聯(lián)合特鋼公司微型空氣站的應(yīng)用與管理

劉勃興

（天津市新天鋼聯(lián)合特鋼有限公司，天津301500）

0 引言

隨著環(huán)保要求的日益嚴格，環(huán)境空氣質(zhì)量問題被高度重視，尤其是環(huán)大氣[2019]35號文關(guān)于《推進實施鋼鐵企業(yè)超低排放的意見》中要求在廠區(qū)內(nèi)主要產(chǎn)塵點周邊、運輸?shù)缆穬蓚?cè)布設(shè)微型空氣質(zhì)量監(jiān)測站，監(jiān)控顆粒物、有害氣體等管控情況。微型空氣監(jiān)測站能夠?qū)崿F(xiàn)在線檢測局部區(qū)域空氣質(zhì)量的變化，全天不間斷監(jiān)測大氣中的SO2、NO2、O3、CO、PM2.5、PM10以及TSP的變化情況。通過不間斷監(jiān)測，此設(shè)備可以非常精準的反映出空氣中相關(guān)的數(shù)據(jù)并且能夠?qū)崿F(xiàn)采集和處理數(shù)據(jù)的功能[1]，從而獲得更加精準的空氣質(zhì)量污染分析數(shù)據(jù)。

本文介紹了微型空氣監(jiān)測站的功能和設(shè)備參數(shù)，對聯(lián)合特鋼公司微型空氣監(jiān)測站的應(yīng)用情況進行了闡述，并對微型空氣監(jiān)測站的管理提出了要求。

1 微型空氣監(jiān)測站概述

1.1 微型空氣監(jiān)測站的功能

微型空氣監(jiān)測站是一個緊湊的微型環(huán)境空氣監(jiān)測站，具有多參數(shù)集成特點。空氣監(jiān)測站基本上采用泵抽采樣的方法，可以快速準確的檢測。常規(guī)監(jiān)測因子包括：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM2.5、PM10、溫度、濕度、風速以及風向等。微型空氣站監(jiān)測系統(tǒng)最大的優(yōu)勢就是一體化設(shè)計，系統(tǒng)經(jīng)過設(shè)計集成，將普通檢測當中的“四氣”和“二塵”能夠集成為一臺監(jiān)測設(shè)備，氣候監(jiān)測裝備與外界大系統(tǒng)的結(jié)合，可實現(xiàn)小體積監(jiān)測和數(shù)據(jù)的傳遞，全部系統(tǒng)安裝便利；其次因該系統(tǒng)實現(xiàn)了模塊化的設(shè)計，便于以后設(shè)備的使用和維修，一般安裝、維護和運行成本較低。

1.2 聯(lián)合特鋼公司微型空氣監(jiān)測站選型

聯(lián)合特鋼公司采用的微型空氣監(jiān)測站為H6型顆粒物濃度測試儀，整體采用立桿式固定。設(shè)備安裝、拆卸和維護方便快捷，該設(shè)備可根據(jù)需求選擇不同的監(jiān)測參數(shù)自由組合。此設(shè)備運用的是現(xiàn)在優(yōu)勢突出的傳感器、互聯(lián)網(wǎng)、無線傳輸、計算機網(wǎng)絡(luò)、電子地理信息等多項技術(shù)[2]，能夠全天不間斷對空氣質(zhì)量進行監(jiān)測的系統(tǒng)。目前聯(lián)合特鋼公司采用的微型空氣監(jiān)測站監(jiān)測內(nèi)容為PM2.5、PM10、TSP以及氣象指標。H6型顆粒物濃度測試儀如圖1所示。

圖1 H6型顆粒物濃度測試儀

2 H6型顆粒物濃度測試儀參數(shù)及要求

2.1 顆粒物監(jiān)測儀設(shè)備參數(shù)

（1）測量原理：光散射法；

（2）測量指標：PM2.5、PM10、TSP監(jiān)測；

（3）測量周期：（10±2）s/次；

（4）測量范圍：（0～10）mg/m3；

（5）示值誤差：±1.5%；

（6）分辨率：0.1μg/m3。

2.2 氣象監(jiān)測儀設(shè)備參數(shù)

