工業(yè)污染源工況用電監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)指南
工業(yè)污染源(廢氣)工況用電監(jiān)測技術(shù)指南
1 適用范圍
本技術(shù)指南規(guī)定了工業(yè)污染源(廢氣)工況用電監(jiān)測系統(tǒng)的組成、實施、驗收和日常運行管理等,以及判定污染源生產(chǎn)與污染治理設施運行狀態(tài)的方法。
本技術(shù)指南適用于排放廢氣污染物的工業(yè)污染源的工況用電監(jiān)測系統(tǒng)建設實施。
2 規(guī)范性引用文件
本技術(shù)指南內(nèi)容引用了下列文件中的條款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本適用于本技術(shù)指南。
GB1207電壓互感器
GB1208 電流互感器
GB3100 國際單位制及其應用
GB3101 有關量、單位和符號的一般原則
GB3102.1 空間和時間的量和單位
GB4208 外殼防護等級(IP代碼)
GB4793.1 測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求 第1部分:通用要求
GB/T6587電子測量儀器 基本安全試驗
GB/T13850 交流電量轉(zhuǎn)換為模擬量或數(shù)字信號的電測量變送器
GB/T16706 環(huán)境污染源類別代碼
GB/T17214 工業(yè)過程測量和控制裝置的工作條件
GB/T17626 電磁兼容 實驗和測量技術(shù)
GB/T 2423電工電子產(chǎn)品環(huán)境實驗 第2部分:實驗方法
GB/T 17215.211 交流電測量設備 通用要求
GB/T 17215.321 交流電測量設備 特殊要求
GB50057 建筑物防雷設計規(guī)范
GB50093 自動化儀表工程施工及質(zhì)量驗收規(guī)范
GB50168 電氣裝置安裝工程_電纜線路施工及驗收規(guī)范
GB50171 電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路接線施工及驗收規(guī)范
DL/T5137電測量及電能計量裝置設計技術(shù)規(guī)程
HJ212污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準
HJ447 污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)指南
HJ2000 大氣污染治理工程技術(shù)導則
HJ75 固定污染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范3 術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本技術(shù)指南。
3.1 工況用電監(jiān)測系統(tǒng),PEMS
工況用電監(jiān)測系統(tǒng)(簡稱PEMS),是根據(jù)工藝設計對反映固定污染源生產(chǎn)設施、污染物治理設施運行狀態(tài)的電氣參數(shù)(如:電流、電壓、功率、電量等)進行監(jiān)測的全部設備和信息系統(tǒng)。PEMS用于掌握生產(chǎn)設施和治理設施的運行情況、污染治理及排放情況、污染源停限產(chǎn)及錯峰生產(chǎn)情況等信息,是污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成部分。PEMS的建設應滿足國家標準規(guī)范和計量認證要求。
3.2 煙氣排放連續(xù)性監(jiān)測系統(tǒng),CEMS
連續(xù)監(jiān)測固定污染源顆粒物和(或)氣態(tài)污染物排放濃度和排放量所需要的全部設備,簡稱CEMS。
3.3 生產(chǎn)設施
生產(chǎn)過程中產(chǎn)生廢氣、污水的設備。
3.4 污染治理設施
用于治理污染物所需的設備、裝置等,統(tǒng)稱為污染治理設施。
3.5 數(shù)據(jù)采集傳輸儀
采集各種類型監(jiān)測儀器儀表的數(shù)據(jù)、完成數(shù)據(jù)存儲及與上位機數(shù)據(jù)傳輸通訊功能的單片機、工控機、嵌入式計算機、可編程自動化控制器(PAC)或可編程邏輯控制器(PLC)等,簡稱數(shù)采儀。
3.6 通訊協(xié)議
通信雙方對數(shù)據(jù)傳送控制的一種約定。約定中包括對數(shù)據(jù)格式,同步方式,傳送速度,傳送步驟,檢糾錯方式以及控制字符定義等問題做出統(tǒng)一規(guī)定,通信雙方必須共同遵守,它也叫做鏈路控制規(guī)程。
4 PEMS 系統(tǒng)的組成
PEMS系統(tǒng)由現(xiàn)場端監(jiān)測系統(tǒng)和中心端監(jiān)測平臺兩部分組成。具體構(gòu)成參考圖1。
4.1 現(xiàn)場端監(jiān)測系統(tǒng)
由用電參數(shù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集傳輸和應用配置軟件三個子系統(tǒng)組成。
4.1.1 用電參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)
根據(jù)工藝設計,對反映生產(chǎn)設施、污染物治理設施總體運行狀態(tài)的電氣參數(shù)(電流、電壓、功率、功率因數(shù)、電量、電能質(zhì)量等)進行監(jiān)測的子系統(tǒng)。
4.1.2 數(shù)據(jù)采集傳輸子系統(tǒng)
