CN110554145A - 远程检测及校准烟气自动监控系统的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于远程检测烟气自动监控系统的系统和一种用于校准烟气自动监控系统的装置。该系统包括：控制器，与动态稀释校准仪远程通信连接，并远程控制所述动态稀释校准仪为所述烟气自动监控系统提供标准气体；数据接收器，远程接收所述烟气自动监控系统对所述标准气体的测量结果，所述控制器根据所述测量结果判断所述烟气自动监控系统的工作状态。该装置包括：动态稀释校准仪，在远程检测系统的控制下，向所述烟气自动监控系统提供标准气体；数据发送器，将所述测量结果发送至所述远程检测系统。本申请还提到了利用该装置和系统对烟气自动监控系统是否符合标准进行检测的方法。本申请可实现远程自动检测，节省了人力物力，提升了准确率。

Description

远程检测及校准烟气自动监控系统的装置和方法

技术领域

本发明大概涉及大气污染物监测领域，尤其涉及一种远程检测及校准烟气自动监控系统的装置和方法。

背景技术

CEMS是英文Continuous Emission Monitoring System的缩写，是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测，并将信息实时传输到主管部门的装置，被称为"烟气自动监控系统，亦称“烟气排放连续监测系统”或“烟气在线监测系统”。CEMS分别由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统和数据采集处理与通讯子系统组成。

对大气污染物进行监测时，大气中的样品气体进入CEMS(烟气自动监控系统)中，经过CEMS分析获得该样品气体的污染物、颗粒物、烟气等参数。并将该参数反馈至数据接收器，供环保执法工作人员判断该大气的质量。

根据GB/T16157-1996中规定的仪器和设备，应根据标准至少半年自行校准一次。且CEMS在长时间工作后，不仅受风力、雨水、阳光的自然环境影响，也可能被人为影响，如碰触破坏等，将使得到的结果正确率不能得到保证。因此CEMS在工作特定时间后，需要校准到标准状态。

现在对CEMS的校准常规方法，为工作人员至现场，利用不同浓度的气瓶标准气体通入至CEMS中。CEMS反馈多个数据，工作人员将该数据与记录的标准数据进行比较。以此判断该CEMS是否为标准状态。

此方法有以下缺陷：1)工作人员必须亲至现场，进行配气和通特定浓度的标准气体至CEMS这一过程。费时费力，极大地浪费人力资源。2)通进特定浓度的标准气体后需要手动记录数据，再进行比较。人为影响的因素较大，正确率不能得到保证。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种检测烟气自动监控系统的系统和一种用于校准烟气自动监控系统的装置。该系统包括：控制器和数据接收器。该控制器与动态稀释校准仪远程通信连接，并远程控制所述动态稀释校准仪为所述烟气自动监控系统提供标准气体。该数据接收器，远程接收所述烟气自动监控系统对所述标准气体的测量结果，其中所述控制器根据所述测量结果判断所述烟气自动监控系统的工作状态。

根据本申请的一个实施方式，所述动态稀释校准仪通过三通电磁阀与所述烟气自动监控系统气体连通，所述控制器与所述三通电磁阀通信连接，并控制所述三通电磁阀将来自所述动态稀释校准仪的气体通入所述烟气自动监控系统。

根据本申请的一个实施方式，其中所述控制器计算所述测量结果与预设的标准值之间的差值，并在所述差值处于预设范围内时，判断所述烟气自动监控系统处于正常工作状态。

本申请还提供了一种用于校准烟气自动监控系统的装置，包括：动态稀释校准仪，在远程检测系统的控制下，向所述烟气自动监控系统提供标准气体。三通电磁阀，具有第一通路、第二通路和第三通路，所述第一通路与所述烟气自动监控系统气体连通，所述第二通路与所述烟气自动监控系统的外部环境气体连通，所述第三通路与所述动态稀释校准仪气体连通，所述三通电磁阀在所述远程检测系统的控制下将所述烟气自动监控系统连通至所述外部环境或所述动态稀释校准仪。

根据本申请的一个实施方式，上述的装置还包括：视频记录仪，用于拍摄所述烟气自动监控系统周边的视频图像。

根据本申请的一个实施方式，上述装置，还包括：外壳，具有设备存取口，所述动态稀释校准仪和所述数据发送器位于所述外壳内；锁具，用于打开和/或锁闭所述外壳的设备存取口。

