CN109696208A - 一种废气监测溯源***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废气监测溯源***，其包括监控中心、GSM及Internet网络、环境监测站；所述监控中心包括计算机、与所述计算机相连接的显示大屏以及安装在所述计算机上的监控***；所述环境监测站布置在工业园区、企业及生产装置区域，其通过所述GSM及Internet网络与所述监控计算机连接通讯。本发明能够对多个工业园区、企业及装置区进行废气的在线实时监测，通过对企业装置区进行网格化的环境监测站设置，所获得实时动态关联数据库经专家溯源***及管理***处理，能实时溯源并预测可能发生的污染源。

Description

一种废气监测溯源***及方法
技术领域
本发明涉及工业环境空气质量监测技术领域，具体涉及一种废气监测溯源***及方法。
背景技术
随着科技进步及人与自然协调发展等先进理念的提倡，人们对环保的要求越来越高，也特别关注化工园区的各种废气及粉尘污染源的泄漏及由此带来的安全环保问题；虽然国内外投入了大量研究工作，但真正能够实现在线监控这些污染源、特别是能够对进行在线监测的技术却很少，很难实现对化工园区粉尘、有毒有害气体的在线监测，大范围污染源的溯源更是个难题，因此对废气的监控及溯源是有实际意义的。
发明内容
针对上述背景技术中存在的问题，本发明提出了一种废气监测溯源***及方法，能够对多个工业园区、企业及装置区进行废气的在线实时监测，通过对企业装置区进行网格化管理，能溯源并预测可能发生的污染源。
本发明的技术方案如下：
上述的废气监测溯源***，包括监控中心、GSM及Internet网络、环境监测站；所述监控中心包括计算机、与所述计算机相连接的显示大屏以及安装在所述计算机上的监控***；所述环境监测站布置在工业园区、企业及生产装置区域，其通过所述GSM及Internet网络与所述监控计算机连接通讯。
所述废气监测溯源***，其中：所述监控***包括实时动态关联数据库、专家溯源***及管理***；所述实时动态关联数据库包括气象参数数据库、废气组份及浓度数据库、粉尘参数数据库和LDAR数据库；所述专家溯源***包括泄漏区域诊断模块、泄漏装置区域诊断模块和泄漏装置区域疑似泄漏源诊断模块；所述泄漏区域诊断模块用于根据所述废气组份及浓度数据库中的粉尘和废气浓度的超限数据，诊断总体泄漏区域；所述泄漏装置区域诊断模块用于根据所述LDAR数据库中的工艺流程及组分，在总体泄漏区域内，缩小废气超标排放的污染源区域；所述泄漏装置区域疑似泄漏源诊断模块用于根据所述气象参数数据库中的气象参数及已经建立的装置区域的三维动态模型，进一步缩小及诊断泄漏装置区域。
所述废气监测溯源***，其中，所述废气监测溯源***的溯源流程为：
(1)建立气象参数数据库、废气组份及浓度数据库、粉尘参数数据库和LDAR数据库；
(2)动态更新上述步骤(1)中的气象参数数据库、废气组份及浓度数据库、粉尘参数数据库和LDAR数据库；
(3)由所述专家溯源***的泄漏区域诊断模块根据所述废气组份及浓度数据库中的粉尘和废气浓度的超限数据，诊断总体泄漏区域；
(4)由所述专家溯源***的泄漏装置区域诊断模块根据所述LDAR数据库中的工艺流程及组分，在总体泄漏区域内缩小废气超标排放的污染源区域；
(5)由所述专家溯源***的泄漏装置区域疑似泄漏源诊断模块依据气象参数数据库中实时气象参数和企业园区装置三维动态扩散模型，获得装置区当前风场分布数据信息；再由所述专家溯源***结合装置生产工艺及气体组份，进一步缩小装置泄漏源及疑似泄漏部件；接着由所述专家溯源***依据获得的报警信息可进一步得到污染源的趋势图，对溯源泄漏信息进行报警记录；
