空气站质量控制措施之异常数据处理

1、目录空气自动站质量控制措施之数据处理3一、异常数据判断机制3二、判断依据和方法 5三、异常数据核查方法及处理措施 9空气自动站质量控制措施之数据处理一、异常数据判断机制1、目的为能够及时发现各类异常数据，快速采取合理、有效的应对措施， 保证监测数据的准确、有效。2、判断原则保证监测数据的准确性，严格区分无效数据与有效数据，数据判 断依据要充分，在规定的时间内完成异常数据的审核判断工作。3、识别判断范围适用于环境空气自动监测站的监测参数（SO2、NO2、03、CO、 PM10、PM2.5、TVOC）、气象五参数（风速、风向、温度、湿度、气 压）、监控视频等自动监测数据。4、异常数据判断及流程异常

2、数据判断及流程图5、人员职责（1）数据中心人员职责负责日常监测数据的监控。数据中心人员执行每天24小时对 数据进行监控，小时数据在每小时过整点后10分钟对平台数据进行 审核查看。及时发现异常数据并初步判断异常数据类型及成因，并立即通 知现场运维人员。启动异常数据应急处理机制。将异常数据的现象准确及时地反馈给运维工程师。负责追踪异常数据的处理进度。运维人员的处理结果、维护维修记录向公司汇报并留存。负责对空气站监测数据进行审核，并将审核数据按时提交。（2）应急运维工程师职责接受并处理数据中心异常数据任务通知单。通过移动数据终端（手机APP）发现异常情况后及时向数据中 心报告。接到数据中心通知任务单

3、后再次确认异常情况并初判成因。根据异常情况，携带相关耗材、配件、备机工具等立即赶往现 场诊断处理异常问题，仪器设备每日6时-23时出现的故障，在2小 时之内到达现场,8小时内解决（通讯线路、电力线路故障除外，及时 与相关部门联系积极解决）。若仪器故障无法排除，在24小时内提供 并更换相应备机，保证自动站正常运行。在发生重污染天气等特殊情况后，4小时内开展相应的运维工 作。填写相关记录，将处理结果及维护记录上报数据中心。二、判断依据和方法1、判断依据环境空气质量标准（GB 3095-2012）环境空气质量评价技术规范（试行）（HJ 663-2013）环境空气质量自动监测技术规范（HJ /T 19

4、3-2005）环境监测质量管理技术导则（HJ 630-2011）国家环境空气质量监测网自动监测数据审核及复核要求（环 办函20141487号文）修约规则与极限数值的表示和判断（GB/T8170-2008）环境空气气态污染物（PM10、PM2.5）连续自动监测系统运行 与质控技术规范（HJ 817-2018）环境空气气态污染物（SO2、NO2、03、CO）连续自动监测系 统运行与质控技术规范（HJ 818-2018）2、判断方法（1）计算机自动识别我公司采用专用的数据监控软件，通过空气自动监测网络体系公 布的数据对大量监测数据形成大型、复杂的数据集，对数据集进行智 能分析和甄别（空气站的异常数据

5、自动识别），在海量数据环境下保 持对非有效性数据甄别的快速响应，从而实现计算机的自动识别。对 于数据平台软件采集的自动带标识的数据，自动判断为无效。（2）数据中心（人工+软件辅助）识别依据表中列出的情况进行判断或处理各种标识的意义、原因标识名称意义出现各种标识的原因H有效数据不足按照5分钟、1小时、1日等各种时标时段数 据平均值计算要求（一般为3/4总数），所获 取的有效数据个数不足W等待数据恢复等待采样、输送、分析/检测等运行过程就绪BB连接不良工控机在设定等待时间内没有接收到所需信 息代码标识名称意义出现各种标识的原因D分析仪器离线因维护、维修、更换等B运行不良检测到相关分析仪器、辅助设备

6、等出现的任何 报警信息（信号）R数据突变相邻数据之差超过可信范围r数据不变数据持续不变超过可信时间HSp数据超上限数据大于分析仪器量程最大值或设定量值LSp数据超下限数据小于分析仪器量程最小值或设定量值PZ零点检查正在检查分析仪器量程零点PS跨度检查正在检查分析仪器量程跨度（一般为80%满 量程）AS精度检查正在检查分析仪器量程精度（一般为15%满 量程）CZ零点校准正在检查分析仪器量程精度（一般为15%满量 程）CS跨度校准正在校准分析仪器量程跨度（一般为80%满量 程）TZS检定零点漂移当仪器在执行零点检查任务时该标识被激活TSS检定跨度漂移当仪器在执行跨度质控任务时该标识被激活TSL检定

