1. 方案情況簡介
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國環(huán)保形勢日趨嚴(yán)峻，各類亂排亂放、超排超放事件一直居高不下，嚴(yán)重破壞了人類賴以生存的環(huán)境，影響人民的日常生活和健康。
日前,在北京召開的“VOC排放控制研討會”上，環(huán)境保護(hù)部有關(guān)負(fù)責(zé)人呼吁，國家應(yīng)從政策、法律層面上控制VOC排放并提高相應(yīng)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)悉，目前我國已出臺10項(xiàng)相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，對有害物質(zhì)在產(chǎn)品中的限量進(jìn)行規(guī)定。VOC是揮發(fā)性有機(jī)化合物的簡稱，高濃度的VOC會對人體健康產(chǎn)生巨大影響。
目前，國家標(biāo)準(zhǔn)還在不斷修訂，對VOC的限制也越來越嚴(yán)格，以推動塑料行業(yè)向更環(huán)保的方向發(fā)展，加快與國際接軌的步伐。根據(jù)有關(guān)法規(guī)要求，對危險源進(jìn)行源頭識別和全過程控制，才能做到持續(xù)改進(jìn)，持續(xù)守法，為人類提供一個**的生產(chǎn)環(huán)境。
現(xiàn)在很多企業(yè)已經(jīng)響應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的標(biāo)準(zhǔn)和要求，對其生產(chǎn)過程排放的VOC氣體含量進(jìn)行整體監(jiān)控，以保證其排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，響應(yīng)節(jié)能減排的號召。
2. 方案配置介紹
2.1 VOC的檢測技術(shù)光離子化（PID）檢測器簡介
PID是一種光離子化檢測器，主要用來檢測濃度在1ppb-15000ppm數(shù)量級的低濃度揮發(fā)性有機(jī)化合物和其它的有毒氣體。PID是一個高度靈敏、適用范圍廣泛的檢測器。
傳統(tǒng)的VOC氣體檢測儀，一般采用催化燃燒的傳感器進(jìn)行檢測，此類傳感器對碳5以上的氣體反應(yīng)較緩慢，且容易造成傳感器中毒，而PID檢測器則很好的解決了此類問題，反應(yīng)快速，不存在中毒現(xiàn)象。因此，PID檢測器可以作為低至PPB級別的VOC氣體檢測儀。
PID使用了一個紫外燈（UV）光源將有機(jī)物分子電離成可被檢測器檢測到的正負(fù)離子（離子化）。檢測器捕捉到離子化了的氣體的正負(fù)電荷并將其轉(zhuǎn)化為電流信號實(shí)現(xiàn)氣體濃度的測量。當(dāng)待測氣體吸收高能量的紫外光時，氣體分子受紫外光的激發(fā)暫時失去電子成為帶正電荷的離子。氣體離子在檢測器的電極上被檢測后，很快與電子結(jié)合重新組成原來的氣體和蒸氣分子。PID是一種非破壞性檢測器，它不會”燃燒”或長久性改變待測氣體分子，經(jīng)過PID檢測的氣體仍可被收集做進(jìn)一步的測定。
理論上，所有的化學(xué)物質(zhì)都能被離子化，但是它們被電離所需要的能量是不同的。能夠轉(zhuǎn)移一個電子和電離一個化合物的能量叫電離能，用電子伏特（eV）作為計(jì)量單位。紫外燈所發(fā)出的能量也可以用電子伏特來計(jì)量。如果某種氣體的電離能低于燈發(fā)出的能量那么這種氣體將被電離。可以被PID檢測的*主要的氣體或揮發(fā)物是大量的含碳原子的有機(jī)化合物（VOC）。包括：
?芳香類：含有苯環(huán)的系列化合物，比如：苯、甲苯、乙苯、二甲苯等；
? 酮類和醛類：含有C=O鍵的化合物。比如：丙酮、丁酮(MEK)、甲醛、乙醛等；
? 胺類和氨基化合物：含N的碳?xì)浠衔铩１热纾憾野返龋?
