環境空氣自動監測系統的常見故障及排除

劉靖宇

摘? 要：當前我國高度重視環境保護工作，其中在環境監測方面不斷完善相關設備，加強技術投入，滿足自動化、智能化監測需要，為后續環境治理工作開展提供有力保障。本文從環境空氣自動監測系統操作流程入手，并分析如何完善環境空氣自動監測系統，最后提出環境空氣自動監測系統故障處理方法，希望對相關研究帶來幫助。

關鍵詞：環境;空氣自動監測系統;故障;排除

分類號：X92

在科學技術飛速發展的今天，我國經濟突飛猛進的發展。新時期我國全力加強環保工作，利用技術優勢可以有效分析環境污染情況，然后制定有關措施，最大程度的減少環境破壞。目前自動監測系統在空氣質量監測中發揮出了重要作用，要求切實做好設備的維護和管理工作，以下對相關內容進行分析。

一、環境空氣自動監測系統操作流程

在環境空氣自動監測系統下，要求分工明確，其中涵蓋了如下4個環節：其一，監測子站。監測子站的主要工作內容是分析空氣環境和自動監測，確保實時的數據能夠反饋到中心計算機，以此節約人力投入;其二是中心計算機。中心計算機收集監測站數據之后能夠自動存儲和數據分析，確保檢測結果的準確性;其三，質量保證實驗室。該環節具有數據分析以及核查功能，可以進一步對環境空氣質量監測;其四，系統支持實驗室。該環節的主要工作是支持系統和設備，及時發現設備中存在的問題并開展維修工作，確保系統設備處于正常使用狀態[1]。

二、如何完善環境空氣自動監測系統

1.保證監測環境良好

在環境質量監測之前要確保空氣監測站內部和外部的環境情況，分析是否存在樹枝、樹葉等干擾因素，還需要分析周邊環境是否存在污染情況，避免相關因素對監測數據產生干擾。在監測站內部主要是確保濕度處于合理范圍，避免溫差過大導致監測數據不準確。此外，還需要對監測站設備和儀器的參數是否正常分析[2]。

2.打造網絡監測系統

在自動化監測模式下關鍵在于確保網絡系統安全性。因此需要確保系統的自我完善能力時期，及時監測分析核查各個環節處于良好運行狀態，尤其是計算機控制中心，必須保證發揮出其數據搜集、整理、存儲、核查的作用。

3.加強監測管理

為了達到環境空氣自動化監測目標需要結合制定的規章制度，約束檢測人員的操作，定期進行儀器和設備的維修與養護。具體出來：一方面，需要管理監測系統，在日常維修保養的同時定期對系統巡視和測試，以此保證設備的正常使用，設備如果達到使用年限要及時更換，對于特殊故障問題要組織技術人員及時搶修;另一方面，檢測人員自身需要具有良好的工作能力和工作熱情，能夠確保設備作用的最大程度發揮。為此環境監測部門需要制定獎懲制度，以此對檢測人員起到引導和約束作用，對于工作良好的員工給予獎勵。此外，還要定期開展人員培訓工作，并完善考核機制[3]。

4.加強數據的合理分析

環境空氣自動監測會受外界因素影響導致數據異常，因此需要對數據加強審核。目前數據監測的一個重要問題在于負值現象。究其原因，一方面在于儀器負漂過大，為解決這一問題工作人員需要日常校準儀器，避免其出現負值并詳細記錄;另一方面，儀器出現故障也會導致負值出現。比如停電后設備供電運作時會出現負值情況要求，工作人員及時處理，根據停電時間分析儀器預熱時間。

5.加強數據記錄

在監測工作開展過程中，需要詳細記錄其中涵蓋文字記錄、圖像記錄等形式，以此為后期數據核查提供便利，在數據記錄工作中要確保準確性和全面性，如果收集數據信息不能保證客觀性，需要再次監測和提取數據。在環境空氣監測過程中，還需要在各個環節存儲收集的樣品記錄樣品的狀態、影響因素等相關信息，進而為后期數據問題查找原因提供支持。監測數據主要通過簽字的形式確認，要確保檢測人員樹立高度的責任意識[4]。

6.加強監測數據整體化

環境空氣監測數據對整個監測過程可以真實反映，因此在數據核查和監測環節必須嚴格檢查和多次審核，確保每個核查環節由相關人員簽字，保證信息監測內容、采集時間的準確性，并且不同審核人員都能獲取一致的數據，之后對審核信息加以說明和標注，其中包括數據采集、時間地點、監測天數、監測站單位、儀器名稱。

三、環境空氣自動監測系統故障處理方法

當前環境自動監測系統故障主要體現在以下幾個方面，其中通訊方面故障表現為數據輸出接口和數據采集儀連接問題;監測儀器氣路方面故障表現為氣路漏氣和堵塞;監測儀器電路方面故障表現為電路板間由于振動出現連接問題;消耗件更換時的故障表現為密封性不足。

