CN105510538A - 气体监测系统的远程质控装置及方法 - Google Patents

气体监测系统的远程质控装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种气体监测系统的远程质控装置及方法，所述远程质控装置包括：质控平台，所述质控平台发布指令，并通过信号传输模块将所述指令传送到控制单元；控制单元，所述控制单元根据所述指令输出配气命令，所述配气命令由控制单元随机产生，对包括气体监测系统的使用方、运维方和质控平台在内的任意一方均保密；核查单元，所述核查单元根据所述配气命令输出气体至气体监测系统；控制单元根据气体监测系统输出的核查信息和所述标准信息判断气体监测系统的运行情况，经信号传输模块将结果传送至所述质控平台。本发明具有独立运行、不受干扰，能准确、及时、远程掌握气体监测系统的运行情况等优点。

Description

气体监测系统的远程质控装置及方法
技术领域
本发明涉及气体监测系统的控制设备，特别涉及气体监测系统的远程质控装置及方法。
背景技术
气体监测系统一般指烟气、大气污染物监测系统，如对烟气或大气中SO2、NOX、HCl、VOCS、CO、CO2、气态汞等污染物的监测，能够间断或连续地对气体中的污染物进行现场的采集和分析，对环境质量进行客观评价，为政府管理部门(环保部门)对污染源的控制、环境的整治等指明方向。
然而在气体监测系统运行过程中，存在不少问题：
1、监测系统在对气体监测的过程中不可避免的存在漂移或故障，而环保部门无法及时掌握，导致监测数据不能准确反映真实情况，影响数据的准确性；
2、当前大多烟气监测站或大气监测站均采用第三方运维模式，存在人为修改仪表参数等情况，环保部门缺乏有效的质控手段来及时了解并制止该类现象的发生；
3、遇到突发性数据超标时，环保部门只能派人赶往现场确认，不能远程发布指令对监测系统进行核查，浪费时间与人力。
发明内容
为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种独立运行、不受干扰，能准确、及时掌握气体监测系统运行情况的远程质控装置，实现对气体监测系统的远程准确性核查、气密性核查及留样核查。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种气体监测系统的远程质控装置，所述远程质控装置包括：
质控平台，所述质控平台发布指令，并通过信号传输模块将所述指令传送到控制单元；
控制单元，所述控制单元根据所述指令输出配气命令，所述配气命令由控制单元随机产生，对包括气体监测系统的使用方、运维方和质控平台在内的任意一方均保密；
核查单元，所述核查单元根据所述配气命令输出气体至气体监测系统，所述气体的标准信息由所述控制单元控制；
控制单元根据气体监测系统输出的核查信息和所述标准信息判断气体监测系统的运行情况，经信号传输模块将结果传送至所述质控平台。
根据上述的远程质控装置，优选地，所述核查单元包括：标准物质和配气部件，用于产生不同浓度的标准气体。
根据上述的远程质控装置，可选地，所述指令为准确性核查指令或气密性核查指令。
根据上述的远程质控装置，优选地，所述远程质控装置进一步包括：检漏单元，所述检漏单元用于所述气体监测系统的气密性核查。
根据上述的远程质控装置，优选地，所述远程质控装置进一步包括：留样单元，所述留样单元接受留样指令进行留样。
根据上述的远程质控装置，可选地，所述气体监测系统为烟气监测系统或大气监测系统。
本发明还提供一种气体监测系统的远程质控方法，所述远程质控方法包括以下步骤：
(A1)质控平台发布指令，经信号传输模块将所述指令传送到控制单元；
(A2)控制单元根据所述指令输出配气命令，所述配气命令由控制单元随机产生，对包括气体监测系统的使用方、运维方和质控平台在内的任意一方均保密；
(A3)核查单元接受所述配气命令输出气体，对气体监测系统进行核查，所述气体的标准信息由所述控制单元控制；
(A4)控制单元根据气体监测系统输出的核查信息和所述标准信息判断气体监测系统的运行情况，经信号传输模块将结果传送至所述质控平台。
根据上述的远程质控方法，优选地，所述(A4)步骤进一步包括：
(B1)控制单元根据气体监测系统测得的核查信息和气体的标准信息判断气体监测系统的运行状况：
若差异超出阈值范围，表明所述气体监测系统运行异常；
若差异处于阈值范围内，表明所述气体监测系统运行状态良好。
