CN112816541A - 一种含VOCs有毒恶臭气体检测与监测*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了气体治理技术领域的一种含VOCs有毒恶臭气体检测与监测***，包括前端建设子***、数据校验子***、数据传输子***和数据平台，所述前端建设子***主要包括生产和治理设备，对含VOCs有毒恶臭气体泄露点进行数据采集检测，通过数据校验子***进行数据校验后，再通过数据传输子***将数据回传至数据平台，结合监管当局和大数据平台对污染物排放及治理进行管控，将固定式和移动式PID实时监测与GC‑FID定期采样检测校对相结合，并配套无人机图像采集和PID巡检，通过后台数据处理与整合，经由互联网反馈调整环保设施运行，实现经济、可靠、智能化的污染排放整体监测治理。
Description
技术领域
本发明涉及气体治理技术领域，具体为一种含VOCs有毒恶臭气体检测与监测***。
背景技术
只有测得准才能治得好，有毒恶臭气体(含VOCs)的治理前提是要测的准，测得准不仅需要准确的检测设备(或监测原理)，而且要有经济、可靠的监测方案。
GC-FID监测数据较准确，但设备价格高、耗材贵、体积大、监测时间长；PID监测数据偏差较大，但设备便宜、无耗材、体积小、监测时间短。生产现场通常存在成千上万个漏点，无法大面积采用GC-FID进行实时监测。
基于此，本发明设计了一种含VOCs有毒恶臭气体检测与监测***，以解决上述提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含VOCs有毒恶臭气体检测与监测***，将固定式和移动式PID实时监测与GC-FID定期采样检测校对相结合，并配套无人机图像采集和PID巡检，通过后台数据处理与整合，经由互联网反馈调整环保设施运行，实现经济、可靠、智能化的污染排放整体监测治理。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含VOCs有毒恶臭气体检测与监测***，包括前端建设子***、数据校验子***、数据传输子***和数据平台，所述前端建设子***主要包括生产和治理设备，对含VOCs有毒恶臭气体泄露点进行数据采集检测，通过数据校验子***进行数据校验后，再通过数据传输子***将数据回传至数据平台，结合监管当局和大数据平台对污染物排放及治理进行管控。
优选的，所述前端建设子***包括VOC排口PID监测***、厂界VOC连续PID监测***、人工便携式VOC检测仪和无人机巡检设备，所述VOC排口PID监测***和厂界VOC连续PID监测***用于对废气排放进行连续监测，所述人工便携式VOC检测仪用于监测定时巡检废气浓度，所述无人机巡检设备用于PID巡检及现场图像采集，其中，所述人工便携式VOC检测仪和无人机巡检设备检测结果与VOC排口PID监测***和厂界VOC连续PID监测***进行校验、对比。
优选的，所述无人机巡检设备包括无人机飞行***、PID监测***、电子摄像***、温度、压力、湿度、光照传感***、定位***、数据传输***和智能分析***，所述无人机巡检设备对污染点位进行记忆学习，下一次监测中会对该点进行二次识别，实现治理后的智能管控。
优选的，所述数据校验***为GC-FID监测***，通过所述GC-FID监测***对现场VOC排口PID监测***和厂界VOC连续PID监测***进行最终校验。
优选的，所述数据传输***采用可移动互联网，包括移动、联动、电信的3G、4G、5G网络，GC-FID连续监测***监测的数据或检测视频传输到数据控制中心，同时通过可移动互联网将数据或视频传输到数据平台，数据控制中心自动分析监测数据是否合格；若不合格，则启动报警***，提醒操作人员不能进入操作场所，或者自动切换治理方式。
优选的，所述自动切换治理为报警后***自动打开集气管道阀门，进入沿程净化及末端治理***净化VOCs气体。
优选的，所述数据平台是通过VPN专网或者互联网络把GC-FID连续监测***监测的数据上传到数据平台，所述数据平台包括数据库服务器、web发布服务器、数据查询服务器、监控管理平台，所述数据平台将VOC检测结果通过局域网络上传到数据库服务器，为客户应用程序提供数据服务，或者将VOC检测结果通过互联网上传到web发布服务器，可以为客户提供网上信息浏览服务；检测结果数据上传到局域网络或者互联网络后，通过数据查询服务器进行查询；或者将数据或视频上传到监控管理平台。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)***采用移动式PID监测与固定式PID监测相结合的方式代替GC-FID监测使***监测更加科学、使监测数据更加准确、使***整体投资金额减少、使***整体运行费用降低，使整个***劳动力减少。