? 鹵代烴類：如三氯乙烯(TCE)、全氯乙烯(PCE)等；
? 含硫有機(jī)物：甲硫醇、硫化物等；
? 不飽和烴類：丁二烯、異丁烯等；
? 飽和烴類：丁烷、辛烷等；
? 醇類：異丙醇(IPA)、乙醇等。
除了上述有機(jī)物，PID還可以測量一些不含碳的無機(jī)化合物氣體，如：
?氨；
?半導(dǎo)體氣體：砷化氫（砷烷）、磷化氫（磷烷）等；
?硫化氫；
?氮氧化物；
?溴和碘；
2.2無線VOC氣體探測系統(tǒng)方案概述
本方案由蘇州申貝儀器有限公司設(shè)計(jì)編寫。
本方案的建設(shè)目標(biāo)是利用我公司成熟的氣體檢測儀器和**的工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、變送器技術(shù)以及自動控制等應(yīng)用技術(shù)，對廠界內(nèi)的VOC氣體進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測信息從采集、傳輸、處理、分析、輸出、共享等全過程的數(shù)字化管理。系統(tǒng)除了滿足目前氣體濃度監(jiān)測監(jiān)控要求外，還預(yù)留了多種有毒氣體傳感器及輻射傳感器擴(kuò)展及廠區(qū)統(tǒng)一調(diào)度、預(yù)警預(yù)報功能，一旦全部系統(tǒng)完善，將形成廠區(qū)完整的監(jiān)測、監(jiān)控、預(yù)警、預(yù)報體系，以信息化推動廠區(qū)有害氣體監(jiān)控業(yè)務(wù)與應(yīng)急響應(yīng)水平，**提升**生產(chǎn)與突發(fā)事故的應(yīng)急處理能力。
本方案主要包括整個系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)內(nèi)容、系統(tǒng)框架、系統(tǒng)實(shí)際安裝工程量及后期運(yùn)行維護(hù)等，涵蓋了系統(tǒng)開發(fā)、安裝、測試、試運(yùn)行、培訓(xùn)等全過程。
2.3無線VOC檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
在用戶指定監(jiān)測地點(diǎn)（盡量選擇合理的，適合安裝、調(diào)試、后期維護(hù)的位置）安裝無線VOC氣體檢測箱，將無線VOC檢測儀固定在檢測箱內(nèi)，樣品氣體從箱體外部經(jīng)過采樣預(yù)處理系統(tǒng)到達(dá)無線VOC檢測儀，檢測儀輸出的數(shù)據(jù)信號通過無線傳輸進(jìn)入遠(yuǎn)端中央控制室的數(shù)據(jù)采集接收系統(tǒng)軟件。無線VOC檢測儀采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，性能優(yōu)良，防護(hù)等級高，無線信號傳輸可靠，有效距離可達(dá)3-5公里，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)輸、安裝方便。同時采樣預(yù)處理系統(tǒng)能夠有效的去除多種干擾因素，保證檢測儀的正常檢測不夠干擾。
在遠(yuǎn)端的中央控制室的電腦安裝有SENBE專用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件，配套大功率無線接收器，24小時不間斷采集分析現(xiàn)場VOC檢測儀器的數(shù)據(jù)，可生成譜圖及報表形式，供二次使用。同時軟件還可以提供數(shù)據(jù)超標(biāo)報警，大容量數(shù)據(jù)存儲，GPS定位功能（選配）。 整個系統(tǒng)的檢測點(diǎn)位可自由選擇，*大可達(dá)到64位同時檢測，滿足后期用戶的擴(kuò)展。
2.4無線VOC檢測系統(tǒng)設(shè)備組成
2.4.1 無線VOC氣體檢測箱
無線VOC氣體檢測箱由申貝無線VOC檢測儀、前處理裝置（粉塵過濾裝置、水汽過濾裝置），無線發(fā)射裝置，外部防雨箱等幾部分組成。
申貝無線VOC檢測儀是一款具有遠(yuǎn)距離無線數(shù)據(jù)傳輸功能的復(fù)合式氣體檢測儀，儀器所有的檢測數(shù)據(jù)包括傳感器的類型、傳感器的檢測值、報警數(shù)據(jù)等均可以通過內(nèi)置的無線發(fā)射裝置，在3-5公里的范圍內(nèi)實(shí)時傳輸至遠(yuǎn)端接受裝置。儀器自帶大容量鋰電池，可連續(xù)工作24小時，保證隨時攜帶使用，同時可以外接市電實(shí)現(xiàn)全天候連續(xù)監(jiān)測使用。主機(jī)*多可以安裝5個傳感器，包括可燃?xì)怏w，有毒氣體，氧氣等，為用戶今后的使用擴(kuò)展提供了可能。
樣品前處理裝置是針對一些多雨潮濕地區(qū)，以及灰塵污染嚴(yán)重的環(huán)境，為了保障檢測儀器在這些特殊的條件下，可靠地長期穩(wěn)定的運(yùn)行，減少檢測的誤差和維修維護(hù)次數(shù)而必須采取的處理方法。前置處理手段基本思路是：根據(jù)儀器對環(huán)境條件的要求，減少水汽的影響, 即除濕干燥手段。減少灰塵的影響，即采用過濾技術(shù)。
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除塵方法：我們采用除塵過濾器進(jìn)行除塵，可濾除0.5微米以上的灰塵，同時，這種過濾器也有一定的除濕功能，保證到達(dá)儀器的樣氣干燥清潔
?