7、多点跨度 （线性）当仪器在执行多点跨度检查任务时该标识被 激活TSR检定跨度重现 性当仪器在执行跨度重现性检查时该标识被激 活RM已删除数据表示当前数据无效ZO已归零数据表示当前数据无效PCB跨度检查不通 过当仪器在执行跨度检查结果超出规定范围时， 该标识被激活GCE关闭源气失败当仪器在被关闭失败时该标识被激活PF流量检查当仪器在执行流量检查时该标识被激活PM质量检查当仪器在执行质量检查时标识被激活PT温度压力校准当仪器在执行温度压力校准时该标识被激活标识名称意义出现各种标识的原因RE回补数据从仪器回补数据，数据有效通过人工审核时不断积累的经验进行判断或处理1）仪器设备启动到运行稳定期间的数据

8、，仪器通零气/标气或用 标准膜检查/校准期间的数据，经质控检查确认质量不受控的数据， 仪器故障状态下的异常数据均为无效数据。2）出现数据长期不变或变化较小时，进行现场检查并决定是否处 理，检查仪器抽气泵是否故障、采样管路是否漏气、仪器与数采的信 号连接是否完好等。3）出现异常高值、异常低值或者波动剧烈的数据时，及时进行处 理，并安排运维人员到现场及周边进行检查。4）根据监测数据与其正常日间走势和正常季节性走势之间的偏 差，判断数据是否有效。5）同一城市不同站之间数据应具有一定相关性，差别大时可能存 在问题，立即通知现场运维人员进行检查处理。3、异常数据判断类型（1）数据平台软件无数据软件平台上

9、看不到站点数据或者某个参数的数据，包括气象五参 数数据和视频监控信息等。（2）监测数据连续多小时无变化颗粒物浓度连续3小时（可根据实际情况调整）及以上无变化， 气态污染物连续6小时不变化，气象数据连续3小时（可根据实际情 况调整）不变化。（3）监测数据为0或负值仪器产生的低于0值（含0值）的数据。（4）PM2.5与PM10浓度倒挂PM2.5显示浓度值大于PM10显示浓度值。（5）离群数据：异常突高或突低数据突变数据。找到某一站点的关联站点，即邻居站点。针对同一参 数进行比较，计算均值、高临界值（可选择，如均值的2-2.5倍）、低 临界值（可选择，均值的0.5-1倍），超出高临界值与低临界值时加

10、以 标注或报警。（6）逻辑关系异常数据同一站点六参数或相邻站点参数不符合正常逻辑关系的数据。（7）带标识数据数据平台软件采集的小时数据中含有软件自动打上标识的数据 （如B, H等）。三、异常数据核查方法及处理措施1、数据平台无数据数据平台无数据可能的原因主要包括断电、断网、监测设备通讯 故障、数采仪故障，工控机、录像机、监测分析仪等设备死机，发布 平台软件或视频监控软件故障等。此时需要运维工程师到达现场进行逐项检查，处理方法如下：（1）站房内配电箱跳闸停电断电，则需按空气站供电系统操 作规程进行处理，直至问题解决，恢复正常供电。（2）网络故障，则用排除法一段一段将故障排除，找到故障的 原因和故

11、障发生的准确位置，针对具体的情况更换相关配件或进行软 硬件升级。（3）若是站房外的因素，则通知当地主管部门帮助协调电力供 应部门或网络运行商进行维修，直至问题解决，同时填好现场情况记 录表并将现场情况及时上报，同时上报公司留存。（4）若是数据采集传输设备、工控机、录像机等死机、故障或 数据线连接问题，则采取重启、更换备机并维修、重新插拔紧固数据 连接线等措施。（5）若是发布平台软件或视频监控软件故障，则直接通知软件 平台供应商提供技术支持，积极协助软件平台供应商解决问题，对问 题进行追踪，直至问题得到解决。2、监测数据连续多小时无变化（1）颗粒物连续3小时及以上无变化（具体时间可根据实际情 况

12、调整）颗粒物连续3小时（时间可根据实际情况调整）及以上无变化可 能的原因是监测仪器死机、滤纸带断开、滤纸带用完、采样流量报警、 质量流量传感器故障、采样泵故障停止工作等。此类问题处理方法如 下：1）站房监测分析仪器死机，对监测仪器进行重启。2）滤纸带断开或者滤纸带用完，停机重新连接纸带或更换新的 滤纸带（注：更换新的滤纸带后要检查监测仪器流量）。3）颗粒物监测仪流量高/低报警，用通过鉴定认证的流量计进行 流量重新标定直至流量达到规定的要求。4）质量流量控制器故障，直接更换新的质量流量控制器配件并 检查、校准仪器流量。5）采样泵故障并停止工作，直接更换新的采样泵先保证监测仪 器正常工作，然后再对