根据上述的远程质控方法，优选地，所述远程质控方法还包括以下步骤：
(C1)质控平台发布留样指令，留样单元接受留样指令并留样；
(C2)控制单元将气体监测系统测得的留样样品信息传送至质控平台；
(C3)留样样品再次被分析，根据分析结果与所述留样样品信息判断气体监测系统监测数据的准确性。
根据上述的远程质控方法，可选地，质控平台采取定周期或数据异常或随机的方式发布留样指令。
根据上述的远程质控方法，可选地，采用上述任一所述的远程质控装置对气体监测系统进行远程质控。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1、质控装置由环保部门远程控制，可以随时发布指令对气体监测系统进行准确性核查或气密性核查，及时掌握气体监测系统的运行情况。
2、质控装置完全独立运行，不受气体监测系统的使用方和运维方的干扰，确保监测数据的真实性与准确性。
3、质控装置的控制单元内设置有随机算法，控制核查单元产生随机浓度的标准气体，该标准气体的浓度对气体监测系统的使用方、运维方和质控平台(环保部门)均保密，排除人为干扰。
4、质控装置可以对污染物进行留样，以便后期对所留样样品再次分析以核查监测系统数据的准确性。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是本发明实施例1的气体监测系统的远程质控装置的结构示意图；
图2是本发明实施例2的气体监测系统的远程质控装置的结构示意图。
具体实施方式
图1-2和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1
图1示意性地给出了本发明实施例的气体监测系统的远程质控装置的结构示意图，如图1所示，所述远程质控装置包括：
质控平台，所述质控平台发布指令，并通过信号传输模块将所述指令传送到控制单元；
控制单元，所述控制单元根据所述指令输出配气命令，所述配气命令由控制单元随机产生，对包括气体监测系统的使用方、运维方和质控平台在内的任意一方均保密；
核查单元，所述核查单元根据所述配气命令输出气体至气体监测系统，所述气体的标准信息由所述控制单元控制；
控制单元根据气体监测系统输出的核查信息和所述标准信息判断气体监测系统的运行情况，经信号传输模块将结果传送至所述质控平台。
为防止气体监测系统可能存在的漂移或故障，排除使用方、运维方对监测数据的干扰，确保质控平台(环保部门)及时、准确地掌握所述气体监测系统的运行情况，故：
进一步地，所述质控平台随机发布准确性核查指令或气密性核查指令。
为了进一步排除人为干扰，使质控平台也即质控装置的控制方环保部门也不能对监测数据进行干扰，故：
进一步地，所述核查单元包括标准物质与配气部件，所述标准物质至少包括二种物质；控制单元内设置有随机算法，根据不同的指令下达相应命令，从而控制核查单元配制并输出不同浓度的气体，所述气体的标准信息对任意一方均保密，所述任意一方包括气体监测系统的使用方、运维方和质控平台。
核查单元输出的气体经由气体监测系统分析后输出测得的核查信息，控制单元根据气体的标准信息、测得的核查信息判断气体监测系统监测数据的准确性和气密性。
气体监测系统的气密性核查，可以通过所述核查单元产生的气体来完成，也可以另设检漏单元用于气密性核查。
为更好地核查质控平台所接收到的监测数据的准确性，故：
进一步地，所述远程质控装置还包括留样单元，所述留样单元接受留样指令进行留样，同时，气体监测系统将所留样样品的监测数据传送到质控平台，同时注明留样样品的留样时间，以便后期对该留样样品进行再一次的检测分析，判断再次的分析数据与气体监测系统之前传回的监测数据的差异，核查气体监测系统的运行状况。
本实施例的远程质控装置在烟气监测系统或大气监测系统的应用。
本实施例还提供一种气体监测系统的远程质控方法，所述远程质控方法包括以下步骤：
(A1)质控平台发布指令，经信号传输模块将所述指令传送到控制单元；
(A2)控制单元根据所述指令输出配气命令，所述配气命令由控制单元随机产生，对包括气体监测系统的使用方、运维方和质控平台在内的任意一方均保密；
(A3)核查单元接受所述配气命令输出气体，对气体监测系统进行核查，所述气体的标准信息由所述控制单元控制；
(A4)控制单元根据气体监测系统输出的核查信息和所述标准信息判断气体监测系统的运行情况，经信号传输模块将结果传送至所述质控平台。
