1. 方案情況簡介
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國環(huán)保形勢日趨嚴峻，各類亂排亂放、超排超放事件一直居高不下，嚴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)境保護部有關負責人呼吁，國家應從政策、法律層面上控制VOC排放并提高相應的環(huán)境標準。據(jù)悉，目前我國已出臺10項相關強制性標準，對有害物質(zhì)在產(chǎn)品中的限量進行規(guī)定。VOC是揮發(fā)性有機化合物的簡稱，高濃度的VOC會對人體健康產(chǎn)生巨大影響。
目前，國家標準還在不斷修訂，對VOC的限制也越來越嚴格，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)有關法規(guī)要求，對危險源進行源頭識別和全過程控制，才能做到持續(xù)改進，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)響應當?shù)丨h(huán)保部門的標準和要求，對其生產(chǎn)過程排放的VOC氣體含量進行整體監(jiān)控，以保證其排放達到標準，響應節(jié)能減排的號召。
2. 方案配置介紹
2.1 VOC的檢測技術光離子化（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行檢測，此類傳感器對碳5以上的氣體反應較緩慢，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）光源將有機物分子電離成可被檢測器檢測到的正負離子（離子化）。檢測器捕捉到離子化了的氣體的正負電荷并將其轉化為電流信號實現(xiàn)氣體濃度的測量。當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一步的測定。
理論上，所有的化學物質(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）作為計量單位。紫外燈所發(fā)出的能量也可以用電子伏特來計量。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的碳氫化合物。比如：二乙胺等；
? 鹵代烴類：如三氯乙烯(TCE)、全氯乙烯(PCE)等；
? 含硫有機物：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。
除了上述有機物，PID還可以測量一些不含碳的無機化合物氣體，如：
?氨；
?半導體氣體：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計編寫。
本方案的建設目標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)絡技術、變送器技術以及自動控制等應用技術，對廠界內(nèi)的VOC氣體進行實時監(jiān)控，實現(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，還預留了多種有毒氣體傳感器及輻射傳感器擴展及廠區(qū)統(tǒng)一調(diào)度、預警預報功能，一旦全部系統(tǒng)完善，將形成廠區(qū)完整的監(jiān)測、監(jiān)控、預警、預報體系，以信息化推動廠區(qū)有害氣體監(jiān)控業(yè)務與應急響應水平，**提升**生產(chǎn)與突發(fā)事故的應急處理能力。
本方案主要包括整個系統(tǒng)的建設目標、建設內(nèi)容、系統(tǒng)框架、系統(tǒng)實際安裝工程量及后期運行維護等，涵蓋了系統(tǒng)開發(fā)、安裝、測試、試運行、培訓等全過程。
2.3無線VOC檢測系統(tǒng)設計方案
在用戶指定監(jiān)測地點（盡量選擇合理的，適合安裝、調(diào)試、后期維護的位置）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)過采樣預處理系統(tǒng)到達無線VOC檢測儀，檢測儀輸出的數(shù)據(jù)信號通過無線傳輸進入遠端中央控制室的數(shù)據(jù)采集接收系統(tǒng)軟件。無線VOC檢測儀采用一體化結構設計，性能優(yōu)良，防護等級高，無線信號傳輸可靠，有效距離可達3-5公里，結構緊湊，運輸、安裝方便。同時采樣預處理系統(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)的檢測點位可自由選擇，*大可達到64位同時檢測，滿足后期用戶的擴展。
2.4無線VOC檢測系統(tǒng)設備組成
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距離無線數(shù)據(jù)傳輸功能的復合式氣體檢測儀，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)實時傳輸至遠端接受裝置。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現(xiàn)全天候連續(xù)監(jiān)測使用。主機*多可以安裝5個傳感器，包括可燃氣體，有毒氣體，氧氣等，為用戶今后的使用擴展提供了可能。
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)定的運行，減少檢測的誤差和維修維護次數(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。
?
除塵方法：我們采用除塵過濾器進行除塵，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， 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計，檢測高度根據(jù)檢測標準及客戶需要調(diào)整。
2.4.2 便攜式多功能網(wǎng)關
便攜式多功能網(wǎng)關是一種高集成度的便攜式調(diào)制解調(diào)器，它為遠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 實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控軟件
實時數(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*多可實時接入64臺設備。
3. 方案的實際安裝工程量
采用無線VOC檢測方案，實際安裝只有檢測現(xiàn)場防雨箱的安裝定位，其余設備都是可移動式的設備。用戶在長期監(jiān)測的過程中，將主機固定在防雨箱內(nèi)即可。若需要攜帶儀器去其他檢測點做短期檢測，僅僅需要將主機從防雨箱內(nèi)取出，使用鋰電池供電的主機可以滿足使用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)測點位的實時VOC檢測數(shù)據(jù)。
4. 方案的后期維護成本
采用無線VOC檢測方案，為后期的運行維護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到3-5年，甚至更長時間。在使用過程中如果某一臺檢測設備出現(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，及時的返回廠家進行維護。
在后期對儀器的定期維護中，用戶可以自行對儀器進行校準操作，在某些不便于操作的場所，用戶可以將主機帶回實驗室再進行維護，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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