Системы экологического контроля

 

Каждое промышленное предприятие в процессе своей работы загрязняет окружающий воздух. Для минимизации загрязнений применяются различные технологические решения: катализаторы, фильтры, изменение технологического процесса и т.п. Дополнительный вклад в загрязнение атмосферы вносят автомобили, котельные, лесные пожары и т.п.

Для контроля уровня загрязнений воздуха применяются два основных типа систем экологического контроля:

  • Системы территориального и промышленного экологического мониторинга
  • Системы автоматического контроля промышленных выбросов

Обработка измерений оборудования систем, создание экологических баз и необходимых отчетов, а также управление звеньями систем мониторинга осуществляется с помощью специализированного сертифицированного программного обеспечения.

Обладая высококвалифицированным опытным персоналом, ООО «АСУ ПРО» предоставляет на рынке современные надежные и сбалансированные по цене-качество решения в области промышленного мониторинга «под ключ».

 

Территориальный и промышленный экологический мониторинг

Экологический мониторинг окружающего воздуха (мониторинг) подразделяется на два вида контроля: контроль атмосферного воздуха рабочей зоны и контроль атмосферного воздуха населенных мест (жилой зоны). По сути отличия состоят лишь в уровне измеряемой концентрации загрязнителей, обусловленном различными пределами допустимых концентраций этих зон. Также мониторинг осуществляется как со стороны предприятий, так и со стороны территориальных образований. Состав таких систем идентичен, различия лишь в том, куда поступают данные и для чего они используются. При промышленном мониторинге данные поступают в заводской Центр Мониторинга и используются для мероприятий по уменьшению влияния предприятия на загрязнение окружающей среды и на здоровье персонала. При территориальном мониторинге данные поступают в Центр мониторинга населенного пункта и используются для мероприятий по выявлению загрязнителей и принятию к ним управленческих решений.

В составе Систем мониторинга используются как стационарные посты контроля загрязнений , именуемые ПКЗ, АСКЗА, так и передвижные экологические лаборатории — ПЭЛ.

Стационный пост контроля загрязнений атмосферы

Стационарный пост контроля атмосферы (АСКЗА, ПКЗ) представляет из себя утепленный всепогодный павильон в составе:

  • Система электропитания
  • Система термиостабилизации
  • Пожаро-охранная сигнализация
  • Аналитический комплекс
  • Устройство сбора и обработки информации
  • Система связи

Описание составных частей:

Система электропитания

Система электропитания представляет собой силовой щит и источник бесперебойного питания. Она решает следующие задачи:

  • стабилизированное и резервированное оборудования поста;
  • защита персонала и оборудования от тока утечек;
  • коммутация нагрузок (автоматы сети)
  • прогрев павильона до +5 град.С перед включением оборудования (опционально)


Система термостабилизации

Система термостабилизации состоит из управляющего блока , вытяжного вентилятора, кондиционера и отопителей и решает следующие задачи:

  • поддержание стабильной температуры внутри павильона;
  • автоматическое управление кондиционером и отопителями;
  • управление вытяжным вентилятором;
  • передача телеметрии на устройство сбора и обработки информации.
  • термостабилизация поста может быть реализована также настройками отопителей и кондиционера или терморозетками, в которые подключаются отопители/кондиционер.
Пожаро-охранная сигнализация (ПОС)

ПОС обычно реализуется штатными устройствами: С2000-4, и различными пожарными/охранными извещателями и решает следующие задачи:

  • мониторинг датчиков пожара, вскрытия и т.п.
  • передача данных о состоянии ПОС на компьютер
  • включение исполнительных устройств при аварийной ситуации (сирена, свет,..) (опционально)

Для более оперативного реагирования не нештатные ситуации наряду со штатной ПОС возможна установка дополнительных извещателей для подключения непосредственно к системам аварийных служб: пожарной и/или охранной.

Аналитический комплекс

Аналитический комплекс представляет комплект оборудования (газоанализаторы, пылемеры, измерители метеопараметров, датчик радиации, калибраторы, баллоны и т.п…).

