城市环境空气质量自动监测系统日常维护管理手册-刘兵-厂家完善

1、城市环境空气质量自动监测系统日常维护管理手册根据环境空气质量自动监测技术规范（HJ/T 193-2005）、环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检测方法（HJ 653-2013）、环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法（HJ 654-2013）和四川省环境质量自动监测质量管理办法（川环发2014213号）等相关文件，为保障城市环境空气质量自动监测系统连续稳定运行，确保监测数据具有精密性、准确性、可比性、代表性和完整性，特制订本手册。第一章 环境空气颗粒物自动监测系统一、 维护项目环境空气颗粒物自动监测系统按要求进行周和月的

2、维护，具体详见表1和表2：表1 周维护项编号维护项主要内容备注1室外采样系统检查切割器真空杯是否有水、采样系统是否有杂物等。2采样泵是否正常工作、有无异声等。含CO采样泵检查3参数检查参数设置是否正常，如流量、时间、浓度单位、通信模式等。显示监测数据是否与工控机显示一致。4滤纸检查滤纸有无断裂、采样斑点是否均匀、完整、有无异物等。5温度检查分析仪器温度是否与工控机显示的温度一致。如果不一致，以人工测试为准。每半年必须进行人工测试。6压力检查分析仪器压力是否与工控机一致。如果不一致，以人工测试为准。每半年必须用进行人工测试。7DHS温度、湿度检查加热器是否正常运行，显示屏是否正常显示，控制湿度范

3、围是否30%。表2 月维护项编号维护项主要内容备注1采样系统清洗切割器清洗、采样管清洗频次一般为每2个月一次2压头维护检查是否有杂物，添加润滑油每6个月添加一次润滑油3流量检查和校准，气密性检查每次更换滤纸、清洗采样系统等后应进行流量、气密性检查，每半年至少进行一次流量校准4标准膜片校准每次进行采样系统清洗时，应同时进行标准膜片校准二、 主要维护项操作方法1、流量检查和校准打开气泵，用标准流量计在切割器接头处进行流量测量。A、若标准流量计测量值在（16.516.9）L/min范围之内则无需校正（记录标准流量计的测量值）。检查气泵界面显示流量大小是否与标准流量计测量值一致（记录仪器界面流量显示值

4、），如不一致需要在F5界面中修正B系数，修正界面显示流量与标准流量计测量值一致。B、若标准流量计值偏差较大，退出气泵界面，进入F3系数修正界面，按16.7除以流量计测量的流量值保存到K系数中，再进入气泵测试，打开气泵，使用标准流量计测量切割器处的流量，若还有偏差，修正F3界面B系数，直到标准流量计的测量值在（16.516.9）L/min范围。再检查气泵界面显示流量大小是否与标准流量计测量值一致，如不一致需要在F5界面中修正B系数，修正界面显示流量与标准流量计的测量值一致。2、温度采集检查检查监测仪设备F1界面的温度值是否正常。F1界面中修正温度值与环境温度值偏差小于2，即温度采集正常。若无温度

5、采集或温度明显异常，及时联系厂家维修。3、压力采集检查检查监测仪设备F2界面的压力值是否正常。F2界面中修正压力值与环境压力值偏差小于1Kpa，即压力采集正常。若无压力采集或压力明显异常，及时联系厂家维修。4、DHS温湿度参数检查检查DHS系统控制盒显示是否正常。通常情况下控制盒上显示的湿度大于30%RH时；加热器是处在加热状态下，小于30%时，加热器是处在停止加热状态。根据此办法来判断DHS系统的好坏。5、膜片校准进入“校准”菜单，选择“Um值”项，进行Um值校准操作，等待大约10分钟，界面上会提示I0、I1值和Um值。需多次对Um进行校准测试，一般情况下需要校准2-3次，待连续校准的Um值

