CN115754149B - 一种废气治理工艺的监测方法、装置和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废气治理工艺的监测方法，该方法包括：监测活性炭治理设备进气口与排气口之间的气体压差；判断压差是否超过压差阈值；若压差超过压差阈值则发出第一告警信息。本发明提供的技术方案，通过监测发现活性炭颗粒表面或内部吸附大量的VOCs分子会对废气通道形成一定的阻碍即风阻，在活性炭治理设备的进气口和排气口之间形成压差，该压差随着被吸附的VOCs量增加逐渐提高。从而实时监测压差信息，并将其与压差阈值进行比对，准确评估活性炭治理工艺对VOCs的净化效率、活性炭的饱和程度，从而可靠评估活性炭的剩余使用寿命。

Description

一种废气治理工艺的监测方法、装置和设备

技术领域

本发明涉及废气处理领域，具体涉及一种废气治理工艺的监测方法、装置和设备。

背景技术

工业污染源排放的主要废气是挥发性有机物(简称Volatile OrganicCompounds，VOCs)。VOCs是造成细微颗粒物PM2.5和臭氧(O₃)的主要前体物。随着国家日益重视大气环境治理，各类先进VOCs治理工艺正得到越来越广泛的应用。其中活性炭因为对VOCs等废气尤其是苯系物优异的吸附性能，且成本低廉，成为了VOCs治理的核心工艺之一，承载活性炭材料的治理工艺设备也成为了绝大多数工业污染源VOCs治理的重要设备之一。但由于活性炭对VOCs吸附饱和后就会失去对VOCs的吸附能力，因此需要定期更换活性炭，否则就会出现VOCs等废气超标排放。但由于工业企业普遍环保意识薄弱、环保质量内控体系不规范，普遍存在不更换活性炭设备或不按照污染源VOCs实际排放量而选用劣质或低等级活性炭用来作为治理材料以应付环保执法管理机构的现象。虽然近年来，对工业污染源的排放末端在线自动监测技术得到了越来越多的应用，但因为成本高昂，广大中小型工业企业无力承担，也导致违法、违规排放现象很普遍。而且在线自动监测技术无法在线监测治理工艺过程，无法评估活性炭治理工艺的净化效率和活性炭的剩余使用寿命。因此无论是从环保执法管理角度还是工业企业的环保管理体系规范角度来看，均迫切需要一种低成本、高可靠性的监测方案和技术，对活性炭治理设备进行在线监测，并将监测信息进行远传和分析，从而准确评估活性炭治理工艺的有效性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施方式提供了一种废气治理工艺的监测方法、装置和设备，从而提高了活性炭治理工艺的有效性的评估准确率。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种废气治理工艺的监测方法，所述方法包括：监测活性炭治理设备进气口与排气口之间的压差；判断所述压差是否超过预设压差阈值；若所述压差超过所述预设压差阈值则发出第一告警信息，警示活性炭寿命终结，需要及时更换性能合格的活性炭材料。

可选地，所述预设压差阈值通过如下方式获得：监测活性炭治理设备在预设时间段内各个时刻的进气口VOCs浓度、排气口VOCs浓度、进气口与排气口之间的压差；基于所述各个时刻的进气口VOCs浓度和排气口VOCs浓度计算各个时刻的活性炭净化效率；基于各个时刻的活性炭净化效率与对应的压差拟合生成净化效率-压差关系曲线；基于所述净化效率-压差关系曲线上的切线斜率分别确定预警点和告警点；将预警点和告警点对应的压差分别设为预警阈值和告警阈值，并将所述预警阈值和告警阈值归属为所述预设压差阈值。

可选地，在所述基于各个时刻的活性炭净化效率与对应的压差拟合生成净化效率-压差关系曲线之前，所述方法还包括：监测活性炭治理设备末端风机的电气信息，并基于所述电气信息计算活性炭治理设备末端风机在各个时刻的实际工作风量；利用各个时刻的所述实际工作风量对各个时刻对应的压差进行纠正。

