艾克赛普Ac-8900系列空气质量监测系统测试方案
2014-04-01
第一部分
空气质量监测指标：
长沙艾克塞普仪器设备有限公司首席工程师Tony Le 针对目前大气污染防治需求，根据《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996）、《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB 16889-1997）、《环境空气质量标准》（GB 3095-1996），选用具有代表性的在线环境监测指标，其中对环境大气监测指标包括：可吸入颗粒物、二氧化硫和二氧化氮；各设施具体监测指标见表1。设计出一套整体的大气环境监测方案。 电话：0731-84284278 传真: 0731-84284378。
表1 各设施具体监测指标
| 设施名称 | 监测指标 | |
| 空气污染物名称 | 气象条件参数 | |
| 空气质量监测站 | 可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧等监测参数 | 风速、风力、温度、湿度、大气压力等监测参数 |
表2 环境大气监测仪要求
| 监测项目 | 设施名称 |
标准限值 （国标、地标） |
最低检测限 | 测量范围 |
| 可吸入颗粒物PM2.5 PM10 |
空气质量 监测站 |
1.0mg/m3 | 0.001 mg/m3 | 0-10 mg/m3 |
| 二氧化硫 | 0.005 mg/m3 | 0.001 mg/m3 | 0-10 mg/m3 | |
| 二氧化氮 | 0.005 mg/m3 | 0.001 mg/m3 | 0-10 mg/m3 | |
| 一氧化碳 | 0.01 mg/m3 | 0.01 mg/m3 | 0-50 mg/m3 | |
| 臭氧 | 0.003 mg/m3 | 0.001 mg/m3 | 0-5 mg/m3 |
城市级大气环境在线监测系统项目方案
一．项目概述
环境保护监测先行，自动化、信息化是做好环境监测的前提和保障。在地方经济迅速发展的同时、各地区不断出现不同程度的水、气、噪声等环境污染事件，严重影响了人们的生活质量，阻碍了当地经济的持续发展。随着国家制定的各种环境保护政策及法规的颁布实施，各级地方政府在直辖区内的环境治理日益重视的同时，加大了对环境监测的投资力度，各地区陆续规划安装了大气环境质量监测地面站，实施城市空气质量预报。
CPR-城市级污染源远程网络自动监测系统是对城市空气质量评定指标进行实时监测的系统设施，为我公司自主创新研发，生产的专利产品。本系统依据环保检查用户的要求，可同时对SO2，NO2，O3，CO和可吸入颗粒物进行监测，实现五位一体或多位监测。监测的数据实时传送到空气质量监测管理办公室，管理人员可通过监测终端系统动态数据，实现数据的实时监测；监测系统数据库可对监测指标的日平均值、月平均值及年平均值及污染指数进行统计，生成时报、日报、周报、月报、年报等，并可保存数据或打印输出。根据历史记录数据和分析结果预测、预报辖区环境污染状况及发展趋势，为有效控制辖区内环境状况提供科学依据。
本项目于2003年获科学技术部科技型中小企业创新基金立项，并顺利通过项目验收， 2005年获北京市火炬计划项目，并通过了国家级计量器具的认证 （CMC认证）。本系统吸取了国际上成熟的电子技术和网络通讯技术，监测指标符合国家对城市环境空气自动监测系统的各项技术指标要求，所采用的监测原理属国内首创，可替代同类进口产品，是开展城市环境空气自动监测的理想设备。
本空气质量监测系统在断电情况下，监测仪可保障8小时连续工作，监测站内配有备用电源（UPS）,可保证全系统正常工作；系统安装方便，维护便捷，费用低；监测站占地面积及空间小，能耗低，符合国家建设集约型社会的总体规划；针对本项目用于花园式建设布局的环保监测而言，由于监测站整体体积小，外观精美，不会对室外整体景观的规划设计带来负面影响。在技术上可为用户实现软件升级及二次开发，以满足政府对未来空气质量监测的新要求。我公司全体员工将通过不懈的努力，为我国环保事业作出贡献。
二.项目系统介绍
1. 系统概述
CPR系列城市级大气环境监测系统通过在城市均布点设置子站（子站数量根据当地情况而定），安装在线式环境监测设备。监测数据实时传送到当地环保监控中心；中心可通过系统实时监测终端监测辖区内分布的各点在线监测设备的实时动态数据，并及时记录；建立监测系统数据库，根据历史记录数据和分析结果预测、预报辖区环境污染状况及发展趋势，为有效控制辖区内环境状况提供科学依据。
系统将在环境监控中心安装一个视频显示屏及建立一个显示控制系统，该系统可满足科技园区政务公示及辖区环境监测数据、信息实时发布的需要。
CPR系列环境空气质量自动监测系统是以自动监测仪器为核心的自动监测系统。系列环境空气自动监测系统是基于干法仪器的生产技术，利用定电位电解传感器原理，结合国际上成熟的电子技术和网络通讯技术研制、开发出来的最新科技产品。该系统符合国家对城市环境空气自动监测系统的各项技术指标要求，国产化程度高，具有较强的实用性和理想的性能价格比，可替代同类进口产品，是开展城市环境空气自动监测的理想仪器。
2. 系统组成
● 大气污染物: SO2监测仪、NO2监测、一氧化碳、臭氧及PM10（可吸收颗粒物）监测仪。
● 气象污染物:风速、风力、温度、湿度、大气压力等监测参数。
● 现场校准系统： 包括多种标准气体、一套气体标定装置。
● 监测站：可连续自动采集大气污染监测仪、现场校准的数据及状态信息等。并进行预处理和贮存，反馈到环保空气质量监测管理办公室。
● 采样系统： 由采样头、总管、支路接头、抽气风机、排气口等组成。
● 数据采集系统（即远程数据通讯设备）：直接使用无线PC卡（支持GPRS）。
● 条件保证设备： 站房等其它硬件设施。
系统组成图
3. 性能特点：
● 结构设计合理，亦可作为便携式仪器使用，也可自动在线连续监测；
● 可以同时监测气体参数和可吸入颗粒物，并在屏幕上显示出检测值；
