环境空气自动监测系统维护管理及故障判断

摘 要：本文对环境空气自动监测系统的构成、维护管理及常见故障的判断进行了分析与论述。

关键词：自动监测系统；维护管理；分析

中图分类号：TU98 文献标识码：A

环境空气自动监测系统是为了减轻监测人员的日常工作负担和能够连续反映环境空气质量而安装能自动监测环境空气中污染因子（SO2、NO2、PM10、PM1.5、CO、O3、苯、甲苯、二甲苯等）浓度的监测仪和所需要的气象要素（风向、风速、温度、湿度、气压等）的各种传感器的监测系统，是由各监测子站、中心计算机室、质量保证实验室和系统支持实验室四部分组成。

各监测子站均设有空气质量连续监测分析仪器，其工作方式为无人值守，昼夜连续自动运行。各子站配备专用微处理机，采集各台仪器监测数据，通过有线或无线通信设备将数据传输到中心计算机房。中心计算机房配备计算机及相应的各种设备，执行对各子站的状态信息及监测数据的收集，并能根据需要完成各种数据处理及输出报表和图件。为保证系统获得准确可靠的监测结果，质量保证实验室负责监测设备的标定、校准和审核，负责系统有关监测质量控制措施的制定和落实。为保证系统能正常运转，系统支持实验室主要是负责系统仪器设备的日常保养、维护和维修。

通过对环境空气自动监测系统长期的环境空气质量监测数据进行分析与评价，能够全面反映自动监测系统覆盖区域内环境空气污染最重的地点和时间及区域内人群暴露水平，以及为进行城市和重点区域空气污染预测预报工作和污染影响评价、空气扩散数学模式等研究工作提供基础数据。

大气质量监测系统能否正常可靠的连续运行和获得准确可靠的监测数据，关键是要有性能优良的仪器设备，但是这不是一劳永逸的。因为该系统的仪器与一般仪器相比，性能上有其特殊性，测量的成分为微量级，具有较高的灵敏度和稳定性，为保持这种较高的灵敏度，必须不断地进行维护和保养，这就涉及到人员、管理和配套设备等多个方面，所以建立一套科学可行的质量保证体系是十分必要的。

1 自动监测系统的维护管理

自动监测系统的维护管理主要包括系统的日常维护和系统检修，日常维护主要包括监测子站的巡检、中心计算机室的检查和系统仪器设备的定期维护，系统检修则主要包括预防性检修和针对性检修。

1.1 自动监测系统的日常维护

1.1.1监测子站巡检

对监测子站应定期进行巡检，每次对监测子站巡检时应做到：

（1）检查每个站点的接地线路、换气装置以及气瓶阀门等情况。

（2）检查采样和排气管线是否通畅，各分析仪器进口流量是否正常。

（3）检查各仪器的运行是否正常。

1.1.2中心计算机室检查

中心计算机室每日的检查工作应包括：

（1）检查中心计算机室与各站点的监测数据能否正常传输，并对监测数据进行每日至少一次的数据调取。

（2）如系统具有远程诊断功能时，应远程检查各子站仪器的运行状况是否异常。

1.1.3系统仪器设备的定期维护

（1）对于设备中垂直层流式采样管、竹节式采样管、PM10采样头和采样到分析仪器间的管路要定期进行清洗。

（2）定期清洗过滤装置，并按照规定周期进行更换。

（3）对于使用开放光程监测仪器的系统，要定期对发射/接收端的前窗玻璃窗镜进行清洁，但在清洁时要注意避免损坏表面的镀膜。

（4）各站点房空调机的过滤网应定期进行清洗，避免尘土堵塞空调机过滤网从而影响正常运行。

（5）对系统的监测数据进行定期存贮与备份。

SO2自动监测仪的日常维护内容主要包括更换滤膜、更换内标零气源活性炭、零点/量程检查、零点/量程校准、更换渗透管和清洗反应室、滤光片、检漏、气路管路、漏光检查、清洗限流孔。NOX自动监测仪的日常维护内容包括更换滤膜、更换内标零气源博孚氧化剂及活性炭、零点/量程检查、零点/量程校准、更换渗透管和清洗反应室、滤光片、检漏、气路管路、漏光检查、清洗限流孔。PM10自动监测仪的日常维护包括更换滤带时进行采样流量的检查和调整、系统校准、 清洗切割器。