可选地，所述方法还包括：监测活性炭治理设备进气口各个时刻的温度和湿度，并基于所述进气口各个时刻的温度和湿度分别创建净化效率-温度关系曲线和净化效率-湿度关系曲线；利用所述净化效率-温度关系曲线和所述净化效率-湿度关系曲线对所述净化效率-压差关系曲线进行修正；

可选地，所述方法还包括：监测所述活性炭治理设备在所述预设时间段各个时刻的颗粒物浓度；基于各个时刻的颗粒物浓度与对应的压差拟合生成颗粒物浓度-压差关系曲线；将发出所述第一告警信息时对应的压差输入所述颗粒物浓度-压差关系曲线，得到目标颗粒物浓度，并利用所述目标颗粒物浓度更新所述第一告警信息。

可选地，所述方法还包括：基于活性炭治理设备进气口的VOCs浓度、所述实际工作风量和预设日工作时间计算VOCs日排放量，并基于所述VOCs日排放量累计得到预设天数的VOCs总排放量；根据活性炭治理设备中的活性炭质量和单位吸附能力计算所述活性炭治理设备在所述预设天数的总吸附能力；当所述VOCs总排放量超过所述总吸附能力时，给出第二告警信息。

可选地，所述方法还包括：当出现所述第一告警信息或所述第二告警信息中的任何一个时，更换所述活性炭治理设备中的活性炭。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种废气治理工艺的监测装置，所述装置包括：压差监测模块，用于监测活性炭治理设备进气口与排气口之间的压差；比对模块，用于判断所述压差是否超过预设压差阈值；告警模块，用于若所述压差超过所述预设压差阈值则发出第一告警信息。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种废气治理工艺的监测设备，包括：压差传感器、处理器、存储器、信号采集单元、本地告警单元、显示处理单元和远程通信单元；所述压差传感器位于活性炭治理设备的进气口与排气口之间，且与所述信号采集单元通信连接；所述信号采集单元与所述处理器通信连接；所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面任一项可选实施方式的方法；所述本地告警单元、所述显示处理单元和所述远程通信单元均与所述处理器通信连接。

可选地，所述设备还包括：温度传感器、湿度传感器、颗粒物传感器和用电信息采集器；所述温度传感器、所述湿度传感器、所述颗粒物传感器和所述用电信息采集器均与所述信号采集单元通信连接，所述温度传感器和所述湿度传感器位于活性炭治理设备的进气口处，所述颗粒物传感器位于活性炭治理设备的排气口处，所述用电信息采集器与活性炭治理设备末端风机连接。

本申请提供的技术方案，具有如下优点：

当活性炭治理工艺投入运行后，活性炭颗粒表面或内部就会吸附大量的VOCs分子，本申请提供的技术方案，通过监测发现活性炭颗粒表面或内部吸附大量的VOCs分子会对废气通道形成一定的阻碍即风阻，这样就会在活性炭治理设备的进气口和排气口之间形成压差，这一压差随着被吸附的VOCs量增加会逐渐提高，因此实时监测这一压差信息，并将其与压差阈值进行比对，就能准确分析活性炭对VOCs的吸附量、活性炭的饱和程度，从而可靠评估活性炭的剩余使用寿命。基于本申请的技术方案，同时为环境管理单位和生产企业提供活性炭治理设备的实时净化效率和剩余使用寿命的监测，活性炭剩余使用寿命为0时将告警信息及时发给企业和环境管理单位。不仅督促生产企业及时更换活性炭以实现VOCs排放达标，同时也为环境管理单位提供执法依据。当生产企业没有及时更换活性炭从而出现VOCs违规排放行为从而影响大气环境质量时，环境管理单位可以及时对生产企业进行环保意识教育和实施执法。