Измерители метеопараметров и датчик радиации располагаются на метеомачте. Остальное оборудование располагается внутри поста в 19-дюймовых стойках. На крыше поста располагаются блоки пробоотбора.

Устройство сбора и обработки информации (УСОИ)

УСОИ представляет собой промышленный компьютер, расположенный в подрессоренной 19-дюймовой стойке, с необходимыми коммуникационными интерфейсами и специализированным программным обеспечением и решает следующие задачи:

  • опрос измерительного оборудования
  • опрос телеметрии
  • формирование локальной базы данных
  • управление измерительными каналами
  • формирование локальных отчетов
  • коммуникация с Центром мониторинга посредством Системы связи
Система связи

Система связи это коммуникационное оборудование, которое под управлением УСОИ обеспечивает передачу информации и команд между постом и Центром мониторинга. Основные применяемые каналы связи:

  • выделенная линия (модем выделенной линии)
  • телефонная коммутируемая линия (модем телефонной линии)
  • сотовая связь (GPRS/3G модем)
  • радиоканал (радиомодем + радиостанция)
  • Ethernet/Internet (встроенный LAN-порт)
  • WiFi/WiMax

Исполнение и состав конкретного поста зависит от выполняемых задач. Стандартный набор компонентов для измерений в городской черте: Пыль PM10(PM2,5), CO, NO, NO2, SO2, CH4, Метеопараметры. При измерениях в зоне предприятий делается упор на измерения конкретных компонентов, характерных для производства.

Основные моменты, на которые необходимо обратить внимание при формировании технического задания:

  • перечень измеряемых компонентов и пределы измерений (рабочая и/или жилая зоны);
  • материал покрытия павильона поста (сендвич-ранели, сайдинг, металл);
  • климатические условия (для условия Крайнего Севера требуется специальное исполнение);
  • система передачи данных (сотовая связь, радио связь, …)

Передвижная экологическая лаборатория

В составе Систем Экологического Мониторинга часто используют передвижные экологические лаборатории (ПЭЛ). ПЭЛ применяют для решения задач локального мониторинга в заданной точке, а также при невозможности или отсутствии необходимости использовать стационарный экологический пост.

Передвижная экологическая лаборатория контроля атмосферы может выполняться на базе легкового фургона , автобуса (в салоне) или грузового носителя (в кунге) или прицепа. Прицеп является частным случаем стационарного экологического поста.

Основные составные части ПЭЛ:

  • Система электропитания
  • Система выдвижения метеомачты
  • Аналитический комплекс
  • Устройство сбора и обработки информации
  • Система связи
  • Дополнительное оборудование

Описание составных частей:

Система электропитания

Система электропитания включает в себя силовой щит, источник бесперебойного питания (ИБП), бензо- или дизельгенератор (генератор), вытяжной вентилятор, отопители и кондиционер и решает следующие задачи:

  • стабилизированное и резервированное питание оборудования ПЭЛ;
  • защита персонала и оборудования от тока утечек;
  • коммутация нагрузок (автоматическая и ручная);
  • коммутация источников питания: внешняя сеть/генератор;
  • подключение к внешней сети для подзарядки ИБП;
  • подзарядка ИБП от генератора;
  • заземление ПЭЛ (выносное).
Система термостабилизации

Система состоит из вытяжного вентилятора, кондиционера и отопителей и решает задачу поддержание температуры внутри павильона. Управление осуществляется в ручном режиме.

Система выдвижения метеомачты

Измерители метеопараметров располагаются на выдвигаемой метеомачте. Во время движения ПЭЛ метеомачта должна быть опущена. Система выдвижения метеомачты решает задачу выдвижения и убирания метеомачты с индикацией в кабину водителя.

Аналитический комплекс

 

Аналитический комплекс представляет комплект оборудования (газоанализаторы, пылемеры, измерители метеопараметров, датчик радиации, калибраторы, баллоны и т.п…).

Измерители метеопараметров и датчик радиации располагаются на метеомачте. Остальное оборудование располагается внутри поста в 19-дюймовых стойках. На крыше поста располагаются блоки пробоотбора.

