淺談空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)及故障排除

王紅果 王芳 劉二兵

（濟(jì)源市環(huán)境監(jiān)測(cè)站 河南濟(jì)源 459000）

目前，環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)已成為我國(guó)城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)手段，我國(guó)所有地級(jí)以上城市均已實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。本站空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括中心監(jiān)控平臺(tái)一個(gè)、發(fā)布平臺(tái)一個(gè)和無人值守監(jiān)測(cè)子站3個(gè)。配備的主要儀器為ThermoFisher43iSO2分析儀、42iNOX分析儀、48iCO分析儀、49iO3分析儀、FHC14PM10分析儀和5030PM2.5分析儀。隨著環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器24h不間斷的運(yùn)行，儀器逐步老化，故障率不斷升高。為了確保空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性和完整性，在系統(tǒng)的使用過程中必須做好系統(tǒng)的日常維護(hù)。

1 日常運(yùn)行維護(hù)

空氣質(zhì)量自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的日常運(yùn)行維護(hù)主要分為三方面：預(yù)防性維護(hù)、定期例行維護(hù)和故障排除。采用合理、科學(xué)的維護(hù)技術(shù)和方法，可以有效的保證自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和減少監(jiān)測(cè)儀器的故障率并節(jié)約費(fèi)用。

1.1 出臺(tái)規(guī)章制度，提高人員素質(zhì)

環(huán)境監(jiān)測(cè)人員要明確崗位職責(zé)，嚴(yán)格執(zhí)行《環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》、《運(yùn)行維護(hù)制度》、《設(shè)備維護(hù)制度》等系列相關(guān)制度要求，規(guī)范操作流程，加強(qiáng)對(duì)儀器設(shè)備的正常維護(hù)，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1.2 定期子站巡檢，安全措施到位

子站的定期巡檢是保障儀器正常運(yùn)行的關(guān)鍵。對(duì)每次巡檢過程中的所有儀器狀態(tài)參數(shù)都詳細(xì)記錄，對(duì)儀器性能影響較大的參數(shù)變化較大者要密切關(guān)注。

1.3 檔案妥善管理，提供歷史記錄。

對(duì)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立、運(yùn)行、發(fā)展做詳細(xì)記錄，包括子站所在的區(qū)域位置、代表的功能區(qū)類型、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、采樣高度和子站周邊環(huán)境狀況等基本信息。

2 常見故障及解決方法

2.1 氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)儀

2.1.1 氣路部分

子站在運(yùn)行過程中，氣路部分出現(xiàn)問題的頻率較高，是影響數(shù)據(jù)完整性的主要因素。通常會(huì)存在以下主要問題：（1）進(jìn)氣口濾膜臟污導(dǎo)致儀器流量偏低；（2）泵故障導(dǎo)致儀器流量偏低或?yàn)榱悖?）限流孔堵塞（4）干燥管里硅膠久用過碎（5）夏季室內(nèi)外溫差過大，導(dǎo)致采樣支管產(chǎn)生冷凝水，SO2數(shù)據(jù)變?yōu)樨?fù)值或很小的數(shù)值并保持不變。

解決方法：（1）應(yīng)先排除儀器濾膜是否臟污、做到定期更換濾膜；（2）更換新的干燥劑；（3）夏季時(shí)應(yīng)注意將空調(diào)溫度調(diào)至27℃～28℃，減少室內(nèi)外溫差，同時(shí)空調(diào)出風(fēng)口不能直吹監(jiān)測(cè)儀器，防止冷凝水產(chǎn)生；（4）檢查限流孔，現(xiàn)場(chǎng)不具備超聲波清洗儀的，只需將頭發(fā)絲通過去，來回拉動(dòng)即可；（5）查看采樣泵泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)確定采樣泵是否存在故障，泵故障的原因一般為泵膜破損，更換新的泵膜后即可恢復(fù)正常。