质控平台可根据自身的可接受程度设置不同的阈值，在此基础上判断气体监测系统的运行状况，故，进一步地，所述(A4)步骤包括：
(B1)控制单元根据气体监测系统测得的核查信息和气体的标准信息判断气体监测系统的运行状况：
若差异超出阈值范围，表明所述气体监测系统运行异常；
若差异处于阈值范围内，表明所述气体监测系统运行状态良好。
为进一步核查质控平台所接收到的气体监测系统传回的监测数据的准确性，故，进一步地，所述远程质控方法还包括以下步骤：
(C1)质控平台发布留样指令，留样单元接受留样指令并留样；
(C2)控制单元将气体监测系统测得的留样样品信息传送至质控平台；
(C3)留样样品再次被分析，根据分析结果与所述留样样品信息判断气体监测系统监测数据的准确性。
进一步地，质控平台采取定周期或数据异常或随机的方式发布留样指令。
样品留样后，再次对留样样品进行分析，可以采取另设气体分析设备进行分析，或通过实验室手工核查的方式进行分析。
实施例2
根据本发明实施例1的气体监测系统的远程质控装置及方法在烟气排放监测领域中的应用例。在该应用例中，气体监测系统为烟气排放连续监测系统，核查单元包括标准物质和配气部件，所述标准物质为氮气，以及二氧化硫、氯化氢、氮氧化物、氧气、一氧化碳、二氧化碳、VOCS中的一种或多种，所述配气部件为标准流量计。控制单元内设有随机算法，控制所述标准物质与标准流量计配合输出不同浓度、不同种类的标准气体。所述标准气体的标准信息对烟气排放连续监测系统的使用方、运维方、质控平台均保密。
该应用例中，对烟气排放连续监测系统的质控主要通过准确性核查、气密性核查和留样核查来判断所述监测系统的运行情况。烟气排放连续监测系统的准确性核查流程如下：
S1.质控平台发送准确性核查指令，信号传输模块将所述准确性核查指令传送到控制单元；
S2.控制单元发出配气命令，命令核查单元输出一定浓度的标准气体；
S3.所述标准气体经烟气排放连续监测系统分析，测得的核查信息被传送至控制单元；
S4.控制单元根据标准气体的标准信息和核查信息判断所述监测系统监测数据的准确性，并根据两者差异判断所述监测系统的运行情况：
若差异超过设定的阈值范围，则判断所述监测系统运行异常；
若差异在设定的阈值范围内，则判断所述监测系统运行良好。
所述标准气体的标准信息、测得的核查信息、控制单元的判断结果通过信号传输模块传送回质控平台，即环保部门。
对烟气排放连续监测系统的准确性核查包括全流程核查和分析单元核查，所述全流程核查即对所述监测系统从采样单元采样到分析单元分析进行全流程核查，分析单元核查即将所述标准气体直接输送到分析单元分析，仅对分析单元进行核查。若全流程核查结果和分析单元核查结果均显示所述监测系统运行异常，则所述监测系统的分析单元可能出现故障；若全流程核查结果显示所述监测系统运行异常而分析单元核查结果显示正常，则所述监测系统的采样单元部分可能出现故障。
在该应用例中不另设检漏单元，在烟气排放连续系统处于维护状态时，控制单元控制所述核查单元输出氮气来实现气密性核查，具体步骤如下：
核查单元输出氮气；
观察烟气排放连续监测系统输出的分析数据；
若数据响应很慢且一段时间(如15分钟、20分钟)未接近零值则判断系统漏气，反之则系统不漏气。
分析数据未接近零值是因为系统漏气，空气进入所述监测系统，空气中的氧气被监测到，故所述监测系统输出的分析数据无法接近零值。
图2示意性地给出了本实施例的气体监测系统的远程质控装置的结构示意图，如图2所示，所述远程质控装置的留样单元包括：切换阀、留样电磁阀和样品储存容器，所述样品储存容器为留样瓶或留样袋。
在该应用例中切换阀为三通阀1，留样电磁阀2、留样电磁阀3、留样袋A构成一组留样子模块，与留样电磁阀4、留样电磁阀5、留样袋B以及留样电磁阀6、留样电磁阀7、留样袋C各自组成的留样子模块并列，当然还可以增加更多的留样子模块。
烟气排放连续监测系统的留样核查流程如下：
1.质控平台发布留样指令，控制单元判断监测系统为采样状态；
2.三通阀切换至留样端，同时打开一组留样子模块的留样电磁阀，留样单元在采样状态下留样；
3.控制单元将气体监测系统测得的留样样品信息传送至质控平台，所述留样样品信息包括留样样品的浓度信息和留样时间信息；
4.质控平台控制留样样品再次被分析，根据分析结果与所述留样样品信息判断气体监测系统监测数据的准确性。
在每一组留样子模块进行留样前，都需要对留样袋内的气体充分置换，因此可根据留样袋的体积，留样袋内的留样样品进样体积至少达到留样袋体积的三倍方可关闭留样袋两侧的留样电磁阀。
