在線監(jiān)測(cè)、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控加油站油氣回收系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

沈燕 蔣志剛

[摘要]重點(diǎn)探討“通過(guò)在某加油站安裝一套油氣回收在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并在加油站內(nèi)的相關(guān)監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝不同的監(jiān)測(cè)儀器，建立一套適用于國(guó)內(nèi)加油站的油氣回收的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并通過(guò)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控應(yīng)用平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，為環(huán)保部門(mén)實(shí)現(xiàn)油氣污染的高效、全程、在線監(jiān)管提供技術(shù)支撐。

[關(guān)鍵詞]在線監(jiān)測(cè)；聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控；加油站；油氣回收

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.42.134

油氣污染物是霧霾、光化學(xué)煙霧等大氣污染問(wèn)題的重要原因，為控制燃料油在經(jīng)過(guò)煉油廠與油庫(kù)、油庫(kù)與加油站之間的收發(fā)以及加油站向車(chē)輛加油的多層儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)中的揮發(fā)，許多發(fā)達(dá)國(guó)家都制定了嚴(yán)格的法律法規(guī)，其中以美國(guó)為先行、以歐盟為嚴(yán)格。我國(guó)也出臺(tái)了《儲(chǔ)油庫(kù)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 20950—2007）、《汽油運(yùn)輸大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 20951—2007）、《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 20952—2007）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)油氣回收提出了相應(yīng)的要求。為改善環(huán)境空氣質(zhì)量，控制油氣污染排放，環(huán)保部“關(guān)于加強(qiáng)儲(chǔ)油庫(kù)、加油站和油罐車(chē)油氣污染治理工作的通知”（環(huán)辦〔2012〕140號(hào)）明確要求 “2015年1月1日前全國(guó)完成油氣污染治理工作、加大污染治理督辦力度、推進(jìn)油氣排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、加強(qiáng)環(huán)保日常監(jiān)管……”。為此，地方環(huán)保部門(mén)把“建設(shè)機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)保監(jiān)管平臺(tái)，健全油氣污染日常監(jiān)管制度”列入日常工作重點(diǎn)。

由于我國(guó)加油站數(shù)量多、分布范圍廣，采取常規(guī)的定期檢查、現(xiàn)場(chǎng)抽查方式，既增加了環(huán)保部門(mén)的監(jiān)管成本，又降低了監(jiān)管效率。如能對(duì)加油站油氣回收裝置的“運(yùn)行狀況”進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，不僅可方便業(yè)主及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣回收裝置是否正常運(yùn)行，減少油氣污染物的排放，而且能協(xié)助環(huán)保部門(mén)高效、全程、在線完成監(jiān)管工作，并節(jié)約大量的時(shí)間、人力、物力等成本，符合當(dāng)前的節(jié)能環(huán)保的政策。

1現(xiàn)狀分析

加油站的油氣損耗除了在儲(chǔ)油罐的大、小呼吸時(shí)會(huì)產(chǎn)生外，加油槍在給車(chē)輛加油時(shí)，也存在著油氣排放損耗。對(duì)于第一個(gè)排放點(diǎn)，一般采取密閉處理方式，由油罐車(chē)將油氣帶回油庫(kù)集中回收，即油罐車(chē)密閉式卸油，又稱(chēng)第一階段油氣回收。對(duì)于第二個(gè)排放點(diǎn)，一般對(duì)加油站的加油槍處理，對(duì)加油站車(chē)輛加油作業(yè)進(jìn)行油氣回收，即第二階段油氣回收。

加油站油氣回收在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要就是監(jiān)控這兩個(gè)點(diǎn)的油氣排放。對(duì)于第一個(gè)排放點(diǎn)的監(jiān)控，主要是利用卸油時(shí)的流速、油罐的壓力變化并輔以視頻監(jiān)控來(lái)反映是否操作正確。而對(duì)于第二個(gè)排放點(diǎn)的監(jiān)控，則難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第一個(gè)排放點(diǎn)。

