò)濾器的濾膜、高錳酸鉀、活性碳、硅膠等耗材；及時(shí)清洗空調(diào)和計(jì)算機(jī)風(fēng)扇的過(guò)濾網(wǎng)；定期清洗PM10采樣頭及采樣管，及時(shí)更換樣品紙帶；定期按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，對(duì)各監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)[4]。
　　2.1.2中心控制室的前期預(yù)防性維護(hù)
　　中心控制室通過(guò)數(shù)據(jù)通信軟件對(duì)子站運(yùn)行進(jìn)行的日常檢查非常重要。技術(shù)人員通過(guò)軟件調(diào)取子站儀器每日的零標(biāo)報(bào)告和查看各臺(tái)儀器的內(nèi)部診斷參數(shù)，通過(guò)判斷零標(biāo)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(yùn)行是否存在問(wèn)題，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，預(yù)防大的故障的產(chǎn)生。通過(guò)填寫(xiě)中心控制室值班記錄表，詳細(xì)記錄各子站的室溫儀器、通信和數(shù)據(jù)等情況。為防止計(jì)算機(jī)病毒感染，造成數(shù)據(jù)丟失和存儲(chǔ)資料破壞，應(yīng)定期對(duì)殺毒軟件進(jìn)行升級(jí)；定期檢查中心計(jì)算機(jī)的時(shí)間及參數(shù)設(shè)置等；定期將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)備份；及時(shí)清洗空調(diào)及計(jì)算機(jī)風(fēng)扇的過(guò)濾網(wǎng)等。
　　2.2定期維護(hù)
　　維護(hù)人員對(duì)系統(tǒng)定期進(jìn)行維護(hù)，每周巡檢3次，每周要作一次兩點(diǎn)校準(zhǔn)，半年進(jìn)行一次多點(diǎn)校準(zhǔn)，以保證儀器的準(zhǔn)確性與靈敏度。采樣總管每6個(gè)月要清洗一次；PM10采樣頭每?jī)蓚€(gè)月清洗一次。
　　2.2.1子站的定期維護(hù)
　　技術(shù)人員每周至少到子站巡檢3次。要填寫(xiě)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(hù)、氣路檢查維護(hù)、電氣部分的檢查維護(hù)、泵和空壓機(jī)的檢查維護(hù)、儀器設(shè)備的檢查維護(hù)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體的清潔維護(hù)。如遇故障須隨時(shí)解決，當(dāng)時(shí)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(jìn)行維修。
　　2.2.2中心控制室的定期維護(hù)
　　定期做好計(jì)算機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、打印機(jī)、傳真機(jī)等硬件設(shè)備的維護(hù)工作。空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中心控制室的計(jì)算機(jī)為了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰沁B續(xù)運(yùn)行的，必須使用UPS電源來(lái)保證計(jì)算機(jī)的連續(xù)運(yùn)行。此外，還要注意做好計(jì)算機(jī)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(rèn)儀器工作不正常發(fā)生了各類(lèi)故障時(shí)及時(shí)進(jìn)行維修排除故障，由具有專(zhuān)業(yè)技術(shù)背景人員承擔(dān)。空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所使用的儀器主要為分析儀器，隨著時(shí)間的推移，到了使用后期，儀器發(fā)生故障的部分多見(jiàn)于機(jī)械部件或光學(xué)零件，大多是因?yàn)殚L(zhǎng)期運(yùn)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(shí)，要對(duì)儀器過(guò)去的維修情況也要詳細(xì)了解，例如過(guò)去的故障情況等[5]。只有掌握了這些才可能進(jìn)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(guò)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(lái)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(lái)推測(cè)產(chǎn)生故障的原因。例如，要判斷故障的部位是氣路部分、機(jī)械部分還是電子部分。通過(guò)檢測(cè)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(dòng)監(jiān)測(cè)儀器常見(jiàn)的故障和排除方法見(jiàn)表1。
　　
　　排除故障時(shí)，無(wú)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(jì)要求來(lái)進(jìn)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(yǔ)
　　在日常的空氣自動(dòng)檢測(cè)應(yīng)用中，根據(jù)系統(tǒng)出現(xiàn)的各種問(wèn)題，按照自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)和構(gòu)成，對(duì)其進(jìn)行分析，采用合理可行的維護(hù)方法。這樣不斷積累系統(tǒng)使用經(jīng)驗(yàn)，完善空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)方法，使空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(hù)工作提供科學(xué)、詳實(shí)、及時(shí)的理論依據(jù)。
　　4 參考文獻(xiàn)
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