● 当作为便携式仪器使用时，可连续自动采样自动分析，摒弃了试剂配置→现场采样→实验室分析的传统操作及大气采样器；
● 采用进口高灵敏度的传感器，响应速度快，分辨率高，线性好，检测下限可达ppb级；
● 测量浓度值可以实现mg/m3、ppm、ppb单位的切换，同时有动态图象显示；
● 采用大屏幕图形液晶显示，可直观动态显示各种检测数据、图形、仪器工作状态，提供全中文菜单和友好的人机对话界面；
● 应用单片机技术和网络通讯技术相结合，采用数据存储功能，不仅可提供方便的数据查询方式；还可以通过USB接口将数据转存至计算机，利用配套的上位机软件自动计算日平均值、月平均值、污染指数、生成各种图形数据标，并进行打印；
● 采用机内锂电池供电或外接交流市电供电方式，如果外电源断电后，设备内的电池可供仪器可连续工作8小时；
● 性能稳定、精确度高、操作方便、易于维护，具有掉电保护功能。
● 应用领域：城市大气环境监测、企业环境监测、工厂厂区无组织排放污染气体监测、
应急监测环境评价监测。
4. 技术创新点
本项目的主要技术创新点是：环境（空气）监测的测量方法，电化学传感器的成功应用，并通过成功的运用数学处理技术，经过不断的摸索和研究，取得了本项目的技术成果。
（1）环境气体测量技术方面：在进行环境测评时首次将现场气体采样和采样数据分析同时进行，能及时将采样气体进行分析得出实时数据，更快更准的分析当前的空气质量，使数据更实时更可靠。弥补了传统的测量方式（气体采样和数据分析空间隔离）的实时性差，误差大的不足。
将采集和分析集为一身，使用非常方便。从而使环境监测工作简单化，更利于环境测评的推广。
（2）电化学方面：采用电化学传感器，应用于大气中二氧化硫和二氧化氮的监测，在国内属首创。并通过大量的实验有效的解决了传感器的零点漂移问题。并通过大量的测试实验，解决了温度，湿度，压强对传感器的影响。从而解决了繁琐的实时标定，省去了配套的实时标定设备，使仪器更灵巧。在监测过程中该系统灵敏度好、精度高，测量下限能达到PPB级。
（3）在数据分析（统计推断）方面：通过对大量数据的分析处理，有效的排除了干扰气体对传感器的影响。并通过长时间的实验，有效解决了交叉干扰问题，使采集数据更准确。并采用相应的数学模型有效的识别被测气体特征，使分析数据结果更准确。
（4）其他创新点：
a.仪器结构设计合理，体积小型化，也可当作便携仪器使用，应用计算机技术可自动连续测量，能储存30天的日均值，最大值肯最小值，及发生的时间，7天的瞬时值。液晶显示读数，配有充电电池，可连续测量6-8小时。
b.采用选择性极强的气体过滤器，使电化学传感器测量微量气体变成现实；通过安装不同类型的气体检测探头，能测定多种气体成分。
c.应用本系统时可在若干个经优化布点的监测子站内使用本项目产品，组成的监测网络，对较大区域内的空气污染状况且有较好的空间分辨率。
d.系统是实时工作的，可通过远程通讯（根据具体需要增加本功能），迅速及时地掌握某区域内空气污染的实时状况具有较好地时间分辨率。
e.系统具有自动校准系统，是在严格的质量控制程序下运行的，所得数据具有较好的可比性和可追溯性。
f.系统是长期连续工作的，不但可获得大量数据，而且可得出某区域内的污染变化规律，为污染预测预报、环境评价提高详实可靠的技术依据。
g.具备可扩展性，只要更换系统中的过滤器和传感器，即可扩展成多种气体检测设备，既可作为固定式设备，又可改成便携式的；既可检测单一气体的，又可检测多种气体的，适应市场的多样化要求。
5. 项目产品技术性能水平比较
每年运行电费：进口及同类光学自动站12000元，CPR自动站每年6000元。
| 测量对象 | 进口空气质量监测系统 | 环境空气质量（干法）自动监测系统 |
| SO2 |
测量原理：紫外荧光法 检测范围：0～20mg/m3 检测下限：0.006mg/m3 重复性： ≤1％F.S 精度： ≤1％F.S 工作方式： 连续 数据处理： 自动 系统寿命： 约10年 |
测量原理：电化学传感器法 检测范围：0～20mg/m3 检测下限：0.003mg/m3 重复性： ≤1％F.S 精度： ≤1％F.S 工作方式： 连续 数据处理： 自动 系统寿命：至少15年 |
| NO2 |
测量原理：化学发光法 检测范围：1～20mg/m3 检测下限：0.004mg/m3 重复性： ≤1％F.S 精度： ≤1％F.S 工作方式： 连续 数据处理： 自动 系统寿命： 约10年 |
测量原理：电化学传感器法 检测范围：0～10mg/m3 检测下限：0.002mg/m3 重复性： ≤1％F.S 精度： ≤1％F.S 工作方式： 连续 数据处理： 自动 系统寿命：至少15年 |
| O3 |
测量原理：光学方法 检测范围：0～2mg/m3 检测下限：0.003mg/m3 重复性： ≤1％F.S 精度： ≤1％F.S 工作方式： 连续 数据处理： 自动 系统寿命： 约10年 |
测量原理：电化学传感器法 检测范围：0～5mg/m3 检测下限：0.002mg/m3 重复性： ≤1％F.S 精度： ≤1％F.S 工作方式： 连续 数据处理： 自动 系统寿命：至少15年 |
| CO |
测量原理：光学方法 检测范围：0～20mg/m3 检测下限：0.1mg/m3 重复性： ≤1％F.S 精度： ≤1％F.S 工作方式： 连续 数据处理： 自动 系统寿命： 约10年 |
测量原理：电化学传感器法 检测范围：0～50mg/m3 检测下限：0.01mg/m3 重复性： ≤1％F.S 精度： ≤1％F.S 工作方式： 连续 数据处理： 自动 系统寿命：至少15年 |
| PM2.5 |
测量原理：β射线法 检测范围：0～10mg/m3 检测下限：0.001mg/m3 精度：≤2％F.S 工作方式：连续/自动 系统寿命：约10年 |
测量原理：激光散射法或β射线法 检测范围：0～10mg/m3 检测下限：0.001mg/m3 精度：≤2％F.S 工作方式：连续/自动 系统寿命：约10年 |
（1）气体检测部分工作原理
