数据采集系统

1、烟尘烟气连续自动监测系统运行 管理,授课老师:乔红宾,2,数据采集及控制处理系统,1、数据采集及控制处理系统的作用 2、数据采集及控制处理系统的功能需求 3、数据采集及控制处理系统的安全管理 4、数据采集及控制处理系统的结构体系及运行环境 5、污染物排放浓度标况计算 6、数据有效性和环保现场监督核查的参数设定和公式 7、数据采集及控制处理系统的功能介绍 8、数据的传输 9、数据采集及控制系统的流程,数据采集及控制处理系统的作用,烟气数据采集与控制系统（以下简称：数据采集系统）作为烟气排放连续白动监测系统的核心，运行在CEMS 的监测现场，负责采集现场的各种污染物监侧数据、仪器工作状态，并将监测

2、数据整理储存，通过某种通讯乎段，将数据传输到环保监控管理部门,3,数据采集及控制处理系统的功能需求,连续24 小时自动采集保存烟气监侧数据，来电自启动恢复；实时监控系统的工作状态如停电记录，故障诊断和自动报誉，并将记录存储 操作运行日志记录方便维护和管理可通过宽带、无线、有线方式与环保监理邵门软件平台通讯，实现远程数据传物和遥控监测应其有数据显示、处理、输出、报表等功能,4,数据采集及控制处理系统的安全管理,数据采集系统应具有安全管理功能，具有二级操作管理权限。( l ）系统管理员可以进行所有的系统设置工作，如：设定操作人员密码、操作级别，设定系统的设备配置。( 2 ）一般操作人员只进行日常例

3、行维护和操作，不能更改系统的设置。操作人员需输人登录工号和密码后，才能进人控制界面，系统对所有的控制操作均自动记录并人库保存。系统退出时，必须输人相应的密码。此外，受外界强干扰或偶然意外或掉电后又上电等情况发生时，造成程序中断，系统也能实现自动启动，自动恢复运行状态并记录出现故障时的时间和恢复运行时的时间,5,数据采集及控制处理系统的安全管理,6,数据采集及控制处理系统的结构体系及运行环境,7,污染物排放浓度标况计算,稀释法气态污染物标况浓度计茸采用稀释采样法烟气监侧系统测定气态污染物时，按式（6-l ）、式（6-2 ）、式（6-3 ) 换算成干烟气中污染物浓度。 分析仪输出浓度到CEMS 浓

4、度的计算 Cw = rCi式中 Ci 分析仪输出的标准状态下浓度值； Cw CEMS 测得的湿烟气中被测污染物浓度值，mg / m3 。 稀释样气被除湿： Cd = Cw/(1-Xfw) (6-2)式中 Cd -干烟气中被测污染物浓度值，mg/ m3。 稀释样气被除湿： Cd = Cmd(l-Xwr)（1一Xfw） (6-3) 式中 Cmd CEMS 测得的干样气中被测污染物的浓度，mg / m3r稀释比,8,污染物排放浓度标况计算1,另外，为得到气态污染物CEMS与参比方法数据的一致性，可按式（6-4 ）进行修正： C=bx+a (6-4) 式中 C 标准状态下于烟气中气态污染物浓度，mg

5、/ m3X CEMS显示的物理量； b 回归方程斜率； a 回归方程截距，m gm3。 当气态污染物CEMS符合相对准确度要求时，C= x。 当气态污染物显示浓度单位为ppm时，S02、NO和NO2换算为标准状态下mgm3的换算系数：S02: lppm = 64/22. 4mgm3 NO: lppm = 30/22. 4mgm3 NO2: lppm = 46/22. 4mg m3,9,污染物排放浓度标况计算2,直抽法气态污染物标况浓度计算 采用直接采样法烟气监侧系统侧定气态污染物时，按式（6-5 ）换算成干烟气中污染物浓度：Cz = Cm/(1- Xfw) (6-5) 式中 Cz 干烟气中被测

6、污染物浓度值，mgm3； Cm CEMS测得的除湿后湿烟气中被测污染物浓度值，mgm3。 由于直接抽取法的烟气是经过制冷后测定的，因此水分的含量Xfw很低，一般在1%（体积分数）左右,10,污染物排放浓度标况计算3,氧含量、颗粒物在标况下浓度计算：对于采用直接抽取法烟气监测系统，经过制冷除湿后监测氧量的情况，按式（6-5 ）进行计算。对于安装在烟道上的氧量分析仪，按式（6-6 ）计算标况下浓度： BK= Sc273(Pa+Pb)/(273+Wd)101325 X (1-Xfw) (6-6) 式中 BK - 标况下该参数含量（氧量或烟尘）; Sc - 实时监侧是烟气中该参数含量（氧量或烟尘）;