（1）溫度：-40～+80℃，測量精度±1℃；

（2）濕度：0～100%RH，測量精度±3%RH；

（3）風速：0～30 m/s，測量精度±1 m/s；

（4）風向：0～360°，測量精度±2°；

（5）氣壓：30～110 KPa，測量精度±6 P。

2.3 數(shù)據(jù)采集傳輸要求

（1）數(shù)據(jù)傳輸方式：4G無線傳輸；

（2）數(shù)據(jù)傳輸正確率：＞95%；

（3）監(jiān)測數(shù)據(jù)本地存儲1年以上；

（4）具有WIFI無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（如圖2所示）；

圖2

（5）斷電恢復后系統(tǒng)可自動啟動，恢復運行狀態(tài)并正常開始工作的功能。

2.4 設(shè)備運行環(huán)境及供電要求

（1）采樣進氣口處設(shè)計有過濾裝置，可有效過濾掉蚊蟲、樹葉、絮狀物的干擾；

（2）戶外設(shè)備防護等級：IP54；

（3）供電要求：AC，220±22V，50±2.5 HZ；

（4）采樣進氣口安裝高度2.5～3.0 m，設(shè)備安裝應(yīng)穩(wěn)固，安裝立桿法蘭連接；

（5）設(shè)備運行環(huán)境溫度：-30℃～+60℃；相對濕度：0～95%，無冷凝。

2.5 監(jiān)測系統(tǒng)主要功能

（1）微型空氣監(jiān)測站單臺設(shè)備監(jiān)測項目包含PM2.5、PM10、TSP、溫度、濕度、氣壓、風速、風向八項參數(shù)，每臺設(shè)備均配備LED顯示屏，5 s顯示一次現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)。

（2）公司建立有中控顯示平臺，集中顯示各空氣微型站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時可查詢據(jù)歷史分鐘值、小時均值、日均值；系統(tǒng)具有報表分析功能，可生成日報表，月報表，年報表、趨勢分析圖等。

3 聯(lián)合特鋼公司微型空氣監(jiān)測站的應(yīng)用

3.1 微型空氣監(jiān)測站安裝部位

聯(lián)合特鋼公司在物料儲存大棚、燒結(jié)、球團、高爐、石灰、軋鋼等車間區(qū)域，以及廠內(nèi)道路路口、長度超過200米的道路中部設(shè)置了空氣質(zhì)量微型監(jiān)測站。

3.2 微型空氣監(jiān)測站主要功能

微型空氣監(jiān)測站最重要作用是對監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、剖析和評價，為公司的大氣污染治理提供強有力的數(shù)據(jù)支撐，此系統(tǒng)延續(xù)性強、長久穩(wěn)定、自動化程度高。該系統(tǒng)主要是對廠區(qū)內(nèi)各監(jiān)控點大氣中的PM2.5、PM10、TSP等進行標準樣品的檢查，并通過LED屏顯示同時還可以提供實時氣候數(shù)據(jù)。

3.3 微型空氣監(jiān)測站的應(yīng)用效果

自安裝微型空氣監(jiān)測站以來，各安裝點的空氣污染情況均可有效監(jiān)測，如果一個或多個指標超標，通過檢查結(jié)果可立即發(fā)現(xiàn)并采取相關(guān)措施。這類監(jiān)測設(shè)備具有智能化的強大特點，速度快、穩(wěn)定，比人工監(jiān)測更加精準、完好、效率高，因而對公司大氣污染治理具有強大的支撐作用[3]。

4 微型空氣監(jiān)測站的管理

4.1 加強微型空氣站運行管理

聯(lián)合特鋼公司制定了微型空氣站運行管理制度，將在線微型空氣監(jiān)測站納入環(huán)保設(shè)施進行管理，設(shè)備的使用單位應(yīng)建立嚴格的崗位責任制度，建立設(shè)備臺賬。

（1）要求設(shè)備使用單位安排專人對設(shè)備進行管理和檢查，做好記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時聯(lián)系公司能源環(huán)保處，能源環(huán)保處將第一時間聯(lián)系廠家進行溝通、處理，保證設(shè)備的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的精準性。