6、稳定后（三次Um校准值相对误差0.005）即可保存，Um值校准结束。标准膜片反演，进入“校准”菜单，选择“反演”项，点击“校准”后等待大约15分钟，界面上会提示I0、I1值和反演值，标准膜片质量是0.981mg/cm2，测量值相对偏差小于2%正常。6、气密性检查流量校准前首先检查监测仪气密性：先将F3和F5中 K、B改为1和0保存，然后在仪器的测试界面中打开气泵，在切割器处使用流量适配器并关闭阀门，观察仪器显示流量是否小于0.5L/min。否则检查采样管路的气密性：A、 检查压头是否压到位，否则调节弹簧或则添加润滑剂。B、 检查管接头处连接是否密封。C、 检查主机内部气管接头是否松动，特别是过

7、滤器处连接是否可靠及过滤器本身是否漏气。D、 流量计进出口是否漏气。7、纸带更换滤带是仪器唯一的消耗件。正常操作下，每一卷滤带可以使用60天左右。安装纸带操作步骤如下：第一步：退出测量。计数状态时请稍等几分钟。测量状态时，在主界面按任意按键，屏幕会提示是否退出测量，选择确定，退出测量状态。第二步：取出滤纸。将压紧滚轮，按竖直向上方向用力拉起，再用旁边的卡槽，将滚轮固定。用完的滤纸存在左动轮的滤纸盘上，打开左、右动轮上的压盘，取下上面的纸盘。进气口压紧滚轮滤纸移动方向右动轮左动轮纸带安装示意图第三步：更换新滤纸。打开右动轮上的压盘，将新滤纸装入右动轮上，上好压盘。将滤纸以图所示的路径引入到左动轮

8、上，手动旋转左动轮2至3圈，压紧滤纸接头，务必用胶带贴紧，上好左动轮压盘，释放压紧滚轮。第四步：关闭电源并重新打开，机器将进入初始化过程，初始化完成后就表示一切正常。8、切割器清理切割器清理根据现场工况而定，一般两个月清理一次，若现场工况恶劣可进行两周一次，若现场工况良好可三个月清理一次。切割器可拆卸示意图。1）按任意键将主机退出测量状态。2）将切割器从采样管上拆卸下来。3）拆卸切割器：PM2.5切割器可旋下L型弯管和集尘盖；PM10切割器可拆卸顶盖和旋下锥形连接孔。4）使用试管刷对切割器内壁进行清洗。5）集尘盖和锥形连接孔去使用酒精擦拭。切割器拆卸图9、压头维护若监测仪气密性较差或压头上下活

9、动不畅，需要在压头位置添加润滑剂。正常使用情况下，压头部位应每6个月添加一次润滑油。压头位置添加润滑油步骤如下：压头示意图1）、进入仪器压头测试菜单，选择“下降”功能，等待压头下降后，直接将监测仪断电。1）、仪器断电后如图所示，先将钟型座取下。2）、如图所示，再将标示“2”位置的螺丝取下（共2个）。3）、将图中“1”的压头拔出，在压头的外壁涂抹润滑油。4）、将涂好润滑油的压头安装好，安装时必须保证压头要压紧滤纸。5）、通电检查压头功能是否正常，并检查气密性。注：压头拆卸和安装时都必须保证压头是在“下降”位置。第二章 环境空气气态污染物自动监测系统一、 维护项目环境空气气态污染物自动监测系统按要

10、求进行周和月的维护，具体详见表3和表4：表3 周维护项编号维护项主要内容备注1室外光路检查光路是否有遮挡物、望远镜前窗镜是否清洁等。2参数检查参数设置是否正常，如光程、积分时间、平均次数、通信端口、校准系数、灯谱文件、时间、浓度单位等。3内外光检查内外光强是否大于1.5万，内外光切换是否正常等。4氙灯风扇检查是否正常运行。5通信系统检查监测仪器与工控机、工控机与国家、省站网络平台数据传输是否正常。6CO仪器运行检查检查过滤膜，检查管路漏气、堵塞情况等。7CO仪器校零、校跨首先检查标准物质消耗、有效期情况，检查动态校准仪、零气发生器是否正常运行，然后按操作方法进行零漂、跨漂检查，不合格就进行校零

