惡臭電子鼻在線監測系統

惡臭電子鼻在線監測系統

1項目背景

惡臭是指難聞的臭味。迄今憑人的嗅覺就能感覺到的惡臭物質就有4000多種，其中對人體健康危害較大的有幾十種。有的散發出腐敗的臭魚味，如胺類;有的刺鼻，如氨類和醛類;有的放出臭雞蛋味，如硫化氫;有的類似爛洋蔥或爛洋白菜味等等。惡臭物質使人呼吸不暢，惡心嘔吐，煩躁不安，頭暈腦脹，甚至把人熏倒，濃度高時，還會使人窒息而死。惡臭物質分布很廣，影響范圍大，已成為一些國家的公害。惡臭物質多來源于化學、制藥、制紙、制革、肥料、食品、鑄造等工業。惡臭對人的呼吸系統、循環系統、消化系統、內分泌系統、神經系統都有不同程度的損害。惡臭還會使人煩躁不安，工作效率減低，判斷力和記憶力下降。高濃度惡臭物質突然襲擊，有時會把人當場熏倒，造成事故。

傳統的惡臭的監測方法主要有嗅覺測定法和儀器測定法。嗅覺測定法是根據人的嗅覺來評價氣味強度和適與不適的方法。這種方法需要用真空瓶或氣袋采樣，然后由專業的嗅辨師來判定臭氣濃度。儀器測定法是用氣象色譜儀或分光光度計等進行惡臭物質測定。這兩種種方法由于操作環節眾多，各個環節要求的人工比較多，時效性差、人工成本高等一系列問題，無法滿足日益增加的惡臭監測的需求。

惡臭電子鼻在線監測系統是模擬人的嗅覺系統，通過陣列式氣體傳感器對未知樣品的響應，利用專業算法對樣品揮發的氣體進行檢測分析。具有連續性，時效性強，一致性好等優勢。越來越多的被廣大用戶使用。

2.編制依據

?《中華人民共和國大氣污染防治法》

?《大氣污染防治行動計劃》（國發[2013]37號）

?《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》（國發[2018]22號）

? 《環境空氣氣態污染物（SO2、NO2、O3、CO）連續自動監測系統安裝驗收

技術規范》（HJ 193-2013）

? 《惡臭污染物排放標準》（GB14554-93）

? 《大氣污染物無組織排放監測技術導則》（HJ/T55-2000）

? 《環境空氣質量監測點位布設技術規范》（HJ/664-2013）

? 《環境空氣揮發性有機物氣相色譜連續監測系統技術要求及檢測方法》

（HJ 1010-2018）

? 《2018年重點地區環境空氣揮發性有機物監測方案》

3建設目標

惡臭電子鼻在線監測系統的建設，以高靈敏度，高穩定性的監測儀器為基礎，根據各個監測點的實時數據和氣象條件，可進行污染源排放溯源分析，快速定位重點排放源，實現污染物擴散趨勢推算及微觀尺度的預報預警，以支持環境精細化管理的工作要求。

?第一時間發現問題，使群眾投訴在第一時間得到解決，矛盾在第一時間

得到化解，群眾滿意度得到提升。

?通過對海量的數據進行分析，確定區域空氣污染的主要成因和來源，為相關管理部門提供針對性的減排策略、管控措施建議等，實現“靶向治理”。

? 由被動監管向主動監管，由人工監管向自動監管、由盲目性監管向精細

化監管轉變，提升監管效率，降低監管成本。

? 震懾和預防企業違法排污行為。

4 總體架構

惡臭電子鼻在線監測系統一是根據目標區域的污染特征及生產工藝過程，選取敏感點位來布點，一是將目標區域分為網格進行布點，對網格中的污染物濃度進行實時監測。通過對海量監測數據進行分析，對污染過程動態跟蹤、反演，全面、及時、準確地反映污染發展趨勢，了解網格內的空氣質量及實時變化，分清污染來源，為各級部門實施環境監管提供決策依據。

總體架構由感知層、數據層、應用層組成感知層：在監測區域選取監測設備進行組合布點，氨、三甲胺、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、臭氣濃度。

數據層：通過多種傳輸方式接收感知設備監測數據，包括惡臭數據、氣象數據等，通過環境空氣質量監控平臺，采用先進的云計算處理技術進行海量數據的存儲和統計分析，為環境管理部門有效監管及科學決策提供數據支撐。

應用層：通過微型站、惡臭電子鼻在線監測系統及環境空氣質量監控平臺，最終實現大氣環境網格化監管、預警預報、污染源追溯、移動監管及數據服務。

5點位布設要求

? 污染監測點原則上應設在熱點網格內對大氣質量產生明顯影響的固定污染源周邊，如生產工藝車間周邊，傳輸管道周邊。

? 主導風向比較明顯的情況下，應在污染源的下風向布設監測點，以捕捉到最大污染恃征為原則進行布設。上風口可酌情布設點位作為對照。

? 對固定污染源較多且集中的工業園區等，污染源監測點應設置在主導風向下風向的工業園區邊界，兼顧排放強度大的污染源及污染的最大落地濃度。

? 各布設點的設置條件要盡可能一致，使得獲得的大氣污染數據具有可比性。

6儀器介紹

惡臭電子鼻在線監測系統采用陣列式氣體傳感器技術及算法，可實時監測城市垃圾填埋場、垃圾處理站、垃圾發電廠、垃圾焚燒場地、化工園區，醫藥企業、養殖場，污水處理廠等地引發惡臭的物質及有害物質。