本仪器采用高灵敏度电化学传感器原理，结合单片机技术和网络通讯技术，可以连续监测大气层中的SO2、NO2、O3、CO、H2S、NH3、HF气体，全面显示需要的测量数据。首先由抽气泵将环境空气通过过滤器，经流量调节器后分别以300ml/min的流量送到传感器气室，通过传感器时所产生的信号经放大、A/D转换后，由微处理器进行采集、计算、数据处理，产生浓度结果数据，同时保存数据结果或通过RS485串行接口送至信息中心。
对于空气中微量气体的检测，不同气体之间的交叉干扰尤其突出，如处理不好，对测试结果会产生极大的影响。我们采用了两项关键技术解决了此问题：一是采用面对环境空气质量专用传感器；二是使用选择性合适过滤器，由此使本系统监测结果准确、可靠。
（2）气体传感器的工作原理
传感器通常由三个电极构成，其中最主要的是工作电极。它通常是用一种具有催化活性的金属，例如：铂，将其喷镀在一种透气但是憎水的膜上做成。被测量的气体扩散透过多孔的膜在其上进行氧化或还原反应。其反应的性质以工作电极的热力学电位和分析气体的（氧化还原）性质而定。氧化还原反应中参加反应的电子，流向（还原）或流出（氧化）工作电极，通过外电路成为传感器的输出信号。为了氧化还原反应得以进行，工作电极的热力学电位是一个极为重要的因素。参考电极则是为了提供电解中的工作电极具有一种稳定的电位而设。参考电极通常需要保护，使之不暴露在样气中，这样参考电极的热力学电位就总是具有同一数值保持稳定。此外，参考电极不允许有电流需要的第二电极，它的作用主要是允许电子进入或流出传感器内部。
控制工作电极电位和将信号电流转换为电压信号的电路称之恒电位电路（或恒电位器）。工作电极的工作信号需经运放U2转换为电压信号。电路同时保持工作电极的电压使之处于其偏压Vbias之值。参考电极电位与一个经过仔细选择的稳定的输入电压Vbias比较后，线路中运放U1在对电极产生一电压信号，其大小正好是产生一个与工作电极电流相等相反的电流信号。同时恒电位电路使工作电极与参考电极之间保持一恒定的电位差（电压）。
（3）定电位电化学测量法的具体方法与原理
该仪器所用的传感器是电化学传感器（恒电位电解法），其结构见下图：
参考电极RE 。 。 对电极CE
AD590温度 。
传感器电极 。 。 工作电极WE
电化学传感器有三个电极，在工作电极与参比电极之间加上预先给定的极化电压，然后，将气体样品通过透气性薄膜使其中的待测成分作用电极表面，进行电化学反映，由此而来所产生正比被测气体在传感器中发生如下反应：
SO2+2H2O ——→ SO2-4 + 2e
NO2+H2O ——→ NO-2 +2H+ +e
CO+ H2O ——→ CO2 +2H+ +2e
无论采用上述那种方式都将根据下式的电解电流求得待侧气体成分的浓度。
F ╳ A ╳ D ╳ C
I = N ╳
E
式中： I：电解电流（安培）
A：气体扩散的面积（平方厘米）
N：每摩尔气体的电子数
D：扩散系数
E：扩散层的厚度（厘米）
C：被测气体浓度（摩尔/毫升）
F：法拉第常数
由传感器产生的电流I，经转换电路变换成所要求的标准信号，并在LED上显示出结果。
（4）可吸入颗粒物检测部分工作原理
采用激光光源，质量浓度转换系数不受颗粒物颜色的影响，内装光学标准散板,确保仪器高稳定性。仪器设计了可更换的粒子切割器，实现了PM10、PM5、PM2.5、TSP多种粒子分离切割器兼容。在线滤膜采样器，实现了连续监测粉尘浓度与滤膜采样兼容，可以分析所收集到颗粒物的成份以及求出该场所的质量浓度转换系数K值。设计了恒流控制器，确保采样流量恒定，切割曲线的正确。 具有特别的保护气幕，避免了粉尘对仪器核心部件—光学系统的污染，确保仪器高可靠性通过计算机软件实现仪器零点自动调节，提高了仪器测量精度，方便了用户使用。
控制流程图
仪器的组成：1、采样，2、信号转换，3、信号处理，4、控制，5、存储，6、输出，7、电源
气路部分：该部分由2个进气管路，过滤器，泵，传感器，流量调节器组成。其作用是由泵将待测气体通过过滤器，采来送至传感器，然后通过流量调节器排出尾气。
信号转换部分：该部分由气体传感器和温度传感器组成，其功能是将被测物浓度变成电信号。
信号处理部分：该部分由信号变换和控制两部分组成。
信号变换：由气体传感器和温度传感器产生的电信号较小，并且和要求输出的信号不成比例关系，必须经放大后才能得到标准输出信号及控制信号。信号经处理后，输出模拟信号0-2V（根据用户要求可改变）。数字信号ppb或ug/m3供面板LED显示，温度信号经变换后供控制和计算用。
控制部分：由于传感器信号的输出与温度有关系，该仪器为提高准确度设计了温度控制装置，根据传感器的温度变化即调整制冷和制热系统，保证了传感器的最佳使用状态。控制部分还包括电源保护，开关，泵及标校整定电位趋，其作用是保证系统安全可靠。
输出部分：该部分由模拟信号输出和LED 数字输出两部分组成。
7. 监测参数及性能指标
二氧化硫参数表
| 序号 | 项 目 | 性能指标 | 说 明 |
| 1 | 测量范围 | 0-5ppm,0-10ppm | |
| 2 | 分辨率 | 1ppb | |
| 2 | 24小时零漂 | 2ppb | |
| 3 | 24小时跨标漂 | <2ppb | |
| 4 | 气体流量 | 300ml/min | 恒流泵控制 |
| 5 | 线性度 | 各点最大误差<5ppb | 在100ppb、200ppb、300ppb、400ppb、500ppb中不少于4点和零点进行校对。 |
| 6 | 响应时间 | T90≤1min | |
| 7 | 控制 | 微机控制,内部自行诊断,自动校零,显示运行参数,来电自动启动. |
二氧化氮参数表
| 序号 | 项 目 | 性能指标 | 说 明 |
| 1 | 测量范围 | 0-5ppm,0-10ppm | |
| 2 | 分辨率 | 1ppb | |
| 2 | 24小时零漂 | 2ppb | |
| 3 | 24小时跨标漂 | <2ppb | |
| 4 | 气体流量 | 300ml/min | 恒流泵控制 |
| 5 | 线性度 | 各点最大误差<5ppb | 在100ppb、200ppb、300ppb、400ppb、500ppb中不少于4点和零点进行校对。 |