此外，本发明实施例实时获取活性炭治理设备在预设时间段内各个时刻的进气口VOCs浓度、排气口VOCs浓度和压差；然后基于各个时刻的进气口VOCs浓度和排气口VOCs浓度计算各个时刻的活性炭净化效率；并基于各个时刻的活性炭净化效率与对应的压差拟合生成净化效率-压差关系曲线；最后根据净化效率-压差关系曲线以及治理工艺中的末端排放风机实际工作风量，分别确定预警点和告警点，将预警点和告警点对应的压差分别设为压差阈值中的预警阈值和告警阈值。通过上述阈值设定方法，准确计算出活性炭治理设备净化效率急剧下降和效率保持低下两个点，对活性炭治理设备快到更换周期时进行预警，提示人员提前做更换准备，并在告警时可准确即时更换，进一步提高了活性炭治理设备寿命监测的准确率。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明一个实施方式中一种废气治理工艺的监测方法的步骤示意图；

图2示出了本发明一个实施方式中活性炭净化效率与压差的曲线关系示意图；

图3示出了本发明一个实施方式中活性炭净化效率与温度的曲线关系示意图；

图4示出了本发明一个实施方式中活性炭净化效率与湿度的曲线关系示意图；

图5示出了本发明一个实施方式中一种废气治理工艺的监测装置的结构示意图；

图6示出了本发明一个实施方式中一种废气治理工艺的监测设备的结构示意图；

图7示出了本发明一个实施方式中一种废气治理工艺的监测设备的安装位置示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，在一个实施方式中，一种废气治理工艺的监测方法，具体包括如下步骤：

步骤S101：监测活性炭治理设备进气口与排气口之间的压差。

步骤S102：判断压差是否超过预设压差阈值。

步骤S103：若压差超过预设压差阈值则发出第一告警信息。

具体地，当活性炭治理工艺投入运行后，活性炭颗粒表面或内部会吸附大量的VOCs分子，从而会对废气通道形成一定的阻碍即风阻，在活性炭治理设备的进气口和排气口之间形成压差，这一压差随着被吸附的VOCs量增加会逐渐提高，因此实时监测这一压差信息，则能够准确分析活性炭对VOCs的吸附量、活性炭的饱和程度，从而可靠评估活性炭的剩余使用寿命，并将这些信息远传给数据分析中心平台进行分析和处理，具体方案如下：

(1)通过设置在活性炭治理设备进气口与排气口之间的压差传感器，实时在线监测活性炭治理设备进气口与排气口之间的压差(或风阻)。

(2)将实时监测的压差与压差阈值进行比对，如果超过预设压差阈值，则发出第一告警信息，从而即时提醒用户更换活性炭。

在本实施例中，为了进一步提高压差检测的准确度，其中预设压差阈值的设置步骤如下：

1.获取活性炭治理设备在预设时间段内各个时刻的进气口VOCs浓度、排气口VOCs浓度、进气口与排气口之间的压差。具体地，定期同步在活性炭治理设备进气口、排气口处抽样，获取历史时间段各个时刻的VOCs浓度(进气口浓度为VC1、排气口浓度为VC2)，需要注意的是，同步检测所用VOCs检测仪器在使用前必须在第三方权威检测机构试验室进行校准，确保仪器之间检测精度、一致性满足国家标准。

2.基于各个时刻的进气口VOCs浓度和排气口VOCs浓度计算各个时刻的活性炭净化效率。具体地，记录抽样检测结果以及抽样检测时间点，自动计算活性炭治理净化效率为：VC2/VC1*100％。

3.基于各个时刻的活性炭净化效率与对应的压差拟合生成净化效率-压差关系曲线。具体地，持续跟踪和记录抽样检测的VOCs治理净化效率、抽样检测时间点以及对应时间点在线监测的压差信息，建立活性炭治理净化效率与压差信息之间的历史曲线和逻辑关联度；持续监测和学习，在本实施例中，预设时间段的长度不短于3个月，仅以此举例，不以此为限。利用历史数据拟合出净化效率-压差关系曲线后，还需要基于新时刻计算的净化效率与新监测的压差信息，不断更新净化效率与压差信息之间的历史曲线和逻辑关联度，从而建立起同一活性炭治理设备治理净化效率和压差之间的完整逻辑关系。本发明实施例除了通过传感器采集的数据外，还通过技术人员利用专业仪器定期从目标企业采集压差、VOCs浓度等数据，保证数据的可靠性和真实性，并利用采集的数据辅助训练净化效率-压差关系曲线，从而进一步提高净化效率-压差关系曲线的学习速度和学习效果。