Устройство сбора и обработки информации (УСОИ)

УСОИ представляет собой промышленный компьютер, расположенный в подрессоренной 19-дюймовой стойке, с необходимыми коммуникационными интерфейсами и специализированным программным обеспечением и решает следующие задачи:

  • опрос измерительного оборудования
  • опрос телеметрии
  • первичная обработка информации
  • формирование локальной базы данных
  • управление измерительными каналами
  • формирование локальных отчетов
  • коммуникация с Центром мониторинга посредством Системы связи
Система связи

Система связи это коммуникационное оборудование, которое под управлением УСОИ обеспечивает передачу информации и команд между постом и Центром мониторинга. Основные применяемые каналы связи:

  • выделенная линия (модем выделенной линии)
  • телефонная коммутируемая линия (модем телефонной линии)
  • сотовая связь (GPRS/3G модем)
  • радиоканал (радиомодем + радиостанция)
  • WiFi/WiMax
Дополнительное оборудование

Учитывая мобильность ПЭЛ, круг выполняемых её функций можно расширить, добавив ручной пробоотбор с исследованием образцов как на месте, так и в стационарной лаборатории. Для этого в состав ПЭЛ вводят, например, пробоотборники, надувные лодки, буры, холодильники, мойки, сушки и т.п.

Исполнение и состав конкретной передвижной лаборатории зависит от выполняемых задач. Стандартный набор компонентов для измерений в городской черте: Пыль PM10(PM2,5), CO, NO, NO2, SO2, CH4, Метеопараметры. При измерениях в зоне предприятий делается упор на измерения конкретных компонентов, характерных для производства.

Основные моменты, на которые необходимо обратить внимание при формировании технического задания:

  • перечень измеряемых компонентов и пределы измерений (рабочая и/или жилая зоны);
  • машина-носитель (легковая, грузовая, прицеп, кунг);
  • климатические условия (для условия Крайнего Севера требуется специальное исполнение);
  • система передачи данных (сотовая связь, радио связь, …)
  • дополнительное оборудование (мойка, печка СВЧ, сушка, пробоотборное оборудование, надувная лодка, буры и т.п.)

 

Контроль промышленных выбросов

Федеральным законодательством предприятиям первой категории по загрязнению атмосферы предписано иметь автоматические системы контроля промышленных выбросов (АСКПВ). Мониторинг выбросов промышленных предприятий осуществляется непосредственно в месте организованного выброса — на трубе, газоходе и т.п.. При этом существуют различные варианты как способа измерений (непосредственно на трубе или с отбором пробы), так и обработки пробы («горячий-влажный» анализ, «сухой-холодный» анализ). Каждый из этих вариантов имеет свои преимущества и недостатки.

Решение по предложению оптимального метода измерений возлагается на производителей систем мониторинга выбросов, задача которых состоит в анализе характеристик конкретного источника выбросов по опросным листам и другим источникам данных, оценке способности того или иного метода измерений выполнить метрологические требования к измерениям. Результатом описанного выше анализа источника выбросов должно явится техническое решение, содержащее обоснование по выбору того или иного метода измерения. Задача предприятия — выбрать решение, которое обеспечит качественные и надежные измерения при адекватной стоимости- как создания системы, так и её дальнейшего обслуживания.

В соответствие с ФЗ№7 и ФЗ№219 предприятия, относящиеся к 1 категории по загрязнениям окружающей среды обязаны установить у себя автоматическую систему контроля выбросов. Конкретный список источников приведен с Приказе № 154 от 18.04.2018 Министерства природных ресурсов и экологии РФ.

Варианты исполнения систем

Неэкстрактивные системы, метод прямого измерения «In situ» Измерительные ячейки располагаются непосредственно на трубе:

Достоинства неэкстрактивных систем:

  • низкая начальная стоимость системы;
  • измерение происходит непосредственно в источнике выбросов;
  • возможность подключения несколько ячеек к одному анализатору;
  • небольшое количество составных частей измерительной системы;
  • насосов в системе, как элемента снижающих надежность системы.