除濕方法：我們將采用干燥劑吸濕除濕技術(shù)， 通過管路（采樣管路）將采集到的樣氣經(jīng)除濕過濾器去除水汽。這樣，樣氣中的濕度就會降低到滿足儀器要求的濕度范圍內(nèi)（0-95%RH無凝露）。
外部防雨箱采用室外型防水接線箱，下部采用固定式框架設(shè)計(jì)，檢測高度根據(jù)檢測標(biāo)準(zhǔn)及客戶需要調(diào)整。
2.4.2 便攜式多功能網(wǎng)關(guān)
便攜式多功能網(wǎng)關(guān)是一種高集成度的便攜式調(diào)制解調(diào)器，它為遠(yuǎn)程的檢測儀提供長距離的無線通信。多種工作模式可選，包括遠(yuǎn)端發(fā)射，中繼及控制室接收。同時可以選配大功率增益天線，去除信號衰減造成的數(shù)據(jù)丟失。
便攜式多功能網(wǎng)關(guān)還可以與RAE的便攜式儀表配套使用，自帶鋰電池可連續(xù)工作18小時，在長期監(jiān)測的情況下，可直接與市電連接使用。
2.4.3 實(shí)時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控軟件
實(shí)時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控軟件是我們*新開發(fā)的產(chǎn)品，它集數(shù)據(jù)采集，存儲，報警提示等功能。一套軟件*多可實(shí)時接入64臺設(shè)備。
3. 方案的實(shí)際安裝工程量
采用無線VOC檢測方案，實(shí)際安裝只有檢測現(xiàn)場防雨箱的安裝定位，其余設(shè)備都是可移動式的設(shè)備。用戶在長期監(jiān)測的過程中，將主機(jī)固定在防雨箱內(nèi)即可。若需要攜帶儀器去其他檢測點(diǎn)做短期檢測，僅僅需要將主機(jī)從防雨箱內(nèi)取出，使用鋰電池供電的主機(jī)可以滿足使用24小時。
在控制室內(nèi)的數(shù)據(jù)接收端，用戶僅僅需要打開無線接收裝置及電腦上的軟件，就可以查看到廠區(qū)內(nèi)所有監(jiān)測點(diǎn)位的實(shí)時VOC檢測數(shù)據(jù)。
4. 方案的后期維護(hù)成本
采用無線VOC檢測方案，為后期的運(yùn)行維護(hù)提供了很大的便利性，在后期的使用過程中，用戶只需要定期的更換防雨箱內(nèi)的粉塵及濕度過濾器，PID傳感器的正常使用壽命可以達(dá)到3-5年，甚至更長時間。在使用過程中如果某一臺檢測設(shè)備出現(xiàn)故障，軟件終端會自動提示用戶出現(xiàn)故障的儀器ID，用戶可以很方便的從軟件終端查看到是哪一臺儀器出現(xiàn)了問題，及時的返回廠家進(jìn)行維護(hù)。
在后期對儀器的定期維護(hù)中，用戶可以自行對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)操作，在某些不便于操作的場所，用戶可以將主機(jī)帶回實(shí)驗(yàn)室再進(jìn)行維護(hù)，不需要采用什么特殊的工具就可以完成上述工作。
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