儀器外觀及監測原理：

用電化學和氣敏半導體分析技術來實現惡臭氣體監測。

儀器原理圖：

7技術參數

（1）氨氣監測模塊

技術指標

測量原理：電化學

量程范圍：0～20/100PPM（可定制量程和單位）

分辨率：0.1PPM

零點漂移：±1ppb/24h

響應時間：≤30s

（2）硫化氫監測模塊

技術指標

測量原理：電化學

量程范圍：0～10/50PPM（可定制量程和單位）

分辨率：0.1PPM

零點漂移：±1ppb/24h

響應時間：≤30s

（3）臭氣監測模塊

技術指標

測量原理：電化學

量程范圍：0～100/1000（可定制量程）

分辨率：0.1無量綱

響應時間：≤30s

（4）甲硫醇監測模塊

技術指標

測量原理：電化學

量程范圍：0～10/20PPM（可定制量程和單位）

分辨率：0.1PPM

響應時間：≤30s

（5）甲硫醚監測模塊

技術指標

測量原理：電化學

量程范圍：0～50PPM（可定制量程和單位）

分辨率：0.1PPM

響應時間：≤30s輸出：RS485接口，4-20mA，0-1V/2V/5V/10V，具有2個

（6）二甲二硫醚監測模塊

技術指標

測量原理：電化學

量程范圍： 0～50PPM（可定制量程和單位）

分辨率： 0.1PPM

響應時間： ≤30s

（7）二硫化碳監測模塊

技術指標

測量原理：PID光離子原理

量程范圍：0～50/100PPM（可定制量程和單位）

分辨率： 0.01PPM

響應時間： ≤30s

（8）苯乙烯監測模塊

技術指標

測量原理：電化學

量程范圍：0～20PPM（可定制量程和單位）

分辨率： 0.1PPM

響應時間： ≤30s

（9）三甲胺監測模塊

技術指標

測量原理：電化學

量程范圍：0～10/20PPM（可定制量程和單位）

分辨率： 0.1PPM

響應時間： ≤10s

8質控方案

（1）標氣校準

在標準實驗室，采用不同濃度的標氣設備進行標物校準。

（2）馴化校準

在不同環境條件下（氣象、污染濃度等），將惡臭電子鼻在線監測儀器與標準設備進行深度機器學習，形成每臺儀器獨有的馴化參數。

（3）環境校準

在實際大氣環境中，將惡臭電子鼻在線監測儀器與國標方法設備進行嚴格比對測試，根據比對結果進行校準。

9功能特點

?采用泵吸式的采樣方式，流量計精準控制流量，確保數據的穩定與準確。

?在傳感器的選型上，根據參數選擇，每一個參數都選擇對應的國際知名品牌傳感器，保證了檢測精度與穩定性。

?智能檢測模塊自動識別傳感器，常規配置為四參數，可根據需要增加或減少傳感器，

?4G網絡無線傳輸數據，HJ-212協議聯網參數在屏幕上可配置，極大的方便了與各平臺聯網；

?7寸顯示屏，電容觸摸IPS屏幕，分辨率為1024*600，全視角高清顯示。

?實時數據秒級更新，能實現一年以上的數據存儲，可本機查看歷史數據，數據可通過USB口導出。

?外觀設計簡單大方，安裝方式多樣，可選壁掛式、立桿安裝；

10其他定制參數可參考下表（量程可選擇）：

檢測對象	監測量程	分辨率	精度	響應時間	檢出限	原理
惡臭濃度	0-1000 OU	0.1 OU	±5%FS	≤30s	1 OU	MOS
氨氣(NH3)	0~100ppm	1ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	電化學
硫化氫(H2S)	0~50ppm	0.05ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	電化學
氯氣(CL2)	0~20ppm	0.1ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	電化學
氯化氫(HCL)	0~20ppm	0.2ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	電化學
氟化氫(HF)	0~10ppm	0.01ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	電化學
二甲基甲酰胺(DMF)	0-100ppm	0.1ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	PID
苯甲醛	0-100ppm	0.1ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	PID
醋酸	0-1000ppm	0.1ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	PID
二甲胺	0-100ppm	0.1ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	PID
二硫化碳	0-100ppm	0.1ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	電化學
甲苯	0-100ppm	0.1ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	PID
甲醇	0-100%LEL	0.1%LEL	±5%FS	≤30s	50ppb	催化燃燒
四氫呋喃	0-100ppm	0.1ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	PID
苯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
二甲苯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
非甲烷總烴	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
甲醛	0~10ppm	0.001ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	電化學
酚類	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
丙酮	0-100%LEL	0.1%LEL	±5%FS	≤30s	0.5%LEL	催化燃燒
煙塵	0-30mg/m3	0.1mg/m3	±10%	≤60s	100 ug	激光光散射
苯乙烯	0~10ppm	0.01ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	電化學
苯并芘	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
一氧化氮	0~10ppm	0.001ppm	±5%FS	≤30s	20ppb	電化學
二氯甲烷	0-500PPM	0.1PPM	±5%FS	≤10s	1PPM	PID
HBr	0~10ppm	0.01ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	電化學
間甲酚	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
吡啶	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