Недостатки неэкстрактивных систем:

  • необходимо обслуживать аналитическую ячейку, расположенную на большой высоте или труднодоступном месте;
  • негативное влияние запыленности пробы и конденсации влаги из дымовых газов на работоспособность газоанализатора;
  • на каждый отдельный контролируемый компонент необходима собственная измерительная ячейка и, соответственно, отдельное отверстие в трубе;
  • ограничения в выборе места установки ячейки по температуре газов и конструктиву дымохода;
  • для выполнения калибровочных процедур необходим демонтаж анализатора.

Система состоит из:

  • измерительных ячеек, которые располагаются непосредственно на измеряемом источнике;
  • газоанализаторов и управляющего компьютера со специализированным программным обеспечением, которые находятся в термостабилизированном павильоне/боксе или помещении вблизи измеряемого источника.
Экстрактивные системы

Экстрактивные методы измерения подразумевает извлечение пробы из источника выбросов, транспортировку и дальнейший анализ в газоанализаторе.

Экстрактивные методы анализа разделяется на следующие направления: «сухой/холодный», «влажный/горячий», « с разбавлением».

Все экстрактивные системы состоят из:

  • пробоотборных устройств, устанавливаемых непосредственно на источнике выбросов
  • подогреваемой линии транспортировки пробы до системы пробоподготовки
  • системы пробоподготовки, газоанализаторов, системы калибровки и управляющего компьютера со специализированным программным обеспечением, расположенных в термостабилизированном павильоне/боксе.
«Сухой/холодный» экстрактивный метод анализа

При «сухом/холодном» методе анализа проба извлекается из источника выбросов обогреваемым пробоотборным зондом, транспортируется по обогреваемой линии, попадает в систему пробоподготовки, где термостабилизируется и осушается согласно требований к пробе на входе газоанализатора:

«Влажный/горячий» экстрактивный метод анализа

«Влажный/горячий» метод анализа отличается от «сухого/холодного» по сути отсутствием осушителя/охладителя: на всех этапах прохождения пробы и во время ее анализа в газоанализаторе, температура пробы поддерживается выше температуры точки россы (120-180°С):

Метод экстрактивного анализа «с разбавлением»

При этом методе проба газа разбавляется нулевым газом, либо непосредственно в месте отбора (в пробоотборном зонде), либо в анализаторном шкафу (в разбавителе). Разбавлением добиваются следующих целей: проба становится сухой и холодной, полученная концентрация позволяет использовать точные приборы экологического класса с референтными способами измерения. Недостатками систем с разбавлением можно считать необходимость постоянного контроля за точностью разбавления, а также невозможность измерять уровень кислорода в пробе.

Составные части систем

Пробоотборнное устройство

Для отбора пробы используются пробоотборные устройства, состоящие из пробоотборной трубки, вводимой непосредственно в газоход или дымовую трубу, и пробоотборного зонда, который осуществляет функцию первичной фильтрации и разграничения технологического процесса и измерительной линии:

Обогреваемая линия транспортировки пробы

Представляет собой фторопластовую трубку с подогревом, обеспечивающим поддержание температуры пробы внутри трубке не ниже точки росы 120-180°С. Задача линии – довести пробу газа до блока пробоподготовки.

Блок пробоподготовки

В состав блок пробоподготовки для «влажных/горячих» систем входит противопылевой фильтр. Блок пробоподготовки «сухих/холодных» систем содержит дополнительно устройство стабилизации пробы по температуре и влажности на микропроцессорном управлении, приводит пробу к нужным для газоанализаторов параметрам, а также защищает газоанализаторы от аэрозолей и влаги, способных вывести его из строя.

Газоанализаторы, система калибровки

Газоанализаторы выбираются в зависимости от выбранной системы анализа. Для «сухого/холодного» метода и метода «с разбавлением» доступны как специализированные приборы, например, Thermo Scientific 60i:

так и широкий спектр приборов экологического класса с референтными способами измерения.