4.根据净化效率-压差关系曲线的切线斜率确定预警点和告警点。具体地，如图2所示，通过净化效率-压差关系曲线确定活性炭治理设备处于正常工作时的压差范围。在本实施例中，压差阈值包含两个点，预警点和告警点，其中预警点位置的切线斜率的绝对值是整条曲线斜率最大的点，是随着压差的增加，活性炭治理设备的净化效率减小速度最快的点，从而表征活性炭治理设备为未来很短的一段时间内会出现吸附饱和的现象，从而以该点对应的压差设定为预警阈值，当压差的达到预警阈值时，提前通知人员做好更换活性炭的准备。而告警点是在预警点之后，切线斜率的绝对值逐渐降低，降低到最小值时的点，当切线斜率降为最小值时，由于当前的监测指标是压差，随着压差增大活性炭吸附能力趋于饱和，净化效率变为最低则表征当前的活性炭治理设备已经达到了吸附饱和的程度，从而将该点对应的压差设为告警阈值。当压差达到告警阈值时，即时通知人员更换活性炭，避免出现污染问题。

5.将预警点和告警点对应的压差分别设为预警阈值和告警阈值，并将预警阈值和告警阈值归属为压差阈值。具体地，基于上述步骤4，设置预警阈值和告警阈值，从而第一告警信息中包括压差超过预警阈值时的预警信息和压差超过告警阈值时的告警信息。

具体地，在一实施例中，在上述步骤3之前，还包括如下步骤：

步骤一：监测活性炭治理设备末端风机的电气信息，并基于电气信息计算活性炭治理设备末端风机在各个时刻的实际工作风量。

步骤二：利用各个时刻的实际工作风量对各个时刻对应的压差进行纠正。

具体地，由于在实际应用时，活性炭治理设备末端风机的风量会有所变化，当风量不稳定时，从而带来压差的变化。例如，当活性炭治理设备末端风机由于调大了工作功率使实际工作风量增加时，会进一步提高活性炭治理设备排气口的气压，从而带来压差增大的现象。因此，如果按照压差传感器监测的压差直接创建净化效率-压差关系曲线，会造成误差。基于此，本实施例通过实时监测活性炭治理设备末端风机的电气信息，然后利用电气信息计算各个时刻的实际工作风量，再利用各个时刻的实际工作风量对活性炭治理设备排气口处的气压进行换算，进而计算没有末端风机增压条件下的实际压差，从而提高了净化效率-压差关系曲线的准确率。

在本实施例中，基于电气信息计算实际工作风量的步骤如下：

获取电气信息中的实际功率；计算实际功率和活性炭治理设备末端风机的额定功率的比值，得到功率比值；通过功率比值与活性炭治理设备的额定风量的乘积确定活性炭治理设备末端风机的实际工作风量。假设风机的额定风量为Q_额(单位m³/h)，额定功率为P_额(单位为kW)，实时在线监测的风机实际工作功率为P_工(单位为kW)，则本实施例定义治理设备的实际风量Q_实的计算方法为：Q_实＝P_工/P_额*Q_额。

具体地，在一实施例中，本发明实施例提供的废气治理工艺的监测方法，还包括：

步骤三：监测活性炭治理设备进气口各个时刻的温度和湿度，并基于进气口各个时刻的温度和湿度分别创建净化效率-温度关系曲线和净化效率-湿度关系曲线。

步骤四：利用净化效率-温度关系曲线和净化效率-湿度关系曲线对净化效率-压差关系曲线进行修正。

具体地，由于活性炭性能会受到运行环境即治理设备内部温度、湿度的影响，当温度和湿度有所变化时，会造成净化效率-压差关系曲线的波动(包括平移、延长、缩放等等)，在实际应用时，曲线波动会造成压差阈值不准确，从而导致判定结果产生误差。因此，本发明实施例需要根据运行的实际温度和湿度来修正压差值即活性炭净化效率-压差曲线。监测设备会同步采样各时间点运行环境温度、湿度信息，同样基于持续的历史过程进行学习，拟合温度和净化效率的关系曲线(如图3所示)，并拟合湿度与净化效率的关系曲线(如图4所示)，并且根据拟合的温度-净化效率关系曲线、湿度-净化效率关系曲线，建立不同温度和不同湿度条件下的修正步长表，在实际应用时，如果温度和湿度发生变化，查询表中的修正步长对净化效率-压差关系曲线的形状进行调整，从而按照调整后曲线的压差阈值进行判定，可进一步提高对活性炭治理设备的监测准确率。