| 6 | 响应时间 | T90≤1min | |
| 7 | 控制 | 微机控制,内部自行诊断,自动校零,显示运行参数,来电自动启动. |
一氧化碳参数表
| 序号 | 项 目 | 性能指标 | 说 明 |
| 1 | 测量范围 | 0-50ppm,0-10ppm | |
| 2 | 分辨率 | 10ppb | |
| 2 | 24小时零漂 | 4ppb | |
| 3 | 24小时跨标漂 | <5ppb | |
| 4 | 气体流量 | 300ml/min | 恒流泵控制 |
| 5 | 线性度 | 各点最大误差<5ppb | 在100ppb、200ppb、300ppb、400ppb、500ppb中不少于4点和零点进行校对。 |
| 6 | 响应时间 | T90≤1min | |
| 7 | 控制 | 微机控制,内部自行诊断,自动校零,显示运行参数,来电自动启动. |
臭氧参数表
| 序号 | 项 目 | 性能指标 | 说 明 |
| 1 | 测量范围 | 0-5ppm,0-10ppm | |
| 2 | 分辨率 | 2ppb | |
| 2 | 24小时零漂 | 2ppb | |
| 3 | 24小时跨标漂 | <2ppb | |
| 4 | 气体流量 | 300ml/min | 恒流泵控制 |
| 5 | 线性度 | 各点最大误差<5ppb | 在100ppb、200ppb、300ppb、400ppb、500ppb中不少于4点和零点进行校对。 |
| 6 | 响应时间 | T90≤1min | |
| 7 | 控制 | 微机控制,内部自行诊断,自动校零,显示运行参数,来电自动启动. |
可吸入颗粒物(PM10)参数表
| 序号 | 项 目 | 性能指标 | 说 明 |
| 1 | 测量范围 | 0-10mg/m3 | |
| 2 | 分辨率 | 0.001mg/m3 | |
| 2 | 颗粒物捕获率 | 99.9% | |
| 3 | 重复性 | ±2%F.S | |
| 4 | 气体流量 | 600ml/min/16.7L | 恒流泵控制 |
| 5 | 响应时间 | T90≤1min | |
| 6 | 控制 | 微机控制,内部自行诊断,显示运行参数,来电自动启动. |
气象系统
CPR-XYZ06型地面遥测气象仪，既可进行常规地面温度、湿度、气压、风向、风速、五个基本气象要素的自动观测，也可根据用户需要增加特种传感器，进行云、能见度、天气现象等气象观测。CPR-XYZ06型地面遥测气象仪，适应各种自然环境条件下使用，可广泛应用于气象、环保、林业、水利等环境监测。
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室外部分
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气压传感器
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数据预处理器 |
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UPS电源
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专用计算机 数据处理软件 |
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风向传感器
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风速传感器
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温湿度传感器
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室内部分
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测量范围：-50～+50℃
传 感 器：铂电阻Pt100
准 确 度：±0.2℃（0～50℃）；±0.3℃（-50～0℃）
分 辨 力：±0.1℃
湿度
测量范围：10%～100%RH
传 感 器：湿敏电容
准 确 度：±3%RH（<80%RH）；±5%RH（>80%RH）
分 辨 力：1%RH
气压
测量范围：500～1070hpa（任取其中200hpa的量程）
传 感 器：振动筒式数字气压传感器
准 确 度：±0.4 hpa
分 辨 力：±0.1 hpa
风速
测量范围：0～60m/s
传 感 器：三杯式风速传感器
准 确 度：±(0.3+0.03V)m/s (V实际风速)
分 辨 力： 0.1 m/s
启动风速：≤0.5 m/s
距离常数：<3 m
风向
测量范围：0～360°
传 感 器：风标
准 确 度：±3°
分 辨 力：3°
距离常数：≤1.5 m
雨量
测量范围：累计雨量（雨强<4mm/min）
传感器种类：翻斗式雨量传感器
准确度：±0.4 mm（<10mm）；±4%（ >10mm）
分辨力： 0.1 mm；
主要技术说明
温、湿度传感器
温度传感器使用Pt100铂电阻，测量电路使用数据采集器内的测量电桥，采用四线制式，激励电流为1.2mA。
湿度传感器敏感器件为湿敏电容，环境湿度的变化引起电容容量的变化，经转换电路转换为0～1V的电压输出，对应0～100%RH，灵敏度10mV／1％。
振动筒式数字气压传感器
振动筒式数字气压传感器结构和电路如图3-1和图3-2所示。激励放大器加电后，在换能片上形成脉动力，从而引起筒壁变形，使敏感圆筒以低振幅的谐振频率振动，筒壁位移被换能片感受，通过电路相移、放大再反馈到换能片，产生激振力，敏感圆筒迅速进入大幅度谐振状态，并以一定的振形维持振荡。
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感温二极管
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气压电路板