1.氣態污染物監測儀

子站運行期間氣路部分容易出現故障，由此影響了數據的完整性。比如泵故障造成儀器流量偏低，干燥管內部硅膠性能下降，溫差過大造成支管出現能冷凝水，進氣口出現污垢導致儀器流量下降。解決方法如下：其一需要分析儀器濾膜是否存在污垢，然后定期清理或者更換濾膜;其二需要更換干燥劑;其三夏季需要控制空調溫度，避免室內外溫差過大，禁止空調出風口直接吹向監測儀器，以此減少冷凝水;其四，利用超聲波清洗儀檢查限流孔;其五，分析采樣泵泵軸的轉動狀態，如果為泵膜破損需要及時更換。在環境空氣監測設備中光學問題主要表現在長時間通標氣濃度不上升，問題如下：長時間未能校準標氣、電壓過高，解決方式主要為：其一，確保儀器管路正常連接不存在漏氣情況，如果管路在連接正常下存在問題需要在室外搖動鋼瓶，放出上部少量氣體，然后校準管路通標，響應時間為5分鐘。如果標氣依然未能上漲需要清洗反應室，并且將其關閉在密閉條件下保證密封，以此防止漏氣。其二，如果清洗反應是之后依然存在問題，可能是儀器長期使用導致紫外燈座的電壓超出上限，需要調整PMT電壓，將電壓調整到標氣目標濃度，確認后校準，以上解決措施需要在儀器穩定24小時之后再次校準[5]。

2.顆粒物分析儀

在氣路部分，顆粒分析儀氣路部分監測期間出現數值異常，主要問題在于管壁出現大量灰塵，當地震發生或者遇到強對流天氣后灰塵會進入采樣器導致數據上升，因此技術人員需要每個月對采樣管路定期清洗校準顆粒物膜，以此減少異常數據出現。在儀器內部參數部分，PM2.5和PM10數據倒掛的主要原因如下：其一是儀器分析方法之間存在差別，PM10使用β射線法，而PM2.5使用β射線加光散射法;其二，PM2.5分析儀含有自動溫度補償裝置而PM10分析儀不存在裝置;其三，空氣濕度變化會造成參數異常，尤其是冬夏兩季空氣濕度變化會導致這一情況。

四、空氣自動監測系統質控管理

1.質量系統異常

空氣自動監測系統質量和控制質量主要是利用子站內配置的多氣體動態校準儀分析，如果動態校準儀出現異常主要檢查是否由于流量未達到設定值或者氣體污染物分析零點校準期間時間過長未達到質控要求。通常來講，動態校準儀氣密性與空氣監測系統工作存在直接關系，如果流量未達到設定值主要表現為動態校準儀漏氣，需要對儀器內部和外部的管路連接部位仔細檢查。具體說來：要利用真空儀等設備輔助檢測，如果儀器內部出現漏氣要聯系儀器生產廠家檢修，儀器外部漏氣主要是分析管路連接部位是否破損、漏氣，主要利用活性炭以及氧化劑裝置進行檢查，確保檢測結果的斜距、斜率在質量控制范圍內，如果零點檢查失敗并且儀器各項指標正常，說明零氣不純，需要對零氣發生系統活性炭以及氧化劑更換。

2.質控管理

當前空氣自動監測質量控制主要是對顆粒物監測儀器進行質量流量校準，分析氣態污染物多點檢查、精密度檢查以及動態校準儀的流量校準，通過多個項目都可以在軟件下進行遠程質量控制，并且所得到的數據較為準確，不過對于顆粒物標準模鉬爐轉換率檢查校準還存在模糊問題。對于鉬爐轉換效率的檢查，一般利用一氧化氮作為標器，通過加入一氧化氮標氣濃度一半的臭氧即可反映鍋爐工作情況，同時還能滿足二氧化氮濃度的要求范圍值。通過對顆粒物標準模調準結果的評價，熱電 C14 型號儀器具備計算計算跨膜值的能力，但是5030型號設備不會計算，通過分析我國空氣自動監測系統一般采取以上兩種型號搭配的方法，所以今后需要統一使用新舊放大值校準結果判定是否合格，將誤差控制在5%之內說明滿足質量檢查。

結束語：

綜上所述，在環境空氣監測過程中，為了保證監測質量要求環境監測機構制定科學的管理規范，這樣才能為后續的環境治理工作提供支持，推動我國環境保護事業的可持續發展。

參考文獻：

[1]曾毅，王玉萍.環境空氣質量自動監測系統建設研究[J].無線互聯科技，2019，16（12）：120-121.

[2]劉俊鋒.北票市環境空氣自動監測系統的建立與完善——環境空氣監測全程質量控制探析[J].寫真地理，2020，14（10）：219.

[3]姬筱挺，李思揚.環境空氣質量連續自動監測系統的質控管理探討[J].科學與財富，2020，12（27）：244.

[4]程虎.淺論環境空氣自動監測系統運行中的質量管理[J].建材發展導向（上），2020，18（3）：87.

[5]黃杰.遠程控制系統在環境空氣自動監測系統中的應用分析[J].環境與發展，2018，30（5）：169-170.

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