11、、校跨。每周至少一次表4 月维护项编号维护项主要内容备注1气态污染仪器以及保障设备清洗每半年一次至少进行望远镜前窗镜、反射镜清洗，CO采样总管以及气路管线每年至少进行一次清洗，每半年至少进行空调过滤网清洗等。2精密度审核每季度至少进行一次精密度审核。3多点线性校准和准确度审核长光程仪器每年至少进行一次多点线性校准，CO仪器每半年至少进行一次多点线性校准。每年至少进行一次准确度审核。4氙灯每半年更换氙灯5汞灯波长校准检查光谱仪通道是否漂移每2个月手动校准一次6泵隔膜CO每2年更换7流量检查CO每半年检查一次8泄漏检查CO每年一次或维护维修后二、 主要维护项操作方法（一）DOAS监测仪1、 氙灯风

12、扇维护氙灯风扇的作用是将氙灯产生的热量排除到仪器外, 避免因温度过高而烧坏氙灯。因此每次巡检时, 都要查看氙灯风扇运转是否正常。如果风扇转动有迟滞现象, 要及时更换新风扇, 要保持氙灯风扇清洁, 使风扇转动畅通。2、系统光路结构的检查与维护（1） 现场光路检查 (a) 光路检查首先要保证光路不被遮挡。目测望远镜与角反射镜之间是否有遮挡物。另外，需注意光路下是否有树木在靠近生长、有无新建建筑物施工等，并及时解决威胁光路通畅的因素。(b) 光路检查还应检查从光路在望远镜后端接收到的经过聚焦的光斑的状。在望远镜尾部的测量槽内，使用浅色遮挡物挡在光路上，遮挡物上的光斑的形状应该是一个同心圆环。如果“圆

13、环”出现“缺边”现象，则说明望远镜和角反射镜未完全对准，则需调整望远镜底部上下左右的调节旋钮，直至圆环形状正常。 (c) 内外光一致：自动切换内外光时，内光光斑最亮处和外光光环的聚焦处位于同一位置（即光纤的接收端的圆心），此状态称为内外光一致。一般调整步骤：1） 将光路切换至内光状态，通过光纤调整架和氙灯三维调整结构，将内光光斑最亮处调节想光纤圆心靠近（通常选择移动当前距离的一半）。2） 切换至外光路，通过水平俯仰调整结构和光纤调整架，将光环的汇聚点也同样移向光纤圆心处（移动距离选择为当前距离的一半）。3） 重复1-2步骤多次，直至内外光状态一致。光环在测槽内应最终聚焦在光纤的中心，如发生偏移

14、，则通过光纤的调整架调节聚焦点的位置。调节完成后，必须对各调节旋钮锁死。系统光路调节结构图示（2）系统测量光强检查光强是DOAS测量过程中重要的过程参数。合适的光强是保证仪器拥有较高信噪比的基础。以LGH-01型DOAS多组分气体监测仪为例，其饱和光强为65535（无量纲），针对监测SO2、NO2、O3时对光强有以下要求：SO2在拟合时其250通道对应的参考光强应在8000以上，NO2在拟合时其650通道对应的参考光强应在20000以上（拟合时为不饱和灯谱）；O3在拟合时其200通道对应的参考光强应在8000以上（拟合时为饱和灯谱），不同仪器之间略有差别。3、角反射镜和望远镜窗镜维护 每半年至

15、少需使用酒精擦拭望远镜窗片和角反射镜，如果当地空气较脏，需增加擦拭的频率。4、 标准钢瓶气检查 检查频率：每次标气前； 检查标准钢瓶气标签，查看其有效期是否满足，如若超过有效期则不可用于校准并更换 当压力低于150psi或0.3bars，气瓶将不可做校准用并需要更换。5、量程精密度分析仪器运行稳定后，点击“测量灯谱” 使仪器位于零光程状态，分别进行零点校准和量程校准：向样品池中通入浓度约为0、20%或80%量程的标准气体，读数稳定后记录显示值；再通入零点校准气体，重复测试6次，按以下公式计算精密度。 式中：P20或P80-分析仪器20%或80%量程精密度，ppb（ppm）；xi或yi-20%或