(6)依据所述LDAR数据库中装置工艺信息，确定装置区疑似泄漏部件区域，生成疑似泄漏部件信息。
所述废气监测溯源***，其中：所述环境监测站包括微处理器、气体监测模块、尘埃粒子监测模块和气象参数模块；所述气体监测模块由通过总线与所述微处理器连接的气体传感器构成；所述尘埃粒子监测模块由通过总线与所述微处理器连接的微粒传感器构成；所述气象参数模块由通过总线与所述微处理器连接的气象传感器构成。
一种废气监测溯源方法，基于所述的废气监测溯源***，其具体包括以下步骤：
(1)通过GSM及Internet网络将环境监测站实时采集的数据上传至网络至监控中心；
(2)通过监控中心实时显示参数、曲线、超限报警及存储；
(3)由专家溯源***的泄漏区域诊断模块依据粉尘浓度、废气组份及变化率等实时数据的超限预警及报警值诊断气体大致泄漏区域；
(4)由专家溯源***的泄漏装置区域诊断模块根据LDAR数据库中的工艺流程及组分，在总体泄漏区域内缩小废气超标排放的污染源区域；
(5)由专家溯源***的泄漏装置区域疑似泄漏源诊断模块依据气象参数数据库中实时气象参数和企业园区装置三维动态扩散模型，获得装置区当前风场分布数据信息；再由专家溯源***结合装置生产工艺及气体组份，进一步缩小装置泄漏源及疑似泄漏部件；接着由专家溯源***依据获得的报警信息可进一步得到污染源的趋势图，对溯源泄漏信息进行报警记录；
(6)依据工业园区已建立的LDAR数据库和专家溯源***获得的疑似泄漏源和疑似泄漏部件，通过管理***生成疑似泄漏源维修任务书。
有益效果：
本发明废气监测溯源***及方法能够对多个工业园区、企业及装置区进行废气的在线实时监测，包括粉尘及各种VOC废气组份及浓度的监测，监测数据通过网络组成了一个废气监测溯源***，应用关联数据库及建立的装置区三维动态模型，通过专家溯源***得到疑似泄漏区域及疑似部件，使溯源更有针对性且稳定实用；通过综合管理平台的软件***能够提供各种报表、趋势图及数据信息并存档。
本发明废气监测溯源***及方法通过对企业装置区进行网格化管理，溯源并预测可能发生的污染源，这种对工业园区废气的监测是一种废气网格化监测方法，是按照装置区工艺特点，应用网格、同心圆或扇形等布点法将环境监测站布置到企业装置区而形成的监控网络；本发明废气监测溯源***的搭建运用了先进的物联网、气体监测、智能化模块化及计算机等技术。
附图说明
图1为本发明工业园区废气监测溯源***的结构连接原理图；
图2为本发明工业园区废气监测溯源***的溯源流程；
图3为本发明工业园区废气监测溯源***的环境监测站的分布图。
具体实施方式
如图1所示，本发明废气监测溯源***，包括监控中心1、GMS及Internet网络2和环境监测站3。
该监控中心1包括监控计算机11、显示大屏12及安装在监控计算机11上的监控***；其中，该显示大屏12用于实时监测数据并显示参数、曲线、存储、报警等；该监控***包括实时动态关联数据库、专家溯源***及管理***；该实时动态关联数据库包括气象参数数据库、废气组份及浓度数据库、粉尘参数数据库和LDAR数据库。该专家溯源***包括泄漏区域诊断模块、泄漏装置区域诊断模块和泄漏装置区域疑似泄漏源诊断模块；该泄漏区域诊断模块用于根据废气组份及浓度数据库中的粉尘和废气浓度的超限数据，确定总体泄漏区域；该泄漏装置区域诊断模块用于根据LDAR数据库中的工艺流程及组分，在总体泄漏区域内，缩小废气超标排放的污染源区域；该泄漏装置区域疑似泄漏源诊断模块用于根据气象参数数据库中的气象参数及已经建立的装置区的三维动态模型，进一步缩小及确定泄漏装置区域。
该环境监测站3布置在工业园区企业及生产装置区域并通过GSM及Internet网络2与监控中心1的监控计算机11连接通讯。