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气压联接头
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真空腔
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换能片
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敏感元件
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外筒
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基座
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压力入口
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接防雷板
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接口转换板
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图3-1振筒式数字气压传感器结构示意图
当被测压力进入敏感圆筒内腔时，沿轴向和径向张紧的圆筒钢度发生变化，从而改变了圆筒的谐振频率，由此检测出不同的气压值。气压频率信号f和温度电压信号经气压数字电路处理后，输出气压数字信息，经过制式转换，直接送入数据预处理器主板。本气压传感器由一个温度敏感元件和两个运放及若干电子元件共同构成温度监测电路，在外界环境温度变化时，该电路输出一个对应的电压值。
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整形
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温度补偿
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图3-2 振动筒式数字气压传感器电路框图
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风向风速传感器
风向感应器为单板风标，当风标转动时，带动七位的格雷码盘，对应于每一位的发光二极管和光敏三极管将风标的角位移转换成相应的格雷码。
风速传感器采用三杯式感应器，风杯由碳纤维增强塑料制成。
有关风向、风速传感器详细资料请参阅《EC9－1型高动态性能测风传感器使用手册》。
雨量传感器
雨量传感器为翻斗式遥测雨量传感器，主要由承水器、上翻斗、计量翻斗、计数翻斗和调节螺钉、干簧管等组成。其工作过程是：雨水由承水口汇集，进入上翻斗，上翻斗的作用是使降水强度近似大降水强度，然后进入计量翻斗计量，计量翻斗翻动一次为0.1毫米降水量，随之雨水由计量翻斗倒入计数翻斗。
CPR-X型地面遥测气象仪系统构成图
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风向传感器
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温湿度传感器
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雨量传感器
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风速传感器连接电缆
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风向传感器连接电缆
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避雷针
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温湿度传感器连接电缆
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雨量传感器连接电缆
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遥测电缆
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专用计算机
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数据预处理器
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RS232电缆
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数据采集器
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UPS电源
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电源连接电缆
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电源连接电缆
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CPR-X型地面遥测气象仪，供电电源为市电220V，供电能力应大于1KW。在市电220V±33V范围内本遥测气象仪均能正常工作。室外设备是由室内数据预处理器通过遥测电缆供电，供电电压为直流15V。
设备检查
CPR-X型地面遥测气象仪，安装前应开箱检查设备的完整性，其配套部件和数量应与随机提供的装箱清单相符，如有不符请立即与设备供应商联系。
CPR-X型地面遥测气象仪，标准配置的遥测电缆长度为100m，用户可根据室内外设备安装距离，选用100m～300m的遥测电缆。
空气质量监测仪其它性能指标：
工作温度： 5-40ºC