16、80%量程标准气体第i次测量值，ppb（ppm）；-20%或80%量程标准气体测量平均值，ppb（ppm）；i-记录数据的序号（i=1n）；n-测量参数（n6）6、波长准确度检查定期对光谱仪进行定标操作是光谱类仪器的必要的质控手段，汞灯灯谱中253.6nm处的波峰是定标专用峰。进行波长准确度检查时需检查253.6nm处波峰通道是否与初始标准通道偏移量。l 波长准确度检查和调节步骤：打开汞灯，并设置采集到汞灯灯谱，如下图所示。汞灯灯谱示意图观察图中最左侧的汞灯峰对应的X轴的通道号，并记录。在下图所示的界面中填入当前通道位置（19），其标准通道位置为安装的初始标准位置（14）。其他通道位置无需填写

17、。初始位置当前位置 在进行通道校准前需更新内光参考谱，参考光谱结构的变化与通道漂移对测量结果产生的影响同等重要，因而在手动更新FS前，必须将内光的两个参考谱做更新。 按以上操作后，即可直接点击更新FS按钮，实现对FS的现场更新，无需重新调整仪器。7、氙灯氙灯连续运行时间规定为6个月，超过这一期限，灯的发光效率会明显降低。因此，我们建议用户在连续使用氙灯6个月以上更换新灯。氙灯在点亮后频繁断电会导致灯内的金属蒸汽会附着在灯体上，造成光透射率变低，使用寿命降低。因此，氙灯一般需要连续运行。氙灯更换步骤：（1）旋下氙灯防护盒与三维调整架之间的连接螺钉；（2）将氙灯安装在防护盒中的固定架上，应安装在固

18、定架的正中 (安装时还要注意使氙灯的正负极处在正确的位置，即上正下负)；（3）将装有氙灯的固定架与三维调整架进行连接,旋上连接螺钉完成氙灯的安装。氙灯安装注意事项：（1）氙灯两端的固定要接触良好; （2）必须保持氙灯表面的清洁,安装之前用酒精擦拭干净; （3）氙灯安装必须带手套操作,严禁用物或反复使用过的不洁手套触及泡体; （4）切不可在未封闭状态下点灯;（5）密切注意氙灯冷却风扇的运行情况,一旦风扇不转,应立即关断氙灯电源; （6）氙灯安装时要注意电源极性,极性为上正下负,切不可装错。8、 多点线性校准为了确保监测仪能提供有效、准确、可靠的监测数据，必须定期使用标准气体对监测仪进行校准多点线

19、性检查与矫正。具体操作步骤：第一步：使用鼠标点击“样气标定”按钮，调出样气标定子窗口（图5）， 连接好标定气路，做好标定前的准备工作。第二步：打开标气阀门，让软件进入连续监测状态，将“样气标定”窗口切换到“浓度计算”界面，输入待测污染气体种类、钢瓶标准气体浓度、单位、环境温度、压力、光程、校准池长度，点击“计算”按钮，计算出等效气体浓度。 样气标定浓度计算第三步：将“样气标定”窗口切换到“多点标定”界面，如图6所示。 样气标定多点标定 把第二步计算的每组气体的等效浓度、原始实测值(实测浓度)填入相应的方框中,选择需要参与运算的点，软件最多支持5种不同等效浓度进行线性修正。点击“计算”按钮，通过

20、线性拟合算法可以算出当前系统测量值与实际浓度的偏差。点击“计算”按钮，把标定结果存入系统中，在以后的正常监测过程中，通过公式Y=B0+B1*X把系统原始计算结果修正到准确结果。（二）CO分析仪1、 更换采样过滤膜粉尘过虑器应经常检查堵塞迹象或污染。我们建议更换时，尽可能小地处理和弄湿过滤器室的表面。不要碰室内、过虑器元件、PTFE 扣环、玻璃盖和O 形圈的任何一部分。更换过滤器：1. 关闭分析仪以防止碎片吸入分析仪。2. 打开活页固定的前面板拧开过虑器组件上的凸边扣环。图3：采样粉尘过滤器组成3. 小心拿开扣环、PTFE 环、玻璃过虑器盖和过录器元件。4. 替换过滤器，仔细把元件固定在支撑座的