该环境监测站3为1～m个，企业数1～n个,每个企业有若干装置区域，环境监测站2可以覆盖整个工艺园区各装置边界。
该环境监测站3包括微处理器以及与微处理器连接的气体监测模块、尘埃粒子监测模块和气象参数模块；其中，该气象参数模块主要由通过总线与所述微处理器连接的风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器和大气压力传感器等气象传感器构成；该气体监测模块主要由通过总线与所述微处理器连接的臭氧传感器、二氧化氮传感器、非甲烷碳氢物传感器、挥发性有机化合物/有机溶剂传感器及二氧化碳传感器等气体传感器构成；该尘埃粒子监测模块主要由通过总线与所述微处理器连接的PM2.5传感器、PM10传感器、TSP传感器等微粒传感器构成。
如图2所示，本发明废气监测溯源***的溯源流程为：
(1)建立4个实时动态关联数据库即气象参数数据库、废气组份及浓度数据库、粉尘参数数据库和LDAR数据库；
(2)动态更新以上4个实时动态关联数据库即气象参数数据库、废气组份及浓度数据库、粉尘参数数据库和LDAR数据库；
(3)由专家溯源***的泄漏区域诊断模块根据废气组份及浓度数据库中的粉尘和废气浓度的超限数据，诊断总体泄漏区域；
(4)由专家溯源***的泄漏装置区域诊断模块根据LDAR数据库中的工艺流程及组分，在总体泄漏区域内，缩小废气超标排放的污染源区域；
(5)由专家溯源***的泄漏装置区域疑似泄漏源诊断模块依据气象参数数据库中实时气象参数和企业园区装置三维动态扩散模型，获得装置区当前风场分布数据信息；再由专家溯源***结合装置生产工艺及气体组份，进一步缩小装置泄漏源及疑似泄漏部件；接着由专家溯源***依据获得的报警信息可进一步得到污染源的趋势图，对溯源泄漏信息进行报警记录；
(6)依据LDAR数据库中装置工艺信息，确定装置区疑似泄漏部件区域，生成疑似泄漏部件信息。
本发明废气监测溯源方法，基于上述的废气监测溯源***，其具体包括以下步骤：
(1)通过GSM及Internet网络2将环境监测站3实时采集的数据(例如粉尘浓度、废气组份)上传至网络至监控中心1；
(2)由监控中心1实时显示参数、曲线、超限报警及存储；
(3)由专家溯源***的泄漏区域诊断模块依据粉尘浓度、废气组份及变化率等实时数据的超限预警及报警值确定气体大致泄漏区域；
(4)由专家溯源***的泄漏装置区域诊断模块结合LDAR数据库的工艺流程、潜在泄漏部件信息优化、缩小区域及疑似部件范围、确定疑似泄漏部件组；
(5)由专家溯源***的泄漏装置区域疑似泄漏源诊断模块依据气象参数数据库中实时气象参数(风向、风速(辅助温度、湿度、气压))和企业园区装置三维动态扩散模型，获得装置区当前风场分布数据信息；再由专家溯源***结合装置生产工艺及气体组份进一步缩小装置泄漏及疑似泄漏部件；接着由专家溯源***根据获得的报警信息可进一步得到污染源的趋势图，对溯源泄漏信息进行报警记录；
(6)依据工业园区已建立的LDAR数据库和专家溯源***获得的疑似泄漏源和疑似泄漏部件，通过管理***生成疑似泄漏源维修任务书。
本发明构思合理，能够对多个工业园区、企业及装置区进行废气的在线实时监测，通过对企业装置区进行网格化的环境监测站设置，所获得实时动态关联数据库经专家溯源***及管理***处理，能溯源并预测可能发生的污染源。

Claims (5)

1.一种废气监测溯源***，其特征在于：所述废气监测溯源***包括监控中心、GSM及Internet网络、环境监测站；所述监控中心包括计算机、与所述计算机相连接的显示大屏以及安装在所述计算机上的监控***；所述环境监测站布置在工业园区、企业及生产装置区域，其通过所述GSM及Internet网络与所述监控计算机连接通讯。