存储温度： -20-40ºC
工作湿度： ≤15%-85%RH非冷凝
精 度： ±2%F.S
线 性： ±2%F.S
零 漂： ±2%F.S
量程零漂： ±2%F.S
响应时间： <150s
传感器工作寿命： >2年
采样流量： 300ml/min
采样方式： 泵吸式
供电方式： 机内锂电池供电（3.6V*3）
外接交流电供电(AC220V 50Hz 1.0A)
通讯接口 RS485
电池充电时间： 10 小时
电池工作时间： 连续 8小时
整机重量： 15kg
外形尺寸： 300 x 260 x 490mm
仪器尺寸图
8. 采样系统
该系统包括气体采样探测管、低吸附恒流气体采样泵、低吸附气体导管、与仪器的气体接口装置组成。保证了被测气体的组分客观真实、滞留时间短（小于20秒）。采样管长度可伸缩或根据客户要求定制。
9. 多点校准仪（高精度配气仪——自主研发产品）
● 特点及用途
CPR-001型高精度配气仪是微处理器控制的数字化配气系统，是一种高精度、高分辨率的气体稀释系统，该仪器的配气技术和所有配件全部为美国公司提供。它适用于计量中心、工厂、实验室、科研等单位使用标准气体标定仪器，校准气体、分析仪器标气的样品制备，其精度远远高于其它同类型的配气系统。CPR-001型高精度配气仪的配气比可在0-100%范围内连续可调。CPR-001型高精度配气仪可以单独操作，也可以与微机联用，该系统配气有与微机通讯的并行口与串行口（注：目前因配套的软件正在升级过程中，因此暂不能实现电脑控制）。手动使用时用户可以非常容易地操作键盘上几个键来得到自己所需要的气体浓度。
● 工作原理
CPR-001型高精度配气仪采用高速三通电磁阀在微处理器控制下，以设定的配气比例输出连续、稳定的标准气体浓度。
● 技术指标
配 气 比： 0～100%
最小配气比率：标准气源浓度的1%
输出流量：700ml/min(如果需要控制在500ml/min,那么在标气输出口配一个流量计)
示值误差： ±1% 线 性： ±1%
重 复 性： ±1% 供电电源： 220V AC，50Hz
直流稳压电源：12V DC/800mA 工作温度： 0～50℃
仪器最大内压：5Pig (34KPa) 重 量： 1.8Kg
尺 寸：76×165×203mm
零气发生器
零气发生器是为环境空气自动监测系统提供不含待测组份的纯净、干燥空气的一种配套仪器。它可以有效地滤除空气中的水分和SO2、O2、CO2、NO、NO2等气体，主要用于空气自动监测系统的零点标定及样气配制。
空气压缩机吸入洁净空气，压缩后经过冷却器冷却，温度降低，空气将过饱和，湿空气经过气一水分离过滤器，水分经过电磁排水阀排出，不完全干燥空气经过安全阀，然后进入分子筛再生洗涤器除去所剩下的水分。
再生洗涤器主要包括两个平行的分子筛筒，一个用以洗涤空气，另一个用以再生，两个分子筛筒通过梭阀和五通阀交替进行。干燥空气经过单向阀进入钢瓶。经钢瓶出来的空气出减压阀控制输出压力为0.2Mpa，进入气体洗涤器。
活性炭先除去空气中的SO2、O3、CO2、NO2、CO2等气体，再由NO洗涤器将NO氧化为NO2，CO洗涤器将CO氧化为CO2，HC洗涤器将HC氧化为CO2，再经过活性炭去除空气中剩余的SO2、O3、CO2、NO、NO2等气体，最后经过末端过滤器输出。
主要技术指标:
| 序号 | 项目 | 指标或性能 | 备注 |
| 1 | 流量最大值 | 1% | 在指定大气压时，零气源的流量应达到设计值的最大值。 |
| 2 | 净化后杂质 | 见表6）-1 |
零气源通过转化去除空气中杂质后指标
| 项目 | 技术指标 | 项目 | 技术指标 |
| NO2 | ＜0.5ppb | 非甲烷总烃 | ＜1ppb |
| NO | ＜0.5ppb | 甲烷 | ＜0.1ppb |
| SO2 | ＜0.5ppb | 露点 | -150C |
| O3 | ＜1ppb |
10. 中心站软件系统介绍
数据采集系统
| 序号 | 指标或性能 |
| 1 | 数据采集器可储存90天以上的小时平均值资料，同时保存相应时间发生的有关校准、事件记录 |
| 2 | 数据采集器可允许操作人员选择小时值有效资料的百分比 |
| 3 | 数据采集器可生成校零、校标和多点校准的资料报告 |
| 4 | 数据采集器可正确显示分析仪测定的资料 |
| 5 | 数据采集器的时钟可与中心站自动对时 |
| 6 | 数据采集器对每个非正常监测资料（如校准数据、异常数据等）作标志 |
| 7 | 数据采集器显示的监测资料对应的监测时间与监测仪显示的时间一致 |
| 8 | 数据采集器上采集的数据能被远程计算机上的其他通用软件远程调用 |
中心站及硬件配置
| 序号 | 指标或性能 |
| 1 |
计算机Intel PD 820（64位)/512M DDRII533双通道内存/160G（7200转）SATA高速硬盘/DVDRW/多合一读卡器/7300LE 128M PCI-E 高性能显卡/集成百兆网卡/集成声卡/USB光电鼠标/XP HOME/前置2口USB2.0/宽带服务A卡/一键恢复/一键杀毒/驱动安装/文件管理/ /系统内核智能修复/标配:17"LCD显示器 Ups:500W（山特） |
| 2 | 中心计算机根据中心站软件适用的操作平台，预装Win2000或XP操作系统 |
| 3 | 激光打印机32bit RISC 48MHz处理器，2MB内存，250页纸盒，USB 1.1接口，IEEE1284双向并行接口，IEEE1284双向并行接口，状态监视器（三年保修） |
| 4 | 中心站软件具有完整的备份安装软件 |
| 5 | 中心站软件为汉化，可运行在中文Win2000或XP操作系统下 |
| 6 | 中心站软件能将原始监测资料自动生成可在其它通用软件上使用的基础数据文件 |
| 7 | 中心站通过子站数据采集器下载的监测数据中应带有相应的数据标志（如校准数据、异常数据等） |
| 8 | 中心站软件能自动记录操作人员进行人机对话时的所有信息 |
| 9 | 中心站软件能手动和自动呼叫所有的子站来获取数据 |
