大气污染防治网格化监测系统技术要求及检测方法-河北环境保护厅

ICSZ备案号：DB13河北省地方标准DB□□/T□□□-2016大气污染防治网格化监测系统技术要求及检测方法(征求意见稿)2016-□□-□□发布2016-□□-□□实施发布河北省质量技术监督局河北省环境保护厅I前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由河北省环境保护厅提出。本标准主要起草单位：河北先河环保科技股份有限公司。本标准协作单位：河北省环境应急与重污染天气预警中心、石家庄市环境监测中心。本标准主要起草人：李少华、崔厚欣、尚永昌、付国印、马景金、张玲、王春迎、罗遥、王强、冯占榜、王晓利、宋文波、徐曼、王建国、张璇。本标准由河北省环境保护厅负责解释。II1范围本标准规定了大气污染防治网格化监测系统的组成和原理、技术要求、技术指标和检测方法。本标准适用于大气污染防治网格化监测系统的设计、生产和检测。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T2423.38/IEC60068-2-18:2000电工电子产品环境实验第2部分：实验方法实验R：水实验方法和导则GB3095-2012环境空气质量标准GB4208/IEC60529:2001外壳防护等级（IP代码）GB/T15479工业自动化仪表绝缘电阻、绝缘强度技术要求和试验方法JJF1001通用计量术语及定义JJG551二氧化硫分析仪检定规程JJG846粉尘浓度测量仪JJG915一氧化碳监测报警器检定规程JJG1077臭氧气体分析仪检定规程HJ653环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统技术要求及监测方法HJ654环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1大气污染防治网格化监测为达到区域大气污染防治精细化管理的目的，根据不同污染源类型及监控需求，将目标区域分为不同的网格进行点位布设，对各点位相关污染物浓度进行实时监测。3.2微型空气监测站指采用光散射、电化学、金属氧化物或光离子的传感器检测方法的，体积小于0.1m3、重量小于5kg且可以直接用于室外监测大气污染状况的监测设备，检测参数可以包含PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3和TVOC其中的一种或几种。3.3微型六参数监测站指检测参数包含PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3的微型空气监测站。3.4微型颗粒物监测站III指检测参数包含PM10和PM2.5的微型空气监测站。3.5微型TVOC监测站指检测参数为TVOC的微型空气监测站。3.6比对方法指符合GB3095-20125.3规定的自动分析方法。3.7质控设备指采用比对方法的可用于校准微型空气监测站的监测设备。3.8标准空气质量监测站指符合HJ653和HJ654标准要求的空气质量监测系统，检测参数包含PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3。在本标准中用作微型六参数监测站和微型颗粒物监测站的质控设备。3.9小型空气质量监测站指采用比对方法的小型化、便于移动且可直接用于室外监测大气污染状况的，检测参数包含PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3的监测设备。在本标准中用作微型六参数监测站和微型颗粒物监测站的质控设备。3.10小型颗粒物监测站指采用比对方法的小型化、便于移动且可直接用于室外监测大气污染状况的，检测参数为PM10或PM2.5的监测设备。在本标准中用作微型颗粒物监测站的质控设备。