加油站由于建設(shè)時(shí)期不一，投入的加油機(jī)品牌、廠商、型號(hào)、流量計(jì)、真空泵、加油機(jī)內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)都不同。對(duì)加油機(jī)的監(jiān)控不僅施工難，而且數(shù)據(jù)采集難，主要難點(diǎn)在于：要實(shí)現(xiàn)加油時(shí)液相數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和氣相回路的實(shí)時(shí)同步，用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集手段具有一定的難處。如從加油機(jī)主板直接讀取加油脈沖，則牽涉到和各加油機(jī)廠商的商談合作、加油站業(yè)主的售后維保，更有計(jì)量、稅務(wù)部門(mén)的報(bào)備審批、校準(zhǔn)、監(jiān)督等；如從加油站后臺(tái)讀取，不同廠家軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)也不相同，出于安全（在加油站原有的設(shè)備上添加非本裝置廠家的裝置，業(yè)主不知是否可能影響裝置正常工作或造成安全隱患）等方面的考慮，業(yè)主存在抵觸的心理。

同時(shí)，由于目前運(yùn)營(yíng)的企業(yè)、地方加油站建設(shè)年代不同，進(jìn)口、國(guó)產(chǎn)的加油機(jī)品牌繁雜，結(jié)構(gòu)也是各不相同；各型號(hào)加油機(jī)的電腦主板和計(jì)量數(shù)據(jù)接口都由各地計(jì)量部門(mén)審驗(yàn)校準(zhǔn)后鉛封，杜絕任何對(duì)加油機(jī)油路、電腦主板計(jì)量部分的改動(dòng)和線纜的接入等因素，導(dǎo)致傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法無(wú)法滿(mǎn)足在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際需求。

國(guó)外加油機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以自我檢測(cè)為目的，不具備信息上傳功能，且該系統(tǒng)需要讀取加油機(jī)內(nèi)部主板的數(shù)據(jù)，存在施工難、數(shù)據(jù)采集難等問(wèn)題，制約了其在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用。

2解決方案

根據(jù)國(guó)家環(huán)保要求，越來(lái)越多的加油站完成了油氣回收改造，但是尚沒(méi)有成熟的能適用于國(guó)內(nèi)各種品牌加油機(jī)改造的油氣回收在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。為此，南京天膜科技股份有限公司采用附加式流量計(jì)編碼器技術(shù)（該公司專(zhuān)利技術(shù)）、PLC擴(kuò)頻數(shù)字通信技術(shù)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集同步更新技術(shù)，成功開(kāi)發(fā)了一套可靠性好、性?xún)r(jià)比高、安裝方便、維護(hù)便捷、能適用于各種品牌加油機(jī)的油氣回收在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。該技術(shù)依據(jù)原有流量計(jì)的原理，直接對(duì)液體流量進(jìn)行計(jì)數(shù)，完全不需要破壞鉛封或讀取加油機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)，也無(wú)須路面開(kāi)挖、施工、另行敷設(shè)線纜，減少在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的項(xiàng)目施工對(duì)加油站原有環(huán)境的影響和干擾。

系統(tǒng)特點(diǎn)：可在線監(jiān)控加油站油氣回收系統(tǒng)“真空泵運(yùn)行情況、地下罐及回氣管線的壓力、液阻、回氣管線的油氣流量、氣液比、卸油時(shí)是否使用回氣管、地下儲(chǔ)油罐、管線系統(tǒng)的密閉性”等。所有系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)，通過(guò)設(shè)備獨(dú)立自帶的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)上傳至主管部門(mén)服務(wù)器，供不同權(quán)限的用戶(hù)“實(shí)時(shí)登錄、在線實(shí)時(shí)查看、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)、打印、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能”。