2.1.2 光學(xué)部分

光學(xué)部分的問題主要表現(xiàn)為長(zhǎng)時(shí)間通標(biāo)氣濃度不上升，主要原因?yàn)椋?）較長(zhǎng)時(shí)間沒有進(jìn)行標(biāo)氣校準(zhǔn)（2）反應(yīng)室臟（3）燈電壓過高。解決方法：首先需要保證儀器各管路連接正常，不存在漏氣的情況。確保管路連接正常，不存在漏氣的情況后按以下步驟操作：第一步，將鋼瓶拿到室外，上下?lián)u動(dòng)幾次，放出上層少量氣體，接上管路重新校準(zhǔn)，一般通標(biāo)響應(yīng)時(shí)間在5min之內(nèi)；如果標(biāo)氣仍然不漲，進(jìn)行第二步，清洗反應(yīng)室，之后重新將反應(yīng)室密閉，在密閉反應(yīng)室時(shí)一定注意擺正各密封圈的位置，防止漏氣；反應(yīng)室清洗后若校準(zhǔn)氣體仍然不漲則可能是由于儀器長(zhǎng)期使用，紫外燈座或光電倍增管衰減后導(dǎo)致燈電壓高出上限。這時(shí)需要進(jìn)行第三步：重新調(diào)整PMT電壓，在通標(biāo)氣的過程中調(diào)整PMT電壓至標(biāo)氣濃度達(dá)到目標(biāo)濃度，待穩(wěn)定后確認(rèn)，再次校零、校標(biāo)。以上所有解決方法均要求在儀器穩(wěn)定24h之后重新校準(zhǔn)。

2.2 顆粒物分析儀

2.2.1 氣路部分

顆粒物分析儀氣路部分主要問題為正常監(jiān)測(cè)期間不定時(shí)地出現(xiàn)異常高值。出現(xiàn)該問題的原因是采樣管壁附著大量灰塵，在大風(fēng)天氣或者震動(dòng)后，灰塵跌入采樣器致使實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)增高。每月定期清洗采樣管路，定期做好顆粒物膜的校準(zhǔn)工作，降低異常數(shù)據(jù)的出現(xiàn)頻率。

2.2.2 儀器內(nèi)部參數(shù)部分

常見問題：PM10和PM2.5數(shù)據(jù)倒掛。原因主要有以下幾個(gè)方面：首先是儀器分析方法之間的細(xì)微差別，PM10為β射線法，而PM2.5為β射線加光散射法；其次是PM2.5分析儀內(nèi)部有自動(dòng)溫度補(bǔ)償裝置而PM10分析儀不存在相應(yīng)裝置；最后是空氣濕度變化的影響，尤其是夏、冬兩季，因?yàn)橄亩瑑杉究諝鉂穸认嗖钶^大，夏天高溫高濕而冬季溫度較低且比較干燥。

2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)常見故障及處理

2.3.1 網(wǎng)絡(luò)不通暢

該類問題的現(xiàn)象為采集儀數(shù)據(jù)量正常。主要原因?yàn)榫W(wǎng)線接頭松動(dòng)或VPN死機(jī)，可以通過拔插網(wǎng)線和重啟VPN的方法解決。由于采集儀數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)量正常，省站數(shù)據(jù)平臺(tái)可以通過重新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)將缺失的數(shù)據(jù)重新上傳至平臺(tái)。

2.3.2 采集儀故障

由于采集儀24h不間斷運(yùn)行，不可避免的會(huì)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法采集進(jìn)入采集儀數(shù)據(jù)庫(kù)，可以通過重啟采集儀解決此問題。應(yīng)注意的是在重啟采集儀后，采數(shù)軟件反應(yīng)較慢，不可頻繁操作導(dǎo)致軟件開啟失敗。

3 結(jié)語

通過對(duì)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)和故障排除的探討，日常工作中做好預(yù)防性維護(hù)和定期例行維護(hù)，可以極大減少故障的發(fā)生，延長(zhǎng)儀器使用壽命。監(jiān)測(cè)人員要加強(qiáng)自身學(xué)習(xí)，熟悉了解儀器的構(gòu)成和原理，規(guī)范操作，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。