(2)***采用前端建设、数据校验、数据传输及数据平台的方式把VOC监测***完整、可靠的组合在一起，使数据检测更加准确、数据传输更加快捷、方便、管理人员可以实时了解现场数据及现场运行情况，达到了科学检测、传输高效、管理方便的目的。
(3)监测***中，便携式VOC检测仪或无人机检测可以与PID连续监测***校验；便携式VOC检测仪或无人机检测可以与GC-FID连续监测***校验；PID连续监测***可以与GC-FID连续监测***校验。GC-FID连续监测***为最终校验。通过监测***的相互校验可使现场检测数据更加科学、更加准确。
(4)***采用无人机巡检***，可以随时校验现场烟雾浓度，同时也可以查找现场跑、冒、滴、漏严重的地方。现场泄露严重的地方会伴随有白烟或者黑烟，使泄露点位周边的透光性改变，现场通过无人机巡检拍照后，把照片回传至林格曼黑度检测***自动分析，确定现场烟雾的透光性，且与周边整体环境本底值进行对比，发现泄露情况，第一时间进行定性判断，及时采取应对措施。
(5)***采用无人机检测可以有效的减少人工现场巡检频率，省时、省力，效率大大提高。无人机检测***主要由无人飞行***、PID检测及视频摄像头组成。无人机检测***通过远程操作无人机飞行器、PID检测及视频摄像部件，达到检测VOC及检查现场运行情况的目的，现场监测数据可通过网络传输到控制中心。
(6)本***可以采用无人机监测采集现场烟雾图片，通过林格曼黑度自动分析***确定现场透光性，且与现场环境本底值进行对比，发现泄露情况及时采取措施。
(7)本***通过无人机成像拍摄，把照片回传，通过林格曼黑度检测***自动分析，并与现场环境本底值比较后记录，通过大数据智能分析软件分析，绘制监测区域烟雾浓度分布图，最终可以发现现场易泄露的点位，对易泄露点位重点采取相应的应对措施。
(8)本***采用智能化集中控制。
(9)本***监测准确、高效，使操作环境更加安全。
(10)整个***效果好、效率稳定、适应性强。
(11)整个***操作管理简单，***可靠性好。
(12)有毒恶臭气体通过此工艺流程科学的检测与监测后，可有效的节约人力资源操作，数据传输更加准确、数据传输时效性更好，人员操作更加安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种含VOCs有毒恶臭气体检测与监测***，包括前端建设子***、数据校验子***、数据传输子***和数据平台，所述前端建设子***主要包括生产和治理设备，对含VOCs有毒恶臭气体泄露点进行数据采集检测，通过数据校验子***进行数据校验后，再通过数据传输子***将数据回传至数据平台，结合监管当局和有关机构大数据平台对污染物排放及治理进行管控，达到科学而精准的检测与监测目的。
所述前端建设子***包括VOC排口PID监测***、厂界VOC连续PID监测***、人工便携式VOC检测仪和无人机巡检设备，所述VOC排口PID监测***和厂界VOC连续PID监测***用于对废气排放进行连续监测，所述人工便携式VOC检测仪用于监测定时巡检废气浓度，所述无人机巡检设备用于PID巡检及现场图像采集，其中，所述人工便携式VOC检测仪和无人机巡检设备检测结果与VOC排口PID监测***和厂界VOC连续PID监测***进行校验、对比。
其中，VOC排口PID监测***及厂界VOC连续PID监测***原理为：
样气经过紫外灯照射，其中待测有机物经离子化成为正负离子，正负离子在电场作用下向两级移动产生电流，电流经信号放大器放大后输出数据。在被检测后，正负离子重新复合成原有的气体。PID是一种非破坏性检测器，经过PID检测的气体可被收集做进一步的测定。
其中，便携式VOC检测仪原理为：
便携式VOC检测仪的使用方法是开机让便携式VOC气体检测仪处于正常工作状态，然后手持便携式VOC气体检测仪，移动去检测所需要检测环境中的VOC气体浓度。如查找泄漏点，当不知道哪个地方泄漏时，可以拿着仪器去查找泄漏点，浓度最高的地方即为泄漏点。便携式VOC检测仪同样也带有存储记忆功能，可以把你检测过程的每秒数据记录起来方便您后续检测记录数据的查询和接电脑打印。
