环境空气自动监测系统的常见故障及排除

刘靖宇

摘  要：当前我国高度重视环境保护工作，其中在环境监测方面不断完善相关设备，加强技术投入，满足自动化、智能化监测需要，为后续环境治理工作开展提供有力保障。本文从环境空气自动监测系统操作流程入手，并分析如何完善环境空气自动监测系统，最后提出环境空气自动监测系统故障处理方法，希望对相关研究带来帮助。

关键词：环境;空气自动监测系统;故障;排除

分类号：X92

在科学技术飞速发展的今天，我国经济突飞猛进的发展。新时期我国全力加强环保工作，利用技术优势可以有效分析环境污染情况，然后制定有关措施，最大程度的减少环境破坏。目前自动监测系统在空气质量监测中发挥出了重要作用，要求切实做好设备的维护和管理工作，以下对相关内容进行分析。

一、环境空气自动监测系统操作流程

在环境空气自动监测系统下，要求分工明确，其中涵盖了如下4个环节：其一，监测子站。监测子站的主要工作内容是分析空气环境和自动监测，确保实时的数据能够反馈到中心计算机，以此节约人力投入;其二是中心计算机。中心计算机收集监测站数据之后能够自动存储和数据分析，确保检测结果的准确性;其三，质量保证实验室。该环节具有数据分析以及核查功能，可以進一步对环境空气质量监测;其四，系统支持实验室。该环节的主要工作是支持系统和设备，及时发现设备中存在的问题并开展维修工作，确保系统设备处于正常使用状态[1]。

二、如何完善环境空气自动监测系统

1.保证监测环境良好

在环境质量监测之前要确保空气监测站内部和外部的环境情况，分析是否存在树枝、树叶等干扰因素，还需要分析周边环境是否存在污染情况，避免相关因素对监测数据产生干扰。在监测站内部主要是确保湿度处于合理范围，避免温差过大导致监测数据不准确。此外，还需要对监测站设备和仪器的参数是否正常分析[2]。

2.打造网络监测系统

在自动化监测模式下关键在于确保网络系统安全性。因此需要确保系统的自我完善能力时期，及时监测分析核查各个环节处于良好运行状态，尤其是计算机控制中心，必须保证发挥出其数据搜集、整理、存储、核查的作用。

3.加强监测管理

为了达到环境空气自动化监测目标需要结合制定的规章制度，约束检测人员的操作，定期进行仪器和设备的维修与养护。具体出来：一方面，需要管理监测系统，在日常维修保养的同时定期对系统巡视和测试，以此保证设备的正常使用，设备如果达到使用年限要及时更换，对于特殊故障问题要组织技术人员及时抢修;另一方面，检测人员自身需要具有良好的工作能力和工作热情，能够确保设备作用的最大程度发挥。为此环境监测部门需要制定奖惩制度，以此对检测人员起到引导和约束作用，对于工作良好的员工给予奖励。此外，还要定期开展人员培训工作，并完善考核机制[3]。

4.加强数据的合理分析

环境空气自动监测会受外界因素影响导致数据异常，因此需要对数据加强审核。目前数据监测的一个重要问题在于负值现象。究其原因，一方面在于仪器负漂过大，为解决这一问题工作人员需要日常校准仪器，避免其出现负值并详细记录;另一方面，仪器出现故障也会导致负值出现。比如停电后设备供电运作时会出现负值情况要求，工作人员及时处理，根据停电时间分析仪器预热时间。

5.加强数据记录

在监测工作开展过程中，需要详细记录其中涵盖文字记录、图像记录等形式，以此为后期数据核查提供便利，在数据记录工作中要确保准确性和全面性，如果收集数据信息不能保证客观性，需要再次监测和提取数据。在环境空气监测过程中，还需要在各个环节存储收集的样品记录样品的状态、影响因素等相关信息，进而为后期数据问题查找原因提供支持。监测数据主要通过签字的形式确认，要确保检测人员树立高度的责任意识[4]。

6.加强监测数据整体化

环境空气监测数据对整个监测过程可以真实反映，因此在数据核查和监测环节必须严格检查和多次审核，确保每个核查环节由相关人员签字，保证信息监测内容、采集时间的准确性，并且不同审核人员都能获取一致的数据，之后对审核信息加以说明和标注，其中包括数据采集、时间地点、监测天数、监测站单位、仪器名称。

三、环境空气自动监测系统故障处理方法

当前环境自动监测系统故障主要体现在以下几个方面，其中通讯方面故障表现为数据输出接口和数据采集仪连接问题;监测仪器气路方面故障表现为气路漏气和堵塞;监测仪器电路方面故障表现为电路板间由于振动出现连接问题;消耗件更换时的故障表现为密封性不足。