此外，发出第一告警信息后，监测设备将此异常信息远传给数据分析中心平台，并协助和督促企业改进和完善废气进入活性炭治理设备之前的治理工艺环节，包括降温和除湿等，确保废气温度和湿度保持在合理的范围中，从而进一步提高了对活性炭治理设备净化效率的监测准确度。

具体地，在一实施例中，本发明实施例提供的废气治理工艺的监测方法，还包括如下步骤：

步骤五：监测活性炭治理设备在预设时间段各个时刻的颗粒物浓度。

步骤六：基于各个时刻的颗粒物浓度与对应的压差拟合生成颗粒物浓度-压差关系曲线。

步骤七：将发出第一告警信息时对应的压差输入颗粒物浓度-压差关系曲线，得到目标颗粒物浓度，并利用目标颗粒物浓度更新第一告警信息。

具体地，在本实施例中，通过监测发现当活性炭吸附能力下降接近饱和时就会存在明显的脱附现象，大量被VOCs吸附形成的粉尘脱落，本实施例通过实时监测活性炭脱附的颗粒物信息，自动分析颗粒物浓度和上述压差的关系，经过长期持续不断的监测和学习，本发明设备最终自主获得该颗粒物浓度和前述压差的对应关系。当发出第一告警信息时，监测设备利用此时的压差输入颗粒物浓度-压差关系曲线，得到对应的颗粒物浓度，若颗粒物浓度同样较高，则进一步表征活性炭治理设备的更换迫在眉睫，更新第一告警信息的内容，促使技术人员及时更换活性炭治理设备中的活性炭，从而进一步提高了净化效率-压差关系曲线的准确性，更加精准地分析和评估活性炭剩余吸附能力和寿命。

具体地，在一实施例中，本发明实施例提供的废气治理工艺的监测方法，还包括如下步骤：

步骤八：基于活性炭治理设备进气口的VOCs浓度、实际工作风量和预设日工作时间计算VOCs日排放量，并基于VOCs日排放量累计得到预设天数的VOCs总排放量。

步骤九：根据活性炭治理设备中的活性炭质量和单位吸附能力计算活性炭治理设备在预设天数的总吸附能力。

步骤十：当VOCs总排放量超过总吸附能力时，给出第二告警信息。

具体地，为了进一步提高活性炭治理设备的评估准确性，本实施例还基于电气信息判断活性炭治理设备的末端风机是否运行异常，进而分析活性炭治理设备的运行状况，从而辅助评估活性炭治理设备。在本实施例中，通过电气信息计算活性炭治理设备的理论最大寿命，因为活性炭治理设备运行环境复杂，活性炭自身质量和性能存在偏差，实际工作寿命一般都会低于理论最大寿命，即在本实施例中，除了压差分析机制外，若VOCs累计总排放量超过活性炭的吸附能力时，就必须告警，同时要提前更换活性炭，从而进一步提高活性炭治理设备的净化效率并确保VOCs排放达标。

假设企业日工作时间为T_d，抽样检测活性炭治理设备进气口的VOCs平均浓度为C_均(单位为mg/m³或者ppm/m³)，各个时刻的实际工作风量为Q_实，则本实施例定义企业VOCs日排放量(活性炭治理设备进气侧)为：Q_实*T_d*C_均，单位为mg/天(或g/每天，kg/每天，吨/每天)假设活性炭累计吸附工作时间为D(单位为天)，VOCs总排放量TVOC(单位为mg、g、kg、吨)为：Q_实*T_d*C_均*D。