准确性核查结果显示监测系统运行良好，气密性核查结果显示监测系统未漏气，留样核查结果显示监测数据准确，则质控平台判定烟气排放连续监测系统监测数据有效。
实施例3
根据本发明实施例2的气体监测系统的远程质控装置及方法在烟气排放监测领域中的应用例。在该应用例中，气体监测系统为烟气VOC连续监测系统，与实施例2不同的是，该应用例中设置有检漏单元，通过所述检漏单元输出气体对监测系统进行气密性核查，所述气体可以是空气、氧气、氮气或其他气体。所述监测系统的采样单元进气口与系统的排气口两端分别设置有进气口阀门与排气口阀门。所述烟气VOC连续监测系统的气密性核查流程如下：
1.质控平台发送气密性核查指令，信号传输模块将所述气密性核查指令传送到控制单元；
2.进气口阀门关闭，控制单元命令检漏单元输出气体；
3.排气口阀门关闭，监测系统进行保压；
4.根据监测系统的压力变化判断是否漏气，并将气密性核查结果传回质控平台。
具体判断方式如下：若一段时间内(如30分钟)系统压力的降低幅度超过预设的阈值(如10％)，则判定系统漏气；若压力的降幅在阈值范围内，则判定监测系统气密性良好。
上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。本发明的关键是：对气体监测系统实现远程的准确性核查、气密性核查和留样核查。在不脱离本发明精神的情况下，对本发明作出的任何形式的改变均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气体监测系统的远程质控装置，所述远程质控装置包括：
质控平台，所述质控平台发布指令，并通过信号传输模块将所述指令传送到控制单元；
控制单元，所述控制单元根据所述指令输出配气命令，所述配气命令由控制单元随机产生，对包括气体监测系统的使用方、运维方和质控平台在内的任意一方均保密；
核查单元，所述核查单元根据所述配气命令输出气体至气体监测系统，所述气体的标准信息由所述控制单元控制；
控制单元根据气体监测系统输出的核查信息和所述标准信息判断气体监测系统的运行情况，经信号传输模块将结果传送至所述质控平台。
2.根据权利要求1所述的远程质控装置，其特征在于：所述核查单元包括标准物质和配气部件。
3.根据权利要求1所述的远程质控装置，其特征在于：所述指令为准确性核查指令或气密性核查指令。
4.根据权利要求1所述的远程质控装置，其特征在于：所述远程质控装置进一步包括：
检漏单元，所述检漏单元用于所述气体监测系统的气密性核查。
5.根据权利要求1所述的远程质控装置，其特征在于：所述远程质控装置进一步包括：
留样单元，所述留样单元接受留样指令进行留样。
6.一种气体监测系统的远程质控方法，所述远程质控方法包括以下步骤：
(A1)质控平台发布指令，经信号传输模块将所述指令传送到控制单元；
(A2)控制单元根据所述指令输出配气命令，所述配气命令由控制单元随机产生，对包括气体监测系统的使用方、运维方和质控平台在内的任意一方均保密；
(A3)核查单元接受所述配气命令输出气体，对气体监测系统进行核查，所述气体的标准信息由所述控制单元控制；
(A4)控制单元根据气体监测系统输出的核查信息和所述标准信息判断气体监测系统的运行情况，经信号传输模块将结果传送至所述质控平台。
7.根据权利要求6所述的远程质控方法，其特征在于：所述(A4)步骤进一步包括：
(B1)控制单元根据气体监测系统测得的核查信息和气体的标准信息判断气体监测系统的运行状况：
若差异超出阈值范围，表明所述气体监测系统运行异常；
若差异处于阈值范围内，表明所述气体监测系统运行状态良好。
8.根据权利要求6所述的远程质控方法，其特征在于：所述远程质控方法进一步包括以下步骤：
(C1)质控平台发布留样指令，留样单元接受留样指令并留样；
(C2)控制单元将气体监测系统测得的留样样品信息传送至质控平台；
(C3)留样样品再次被分析，根据分析结果与所述留样样品信息判断气体监测系统监测数据的准确性。
9.根据权利要求8所述的远程质控方法，其特征在于：质控平台采取定周期或数据异常或随机的方式发布留样指令。
10.根据权利要求6所述的远程质控方法，其特征在于：采用权利要求1-5任一所述的远程质控装置对气体监测系统进行远程质控。
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