淺析環境空氣自動監測系統的維護和管理

關遠鵬

(佛山市南海區環境保護監測站，廣東 佛山 528200)

1 環境空氣自動監測系統構成及運行維護特點

1.1 系統構成及其任務

系統一般由中心站、若干固定監測子站、流動監測子站、質量保證實驗室和系統支持實驗室組成。在系統中，中心站負責收集監測子站的數據和信息，并對采集的數據進行統計、分析及遠程監控子站的運行。監測子站主要負責采樣和分析，并按中心站要求上傳數據;流動監測子站作為固定監測子站的補充，彌補后者覆蓋不到的地方。質量保證實驗室主要負責監測設備的標定、校準、審核以及質量控制措施的制定和落實。系統支持實驗室負責系統儀器設備的日常保養、維護、檢修，以確保系統可以維持正常運轉。

1.2 點式監測儀器與開放光程監測儀器運行維護特點

點式監測儀器由采樣系統、大氣污染物監測儀、氣象監測儀、校準設備、數據采集系統和子站支持系統等構成，可以監測 SO2、氮氧化物(NO、NO2、NOx)、CO、O3和大氣顆粒物(PM10、PM2.5)等。維護內容包括采樣系統、大氣污染物監測系統和子站支持系統。

開放光程監測儀器屬非接觸測量，沒有采樣系統，它由DOAS氣體監測儀、大氣顆粒物監測儀、氣象監測儀、數據采集系統和子站支持系統等構成，相比點式監測儀器簡單些?？杀O測除CO以外的SO2、NO2、O3等20～30種氣體污染物。維護內容主要是監測儀器和子站支持系統。

2 環境空氣自動監測系統維護和管理

2.1 監測子站例行巡檢

例行巡檢的目的是實地檢查采樣系統(或光路)、監測儀器和子站房是否正常。每周至少應巡檢一次，當實際運行情況需要時還應增加巡檢的次數。檢查時應按照巡檢表的要求逐項檢查并記錄。

2.1.1 站房外檢查。

對于點式監測儀器，主要檢查[1]：⑴采樣亭周圍是否被新建的建筑物和樹木阻擋、吸附。⑵房頂采樣頭、管路是否松動。⑶采樣亭周圍是否新發現局部污染源等。

對于開放光程監測儀器，應檢查[2]：⑴光程上是否有樹木或其他物體遮擋光路。⑵光程附近是否新發現局部污染源等。

避雷設施、氣象桿、天線等也是需要特別留意的。

2.1.2 站房內檢查

檢查室內環境狀態是否正常，如溫、濕度是否符合要求，空調器是否正常。再檢查房屋有無破損、漏雨等問題。還要查看供電是否安全，并保持房間、儀器、設備等清潔。

儀器工作狀況是巡檢的重點，主要檢查：⑴儀器狀態，如內部診斷數據、監測數據等。⑵檢查標氣消耗情況。⑶PM10紙帶、樣品采集是否正常。⑷點式監測儀器應檢查SO2、NOx零、標漂移量是否超出規定。冬夏季室內外溫差較大時應注意采樣管內壁吸附SO2、NOx、顆粒物的影響。

2.2 定期預防維護

預防維護是為了發現和處理儀器設備的潛在問題，避免這些問題引起系統故障。維護周期應符合HJ/T193-2005《環境空氣質量自動監測技術規范》的規定。預防維護包括子站和中心站的維護。

2.2.1 監測子站預防維護

點式監測儀器的維護工作主要有：⑴檢查和更換SO2、NOx和顆粒物分析儀器的過濾膜。先檢查新濾膜是否完好，有無破損、穿孔;然后停掉氣泵換新濾膜。⑵清洗SO2、NOx總管和支管，清洗完要測漏合格。清洗PM10采樣頭及采樣總管到分析儀器之間的管線。⑶清洗空壓機進氣過濾網并測試空壓機啟停壓力是否正常。⑷清洗空調設備過濾網。⑸按照儀器設備使用說明書要求清洗或更換其他部件。⑹儀器經過清洗、更換過濾元件后必須對分析儀重新標定和校準。如更換標氣，應用新標氣沖洗減壓閥。對NOx分析儀進行校零、校標時，應使冷卻器溫度保持在0℃，并維持反應室壓力恒定。

開放光程監測儀器的維護包括：⑴氙燈的維護。一般使用6～8個月，就應考慮更換氙燈，以免影響監測的準確性。檢查并清潔氙燈風扇。⑵望遠鏡前窗鏡、角反射鏡的維護。一般2～3個月就應擦洗鏡表面，具體擦洗頻次可根據季節氣候變化情況決定。

2.2.2 監測中心站預防維護

主要包括以下內容：⑴中心站自身的預防維護。硬件方面應定期維護計算機、調制解調器和打印機等設備。軟件方面定期對操作系統、應用軟件和文件數據進行維護。應安裝正版殺毒軟件并開啟實時監控和自動更新功能，定期對硬盤全面掃描。⑵通過中心站遠程檢查監測子站運行情況。應每天至少一次，通過數據通訊軟件對監測子站的監測數據和運行參數進行檢查，以了解子站儀器設備是否正常運行以及數據和參數是否在正常范圍內。

2.3 常見故障及處理

⑴通訊故障。中心站無法與子站通訊是常見故障之一，可能原因有中心站及或子站Modem故障、子站停電、工控機故障等。

⑵PM10數據異常。可能原因是紙帶斷裂、紙帶被水浸濕、采樣頭不能落下、采樣壓頭積累紙屑、抽氣泵碳刷磨損過度等。

⑶點式監測儀器SO2、NOx數據異常。如果數據中出現負值，可能發生零點漂移。如果數據在某個值附近沒有變動，可能采樣總管排風扇故障;如果僅有一項數據維持在某個值附近，可能采樣泵故障或氣路有堵塞現象，也可能是連接校準系統的電磁閥沒有及時關閉等。

⑷開放光程監測儀器光信號弱可能因環境能見度低，一般天氣好轉故障即消除。由于震動影響，可重新調整光路。還有其他原因如氙燈老化、發射或接收端鏡面臟、光路遮擋、光譜儀異常等。

3 結語

環境空氣自動監測系統要維持良好的運行狀態，保障監測結果準確、可靠，就必須加強日常的維護和管理。由于空氣自動監測系統涉及多門學科和技術，這就要求維護人員不斷加強理論學習，在實踐中勤于研究和總結，就能熟練掌握自動監測系統的性能和維護技術。

[1]王普力，陳程.空氣自動監測站的運行維護與遠程故障診斷[J].儀器儀表與分析監測，2012(01)：36-38.

[2]鄒愛華.空氣自動監測系統運行維護與管理方法初探[J].干旱環境監測，2010，24(4)：251-253，256.