其中，无人机巡检设备包括
a.无人机监测***构成:
无人机监测***主要由无人机飞行***、PID监测***、电子摄(成)像***、温度、压力、湿度、光照传感***、定位***(GPS/BDS)、数据传输***和智能分析***构成。
b.无人机监测***的应用
1)危险点源监测。
2)区域背景值监测。
3)管路沿线检查、监测。
4)日常管控监测。
5)区域巡检
c.无人机监测数据采集
无人机监测包括人工操纵监测、定轨巡航监测。
1)人工操纵监测适用范围
现场环境复杂、从未进行过监测、需要多方位观察和监测的点位等。
2)定轨巡航测使用范围
无复杂构筑物阻碍；有轨道数据；无轨道数据但在坐标范围内，监测标高范围内无障碍构筑物等。
d.无人机监测***分析
无人机采样可同时得到数据有：日期、时间、GPS/BDS定位，海拔，温度、压力、湿度、光照、PID测定结果(TVOCs、氨、CO2、PM2.5等)、实时图像等。
1)污染物超标报警
监测过程中，污染物超标将进行超标点位标记，并进行报警提醒。
2)跑冒滴漏自动判别
冒滴漏严重的地方，会伴随有白色、黑色烟雾，使泄露点周围透光性改变，自动的林格曼黑度检测***通过污染点位和背景区域识别,绘制区域透光性分布图，确定污染点位，并反馈现场人员进行确认。
1)区域污染物浓度梯度图绘制
区域监测后，***根据传回数据进行，污染物浓度梯度图绘制，并计算区域背景值，通过查看污染物浓度梯度图可缩小污染点位的区域，进行人工筛查。
2)区域图像合成
***可进行区域图像合成，并辅以区域污染浓度梯度图，更方面监测人员的确认污染点位。
e.智能学习***
***通过人工操作监测进行智能学习记录监测线路，记录后，可实现自动监测功能。***对污染点位进行记忆学习，下一次监测中会对该点进行二次识别，实现治理后的智能管控。
f.无人机监测优势:无人机监测具有全面安全、及时高效、多方位数据同时传输记录、可反复观察、多视角认证、智能分析等优势。
1)全面安全
无人机监测***可进行危险区域和监测人员难以触及区域的监测，保证了监测数据的全面性和监测人员的安全性。
2)及时高效
无人机监测可实时传输监测数据和图像，并有定轨巡航功能，可按设定好的程序进行监测，在保证数据的及时性的同时，提高了监测的效率。
3)多方位数据同时传输记录
无人机采样可同时得到日期、时间、GPS/BDS定位，海拔，温度、压力、湿度、光照、PID测定结果(TVOCs、氨、CO2、PM2.5等)、实时图像等数据，为后期分析提供多方位的依据。
1)可反复观察，多视角认证
无人机在监测过程中，可对污染点位进行反复观察，多角度认证，尤其是高空和危险区域，该能力优势尤为突出。
2)智能分析
***配备智能分析***和智能学习***，对监测区域数据进行智能的分析，绘制区域的浓度梯度图和现场合成图像，判别污染点位、污染范围等，并进行超标报警、标记。监测***可对监测过的区域进行轨道学习和污染点源记录学习，再次进行监测时可减轻监测负担和提高监测效率。
所述数据校验***为GC-FID监测***，通过所述GC-FID监测***对现场VOC排口PID监测***和厂界VOC连续PID监测***进行最终校验。
(1)GC-FID连续监测***
废气排放连续监测***是一套从采样处理到分析仪测量全程高温伴热的抽取式监测***。本***从采样探头经样品传输管线，再到仪器内部以及气路切换阀，采样泵和检测器，全程均采用高温(120℃)进行伴热，避免样品气吸附于管道，防止样品冷凝造成损失。可真实反映排放废气中VOC的含量。
***配置基于先进的气相色谱分离技术和FID检测方法，测量废气中的总烃(THC)、甲烷(CH4)和非甲烷总烃(NMHC)等挥发性有机气体成分，具有灵敏度高、测量精准、可靠性高、运行时间长等诸多优点。本***尤其适用于低浓度、高湿度、腐蚀性强的场所。
数据传输是采用可移动互联网(移动、联动、电信的3G、4G、5G网络等)把GC-FID连续监测***监测的数据或检测视频传输到数据控制中心，同时通过互联网络将数据或视频传输到数据平台，控制中心自动分析监测数据是否合格；若不合格，则启动报警***(6)，提醒操作人员不能进入操作场所，或者***可自动切换治理方式，(例如，原来是静态治理，报警后***可自动打开集气管道阀门，进入沿程净化及末端治理***净化VOCs气体)。