（2）設(shè)備使用單位要定期對在線微型空氣監(jiān)測站設(shè)備進行擦拭，設(shè)備所在區(qū)域要定期進行清掃，保持干凈、整潔。

（3）上級生態(tài)環(huán)境部門進行檢查時，各使用單位要積極配合調(diào)取監(jiān)測數(shù)據(jù)，到現(xiàn)場時要確保檢查人員的安全。

（4）設(shè)備廠家維護人員到公司維護時必須遵守聯(lián)合特鋼公司各項安全、環(huán)保相關(guān)管理規(guī)章制度，必須佩戴勞動防護用品，確保人身安全。

（5）為了保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的安全性，要求設(shè)備使用單位嚴禁私自接待外單位人員參觀設(shè)備或查看監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（6）必要時，要對設(shè)備使用單位相關(guān)人員進行培訓，提高設(shè)備負責人員的技能，從而提升空氣微型站的管理水平，保障微型站設(shè)備監(jiān)測的及時性、精準性。

4.2 加強微型空氣站檢查、維護管理

微型空氣監(jiān)測設(shè)備需要定期檢查、維護，以使設(shè)備長久保持最佳工作狀態(tài)，確保數(shù)據(jù)的可靠性。

（1）定期檢查PM2.5、PM10、TSP、溫度、濕度、風向、風速、大氣壓力等參數(shù)是否正確；

（2）安排專人定期對設(shè)備進行檢查、維護，主要對設(shè)備加熱棒、二級過濾、顆粒物傳感器等進行檢查（見圖3），對發(fā)現(xiàn)的問題的要及時進行修復或更換。尤其是在雨、雪天之后，要第一時間對設(shè)備進行檢查、維護。

圖3

（3）在做好維護工作的同時要求設(shè)備廠家隨時關(guān)注廠區(qū)各微型空氣站的運行狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)異常立即聯(lián)系聯(lián)合公司相關(guān)人員。

4.3 強化監(jiān)測數(shù)據(jù)的動態(tài)監(jiān)控管理

所有點位的監(jiān)測數(shù)據(jù)在公司環(huán)保管控中心及生產(chǎn)能源調(diào)度中心都能看到（見圖4），公司每天安排專人通過公司無組織管控平臺對每個點位的數(shù)據(jù)變化進行查閱（見圖5），這樣可以及時了解數(shù)據(jù)的變化。按照GB3095-2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》要求，如果發(fā)現(xiàn)超標數(shù)據(jù)，會第一時間查找原因，安排對監(jiān)測點位周圍環(huán)境采取措施進行治理，同時聯(lián)系廠家對出現(xiàn)的問題進行溝通，便于及時高效的解決問題。

4.4 加強與設(shè)備廠家技術(shù)人員的聯(lián)系和溝通

聯(lián)合特鋼公司安排專人與設(shè)備廠家數(shù)據(jù)中心人員實時溝通、對接，對經(jīng)常出現(xiàn)或者重復出現(xiàn)的問題，與廠家一起分析原因，探討解決辦法，對判斷設(shè)備是否運行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)是否準確起到了重要的作用。

圖5

4.5 嚴密跟蹤設(shè)備自動校準后的數(shù)據(jù)

因H6型顆粒物濃度測試儀出廠前，已經(jīng)在標準站校準了設(shè)備的相關(guān)性和平行性，出廠后設(shè)備具備自動定期校準功能，不用再進行手動校準。由于自動校準周期為一個月，所以要及時跟蹤每個月校準日期前后的數(shù)據(jù)，及時進行對比，保證數(shù)據(jù)的真實性和可靠性。

5 結(jié)語

微型空氣質(zhì)量監(jiān)測站可以實現(xiàn)多維一體化監(jiān)測管理，同時還可以實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)控，為聯(lián)合特鋼公司大氣污染防治提供了重要的監(jiān)測數(shù)據(jù)。聯(lián)合特鋼公司實踐證明，每一個精準的監(jiān)測數(shù)據(jù)都說明了微型空氣站用于鋼鐵行業(yè)大氣污染控制是完全可行的，起到的作用也是勿容置疑的。我們完全有理由相信在將來的大氣污染控制工作中，微型空氣監(jiān)測站也會發(fā)揮更大的作用，因此我們在探究大氣污染環(huán)境治理方法的同時，也要深入研究大氣污染監(jiān)測技術(shù)。