本申请还公开了一种对烟气自动监控系统进行远程检测的方法，其中动态稀释校准仪通过电磁阀与所述烟气自动监控系统气体连通，所述方法包括：

1)向动态稀释校准仪发送提供标准气体的指令；

2)向所述电磁阀发送连通所述动态稀释校准仪与所述烟气自动监控系统的指令，以使所述标准气体进入所述烟气自动监控系统；

3)接收所述烟气自动监控系统对所述标准气体的测量结果；

4)根据所述测量结果判断所述烟气自动监控系统的工作状态。

根据本申请的一个实施方式，其中根据所述测量结果判断所述烟气自动监控系统的工作状态包括：

1)计算所述测量结果与预设的标准值之间的差值；

2)在所述差值处于预设范围内时，判断所述烟气自动监控系统处于正常工作状态；

3)在所述差值不处于所述预设范围内时，判断所述烟气自动监控系统处于异常工作状态。

本申请还公开了一种对烟气自动监控系统进行校准的方法，包括：

1)接收远程检测系统的指令，并根据所述指令向所述烟气自动监控系统提供标准气体；

2)将所述烟气自动监控系统对所述标准气体的测量结果发送至所述远程检测系统。

根据本申请的一个实施方式，上述方法还包括：

1)拍摄所述烟气自动监控系统周边的视频图像；

2)将所述视频图像传送至所述远程检测系统。

此装置通过控制器，可远程操控动态稀释校准仪、三通电磁阀的阀门并接受数据接收器的信号。无需人员到场，实现了现场执法由手动变为自动的过程。节省了人力物力，且简化了执法工作人员的做操流程，节约了时间，提升了校准效率。并且通过所述控制器进行控制和数据记录，数据更加客观，避免了人为失误，保证了数据正确性。

附图说明

下面结合附图说明说明本发明的具体实施方式。说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明一实施例的远程检测烟气自动监控系统和校准烟气自动监控系统的装置整体连接示意图。

图2是本发明一实施例的动态稀释校准仪原理图。

图3是本发明一实施例的三通电磁阀示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。

第一实施例

图1、图2和图3是本发明一实施例的远程执法装置示意图。其中，图1是本发明一实施例的远程执法装置示意图。图2是本发明一实施例的动态稀释校准仪的原理图。图3是本发明一实施例的三通电磁阀示意图。

如图1所示，本实施例公开的校准烟气自动监控系统3的装置包括：动态稀释校准仪1，三通电磁阀2，视频记录仪6，数据发送器7。

如图1所示，本实施例公开的远程检测烟气自动监控系统3的系统，包括：数据接收器4，控制器5。

动态稀释校准仪的基本原理是通过气瓶中已知浓度的气体与零空气混合后产生标准气体，通过使用流量计控制不同的流速从而控制稀释比，并且混合是的压力和温度都是已知的。通过CPU计算所需要的标气源和稀释气体流量以及对相应质量流量计的控制，实现浓度的精确稀释。

如图2所示，本实施例中，动态稀释校准仪1包括，标气容器11，标气阀门12，标气质量流量控制器13，零气容器14，零气阀门15，零气质量流量控制器16，混合腔17，输出支路管18。

如图2所示，标气容器11内存储全浓度的标准气体，上面具有标气阀门12，该全浓度的标准气体流经一管道支路上的标气质量流量控制器13。零气容器14内存储零气，上面具有零气阀门15，该零气流经另一管道支路上的零气质量流量控制器16。两种气体在混合腔17混合均匀后，经由输出支路管18流出。其中，通过控制标气质量流量控制器13，可以控制标气流量。通过控制零气质量流量控制器16，可以控制零气流量。因此，通过控制标气质量流量控制器13和零气质量流量控制器16此两个阀门，可以使动态稀释校准仪1配比出特定浓度的标准气体。

如以需配比10ppm 1L/min浓度的标准SO₂标准气体为例，气瓶标准气浓度为100ppm。开启标气阀门12，标气质量流量控制器13的流量控制在100ml/min，开启零气阀门15，零气质量流量控制器16的流量控制在900ml/min，两者在混合腔体17中充分混合，再通过输出支路管18将混合好的特定浓度的标准气体输出。