| 10 | 中心站软件能允许操作人员设置密码进行保护 |
| 11 | 中心站软件能允许操作人员打印校零和校标报告 |
| 12 | 中心站软件能允许操作人员打印日报 |
| 13 | 中心站软件能让操作人员根据原始数据生成日报 |
| 14 | UPS备用电源，当市电停止时，具有来电复位功能。 |
软件系统功能介绍
该系统实现各种在线监测仪器的综合接入，包括空气质量在线监测、烟气在线监测、污水在线监测、一般企业污染设施运行监测等污染源监测等。数据综合接入中心是环保监控系统的核心，负责系统基础数据的采集、集中。因此该中心应该具有接入方式灵活、扩展性强，对已建成系统容易实现集成，对接入点数无限制的特点。
数据接入解决方案
根据用户的具体需求，并结合我们在环保及通讯领域多年研发的优势，在公司原有的综合接入系统基础之上，进行升级换代，充分满足环保行业的需求。继续对多种接入方式的支持，并增强远程控制的功能。根据当前接入的性价比及环保监测的特点，我们推荐使用GPRS/CDMA通讯方式，对个别信号不好的地方采用传统的MODEM通讯做补充，对已经建成的系统提供集成解决方案。数据接入环保局监控中心。- 监控指标： 空气质量在线监测仪、气象五参数
- 数据传输: 下位机自动维持与中心的通讯链路、数据按规定的数据格式传输，整个过程不需要任何的人工干预。对有新仪器要求支持时间校准，设定测量时间、设定一段时间内的测量频次、测量结束后恢复正常测量。
- 数据显示：可以以曲线、柱状图、表格等方式显示实时数据、历史数据。
- 统计报表:能进行数据统计分析、按标准和规范生成报表。
系统组成
硬件网络平台，系统主要由智能采集终端、无线传输网、中心管理服务器（安装监控管理软件）等四部分组成。智能采集终端采集的污染源等数据打包进行无线传输，经专门组建的无线VPN专网传输的监控中心的管理服务器进行进一步处理。监控管理人员通过监控管理软件，可以对前数据采集仪进行参数进行设定，对污染源的各种监测数据的阀值进行设定和更改，还可以对监控到数据进行存储。无线接入网络图
图 硬件网络拓扑结构图
硬件平台描述
硬件设备主要包括：● 企业前端数据采集终端设备；
● 中心端CDMA上网MODEM；
● SIM 卡；
● 两台服务器；（也可以暂时用一台实现）。
● 数据处理主要设备为数据接入服务器和数据处理服务器。其中数据接入服务器主要通过CDMA线路与污染源前端数据采集器连通，获得污染源数据并进行存储，该服务器由于对机器性能要求并不是很明显因此可采用配置较高的台式机来代替。数据处理服务器上需要安装数据库软件及GIS等应用软件，因此需要专门的服务器来实现。
● 建议的数据接入服务器配置为：
● CPU：P4 3.0G；内存：1G DDR；硬盘：120G
● 建议的数据处理服务器配置为：
● CPU：Xeon 3.0；内存：2G ；硬盘4*72G
四. 项目安装要求
1. 站房的基本要求
站房的面积可在2m2—3m2选取，一般以3m2为宜。保证足以安放全部设备，站房高一般以2.3m—2.5m左右，站房最好建设在协议单位内。（单位应有安全设施，如防盗门，院墙等，站房的一切装修应用防火材料，有条件的地方可按装防盗防火自动报警装置）。
2. 站房的设施要求
电源要求：
三相四线（为防止电源负载不同而产生的相互干扰）AC220V，50Hz, 30A以上；其中给设备供电的这一相需配3000W高精度电源稳压器一台，每相电加上电源短路保护器（10A 2只，20A 1只）
恒温恒湿要求：
站房内应根据房间面积大小安装至少不低于大1.5匹带有断电自启动的冷暖分体机空调，为了省电建议用户配置变频空调）。
3. 注意事项
（1）安装时，空调出风口不能直接吹采样管，避免夏季因采样管内样气受冷形成冷凝水影响监测值。
（2）电源进线必须安装电源短路保护器，其容量不宜过大，可根据每相用电量适当调整（仪器的整套功耗约1600W），以保证设备有短路现象及时跳闸，如能制作专用供电箱，设计有来电延时启动。
（3）站房应安装良好的接地线，原则要求接地电阻小于4Ω。可采用多根角铁并联接地、埋铜板浇盐水等方法，接地线应采用20mm宽的扁铁引入站房，用不小于2.5mm2的单股铜芯线连接到仪器。
（4）站房应采取防雷措施（特别注意雷电由电话线进入击伤设备）。房屋安装避雷针，如处于周边避雷建筑物45度角保护区可不安装避雷针。电话进户线应采用屏蔽线并良好接地，以保证model正常工作。有条件的地区可请相关防雷部门全面设计。
（5）站房可采用砖房或彩钢板轻质房，不开窗，可安装换气扇，换气扇选用室内方向有挡板的，防止蚊虫进入。
（6）站房应采取保暖隔热措施，以保证空调恒温及节约能源。
（7）站房的房脚处应留有Φ20mm的孔，以排废气和空压机的水。房顶有二个采样孔，一个是PM10采样孔，一个是样气采样孔，采样管穿过房顶应密封以防止雨水进入。（具体的安装尺寸参见安装示意图）
（8）具体安装步骤严格按照产品说明书规定执行。
五．供货时间承诺
供货时间承诺书
1、自合同签订之日起30天内将合同设备全部交付到招标机构指定的交货地点，每个设备将分别包装并清楚标明标记。在合同设备到达招标机构指定的交货地点后30天内安装调试完毕，同时提供设备安装、调试所需的全部专用工具。
2、在合同设备装运完毕后，立即将合同号、合同设备名称、包装件数、发票价值、装运数量、总毛重、总体积、公路、铁路、航空、邮递等运输工具的班次时间和货运单号码以及预计到达现场的时间以传真的方式通知采购方指定的收货人。
3、办理货物运输保险由我公司负责，并负责将货物完好无损地运达目的地。
六．售后服务承诺
售后服务承诺书
- 公司对所售出仪器提供两年免费维修、维护、软件更新等技术服务。
- 产品售出两年之内免费提供监测系统所需备品备件，提供仪器年检服务，提供两年用的SO2、NOX、CO分析仪校准标气。
- 提供长期的系统培训和应用培训，以保证各系统的顺利建设和正常运行不会受人员流动而影响系统运行和维护。
- 免费提供集中培训：
培训地点：安装现场；
培训时间：在仪器安装调试后3天内进行，为期2-3天；
培训内容：仪器的操作和维护。