21、中央。5. 重新把PTFEO 形圈凹槽朝上装好，盖上玻璃盖，拧紧扣环。检查过滤器边缘和O 形环之间的封引确保正确封好。6. 重启分析仪。2、 更换采样过滤膜2.1重组采样泵采样泵的隔膜受周期性的磨损，必须更换。有一套可用的复原工具见泵身上的标签中的复原工具套的零件号码。工具套还有说明书和插图。复原泵之后就要进行流量和泄漏检查。2.2泄漏检查泄漏是分析仪最常见的故障原因。2.2.1、真空泄漏检查和泵检查这个方法快速而简单，能检测但不能定位泄漏部位。也能检验采样泵是否工作良好。1. 启动分析仪，等一段时间让气流稳定。2. 塞住采样口。3. 几分钟之后，如压力稳定，记录以下数据。在TEST 菜单里面

22、，记录采样压力和真空读数。4. 如两个数据都小于10 inHg，那么泵工作良好。5. 检查采样流速，若流速不到10 cm3/min 且保持稳定，那么仪器没有重大泄漏。2.2.2、压力泄漏检查如用以上方法不能对泄漏定位，则采用如下方法：拿到一个和API P/N 01960 相似的泄漏检查器，它包括一个小泵，关闭阀，和压力表。或者，一个方便的低压气源是满度气体瓶，带两各调节器，通过关闭阀和压力表可调到小于15psi。警告：不要用附加在分析仪上的带真空的冒泡溶液来解决。这个会污染仪器。不要超过15 psig 压力。1. 关闭分析仪电源。2. 安装泄漏检查器或在后面板采样入口处装上述气瓶。3. 打开仪

23、器盖，找到入口边上的采样泵。从泵上断开气流组件，用合适的气密头塞牢。4. 用泄漏检查器给仪器加压，直到节流孔压力加满。检查每个皂泡溶液接头，寻找气泡。如接头被皂泡弄湿，就不要再加真空，否则仪器会把皂泡吸收仪器造成污染。压力不要超过15psi。5. 如仪器有一个零满度阀选配件，经常关闭的一端应单独检查。将检露器和关闭端连接通过皂泡液检查。6. 一旦定位了泄漏，并修好，那压力关闭5 分钟内泄漏率应小于1inHg（0.4psi）。2.3执行流量检查警告：通常用一能测量0-1000 cm3/min 的校正流量计测量通过分析仪的流量。不要用前面板见到的内置流量测量。这个测量主要测量如阻塞或塞紧的气管流量

24、中断。1. 将流量计连接到后面板采样入口处，确认接流量计的入口处于大气压下。2. 采样流量应为800 cm3/min±10%。3. 一旦通过以上描述的方法记录一个精确的测量值，调整分析仪传感器的内部流速流量小了说明气路某处泄漏。高流量说明流量控制组件有顺流。3、 标准钢瓶气检查 检查频率：每次标气前； 检查标准钢瓶气标签，查看其有效期是否满足，如若超过有效期则不可用于校准并更换 当压力低于150psi或0.3bars，气瓶将不可做校准用并需要更换。4、 精密度检查分析仪器运行稳定后，通入约为0、20%或80%量程的标准气体，读数稳定后记录显示值；再通入零点校准气体，重复测试6次，按以

25、下公式计算精密度。 式中：P20或P80-分析仪器20%或80%量程精密度，ppb（ppm）；xi或yi-20%或80%量程标准气体第i次测量值，ppb（ppm）；-20%或80%量程标准气体测量平均值，ppb（ppm）；i-记录数据的序号（i=1n）；n-测量参数（n6）5、 多点线性校准为了确保监测仪能提供有效、准确、可靠的监测数据，必须每季度使用标准气体对监测仪进行校准多点线性检查与矫正。首先对仪器进行零点校准和80%量程校准（步骤同零点和量程校准），在080%量程之间选3个量程点20%、30%、60%（这里可以自选）进行测量，判断其各点的相对误差，然后选择误差较大的量程点进行多点校准的