7、Wd - 烟气温度度 Pa - 当地大气压；Pb - 烟气静压。 另外，为得到颗粒物CEMS 与参比方法数据的一致性，可按式（6-7）进行修正： C= bx + a （6-7) 式中 C- 标准状态下干烟气中颗粒物污染物浓度，mgm3； X - CEMS显示的物理量； B - 回归方程斜率； A - 回归方程截距，mgm3。 当颗粒物CEMS符合相对准确度要求时，C= x,11,污染物排放浓度标况计算4,氮氧化物浓度的测定与计算 (l）对于抽取采样法（含稀释法和完全抽取法），如果分析仪中已经内置了NO2 转换器,此时，NOx浓度值即为烟气中NO和NO2 浓度的之和。按下式计算： NOx（mg

8、/ m3 ) = NOx（ppm ) 2.054 (2）如果分析仪中没有内置NO2 转换器，则NOx浓度输出即烟气中NO 浓度。此时，需要用换算系数将NO浓度值修正为NOx（设定换算系数的依据是NO2含量一般不超过NO 含量5 % ): 未采取脱硫措施的燃煤、燃油、燃气电站锅炉排放氮氧化物含量计算： NOx = NO(mg / m 3 ) l.53 (NO2分子量与NO 分子量之比）0 . 95 采取脱硫措施的嫩煤、燃油锅炉排放氮氧化物含量计算：NOx = NO (mg / m3 ) 1. 采取干法除尘的其他燃煤、燃油锅炉或燃气锅炉排放氮氧化物计算： NOx = NO (mg / m3) 1.

9、53 0.95,12,污染物排放标况计算5,标况烟气流速、流量的计算(l）皮托管法、热平衡法、超声波法（测速仪安装在矩形烟道或管道）、靶式流量计法按式（6-8）计算烟道或管道断面平均流速：VsKvVp (6-8) 式中 Kv - 速度场系数； Vp - 测定断面某一固定点或溅定线上的湿排气平均流速,m / s ； Vs - 测定断面的湿排气平均流速，m / s。（2）超声波测速法 测速仪安装在圆形烟道或管道）按式（6-9）计算烟道或管道断面平均流速： Vs/2cos(1/tA -1/tB) (6-9) 式中 - 安装在烟道或管道上两侧A （接收发射器）与B （接收发射器）间的距离（扣除烟道壁厚

10、）, m ； - 烟道或管道中心线与AB 间的距离的夹角 ； tA- 声脉冲从A 传到B 的时间（顺气流方向）, s ； tB - 声脉冲从B 传到A 的时间（逆气流方向），s,13,污染物排放标况计算5,3）烟气流量的计算工况下的湿烟气流量Qx按式（6-10）计算： Qx = 3600FVs (6-10) 式中 Qx - 工况下湿烟气流最，m3/h ；F - 测定断面的面积，m2。 (4）标准状态下湿烟气流最Q按式（6-11）计算,14,污染物排放标况计算6,污染物折算浓度及排放率的计算 (1)颗粒物或气态污染物折算排放浓度按式（6-12） 计算： (6-12) - 在测点实测的过最空气系数

11、；x- 有关排放标准中规定的过量空气系数,15,污染物排放标况计算6,过量空气系数按式（6-13）计算,16,数据有效性和环保现场监督核查的参数设定和公式,17,参数设置： 1）参数量程/报警范围的设定 2）烟道参数的设定（比如烟道截面积、 烟气的湿度等） 3）粉尘仪的校正系数 4）流量计算参数、系数等,数据有效性和环保现场监督核查的参数设定和公式,18,数据有效性和环保现场监督核查的参数设定和公式,量程设置,19,数据有效性和环保现场监督核查的参数设定和公式,皮托管系数：皮托管固有属性，与铭牌上数值相对应 速度场系数：通过烟道或管道断面烟气的参比方法平均流速与相同时间区间通过同一断面或非同一

12、断面中某一固定点或测定线的烟气平均流速的比值。按下式确定速度场系数 K=Fp/Vp,20,数据有效性和环保现场监督核查的参数设定和公式,烟道截面积：监测点烟道截面积，如实填写 尘度系数：性能试验中，称重烟尘数值与CEMS监测均值函数关系的斜率与截距 烟尘=AX2+BX+C 通常尘度系数A、C设为0。 大气压力：当地大气压力，如实填写,21,数据有效性和环保现场监督核查的参数设定和公式,过量空气系数excessaircoefficient燃料燃烧时，实际空气消耗量与理论空气需要量之比值，称过量空气系数，用“”表示。实测的大气污染物排放浓度，须折算到各排放标准所规定时的污染物排放浓度。 标准过量空