3.11移动校准装置指采用比对方法的小型化、可直接移动且可直接用于室外空气质量监测的装置，以及采用光离子或氢火焰离子检测方法的、可直接移动且可直接用于室外TVOC监测的装置，检测参数可以包含PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3、TVOC中的一种或几种。在本标准中用作微型空气监测站的质控设备。3.12大气环境模拟舱指配备有采用比对方法的空气质量监测设备、可模拟室外环境的密闭试验舱，具有可联通室外空气、可控制污染物种类和混合浓度且可模拟室外温湿度的功能。在本标准中用于微型空气监测站的出厂前校准。4系统组成和原理4.1系统组成大气污染防治网格化监测系统由监测单元、质控单元和数据处理分析单元组成，如图1所示。监测单元一般包含多台微型空气监测站。具体设备类型可以是微型六参数监测站、微型颗粒物监测站或微型TVOC监测站。IV质控单元包括大气环境模拟舱和质控设备，质控设备可根据具体质控需求配备。出厂前质控要求配备大气环境模拟舱和标准空气质量监测站；现场质控可根据需求配备标准空气质量监测站、小型空气质量监测站、小型颗粒物监测站或移动校准装置。数据处理分析单元包括数据接收模块、数据存储模块、数据运算模块及数据分析和管理模块。图1大气污染防治网格化监测系统组成示意图4.2系统分析原理大气污染防治网格化监测系统监测单元分析原理和质控单元分析原理见表1。表1系统分析原理检测项目监测单元分析原理质控单元分析原理PM10光散射法β射线吸收法PM2.5光散射法β射线吸收法SO2电化学法/金属氧化物法紫外荧光法/差分吸收光谱NO2电化学法/金属氧化物法化学发光法/差分吸收光谱CO电化学法/金属氧化物法气体滤波相关红外吸收法/非分散红外吸收法O3电化学法/金属氧化物法紫外吸收法/差分吸收光谱TVOC金属氧化物法/光离子法光离子法/氢火焰离子法5技术要求5.1监测单元（即微型空气监测站）5.1.1外观要求5.1.1.1设备应具有产品铭牌，铭牌上应标有仪器名称、型号、生产单位、出厂编号、制造日期等信息。5.1.1.2设备表面应完好无损，无明显缺陷，各零、部件连接可靠，各操作键、按钮灵活有V效。5.1.2工作条件5.1.2.1工作温度-20℃～+55℃，-40℃～+55℃（高寒型）。注：高寒型指工作温度最低可达-40℃的微型空气监测站。5.1.2.2工作相对湿度15％RH～95％RH。5.1.3安全要求5.1.3.1一般要求设备及其附件必须避免在装配、安装、使用和维护过程中可能造成的人身安全隐患，诸如锋边、毛刺等。5.1.3.2接地保护设备采用市电供电时应连接地线，具有防雷保护设施。5.1.3.3绝缘电阻使用交流电源时，设备的电源相、中联线对地的绝缘电阻应不小于20MΩ。5.1.3.4绝缘强度使用交流电源时，设备电源相、中联线对地的绝缘强度，应能承受交流电压1.5kV、50Hz泄露电流5mA，历时1min实验，无飞弧和击穿现象。5.1.3.5防护等级在满足性能要求的前提下，设备护等级应满足GB4208-2008IP44的规定。5.1.3.6防盐雾腐蚀经盐雾试验后，设备外壳应无腐蚀现象。5.1.4功能要求5.1.4.1整机功耗不大于3W（不含高寒型）。5.1.4.2供电方式市政供电与太阳能供电互补，电池续航能力不小于30d。5.1.4.3数据有效性数据检测周期≤5min，每小时监测时间≥45min。5.1.4.4无线通讯具有无线通讯功能，数据开始传输至服务器接收数据间隔不大于10s，远程控制响应时间不大于1min。5.1.4.5在线升级具有在线升级功能，可通过远程控制实现设备的程序升级。5.1.4.6断线自动重联具有断线自动重联功能。5.1.4.7断网数据续传具有数据续传功能，设备断线重联后可将断网时间段数据续传，可保存的数据不少于10万条。5.1.4.8GPS定位具有GPS定位功能，定位偏差≤10m。5.1.4.9全生命周期管理功能VI具有全程记录设备自生产至报废全生命周期中安装、维护、校准等管理行为的功能。5.2质控单元5.2.1质控设备5.2.1.1参考HJ653和HJ654的相关规范要求。5.2.1.2小型空气质量监测站和小型颗粒物监测站具有通电自启动功能。