乙醇	0-100%LEL	0.1%LEL	±5%FS	≤30s	0.5%LEL	催化燃燒
乙酸	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
乙酸乙酯	0~100ppm	0.1ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	電化學
粉塵	0-30mg/m3	0.1mg/m3	±10%	≤60s	100 ug	激光光散射
硝基苯類	0-20PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
乙烯	0~10ppm	0.01ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	復合傳感器
正丁烷	0-100%LEL	0.1%LEL	±5%FS	≤30s	0.5%LEL	催化燃燒
甲烷	0-100%LEL	0.1%LEL	±5%FS	≤30s	0.5%LEL	催化燃燒
乙炔	0-100%LEL	0.1%LEL	±5%FS	≤30s	0.5%LEL	催化燃燒
1,3-丁二烯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
丙烯	0~10ppm	0.01ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	電化學
甲硫醇	0~10ppm	0.01ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	電化學
乙基苯	0-10ppm	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
1,2-二甲基苯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID

1,3-二甲基苯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
1,2,4-三甲基苯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
1,3,5-三甲基苯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
庚烷	0-100%LEL	0.1%LEL	±5%FS	≤30s	0.5%LEL	催化燃燒
正辛烷	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
環己烷	0-100%LEL	0.1%LEL	±5%FS	≤30s	0.5%LEL	催化燃燒
氯苯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
乙酸異丁酯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
1,4-二氯苯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
1,3-二氯苯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
1,2-二氯苯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
2-丁酮	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
2-己酮	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
甲基環己烷	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
1,2,4-三氯苯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
乙酸正丁酯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
2-甲基己烷	0-100%LEL	0.1%LEL	±5%FS	≤30s	0.5%LEL	催化燃燒
3-甲基己烷	0-100%LEL	0.1%LEL	±5%FS	≤30s	0.5%LEL	催化燃燒
2-甲基庚烷	0-100%LEL	0.1%LEL	±5%FS	≤30s	0.5%LEL	催化燃燒
乙基環己烷	0-100%LEL	0.1%LEL	±5%FS	≤30s	0.5%LEL	催化燃燒
正己烷	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
甲酸乙酯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
乙酸甲酯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
丙烯酸乙酯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
丙烯酸正丁酯	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
環己酮	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
異丙醇	0-10PPM	0.1PPM	±5%FS	≤30s	50ppb	復合傳感器
硫酸霧	0~50ppm	0.05ppm	±5%FS	≤30s	50ppb	復合傳感器
惡臭濃度	0-1000 OU	0.1 OU	±5%FS	≤30s	1 OU	MOS
三甲胺	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	≤10s	20ppb	PID
二氯乙烷	0-500PPM	0.1PPM	±5%FS	≤10s	1PPM	PID
SiH4（硅烷）	0-50PPM	0.01PPM	±5%FS	≤30s	50ppb	復合傳感器
GeH4（鍺烷）	0-50PPM	0.01PPM	±5%FS	≤30s	50ppb	復合傳感器
PH3（磷化氫）	0-20PPM	0.01PPM	±5%FS	≤10s	50ppb	電化學
乙腈	0-100PPM	0.1PPM	±5%FS	≤30s	100ppb	半導體
氯仿（三氯甲烷）	0-100PPM	0.1PPM	±5%FS	≤30s	100ppb	半導體
丙烷	0－100%LEL	0.1%LEL	±5%FS	≤30s	0.5%LEL	催化燃燒
磷化氫	0-20PPM	0.1PPM	±5%FS	≤30s	50ppb	電化學
氮氣（N2）	0-30%VOL	0.1%VOLL	±5%FS	≤30s	0.05%LVOL	電化學
二氧化碳（CO2）	0-500PPM	0.1PPM	±5%FS	≤10s	1PPM	紅外
氧氣（O2）	0-30%LEL	0.10%	±5%FS	≤10s	0.05%	電化學
乙醛（CH3CHO）	0-100ppm	0.1ppm	±5%FS	≤10s	50ppb	電化學
丁醇（C4H10O）	0-100%LEL	0-0.1%LEL	±5%FS	≤10s	0.5%LEL	催化燃燒
乙二醇（EG）	0-100%LEL	0-0.1%L	±5%FS	≤10s	0.5%LEL	催化燃燒