13、更换下来的泵进行维修。（2）气态污染物连续6小时及以上不变化此类问题的发生首先需要进一步查看6小时内的分钟值是否有 变化：1）如果6小时内的分钟值有变化则监测数据有效，这种情况不 需要到现场进行处理，是因空气质量比较稳定所致。2）如果6小时内的分钟值无变化，则需要运维工程师到现场进 行检查查看是否为仪器死机或流量低报警，此类问题处理方法如下：仪器死机，则需重启仪器。流量低报警，则检查是否有漏气，如有漏气则进行修补或更换 气路连接管，如无漏气则用排除法进行逐步排除，如有需要就清洗限 流孔更换烧结过滤器，如都排除后，则进行流量标定，使仪器恢复正 常工作。（3）气象五参数数据连续3小时及以上不变化气

14、象五参数数据连续3小时及以上不变化可能的原因是气象控制台连接线松动、室外传感器太阳能板故障、充电电池故障等，处理方法如下：连接线松动，则重新插拔连接线并紧固。室外传感器太阳能板、充电电池等故障，则更换相应配件或更 换新的气象五参数仪。总之在监测数据质量受控条件下连续不变的数据视为有效数据， 否则该数据为无效数据，无效小时个数从不变数据的第二个数据算 起。3、监测数据为0或负值监测数据出现为0或负值可能的原因是仪器出现零点漂负、空气 质量较好各项污染物均处于极低水平、监测设备死机或故障、传输数 据线有松动、虚接等，处理方法如下：（1）仪器零点出现漂负，采取运维人员到现场进行零点校准措 施。（2）

15、在环境空气中各项污染物浓度均处于极低水平的条件下， 部分仪器设备小时监测结果出现负值或零值时，可按规则对数据进行 修正恢复数据的有效性。（3）监测设备死机或故障、传输数据线松动、虚接等，则采取 重启、维修、重新插拔紧固等措施，但因仪器设备故障、运行不稳定 或其他监测质量不受控情况下出现的负值和零值，均按无效数据处 理。负值数据修约规则表项目浓度区间(/m3)审核结果二氧化硫(S02)WT4 口 g无效-14-0 口 g3Hg二氧化氮(NO2)WT0 口 g无效-10-0 口 g2 Hg臭氧(O3)-10 口 g无效-10-0 口 g2Hg一氧化碳(CO)-1mg无效-1-0 mg0.3mg颗粒

16、物PM10或PM2 5-5 口 g无效-5-0 口 g2Hg4、PM2.5与PM10浓度倒挂导致颗粒物浓度倒挂的可能因素有如下几种情况：(1)PM2.5和PM10监测方法不同导致的倒挂处理措施：到现场检查确认仪器状态、参数等是否正常，如有异 常则进行相关维护校准。(2)仪器维护校准不到位产生的倒挂处理措施：从加强维护人员的维护方法及操作能力方面进行培 训，从而加强对仪器的正确、合理维护。(3)纸带断裂、仪器故障等造成的倒挂处理措施：采取更换纸带、仪器维修、更换备品、备件、备机等 措施使仪器恢复正常工作。(4)仪器测量误差导致的倒挂仪器测量误差导致倒挂现象一般出现在以下几种条件下：1)晴好天气，

17、颗粒物浓度极低在天气晴好条件下，颗粒物浓度本身极低，两者浓度相近。2）高温高湿天气下，颗粒物浓度较高时热空气遇冷，导致冷凝，使湿度增加，影响测量结果，再加上仪 器本身的测量误差，导致倒挂。这时尽量将站房内的空调模式调为高 风除湿模式，但空调出风口严禁直吹仪器和采样管。3）降雨影响，导致倒挂降雨时，颗粒物会有吸湿性增长现象，这就导致两者浓度相近， 由于仪器的测量误差，出现倒挂现象。以上三种原因导致的倒挂数据，是符合规范要求的。这种在误差 范围内的倒挂数据按有效处理。5、离群数据（异常突高或突低）气象条件稳定，属于静稳天气，站房周边没有明显污染源和无组 织排放，该站点某一参数与其它参数的相关性较差

18、，同时与该区域其 它站点的相同参数比较呈现异常高或异常低。出现异常突高或突低数 值可能的原因有：污染因素、仪器故障、天气因素、人为因素等，处 理方法如下：（1）污染因素造成监测数据离群处理措施：可比对周边站点数据情况、查看站房周边视频、到站房周边检查 是否有明显污染源和无组织排放，其可能会长时间存在，也可能只是 某一时段的，并将具体调查情况及时上报和公司留存。（2）仪器故障造成监测数据离群处理步骤如下：第一步检查仪器任何的报警信息，并采取相应操作。第二步检查仪器所有的状态参数，与出厂值进行比较，如出现 偏差按相应要求进行调整。第三步 使用仪器内置的LED灯来判断通讯通道是否正常工作， 通过核查