13、气系数 按照各排放标准规定的过量空气系数,22,数据有效性和环保现场监督核查的参数设定和公式,小于t/h的燃煤锅炉烟尘初始排放浓度=1.7，烟尘、二氧化硫排放浓度=1.8，燃油和燃气锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度=1.2 工业炉窑=1.7； 电厂燃煤锅炉=1.4，燃油锅炉=1.2，燃气锅炉=3.5。 -数据有效性审核培训教材,23,数据有效性和环保现场监督核查的参数设定和公式,24,15,11,6,3.5,10,8,氧气,3.5,2.1,1.4,1.2,1.91,标空系数,天然气,垃圾焚烧 （GWKB32000标准,煤,油,水泥,平 板 玻 璃,数据有效性和环保现场监督核查的参数设定和公

14、式,25,大气污染物的过量空气系数折算值实测的火电厂烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放浓度，必须执行GBT16157规定进行折算。大气污染物折算公式：CC（）式中：C折算后的火电厂锅炉烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放浓度，mgm3；C实测的火电厂锅炉烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放浓度，mgm3；实测的过量空气系数；规定的过量空气折算系数。铁矿烧结炉、熔炼炉不折算,通讯驱动设置,26,功能介绍-实时曲线,27,功能介绍-历史数据,28,数据采集系统功能-打印,29,报表浏览、打印方法：（以日报表为例） 点击 “日报表”按钮，选择需要查看的日期，浏览或打印,数据采集系统功能-打印,30,数据采集系统功能,注意

15、：显示水晶报表必须保证操作系统存在打印机驱动 历史数据保存期限 分钟数据保存1年，其他历史数据理论上永久保存,31,报表的标识,分钟数据标识 P:电源故障 F:排放源停运 C:校验 M:维护 T:超测上限 D:故障 S:设定值 N:正常 根据HJ/T75-2007 10.1规定，P、C、M、T、D均为缺失数据，F为无效数据,32,报表的标识,33,日/月/年报表标识 F:排放源停运 NE:有效数据源不足75% （当前小时有效分钟数据不足45条即小于75%，日报表显示NE即缺失数据；当天有效小时数据不足18条即小于75%，月报表显示NE即缺失数据；当月有效日数据不足22条即小于75%，年报表显示

16、NE即缺失数据。日、月、年报表的缺失数据可以通过数据补足程序进行数据补遗/修约；无效数据不需修补。 MD:缺失数据补遗后标识 LD:失控数据修约后标识 数据正常时没有标识 注意：为防止因意外操作导致的软件识别数据为缺失数据或者无效数据，须确保软件运行时系统状态栏显示“系统正常运行”或者分钟数据标识为“N,数据补遗程序,34,进入【参数设置】【系统功能】画面，点击【数据补遗】按钮，启动数据补遗程序，启动后自动缩放到计算机系统托盘，自动进行监测缺失数据情况并对缺失的数据进行补遗。当数据补遗程序已经启动时，点击“数据补遗”按钮可以使数据补遗程序恢复到当前窗口,数据补足程序设置,35,缺失数据的处理方

17、法,失控数据的修约方法,历史曲线查询方法,点击“历史曲线查询”按钮，出现窗口，在左下角选择查询的变量，把需要显示的打勾，然后点击右上角“选择”按钮进行设置，可以设置曲线波形，查询间隔，打印曲线，拷贝曲线等。 提示：每组同时只能显示10个参数的曲线,历史曲线查询,39,参数修改记录查询,点击 “参数修改记录”按钮，出现窗口，选择需要查看的日期，点击查询记录完成查询。点击“返回”按钮，画面返回到历史数据画面,40,参数修改记录查询,41,报警信息,42,系统流程,43,数据的传输,l）电话拨号电话拨号通讯方式是目前使用比较广泛也是比较多的一种远程监控通讯方式。它是利用现有的有线电话网络，利用调制解

18、调器（MODEM ）作为工具，分别在中心站和子站安装电话线路和MODEM ，通过软件拨号程序，在中心站和子站间建立载波通讯，实现烟气监侧数据的远程传输。这种通讯方式安装简便，建设费用低，只需要普通的电话线路就可以，通讯费用适中。缺点是通讯速率一般，在不易安装电话线的地点实现起来困难。(2）卫星网络在中心站和子站处分别安装卫星通讯设备，利用卫星中转，建立子站和中心站的无线通讯网络。这种通讯方式初期建设费用高，通讯费用也比较高，但是可靠性高，安全保密性好，通讯速率稳定，无地域限制。适宜建设长期烟气监测网络、安全保密 要求高的情况，且不易安装有线通讯网络的子站现场,44,数据的传输,3) GSM网络 主要是利用GSM网络的短消息通讯功能，依托目前的中国移动和中国联通GSM 网络，在中心站和子站分别安装GSM MODEM，通过发送短消息实现烟气监测数据 的传输。该通讯方式安装方便，配置灵活，无地域限制，适合在野外安装，通讯费用 低廉，但是该通讯方式数据传输量有限。 (4) GPRS网络 依托中国移动的GPRS网络，CEMS现场数据采集系统和环保监控平台都安装 GPRS数据终端，内装