實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置運(yùn)行主要參數(shù)：氣相參數(shù)（流量、流速），液相參數(shù)（流量、流速），氣液比計(jì)算，卸油時(shí)回氣量檢測(cè)，系統(tǒng)管路液阻檢測(cè)計(jì)算，系統(tǒng)密閉性檢測(cè)，超范圍報(bào)警，大數(shù)據(jù)量?jī)?chǔ)存。在對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性、穩(wěn)定性分析后，對(duì)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以計(jì)算出一個(gè)加油站減排有機(jī)氣體的總量，從而推算出地區(qū)所有加油站的有機(jī)氣體減排量，得出相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益（回收價(jià)值）、社會(huì)效益及環(huán)境改善效益。該系統(tǒng)現(xiàn)已應(yīng)用于南京市、杭州市及北京市等地區(qū)。

3研發(fā)過(guò)程簡(jiǎn)介

第一，調(diào)查、研究現(xiàn)有的各種檢測(cè)氣液比、液阻、密閉性的方案，從中優(yōu)選出一種適用于國(guó)內(nèi)加油站油氣回收的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅要適用于國(guó)內(nèi)各種品牌加油機(jī)的改造，還要最低限度地影響加油機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而可以快速、高效地完成加裝。

第二，將優(yōu)選出的油氣回收在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝在某加油站，對(duì)加油站內(nèi)的相關(guān)監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝不同的監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行監(jiān)測(cè)、調(diào)試，并評(píng)估不同的監(jiān)測(cè)設(shè)備的穩(wěn)定性，最終選出性?xún)r(jià)比最好的監(jiān)測(cè)儀器。

第三，根據(jù)《儲(chǔ)油庫(kù)、加油站大氣污染治理項(xiàng)目驗(yàn)收檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 431—2008）要求，對(duì)“液阻、密閉性、氣液比因子等相關(guān)數(shù)據(jù)”連續(xù)進(jìn)行手工監(jiān)測(cè)與在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控的數(shù)據(jù)的比對(duì)，通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，考核在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的正確性、穩(wěn)定性（6個(gè)月以上，至少每2個(gè)月1次），篩選、確定最優(yōu)方案。

第四，完成油氣回收在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。監(jiān)控并判斷加油站及儲(chǔ)油庫(kù)油氣回收的使用情況，監(jiān)測(cè)并記錄加油站及儲(chǔ)油庫(kù)油氣回收的污染源排放情況，預(yù)警并提醒用戶(hù)關(guān)于油氣回收的使用情況，統(tǒng)計(jì)各加油站及儲(chǔ)油庫(kù)非甲烷總烴的排放量。

第五，完成聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控應(yīng)用平臺(tái)開(kāi)發(fā)。軟件基于環(huán)境地理信息系統(tǒng)，集數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)、應(yīng)用分析以及測(cè)量監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)通信等新技術(shù)為一體，能實(shí)現(xiàn)加油站油氣回收排放環(huán)節(jié)信息管理、數(shù)據(jù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控、環(huán)境突發(fā)事件應(yīng)急指揮及處理、B/S模式信息查詢(xún)和綜合執(zhí)法等功能，形成一個(gè)高端集成的環(huán)保綜合業(yè)務(wù)管理平臺(tái)，服務(wù)于環(huán)境監(jiān)管工作。

第六，最終通過(guò)建立一個(gè)可靠性好、性?xún)r(jià)比高的加油站油氣回收在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，探索一種安裝方便、維護(hù)便捷、能適用于各種品牌加油機(jī)的油氣回收在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，解決目前存在的施工難、數(shù)據(jù)采集難的問(wèn)題。

4主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

依托關(guān)鍵技術(shù)建立一套適用于國(guó)內(nèi)加油站油氣回收的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行比對(duì)評(píng)估，最終找出合適的、最優(yōu)的、性?xún)r(jià)比高的方案；并通過(guò)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控應(yīng)用平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，為實(shí)現(xiàn)油氣污染的高效、全程、在線監(jiān)管提供技術(shù)支撐。

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[作者簡(jiǎn)介]沈燕（1965—），女，江蘇無(wú)錫人，碩士，從事建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)保驗(yàn)收監(jiān)測(cè)工作；蔣志剛（1965—），男，江蘇常州人，學(xué)士，從事環(huán)境污染治理工作。