19、电压测试点判断直流电压是否正常工作。第四步仪器故障率最高的为漏气、气路堵塞、密封圈损坏、气 路破坏、风扇故障以及泵损坏等。例：NOX、NO监测数据出现突高突低现象，运维人员到达现场通 过以上步骤排查发现是采样管排风扇故障，更换排风扇后恢复正常。CO监测仪监测上传数据持续偏高，运维人员到达现场后通过 以上步骤检查发现仪器参比电压超出正常工作范围，经现场维护后参 比恢复正常范围，重启校准仪器设备恢复正常监测，经过以上维护后 监测数据依然跳动厉害，更换红外探测器重启并校准仪器后，监测仪 恢复正常监测。03或SO2监测数据波动较大，往往是03紫外灯或SO2紫外 灯强度衰减所致，需调节相应紫外灯位置增加

20、强度或更换新的紫外 灯。颗粒物出现异常高值时运维人员到达现场后：第一步检查监测仪状态是否正常，如有不正常的状态则依据异 常状态进行处理，如果状态显示都正常则进行第二步检查。第二步检查仪器工作流量是否正常，有无漏气，如有漏气则查 找漏气位置采取补漏、紧固、更换密封圈、流量校准等措施。如果流 量正常无漏气，则做下一步检查。第三步检查滤纸带及压头发现有无落尘、吸入杨柳絮或其它杂 物所致，也有可能是监测平台内有纸屑积累造成数据异常高值，这时 需要拆下滤纸带清理平台纸屑同时对毛刺进行清理。第四步用校准膜检查校准，问题得到解决。第五步填写相关记录，将处理结果上报。（3）天气因素造成异常数据突高或突低在下雨

21、天出现异常高值，则有可能是站房房顶漏雨，雨水沿着颗 粒物采样管进入滤纸带造成数据异常高值，这种情况通常能达到上千 的数值，处理措施：第一步不能让雨水继续侵入监测仪器。第二步拆下滤纸带用吹风机将测量平台吹干。第三步用校准模校准。第四步更换新的滤纸带。第五步监测仪器恢复正常工作，同时检查监测仪流量。第六步锁定漏雨位置做好标记，等雨过天晴后要针对漏雨处做 好防水处理，防止以后漏雨再次发生。（4）人为因素造成数据异常突高突低处理措施：通过查看视频判断是否有无关人员到达站房周边或进 入站房内部进行放炮、失火、喷水、喷雾、吹风、修改仪器参数等情 况，如有发现立即锁定证据，及时上报，按照领导指示进行处理。6

22、、逻辑关系异常数据（1）在一个城市内部，一般情况下，不同监测站点的各项污染 物浓度水平比较接近，变化趋势基本一致。如果存在逻辑关系异常数 据情况，需进一步判断，判断方式如下：1）按照有可比性点位进行分组，分组内点位偏离组内数据后判断 为逻辑关系异常。2）单一站点六参数之间存在比例关系，依据各参数之间的比例关 系异常与否判断逻辑关系是否异常。3）当前数据趋势同历史数据趋势进行比较，判断当前数据趋势是 否出现逻辑异常。出现数据变化趋势异常可能的原因有：人为干扰、仪器故障、客 观真实性存在。（2）处理措施如下：1）擅自变更、移动、增减环境监测点位，擅自改动、干扰仪器设 备的内部（外部）环境条件或运行

23、状态，不符合空气站运行规范要求 的，如人为遮挡、干扰、破坏采样切割器或采样管道，采样切割器与 监测项目不一致；对切割器或采样管道加装吸附性滤料，在采样头周 边喷水、喷雾、吹风等；擅自遮盖或转动室内外监控设备，逃避监控， 造成数据异常等，人为干扰导致的数据变化趋势异常，如有发现立即 锁定证据（录音、照相、录像、记录等），并及时报告，按照指示进 行处理。2）仪器设备故障导致的逻辑关系异常数据，要提供相关维护维修 记录和证明材料，确认是否是因为维护维修产生的逻辑关系异常数 据，及时上报。监测仪器故障处理方法如下：准备相应的配件耗材及备机维修诊断工具，赶往现场处理，仪器 设备每日6时-23时出现的故障，在2小时之内到达现场解决（通讯 线路、电力线路故障除外，及时与相关部门联系积极解决）。若仪器 故障无法排除，在24小时内仍无法解决的故障，提前安排人员将备 机安装调试到位并重新校准后投入使用，并提交备案登记表保证自动 站正常运行。数据中心会将每一次的异常情况现象以及结合现场运维工程师 处理的方法总结