假设活性炭治理设备填装的活性炭质量为W_炭(单位为mg、g、kg)，活性炭单位吸附能力为A_炭(mg/g)，则治理设备总吸附能力(单位为mg、g、kg、吨)为：W_炭*A_炭。

当前述VOCs总排放量TVOC超过总吸附能力(W_炭*A_炭)时，活性炭吸附饱和，寿命结束。活性炭吸附饱和即TVOC≥W炭*A炭时，发出第二告警信息，提醒更换活性炭。

同时，在本发明实施例中，当出现第一告警信息或第二告警信息中的任何一个时，均需要更换活性炭治理设备中的活性炭，以确保VOCs的排放达标。

通过上述步骤，考虑当活性炭治理工艺投入运行后，活性炭颗粒表面或内部就会吸附大量的VOCs分子，本申请提供的技术方案，通过监测发现活性炭颗粒表面或内部吸附大量的VOCs分子会对废气通道形成一定的阻碍即风阻，这样就会在活性炭治理设备的进气口和排气口之间形成压差，这一压差随着被吸附的VOCs量增加会逐渐提高，因此实时监测这一压差信息，并将其与压差阈值进行比对，就能准确分析活性炭对VOCs的吸附量、活性炭的饱和程度，从而可靠评估活性炭的剩余使用寿命。

此外，本发明实施例实时获取活性炭治理设备在预设时间段内各个时刻的进气口VOCs浓度、排气口VOCs浓度和压差；然后基于各个时刻的进气口VOCs浓度和排气口VOCs浓度计算各个时刻的活性炭净化效率；并基于各个时刻的活性炭净化效率与对应的压差拟合生成净化效率-压差关系曲线；最后根据净化效率-压差关系曲线的切线斜率，分别确定预警点和告警点，将预警点和告警点对应的压差分别设为压差阈值中的预警阈值和告警阈值。通过上述阈值设定方法，准确计算出活性炭治理设备净化效率急剧下降和效率保持低下两个点，对活性炭治理设备快到更换周期时进行预警，提示人员提前做更换准备，并在告警时可准确即时更换，进一步提高了活性炭治理设备寿命监测的准确率。

此外，还设置了温度、湿度、理论最大寿命等多种检测机制对需要更换的活性炭净化效率-压差曲线进行修正，进一步提高对活性炭治理治理工艺净化效率评估的准确性。

在工业废气排放监测技术方案和产品中，目前同行业尚无同类或相似方案和产品。采用本发明实施例提供的方案，有效提升工业企业VOCs活性炭治理工艺运维和管理水平，从技术上帮助和督促工业企业树立环保意识，建立科学的企业级环保管理规范和体系；显著提升活性炭治理工艺VOCs净化效率，降低工业污染源的VOCs排放浓度，为企业排放达标提供重要的数据来源，也为环保管理单位提供精准、高效的执法依据。

如图5所示，本实施例还提供了一种废气治理工艺的监测装置，该装置包括：

压差监测模块101，用于监测活性炭治理设备进气口与排气口之间的压差。详细内容参见上述方法实施例中步骤S101的相关描述，在此不再进行赘述。

比对模块102，用于判断压差是否超过预设压差阈值。详细内容参见上述方法实施例中步骤S102的相关描述，在此不再进行赘述。

告警模块103，用于若压差超过预设压差阈值则发出第一告警信息。详细内容参见上述方法实施例中步骤S103的相关描述，在此不再进行赘述。

本发明实施例提供的废气治理工艺的监测装置，用于执行上述实施例提供的废气治理工艺的监测方法，其实现方式与原理相同，详细内容参见上述方法实施例的相关描述，不再赘述。

图6和图7所示，示出了本发明实施例的一种废气治理工艺的监测设备，该设备包括压差传感器907、处理器901、存储器902、信号采集单元906、本地告警单元905、显示处理单元903和远程通信单元904。

其中，压差传感器907位于活性炭治理设备的进气口与排气口之间，且与信号采集单元906通信连接。用于检测活性炭治理设备进气口与排气口之间的压差数值，可采用包括但不限于OMEGA公司生产的PXM409-WDDIF压差传感器907、Alpha公司生产的model162压差传感器907。在本实施例中，还可以采用压力传感器监测压力，再进行计算达到同样的压差监测效果。