需知，动态稀释校准仪有多种型号、尺寸，也可能含有多种附加结构，如臭氧发生器，反向压力调节器等。动态稀释校准仪的选择可以根据具体的使用情况而定，只要其可以按照配比需要并输出特定浓度的标准气体即可。因此动态稀释校准仪的型号、尺寸、附加功能等选用不作为对本实施例的限制。

更进一步地说，动态稀释校准仪也可被多种方式代替，如标准气体容器。即，提前配制多个不同浓度的标准气体，放置在不同的气瓶中。通过控制此多个不同气瓶的阀门开关，进而控制此多种浓度的标准气体的通气。因此，配制盛放多种浓度的标准气体方式有多种，只要保证该远程检测烟气自动监控系统的系统可以远程控制标准气体的流通或关闭即可。此处不作为对本申请的限制。

如图3所示，三通电磁阀2包括第一通路21，第二通路22和第三通路23。第一通路21与烟气自动监控系统3气体连通。第二通路22与烟气自动监控系统3的外部环境气体连通。第三通路23与动态稀释校准仪1气体连通。

进一步地说，三通电磁阀具有多种形式、尺寸。只要该三通电磁阀能够实现切换，使外部环境气体或动态稀释校准仪1产生的特定浓度的标准气体进入烟气自动监控系统3中即可。三通电磁阀的选择可以根据具体的使用情况而自行设定，此处不作为对本实施例的限制。

如图1所示，烟气自动监控系统3一般包括气态污染物监测子系统，颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统和数据采集处理与通讯子系统。该数据采集处理与通讯子系统(简称数据发送器7)可以实时采集各项参数，并将并将报表实时传输到收据接收器4。其中该数据发送器7与数据接收器4通信连接。

如图1所示，该校准烟气自动监控系统的装置还包括视频记录仪6。该视频记录仪6与控制器5通讯信号连接，用以传输视频录像至控制器5。该视频记录仪6邻近安装于动态稀释校准仪1和三通电磁阀2。用以观察烟气自动监控系统周围的环境。如可观察监控动态稀释校准仪1是否配比出需要浓度的标准气体，三通电磁阀2的阀门开闭是否符合要求，烟气自动监控系统3是否受到人为干预等等。视频记录仪6可以根据需要任意选择。

如图1所示，控制器5与动态稀释校准仪3通信连接。用以控制动态稀释校准仪3配比特定浓度的标准气体提供给烟气自动监控系统3。

控制器5与三通电磁阀2通信连接，远程控制将所述烟气自动监控系统3连通至所述外部环境或所述动态稀释校准仪1。

控制器5与数据接收器4通信连接，用以接收数据接收器反馈的烟气自动监控系统3测量的数据。

控制器5与视频记录仪6通信连接，用以接收视频记录仪6的实时视频。另外，视频记录仪6也可以自带记录存储功能，即视频记录仪6可以记录之前拍摄的视频，以供查看。

另外，为了方便使用和防止人为或自然环境影响，可以将视频记录仪6、动态稀释校准仪1、三通电磁阀2整体集成于一外壳中。该外壳可为一体箱或机柜，该外壳具有存取口。并在该外壳的存取口处设置密码锁等锁具结构。以防止非工作人员的影响破坏。

控制器5还可与电子设备设置通信连接，电子设备如手机、电脑等。即可以利用手机电脑上的APP等控制器5的操作。

本实施例还提供了一种利用如上所述的校准烟气自动监控系统的装置和远程检测烟气自动监控系统的系统，对烟气自动监控系统3进行检测的远程检测方法：

1)向动态稀释校准仪1发送提供特定浓度的标准气体的指令。

2)动态稀释校准仪1接收远程指令，在远程检测系统的控制下，向所述烟气自动监控系统3提供特定浓度的标准气体。具体为打开零气阀门15和标气阀门12，并控制标气质量流量控制器13和零气质量流量控制器16中的流量，配比特定浓度的标准气体。

3)向电磁阀(本实施例中为三通电磁阀2)发送连通所述动态稀释校准仪1与所述烟气自动监控系统3的指令，以使所述特定浓度的标准气体进入所述烟气自动监控系统3，即使所述三通电磁阀中的第一通路21、第三通路23气体连通，关闭第二通路22，使该特定浓度的标准气体经过三通电磁阀2进入烟气自动监控系统3中。

4)烟气自动监控系统3对特定浓度的标准气体进行测量，并反馈测量结果至数据发送器7；

5)数据发送器7发送上述测量结果至所述数据接收器4。

6)该数据接收器4传送上述测量结果至控制器5.