1.气态污染物监测仪

子站运行期间气路部分容易出现故障，由此影响了数据的完整性。比如泵故障造成仪器流量偏低，干燥管内部硅胶性能下降，温差过大造成支管出现能冷凝水，进气口出现污垢导致仪器流量下降。解决方法如下：其一需要分析仪器滤膜是否存在污垢，然后定期清理或者更换滤膜;其二需要更换干燥剂;其三夏季需要控制空调温度，避免室内外温差过大，禁止空调出风口直接吹向监测仪器，以此减少冷凝水;其四，利用超声波清洗仪检查限流孔;其五，分析采样泵泵轴的转动状态，如果为泵膜破损需要及时更换。在环境空气监测设备中光学问题主要表现在长时间通标气浓度不上升，问题如下：长时间未能校准标气、电压过高，解决方式主要为：其一，确保仪器管路正常连接不存在漏气情况，如果管路在连接正常下存在问题需要在室外摇动钢瓶，放出上部少量气体，然后校准管路通标，响应时间为5分钟。如果标气依然未能上涨需要清洗反应室，并且将其关闭在密闭条件下保证密封，以此防止漏气。其二，如果清洗反应是之后依然存在问题，可能是仪器长期使用导致紫外灯座的电压超出上限，需要调整PMT电压，将电压调整到标气目标浓度，确认后校准，以上解决措施需要在仪器稳定24小时之后再次校准[5]。

2.颗粒物分析仪

在气路部分，颗粒分析仪气路部分监测期间出现数值异常，主要问题在于管壁出现大量灰尘，当地震发生或者遇到强对流天气后灰尘会进入采样器导致数据上升，因此技术人员需要每个月对采样管路定期清洗校准颗粒物膜，以此减少异常数据出现。在仪器内部参数部分，PM2.5和PM10数据倒挂的主要原因如下：其一是仪器分析方法之间存在差别，PM10使用β射线法，而PM2.5使用β射线加光散射法;其二，PM2.5分析仪含有自动温度补偿装置而PM10分析仪不存在装置;其三，空气湿度变化会造成参数异常，尤其是冬夏两季空气湿度变化会导致这一情况。

四、空气自动监测系统质控管理

1.质量系统异常

空氣自动监测系统质量和控制质量主要是利用子站内配置的多气体动态校准仪分析，如果动态校准仪出现异常主要检查是否由于流量未达到设定值或者气体污染物分析零点校准期间时间过长未达到质控要求。通常来讲，动态校准仪气密性与空气监测系统工作存在直接关系，如果流量未达到设定值主要表现为动态校准仪漏气，需要对仪器内部和外部的管路连接部位仔细检查。具体说来：要利用真空仪等设备辅助检测，如果仪器内部出现漏气要联系仪器生产厂家检修，仪器外部漏气主要是分析管路连接部位是否破损、漏气，主要利用活性炭以及氧化剂装置进行检查，确保检测结果的斜距、斜率在质量控制范围内，如果零点检查失败并且仪器各项指标正常，说明零气不纯，需要对零气发生系统活性炭以及氧化剂更换。

2.质控管理

当前空气自动监测质量控制主要是对颗粒物监测仪器进行质量流量校准，分析气态污染物多点检查、精密度检查以及动态校准仪的流量校准，通过多个项目都可以在软件下进行远程质量控制，并且所得到的数据较为准确，不过对于颗粒物标准模钼炉转换率检查校准还存在模糊问题。对于钼炉转换效率的检查，一般利用一氧化氮作为标器，通过加入一氧化氮标气浓度一半的臭氧即可反映锅炉工作情况，同时还能满足二氧化氮浓度的要求范围值。通过对颗粒物标准模调准结果的评价，热电 C14 型号仪器具备计算计算跨膜值的能力，但是5030型号设备不会计算，通过分析我国空气自动监测系统一般采取以上两种型号搭配的方法，所以今后需要统一使用新旧放大值校准结果判定是否合格，将误差控制在5%之内说明满足质量检查。

结束语：

综上所述，在环境空气监测过程中，为了保证监测质量要求环境监测机构制定科学的管理规范，这样才能为后续的环境治理工作提供支持，推动我国环境保护事业的可持续发展。

参考文献：

[1]曾毅，王玉萍.环境空气质量自动监测系统建设研究[J].无线互联科技，2019，16（12）：120-121.

[2]刘俊锋.北票市环境空气自动监测系统的建立与完善——环境空气监测全程质量控制探析[J].写真地理，2020，14（10）：219.

[3]姬筱挺，李思扬.环境空气质量连续自动监测系统的质控管理探讨[J].科学与财富，2020，12（27）：244.

[4]程虎.浅论环境空气自动监测系统运行中的质量管理[J].建材发展导向（上），2020，18（3）：87.

[5]黄杰.远程控制系统在环境空气自动监测系统中的应用分析[J].环境与发展，2018，30（5）：169-170.

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