Для других методов измерения используются только специализированные приборы под данный конкретный метод измерения.

Для калибровки газоанализаторов используются баллоны с поверочными газовыми смесями (ПГС), управление осуществляется управляющим компьютером

Управляющий компьютер

Управляющий компьютер выполняется на базе промышленного компьютера с набором необходимых коммуникационных плат и специализированным программным обеспечением.

Термостабилизированный павильон

Павильон для расположения блока пробоподготовки, газоанализаторов , системы калибровки и управляющего компьютера должен располагаться на максимально близком расстоянии от измеряемого источника для минимизации потерь при транспортировки пробы. Внутри павильона должна поддерживаться комфортная температура 15-23 °С. Вместо павильона предприятия могут предоставить для расположения оборудования отапливаемые помещения.

Система связи

Система связи — коммуникационное оборудование, которое под управлением компьютера обеспечивает передачу информации и команд между постом и Центром мониторинга предприятия. Основные применяемые каналы связи:

  • выделенная линия (модем выделенной линии)
  • телефонная коммутируемая линия (модем телефонной линии)
  • сотовая связь (GPRS/3G модем)
  • радиоканал (радиомодем + радиостанция)
  • Ethernet/Internet (встроенный LAN-порт)
  • WiFi/WiMax

 

Программное обеспечение экологического мониторинга

Экологическое программное обеспечение ООО «КМП-Софт» зарекомендовало себя на рынке как наиболее гибкое (способное удовлетворить все пожелания заказчика) и лучшее по соотношению цена-качество.

ООО «АСУ ПРО» имеет дилерское соглашение о представлении ПО ООО «КМП-Софт» на территории Оренбургского региона.

Экологическое программное обеспечение (ПО) подразделяется на ПО измерительных звеньев (стационарных экологических постов, передвижных лабораторий, аналитических стоек систем контроля промвыбросов), и ПО верхнего уровня, установленным на сервере или на рабочих местах экологов, технологов и т.п.. Каждое ПО измерительного звена содержит сертифицированное программное ядро «Пост контроля загазованности и выбросов», которое обеспечивает метрологически безупречную обработку первичной информации с измерительных датчиков.

Программное обеспечение для Систем территориального и промышленного экологического мониторинга

Специализированное сертифицированное программное обеспечение « Ecological Software System» является универсальным программным комплексом для стационарных постов и передвижных экологических лабораторий и решает задачи:

  • опрос измерительного оборудования
  • опрос телеметрии
  • первичная обработка информации
  • формирование локальной базы данных
  • управление измерительными каналами
  • формирование локальных отчетов
  • коммуникация с Центром мониторинга посредством Системы связи
Внешний вид главного экрана:

Мобильные решения:

Мобильные решения позволяют оперативно получать информацию о состоянии системы мониторинга.

Основные преимущества:

  • открытая архитектура программного обеспечения, удаленная поддержка, внесение изменений по требованию Заказчика;
  • масштабируемость программного обеспечения;
  • удаленное управление измерительной сетью;
  • реализация на Java с поддержкой MS Windows, MacOS, Linux;
  • любой вид лицензирования системных программных средств;
  • мобильные приложения, Android, СМС-запросы;
  • интеграция с внешними системами;
  • сертифицировано ВНИИМС;
  • используется в Системах ПЭМ объектов ПАО «Газпром».

Программное обеспечение для Системы автоматического контроля промышленных выбросов

Специализированное сертифицированное программное обеспечение « ГОРИЗОНТ» является универсальный программным комплексом для систем автоматического контроля промышленных выбросов предприятий. Оно решает задачи:

  • опрос измерительного оборудования
  • опрос телеметрии
  • первичная обработка информации
  • формирование локальной базы данных
  • управление измерительными каналами
  • формирование необходимых отчетов
  • возможность отправки данных во внешние базы данных

 

На главную
Thank you! Your submission has been received!
Oops! Something went wrong while submitting the form.
+7 (800) 222-38-82 asupro@asupro.ru
АСУ ПРО © 2005-2019