5.2.1.3移动校准装置要求：a)具有移动定位功能；b)数据检测周期≤5min；c)符合相关计量认证，可用于移动在线检测。5.2.2大气环境模拟舱大气环境模拟舱功能要求：a)气密性好，泄露率≤5%/h；b)可实现舱内污染物介质均匀混合，混合度≥95%；c)可联通室外空气，实现与外界的空气交换；d)可通入不同浓度的标准气体和颗粒物；e)可实现舱内污染物不同浓度梯度的调节；f)温度调节（-20℃～+55℃）；g)湿度调节（15％RH～95％RH）。5.3数据处理分析单元功能要求5.3.1数据接收模块5.3.1.1能够将内置协议将字符串解析为需要的信息。5.3.1.2具有数据包的校验、检查、解析和入库（数据存储）功能。5.3.1.3能够采用多线程异步通信技术与各监测点通信。5.3.1.4能够同时接收1万个以上的在线监测设备实时传输数据。5.3.2数据存储模块5.3.2.1具有存储原始数据、浓度数据以及统计数据的功能。5.3.2.2能够提供应用程序调用数据接口。5.3.2.3具有断电保护功能，断电后所存储数据应不丢失。5.3.3数据运算模块5.3.3.1能够对实时数据进行分类计算汇总。5.3.3.2能够对微型空气监测站的自动校准过程进行实时运算。5.3.3.3具有小时均值、日均值、月均值、年均值统计功能。5.3.4数据分析和管理模块5.3.4.1具有数据实时显示功能，监测数据更新周期≤5min，可同时在PC端和移动端实现。5.3.4.2具有超标报警、信息推送和现场情况反馈功能，可同时在PC端和移动端实现。5.3.4.3具有数据筛选、查询和下载功能。5.3.4.4具有自动输出常规报表功能，如日报、月报，同比、环比，分类排名，日变化规律分析，报警信息统计和反馈信息统计等功能。5.3.4.5具有区域污染实时、历史动态展示功能。5.3.4.6发生局部污染事件时，可自动追溯污染源方位。VII6技术指标6.1微型空气监测站6.1.1微型空气监测站性能指标（PM10和PM2.5）微型空气监测站PM10和PM2.5的实验室检测项目和指标要求见表2。表2微型空气监测站实验室性能指标（PM10和PM2.5）测量参数PM2.5PM10测量范围（0～1000）μg/m3（0～1000）μg/m3最低检出限10μg/m315μg/m3最小分辨率1μg/m31μg/m3微型空气监测站PM10和PM2.5的室外应用检测项目和指标要求见表3。表3微型空气监测站室外应用性能指标（PM10和PM2.5）测量参数PM2.5PM10室外比对测量误差（0～100）μg/m3±15μg/m3±20μg/m3（100～1000）μg/m3±15%F.S.±20%F.S.室外比对测量相关系数r≥0.8≥0.8仪器平行性≤10%≤15%6.1.2微型空气监测站性能指标（SO2、NO2、CO、O3和TVOC）微型空气监测站SO2、NO2、CO、O3和TVOC的实验室检测项目和指标要求见表4。表4微型空气监测站实验室性能指标（SO2、NO2、CO、O3和TVOC）测量参数SO2NO2O3COTVOC测试范围（0～500）nmol/mol（0～500）nmol/mol（0～500）nmol/mol（0～50）μmol/mol（0～50）μmol/mol最低检出限5nmol/mol5nmol/mol5nmol/mol0.1μmol/mol2nmol/mol标物校准示值误差±10%F.S.±10%F.S.±10%F.S.±10%F.S.±5%F.S.重复性5%5%5%5%1%传感器响应时间≤1min≤1min≤1min≤1min≤1min零点漂移±10nmol/mol±10nmol/mol±10nmol/mol±0.1μmol/mol±0.1μmol/mol量程漂移±10%±10%±10%±10%±5%微型空气监测站SO2、NO2、CO、O3和TVOC的室外应用检测项目和指标要求见表5。表5微型空气监测站室外应用性能指标（SO2、NO2、CO、O3和TVOC）测量参数SO2NO2O3COTVOCVIII室外比对测量误差（0～100）nmol/mol±15nmol/mol±15nmol/m