信号采集单元906与处理器901通信连接，信号采集单元906可设置为信号采集板卡，用于收集各个传感器采集到的压差、温度、湿度、电气等信号数据，并将信号数据发送至处理器901。

处理器901可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器901还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器902作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如上述方法实施例中的方法所对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器902中的非暂态软件程序、指令以及模块，执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。从而精确分析和判断治理设备工作状态是否正常，设备运行的主要技术参数是否符合要求，并将监测信息远传给相关环保执法管理机构和工业企业环保管理人员，及时、准确掌握活性炭治理工业的运行状态。

存储器902可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器901所创建的数据等，存储数据区必须满足能存储长达180天以上的在线监测数据。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器901。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网、本地局部短距离无线通信方式及其组合。

一个或者多个模块存储在存储器902中，当被处理器901执行时，执行上述方法实施例中的方法。

本地告警单元905、显示处理单元903和远程通信单元904均与处理器901通信连接。本地告警单元905用于响应处理器901发出的告警信息，从而进行包括但不限于声音、光线报警。显示处理单元903用于将报警信息、告警信息以及实时采集到的信号数据进行展示，方面用户实时查看、实时分析数据。远程通信单元904可选用4G或5G通信模块，用于将数据和报警信息发送到远程连接的云平台或客户终端，一方面便于远程告警，通知相关环保执法管理机构和工业企业环保管理人员，另一方面可以借助云计算技术对异常数据进一步分析和统计。

此外，在一个实施例中，本发明实施例的一种废气治理工艺的监测设备，还包括温度传感器908、湿度传感器909、颗粒物传感器911、用电信息采集器910。

其中，温度传感器908、湿度传感器909、颗粒物传感器911和用电信息采集器910均与信号采集单元906通信连接，温度传感器908和湿度传感器909位于活性炭治理设备的进气口处，用于采集废气的环境温度和环境湿度。颗粒物传感器911位于活性炭治理设备的排气口处，用于监测吸附饱和后脱附的粉尘质量。用电信息采集器910与活性炭治理设备末端风机连接，用于采集末端风机的电流、电压、功率等用电信息。使用上述传感器在线监测工业污染源VOCs活性炭治理设备，及时分析和评估活性炭治理工艺的VOCs治理净化效率。

其中，各传感器与信号采集单元906通信方式包括但不限于有线通信、无线通信及它们的组合。

其中，本实施例在活性炭治理设备上还设置有第一采样接口001和第二采样接口002，第一采样接口001安装于活性炭治理设备的进气口处，第二采样接口002安装于活性炭治理设备的排气口处，用于使技术人员从第一采样接口001和第二采样接口002处对气体进行抽样检测。

上述废气治理工艺的监测设备具体细节可以对应参阅上述方法实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (9)

1.一种废气治理工艺的监测方法，其特征在于，所述方法包括：

监测活性炭治理设备进气口与排气口之间的压差；

判断所述压差是否超过预设压差阈值；

若所述压差超过所述预设压差阈值则发出第一告警信息；

所述预设压差阈值通过如下方式获得：

监测活性炭治理设备在预设时间段内各个时刻的进气口VOCs浓度、排气口VOCs浓度、进气口与排气口之间的压差；

基于所述各个时刻的进气口VOCs浓度和排气口VOCs浓度计算各个时刻的活性炭净化效率；

基于各个时刻的活性炭净化效率与对应的压差拟合生成净化效率-压差关系曲线；

基于所述净化效率-压差关系曲线上的切线斜率分别确定预警点和告警点；

将预警点和告警点对应的压差分别设为预警阈值和告警阈值，并将所述预警阈值和告警阈值归属为所述预设压差阈值；

其中，所述预警点是所述净化效率-压差关系曲线上切线斜率的绝对值最大的点，所述告警点在所述预警点之后，所述告警点是所述净化效率-压差关系曲线上切线斜率的绝对值最小的点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于各个时刻的活性炭净化效率与对应的压差拟合生成净化效率-压差关系曲线之前，所述方法还包括：