26、中间点校准。l 中间点校准步骤：首先打开多点校准模式。在分析界面上选择“设置更多诊断输入密码（929）出厂选项线性调整”，设置“线性调整”为打开状态。然后退出到“诊断”界面，选择“线性调整校准浓度”，该浓度设置为中间点量程气误差较差点的标准浓度， 在该界面下通入该标准浓度的气体，并进行校准及完成了CO分析仪的多点校准。第三章 其它附属设施其它附属设施主要包括有站房、城市摄影、能见度仪和服务器等，需要进行周检查。详细检查内容见附件空气自动监测站其它附属设施每周巡检记录表。附件环境空气颗粒物自动监测系统周维护记录表（ 年 周）站点名称： 维护时间： 维护人：编号维护项主要内容检查结果1室外采样系统

27、检查切割器真空杯是否有水、采样系统是否有杂物等。2采样泵是否正常工作、有无异声等。3参数检查参数设置是否正常，如流量、时间、显示单位、通信模式等。显示监测数据是否与工控机显示一致。4滤纸检查滤纸有无断裂、采样斑点是否均匀、完整、有无异物等。5温度检查分析仪器温度是否与工控机显示的温度一致。6压力检查分析仪器压力是否与工控机一致。7DHS温度、湿度检查加热器是否正常运行，显示屏是否正常显示，控制湿度范围是否30%。8其它采样系统清洗、压头维护、走纸是否正常等其它内容环境空气颗粒物自动监测系统校准记录表子站名称校准时间监测仪器名称校准人员标准流量（L/min）16.7 校前流量（L/min）校后流

28、量（L/min）流量误差（%）标准膜（mg/m3）0.981标准膜校前值（mg/m3）标准膜校后值（mg/m3）标准膜误差（%）PM10仪流量校准评价PM10仪标准膜校准评价其它环境空气气态污染物自动监测系统周维护记录表（ 年 周）站点名称： 维护时间： 维护人：编号维护项主要内容备注1室外光路检查光路是否有遮挡物、望远镜前窗镜是否清洁等。2参数检查参数设置是否正常，如光程、积分时间、平均次数、通信端口、校准系数、灯谱文件、时间、浓度单位等。3内外光检查内外光强是否大于1.5万，内外光切换是否正常等。4氙灯风扇检查是否正常运行。5通信系统检查监测仪器与工控机、工控机与国家、省站网络平台数据传输

29、是否正常。6CO仪器运行检查检查过滤膜，检查管路漏气、堵塞情况等。7CO仪器校零、校跨首先检查标准物质消耗、有效期情况，检查动态校准仪、零气发生器是否正常运行，然后按操作方法进行校零、校跨。8其它环境空气气态污染物CO气体分析仪零点、跨度检查记录表站 点日 期校准人员：时 间：仪器信息仪器名称仪器型号仪器编号标气信息标气名称钢瓶编号浓度有效期零点/跨度检查/校准项目检查零点漂移结论校准斜率、截距零点（Zero）跨度(Span)40ppm检查跨度漂移结论校准斜率、截距其它：环境空气气态污染物单点核查记录表站 点日 期校准人员：时 间：1、仪器信息仪器型号仪器编号光程（m）环境温度（）环境压力（k

30、Pa）2、测试参数设置样品池长度流量（L/min）：LC1（）LC2（）3、测试气体参数气体名称气体浓度值（ppm）钢瓶气编号4、测试情况样品池长度（）等效浓度 （g/m3）次数（N）仪器响应值（g/m3）平均值Y（g/m3）相对误差D D=（Y-X）/X×100123456789105、评价 精密度审核记录表子站名称： 项目： 测试时间： 测试人：20%量程（单位： ppb）80%量程(单位： ppb)第一次第一次平均第二次第二次平均第三次第三次平均第四次第四次平均第五次第五次平均第六次第六次平均量程精密度量程精密度5ppb10ppb结论多点校准和准确度审核记录表子站名称校准时间室温气压校准标气浓度标气厂家样品池长度（cm）等效浓度实测浓度相对误差（%）线性关系标气考核次数实测浓度平均值真实值相对误差（%）备注123校准及考核评价其它CO分析仪线性多点校准和准确度考核记录表子站名称校准日期仪器系列号满