采集、存儲用電參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)的數(shù)據(jù),并按照HJ212《污染物在線監(jiān)測(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》和本技術(shù)指南規(guī)定,將數(shù)據(jù)傳輸至中心端監(jiān)測平臺。
4.1.3 應用軟件子系統(tǒng)
與用電參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)進行通訊,實現(xiàn)信息采集、安裝調(diào)試、設備維護、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析判斷、信息備案、資料下載、事件報警等功能。可綜合采用云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實現(xiàn)。
4.2 中心端工況用電監(jiān)測系統(tǒng)
中心端工況用電監(jiān)測系統(tǒng)用于接收現(xiàn)場端監(jiān)測系統(tǒng)傳輸?shù)男畔ⅲ瑢崿F(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的匯總、報警管理、統(tǒng)計分析等,遠程實時掌握生產(chǎn)設施和治污設施運行狀況。
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中心端工況用電監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)ιa(chǎn)設施、污染物治理設施的運行狀態(tài)進行關聯(lián)分析,及時發(fā)現(xiàn)污染治理設施未開啟、異常關閉及減速、空轉(zhuǎn)、降頻等異常情況,并通知相關人員。
中心端工況用電監(jiān)測系統(tǒng)對執(zhí)行停產(chǎn)、限產(chǎn)、錯峰生產(chǎn)等調(diào)控指令的生產(chǎn)設施進行監(jiān)測,將調(diào)控期間違規(guī)生產(chǎn)情況通知相關人員,對調(diào)控指令執(zhí)行的總體情況進行統(tǒng)計分析。
中心端工況用電監(jiān)測系統(tǒng)省市分級建設,原始數(shù)據(jù)通過數(shù)采儀“一址多發(fā)”直傳省市兩級工況用電監(jiān)測系統(tǒng),省市平臺間點位編碼、報警督辦、運行維護等工作數(shù)據(jù)通過省市數(shù)據(jù)交換保持同步,保證一數(shù)一源。市級中心端工況用電監(jiān)測系統(tǒng)應提供web瀏覽器、手機APP、微信等用戶訪問功能,提供短信、微信、APP等告警方式,并提供排污單位用戶對報警信息進行處理的功能。現(xiàn)場施工單位、排污單位可按權(quán)限登陸市級工況用電監(jiān)測系統(tǒng)進行情況說明等信息更新維護操作。
5 PEMS 技術(shù)指南
5.1 PEMS 采集的數(shù)據(jù)參數(shù)
PEMS現(xiàn)場端用電參數(shù)監(jiān)測設備應能采集以下基本數(shù)據(jù)項:
(1)正反向有功、無功電能;
(2)各相及總有功功率、無功功率、功率因數(shù);
(3)各相電流、電壓;
(4)非電氣量數(shù)據(jù);
(5)總有功電量;
(6)總無功電量。
現(xiàn)場端用電參數(shù)監(jiān)測設備可選擇采集以下數(shù)據(jù)項:
(1)需量及其發(fā)生時間;
(2)漏電電流檢測;
(3)諧波總畸變率;
(4)總諧波電流(總表線路);
(5)總諧波電壓(總表線路)。
5.2 現(xiàn)場端設備要求
現(xiàn)場端設備包括用電參數(shù)監(jiān)測設備、數(shù)據(jù)采集傳輸儀,以及后備電源、電流互感器等其它輔助設備。
5.2.1 用電參數(shù)監(jiān)測設備應采用一體化、小型化設計,除總表、母線槽分路、銅牌出線分路、或 300 平方毫米以上電纜出線分路外,其它分路數(shù)據(jù)需采用 1:1 直傳方式儀表(一次側(cè)數(shù)據(jù)直采直傳)。銅牌出線分路或 300 平方毫米以上電纜出線分路可采用互感式儀表。設備應在醒目處標識產(chǎn)品銘牌,銘牌標識應符合 GB/T13306 的要求。
5.2.2 數(shù)據(jù)采集傳輸儀外殼防護應符合 GB4208 的要求,達到 IP55 防護以上等級,外殼應耐腐蝕、密封性能良好、表面無裂紋、變形、污濁、毛刺等現(xiàn)象,表面涂層均勻、無腐蝕、生銹、脫落及磨損現(xiàn)象。產(chǎn)品組裝堅固、零部件無松動。按鍵、開關等控制靈活可靠。
5.2.3 因現(xiàn)場環(huán)境復雜惡劣,為確保現(xiàn)場工況安全及設備通訊穩(wěn)定可靠,現(xiàn)場端設備應具有 3C 認證,并滿足防潮、防霉、防鹽霧等要求。現(xiàn)場端設備須優(yōu)先采用無線自組網(wǎng)通信技術(shù),現(xiàn)場傳輸距離不小于 300m;須支持編碼糾錯及自動跳頻技術(shù),數(shù)據(jù)傳輸誤碼率應不大于 10-5 ,保證通信穩(wěn)定。
5.2.4 現(xiàn)場端設備應配備后備電源(電池、電容、UPS 等),外部電源停止供電后,后備電源可以持續(xù)供電。用電參數(shù)監(jiān)測設備后備電源應能持續(xù)供電 10 秒以上,保證停電事件能準確及時上報;數(shù)據(jù)采集傳輸儀后備電源應能持續(xù)供電 3 天以上,保證現(xiàn)場端設備數(shù)據(jù)采集完整性。外部電源正常供電時,可以對后備電源充電。