监测活性炭治理设备末端风机的电气信息，并基于所述电气信息计算活性炭治理设备末端风机在各个时刻的实际工作风量；

利用各个时刻的所述实际工作风量对各个时刻对应的压差进行纠正。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

监测活性炭治理设备进气口各个时刻的温度和湿度，并基于所述进气口各个时刻的温度和湿度分别创建净化效率-温度关系曲线和净化效率-湿度关系曲线；

利用所述净化效率-温度关系曲线和所述净化效率-湿度关系曲线对所述净化效率-压差关系曲线进行修正；

所述利用所述净化效率-温度关系曲线和所述净化效率-湿度关系曲线对所述净化效率-压差关系曲线进行修正包括：根据拟合的温度-净化效率关系曲线和湿度-净化效率关系曲线建立不同温度和不同湿度条件下的修正步长表；如果温度和湿度发生变化，查询表中的修正步长对净化效率-压差关系曲线的形状进行调整。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

监测所述活性炭治理设备在所述预设时间段各个时刻的颗粒物浓度；

基于各个时刻的颗粒物浓度与对应的压差拟合生成颗粒物浓度-压差关系曲线；

将发出所述第一告警信息时对应的压差输入所述颗粒物浓度-压差关系曲线，得到目标颗粒物浓度，并利用所述目标颗粒物浓度更新所述第一告警信息。

5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于活性炭治理设备进气口的VOCs浓度、所述实际工作风量和预设日工作时间计算VOCs日排放量，并基于所述VOCs日排放量累计得到预设天数的VOCs总排放量；

根据活性炭治理设备中的活性炭质量和单位吸附能力计算所述活性炭治理设备在所述预设天数的总吸附能力；

当所述VOCs总排放量超过所述总吸附能力时，发出第二告警信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当发出所述第一告警信息或所述第二告警信息中的任何一个时，更换所述活性炭治理设备中的活性炭。

7.一种废气治理工艺的监测装置，其特征在于，所述装置包括：

压差监测模块，用于监测活性炭治理设备进气口与排气口之间的压差；

比对模块，用于判断所述压差是否超过预设压差阈值；

告警模块，用于若所述压差超过所述预设压差阈值则发出第一告警信息；

所述预设压差阈值通过如下方式获得：

监测活性炭治理设备在预设时间段内各个时刻的进气口VOCs浓度、排气口VOCs浓度、进气口与排气口之间的压差；

基于所述各个时刻的进气口VOCs浓度和排气口VOCs浓度计算各个时刻的活性炭净化效率；

基于各个时刻的活性炭净化效率与对应的压差拟合生成净化效率-压差关系曲线；

基于所述净化效率-压差关系曲线上的切线斜率分别确定预警点和告警点；

将预警点和告警点对应的压差分别设为预警阈值和告警阈值，并将所述预警阈值和告警阈值归属为所述预设压差阈值；

其中，所述预警点是所述净化效率-压差关系曲线上切线斜率的绝对值最大的点，所述告警点在所述预警点之后，所述告警点是所述净化效率-压差关系曲线上切线斜率的绝对值最小的点。

8.一种废气治理工艺的监测设备，其特征在于，包括：

压差传感器、处理器、存储器、信号采集单元、本地告警单元、显示处理单元和远程通信单元；

所述压差传感器位于活性炭治理设备的进气口与排气口之间，且与所述信号采集单元通信连接；

所述信号采集单元与所述处理器通信连接；

所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1-6任一项所述的方法；

所述本地告警单元、所述显示处理单元和所述远程通信单元均与所述处理器通信连接。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，还包括：温度传感器、湿度传感器、颗粒物传感器和用电信息采集器；

所述温度传感器、所述湿度传感器、所述颗粒物传感器和所述用电信息采集器均与所述信号采集单元通信连接，所述温度传感器和所述湿度传感器位于活性炭治理设备的进气口处，所述颗粒物传感器位于活性炭治理设备的排气口处，所述用电信息采集器与活性炭治理设备末端风机连接。