- 提供24小时全天服务，在安装调试、试运行期间和保修期内，对出现的仪器故障做到24小时内响应，72小时解决出现的问题。在保修期结束后，如果仪器出现故障同样做到24小时内响应，72小时解决出现问题的有偿技术服务。
- 提供紧急故障处理服务，在接到用户的故障通知后，应在24小时内做出答复，并予以解决，如出现24小时内无法解决的问题，将提供相应备件产品供用户使用，尽最大努力降低用户的损失。
- 保修期规定：在用户遵守保管和使用规则的条件下，从完成安装调试之日起12个月内，产品因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时，供货方应无偿地为用户修理或更换产品。
- 我公司提供的监测系统易耗件和备件均为常规工业产品，确保了十年内在项目区的正常供应。
- 定期维护和回访用户，并与用户有关系统管理人员沟通、了解系统运行情况，对系统运行情况进行档案管理，对出现的问题和解决的结果形成书面文件存档并及时反馈给客户。我公司在上海、广州、重庆、成都、山西、山东等多个城市设有办事处，便于为用户提供技术支持及服务。
培训内容安排明细表
（培训周期为3个工作日）
| 序列号 | 产品名称 | 培训项目 |
| 1 | 空气质量自动监测仪 |
1、工作原理 2、气路原理 3、仪器操作 4、注意事项 |
| 3 | PM10监测仪 |
1、工作原理 2、气路原理 3、仪器操作说明 4、注意事项 |
| 4 | 多点校准仪和零气发生器 |
1、仪器操作说明 2、注意事项 |
| 5 | 数据采集仪及子站软件 |
1、软件操作说明 2、注意事项 |
| 6 | 中心站软件 |
1、软件操作说明 2、注意事项 |
| 7 | 其它事项 | 注意事项 |
我公司生产的空气质量自动监测系统及监测仪广泛应用于各行各业，同时也得到了广大用户的认可，以下是使用我公司产品的部分用户：
| 序号 | 用户名称 | 项目名称 | 实施时间及监测参数 |
| 1 |
上海应用学院 |
空气质量在线自动监测系统 及毒气安全监测系统 |
2005年12月完成，对学院中建立的大气环境模拟实验室的SO2、NOX、O3、H2S、CO、PM10、CL2、HCL参数监测等15种气体进行监测 |
| 2 |
上海环境科学研究院 |
隧道空气质量净化效率 在线自动监测系统 |
2007年对SO2、NOX、CO、PM10、参数进行监测 |
| 3 |
重庆市城口环保局 |
便携式空气质量自动监测仪 | 2007年对SO2、NOX参数进行监测 |
| 4 |
四川万源环保局 |
空气质量在线自动监测系统 | 2007年对SO2、NOX、PM10、在线监测系统 |
| 5 |
河北省保定林业局 |
便携式空气质量自动监测仪 | 2006年对SO2、NOX进行监测 |
| 6 |
河北省林业局 |
便携式空气质量自动监测仪 | 2006年对SO2、NOX进行监测 |
| 7 |
广州市烈德污水处理厂 |
便携式空气质量自动监测仪 |
2006年对污水处理厂NH3 H2S进行监测并将数据传到环保局 |
| 8 |
山东青岛嘉华化工 |
空气质量在自动监测系统 | 2007年对H2S参数监测，数据无线发射至环保局 |
| 9 |
长庆油田 |
便携式空气质量自动监测仪 | 2007年对H2S、SO、CO、NO2、O3、HF、PM10、参数监测 |
| 10 | 印度电厂 |
在线自动空气质量 自动监测系统 |
2007-2010年对SO、CO、NO2、PM10、在线自动监测系统 |
| 11 |
山西阳泉市环保局 |
便携式空气质量自动监测仪 |
2008年对H2S、SO2、PM10、参数监测 五套系统 |
| 12 | 山西长治市沁源县（沁新煤矿） | 空气质量监测系统 | 2009年对SO2；NO2；PM10监测参数在线监测 四套 |
| 13 | 四川广安岳池环保局 |
在线自动空气质量 自动监测系统 |
2009年对SO2、NO2、PM10、在线自动监测系统和气象系统 一套 |
| 14 | 四川华蓥环保局 |
在线自动空气质量 自动监测系统 |
2009年对SO、NO2、PM10、在线自动监测系统和气象系统 三套 |
| 15 | 四川安岳环保局 |
在线自动空气质量 自动监测系统 |
2009年对SO、NO2、PM10、在线自动监测系统和气象系统 一套 |
| 16 | 四川广汉环保局 |
在线及便携自动空气质量 自动监测系统 |
2010年对SO、NO2、PM10、在线自动监测系统和气象系统 三套 |
| 17 | 广东汕头环保局 | 便携式空气质量自动监测仪 | 2010年对SO、NO2、PM10、便携自动监测 八套 |
| 18 | 中国科学院大气物理研究所 | 便携式空气质量自动监测仪 | 2009年对O3、CO、SO、NO2、PM10、便携自动监测 两套 |
| 19 | 中国林业大学 | 便携式空气质量自动监测仪 | 2010年对SO、NO2、PM10、便携自动监测 三套 |
| 20 | 山东诸城环保局 | 便携式空气质量自动监测仪 | 2010年对SO、NO2、PM10、便携自动监测 三套 |
| 21 | 新疆昌吉州环保局 | 便携式空气质量自动监测仪 | 2010年对SO、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5、便携自动监测 两套 |
| 22 | 河北省赞皇环保局 |
在线自动空气质量 自动监测系统 |
2010年对SO、NO2、PM10、在线自动监测系统和气象系统 一套 |
| 23 | 河北邯郸钢铁集团 | 便携式空气质量自动监测仪 | 2010年对SO、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5、便携自动监测 两套 |
| 24 | 四川江油环保局 |
在线自动空气质量 自动监测系统 |
2010年对SO、NO2、PM10、在线自动监测系统和气象系统 一套 |
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