2.如权利要求1所述的废气监测溯源***，其特征在于：所述监控***包括实时动态关联数据库、专家溯源***及管理***；
所述实时动态关联数据库包括气象参数数据库、废气组份及浓度数据库、粉尘参数数据库和LDAR数据库；
所述专家溯源***包括泄漏区域诊断模块、泄漏装置区域诊断模块和泄漏装置区域疑似泄漏源诊断模块；所述泄漏区域诊断模块用于根据所述废气组份及浓度数据库中的粉尘和废气浓度的超限数据，诊断总体泄漏区域；所述泄漏装置区域诊断模块用于根据所述LDAR数据库中的工艺流程及组分，在总体泄漏区域内，缩小废气超标排放的污染源区域；所述泄漏装置区域疑似泄漏源诊断模块用于根据所述气象参数数据库中的气象参数及已经建立的装置区域的三维动态模型，进一步缩小及诊断泄漏装置区域。
3.如权利要求2所述的废气监测溯源***，其特征在于，所述废气监测溯源***的溯源流程为：
(1)建立气象参数数据库、废气组份及浓度数据库、粉尘参数数据库和LDAR数据库；
(2)动态更新上述步骤(1)中的气象参数数据库、废气组份及浓度数据库、粉尘参数数据库和LDAR数据库；
(3)由所述专家溯源***的泄漏区域诊断模块根据所述废气组份及浓度数据库中的粉尘和废气浓度的超限数据，诊断总体泄漏区域；
(4)由所述专家溯源***的泄漏装置区域诊断模块根据所述LDAR数据库中的工艺流程及组分，在总体泄漏区域内缩小废气超标排放的污染源区域；
(5)由所述专家溯源***的泄漏装置区域疑似泄漏源诊断模块依据气象参数数据库中实时气象参数和企业园区装置三维动态扩散模型，获得装置区当前风场分布数据信息；再由所述专家溯源***结合装置生产工艺及气体组份，进一步缩小装置泄漏源及疑似泄漏部件；接着由所述专家溯源***依据获得的报警信息可进一步得到污染源的趋势图，对溯源泄漏信息进行报警记录；
(6)依据所述LDAR数据库中装置工艺信息，确定装置区疑似泄漏部件区域，生成疑似泄漏部件信息。
4.如权利要求1所述的废气监测溯源***，其特征在于：所述环境监测站包括微处理器、气体监测模块、尘埃粒子监测模块和气象参数模块；所述气体监测模块由通过总线与所述微处理器连接的气体传感器构成；所述尘埃粒子监测模块由通过总线与所述微处理器连接的微粒传感器构成；所述气象参数模块由通过总线与所述微处理器连接的气象传感器构成。
5.一种废气监测溯源方法，基于上述权利要求1至4任意一项所述的废气监测溯源***，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)通过GSM及Internet网络将环境监测站实时采集的数据上传至网络至监控中心；
(2)通过监控中心实时显示参数、曲线、超限报警及存储；
(3)由专家溯源***的泄漏区域诊断模块依据粉尘浓度、废气组份及变化率等实时数据的超限预警及报警值诊断气体大致泄漏区域；
(4)由专家溯源***的泄漏装置区域诊断模块根据LDAR数据库中的工艺流程及组分，在总体泄漏区域内缩小废气超标排放的污染源区域；
(5)由专家溯源***的泄漏装置区域疑似泄漏源诊断模块依据气象参数数据库中实时气象参数和企业园区装置三维动态扩散模型，获得装置区当前风场分布数据信息；再由专家溯源***结合装置生产工艺及气体组份，进一步缩小装置泄漏源及疑似泄漏部件；接着由专家溯源***依据获得的报警信息可进一步得到污染源的趋势图，对溯源泄漏信息进行报警记录；
(6)依据工业园区已建立的LDAR数据库和专家溯源***获得的疑似泄漏源和疑似泄漏部件，通过管理***生成疑似泄漏源维修任务书。
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