7)根据所述测量结果判断所述烟气自动监控系统的工作状态。控制器5计算上述测量结果与预设的标准值之间的差值，并在所述差值处于预设范围内时，判断所述烟气自动监控系统处于正常工作状态；所述差值不处于预设范围内时，判断所述烟气自动监控系统处于异常工作状态。

其中，预设的标准值为该行业领域内统一的标准值。如某一浓度的标准样气，其CEMS正常情况下测定的值经过行业内多次测量定为该浓度的标准样气标准值。该预设范围为在误差可接收的范围内，测量值和标准值的差的范围，此范围为该领域人员熟知的设定。

上述的方法，还包括：

8)视频记录仪6拍摄烟气自动监控系统3周边的视频图像。

9)视频记录仪6传送所述视频图像至所述控制器5。

将以上过程重复多次，判断烟气自动监控系统测量多种浓度的标准样气是否均处于正常工作状态。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于远程检测烟气自动监控系统的系统，包括：

控制器，与动态稀释校准仪远程通信连接，并远程控制所述动态稀释校准仪为所述烟气自动监控系统提供标准气体；

数据接收器，远程接收所述烟气自动监控系统对所述标准气体的测量结果，其中所述控制器根据所述测量结果判断所述烟气自动监控系统的工作状态。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述动态稀释校准仪通过三通电磁阀与所述烟气自动监控系统气体连通，所述控制器与所述三通电磁阀通信连接，并控制所述三通电磁阀将来自所述动态稀释校准仪的气体通入所述烟气自动监控系统。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器计算所述测量结果与预设的标准值之间的差值，并且在所述差值处于预设范围内时，判断所述烟气自动监控系统处于正常工作状态，在所述差值不处于预设范围内时，判断所述烟气自动监控系统处于异常工作状态。

4.一种用于校准烟气自动监控系统的装置，包括：

标准气体容器，在远程检测系统的控制下，向所述烟气自动监控系统提供标准气体；

三通电磁阀，具有第一通路、第二通路和第三通路，所述第一通路与所述烟气自动监控系统气体连通，所述第二通路与所述烟气自动监控系统的外部环境气体连通，所述第三通路与所述动态稀释校准仪气体连通，所述三通电磁阀在所述远程检测系统的控制下将所述烟气自动监控系统连通至所述外部环境或所述动态稀释校准仪。

5.根据权利要求4所述的装置，还包括：

视频记录仪，用于拍摄所述烟气自动监控系统周边的视频图像。

6.根据权利要求4所述的装置，还包括：

外壳，具有设备存取口，所述动态稀释校准仪和所述数据发送器位于所述外壳内；

锁具，用于打开和/或锁闭所述外壳的设备存取口。

7.一种对烟气自动监控系统进行远程检测的方法，其中动态稀释校准仪通过电磁阀与所述烟气自动监控系统气体连通，所述方法包括：

向动态稀释校准仪发送提供标准气体的指令；

向所述电磁阀发送连通所述动态稀释校准仪与所述烟气自动监控系统的指令，以使所述标准气体进入所述烟气自动监控系统；

接收所述烟气自动监控系统对所述标准气体的测量结果；

根据所述测量结果判断所述烟气自动监控系统的工作状态。

8.如权利要求7所述的方法，其中根据所述测量结果判断所述烟气自动监控系统的工作状态包括：

计算所述测量结果与预设的标准值之间的差值；

在所述差值处于预设范围内时，判断所述烟气自动监控系统处于正常工作状态；

在所述差值不处于所述预设范围内时，判断所述烟气自动监控系统处于异常工作状态。

9.一种对烟气自动监控系统进行校准的方法，包括：

接收远程检测系统的指令，并根据所述指令向所述烟气自动监控系统提供标准气体；

将所述烟气自动监控系统对所述标准气体的测量结果发送至所述远程检测系统。

10.如权利要求10所述的方法，还包括：

拍摄所述烟气自动监控系统周边的视频图像；

将所述视频图像传送至所述远程检测系统。