1.2系统检修

1.2.1预防性检修

预防性检修是在规定的时间对系统正在运行的仪器设备进行预防故障发生的检修，在预防性检修时，最好在有一定数量备份机的保障下，用备份机将子站正在运行的监测分析仪器设备替换下来，送往实验室进行检修。通过预防性检修可以减少仪器设备发生故障的频次，延长使用寿命。

（1）监测子站的监测仪器设备每年至少进行1次预防性检修。

（2）按厂家提供的使用和维修手册规定的要求，对电路、气路和光路进行检查和清洗， 同时根据使用寿命，更换监测仪器中的紫外灯、光电倍增管、制冷装置、转换炉、发射光源（氙灯）和抽气泵膜等关键零部件；

（3）对仪器电路各测试点进行测试与调整；

（4）对仪器是否漏气和流量是否正常进行检查；对光路、气路、电路板和各种接头及插座等进行检查和清洁处理。

（5）采用零气和标气对监测仪器的零点和量程进行检查和校准，并检查监测结果的线性相关性。

（6）在每次全面预防性检修完成后，或对一些关键部件进行更换后，都应对仪器重新进行标定和校准。重新标定和校准完成后，还应在运行考核间对检修后的仪器进行至少3天的连续运行考核。

1.2.2 针对性检修

针对性检修是指针对仪器设备出现故障的原因和现象进行检查和维修。针对性检修有以下要求：

对针对性检修有以下要求

（1）应根据各仪器结构特点、维修手册的要求和积累的工作经验，制定切实可行的常见故障判断及维修方法和维修程序，用于故障快速检修。

（2）现场维修经常采用替代法提高检修速度，要求在备品备件保证的基础上，用备件先对出故障的部件进行替换，然后将出故障的部件送回中心支持实验室对该部件中的元器件做进一步检测和维修。

（3）根据工作经验对经常容易出现故障部件和易损易耗件列出清单和年度购置计划，进行必要的储备，保障针对性检修顺利进行。

（4）在每次针对性检修完成后，根据检修内容和更换部件情况，对于普通易损件的维修（如更换泵膜、散热风扇、气路接头或接插件等）只做零/跨校准和短期运行考核。对于关键部件的维修（如对运动的机械部件、光学部件、检测部件和信号处理部件的维修），应按仪器使用手册的要求进行多点校准和检查，并且在检修完成后进行至少3天的连续运行考核，考核结束确认仪器工作正常后，才能将仪器投入使用。

2常见故障

环境空气自动监测系统常见故障包括：

（1）通讯方面故障：数据输出接口与数据采集仪连接不正确；

（2）监测仪器气路方面的故障：气路堵塞、漏气；

（3）监测仪器电路方面的故障：电路板间由于震动连接不可靠；

（4）系统仪器在校准时易出现的故障：上升速度慢；

（5）在进行消耗件更换时易产生的故障：更换后不能保证良好的密封性；

结语

环境空气自动监测系统出现故障不能正常运行可能是监测分析仪器的自身老化造成，也可能是在日常维护与管理过程中的不当造成的，这就要求我们要建立一套科学可行的质量保证体系并加强日常维护与管理，在出现故障时能够准确的判断出故障原因并及时进行排除，避免系统故障造成的监测数据不连贯，增强自动站监测数据的连续性、准确性和代表性，以保证自动监测系统实时数据的传输率。

参考文献

[1]刘华，赵顺平，梁海燕，等.我国辐射环境监测的回顾与展望[J].辐射防护，2008，28（06）.

[2]杨维耿，胡晨剑，潘华东. 浅议环保系统辐射环境监测网络现状及发展策略[J]. 环境监测管理与技术，2012，12（06）.

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