数据平台是通过VPN专网或者互联网络技术把GC-FID连续监测***监测的数据上传到数据平台。数据平台包括数据库服务器、web发布服务器、数据查询、监控管理平台；该***可以将VOC检测结果通过局域网络上传到数据库服务器，为客户应用程序提供数据服务，可以实时了解现场VOC检测数据、视频等资料，通过分析数据可以实时操控现场工作人员，了解现场运行情况，为现场管理提供了有利的保障。也可以将VOC检测结果通过互联网上传到web发布服务器，可以为客户提供网上信息浏览服务；检测结果数据上传到局域网络或者互联网络后，可以通过网页进行查询，方便了客户数据查询；还可以将数据或视频上传到监控管理平台，结合监管当局和有关机构大数据平台对污染物排放及治理进行管控，达到科学而精准的检测与监测的目的。
本***采用的是LDRC技术，在传统的LDAR技术(泄漏检测与修复)基础上，我公司引进新一代LDRC技术，即泄漏-监测-修复-管控技术。LDRC体系主要是查找泄漏点源，然后对泄露点源进行检测，发现泄露点源，对泄露点源进行修复，修复完成后，持续的优化改进。LDRC技术比原有的LDAR技术新增了管控技术，该技术不仅能使VOC治理点位或场所的泄漏点减少或者泄漏量减少，而且还可以对污染排放和治理效果进行实时管控。使现场泄露点位更加完善、操作环境更加安全、污染物排放及治理效果更加稳定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种含VOCs有毒恶臭气体检测与监测***，其特征在于：包括前端建设子***、数据校验子***、数据传输子***和数据平台，所述前端建设子***主要包括生产和治理设备，对含VOCs有毒恶臭气体泄露点进行数据采集检测，通过数据校验子***进行数据校验后，再通过数据传输子***将数据回传至数据平台，结合监管当局和大数据平台对污染物排放及治理进行管控。
2.根据权利要求1所述的一种含VOCs有毒恶臭气体检测与监测***，其特征在于：所述前端建设子***包括VOC排口PID监测***、厂界VOC连续PID监测***、人工便携式VOC检测仪和无人机巡检设备，所述VOC排口PID监测***和厂界VOC连续PID监测***用于对废气排放进行连续监测，所述人工便携式VOC检测仪用于监测定时巡检废气浓度，所述无人机巡检设备用于PID巡检及现场图像采集，其中，所述人工便携式VOC检测仪和无人机巡检设备检测结果与VOC排口PID监测***和厂界VOC连续PID监测***进行校验、对比。
3.根据权利要求2所述的一种含VOCs有毒恶臭气体检测与监测***，其特征在于：所述无人机巡检设备包括无人机飞行***、PID监测***、电子摄像***、温度、压力、湿度、光照传感***、定位***、数据传输***和智能分析***，所述无人机巡检设备对污染点位进行记忆学习，下一次监测中会对该点进行二次识别，实现治理后的智能管控。
4.根据权利要求1所述的一种含VOCs有毒恶臭气体检测与监测***，其特征在于：所述数据校验***为GC-FID监测***，通过所述GC-FID监测***对现场VOC排口PID监测***和厂界VOC连续PID监测***进行最终校验。
5.根据权利要求1所述的一种含VOCs有毒恶臭气体检测与监测***，其特征在于：所述数据传输***采用可移动互联网，包括移动、联动、电信的3G、4G、5G网络，GC-FID连续监测***监测的数据或检测视频传输到数据控制中心，同时通过可移动互联网将数据或视频传输到数据平台，数据控制中心自动分析监测数据是否合格；若不合格，则启动报警***，提醒操作人员不能进入操作场所，或者自动切换治理方式。
6.根据权利要求5所述的一种含VOCs有毒恶臭气体检测与监测***，其特征在于：所述自动切换治理为报警后***自动打开集气管道阀门，进入沿程净化及末端治理***净化VOCs气体。
7.根据权利要求1所述的一种含VOCs有毒恶臭气体检测与监测***，其特征在于：所述数据平台是通过VPN专网或者互联网络把GC-FID连续监测***监测的数据上传到数据平台，所述数据平台包括数据库服务器、web发布服务器、数据查询服务器、监控管理平台，所述数据平台将VOC检测结果通过局域网络上传到数据库服务器，为客户应用程序提供数据服务，或者将VOC检测结果通过互联网上传到web发布服务器，可以为客户提供网上信息浏览服务；检测结果数据上传到局域网络或者互联网络后，通过数据查询服务器进行查询；或者将数据或视频上传到监控管理平台。
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