淺論煙氣排放連續監測系統（CEMS）的集成
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節流式流量計——采用滿管式安裝與測量，精度略高、有國際標準可循，但也有其局限性：管徑越大造價越高、安裝檢修不便，維護工作量大；介質壓力傳輸會帶來堵塞、降溫引起冷凝加劇腐蝕、結垢；使用中影響精度的因素多如工況參數變化、前后直管段不夠、銳角磨損等，都會使其不確定度增大；測量范圍窄、僅為3:1，壓損大、能耗大運行費用高。
均速管流量計——原理上與節流式流量計同屬于差壓使流量計，精度較節流式流量計略低但比單點測量法略高、因其測得的是管截面上介質的平均速度，具有一定的代表性，反映了管內流速分布變化規律；造價比節流法低，但它避免不了上述節流式流量計的其它缺點，在流速較高、粉塵較多時易堵塞，而在低流速時輸出差壓小；其流量系數受測管大小、工藝管徑比、安裝等因素的影響。
渦街流量計——可采用插入式結構測量中心點的流速，不存在差壓式流量計的缺陷，在粉塵干燥、流速較高情況下，發生體堵塞的可能性小，信噪比高，維護量不大。應用中應注意振動與儀表運行可靠性選擇問題。渦輪流量計靈敏度高，但難以長期適應含塵環境。（注：當粉塵濃度小于100g/Nm3時，一般可不考慮粉塵濃度對流量測量示值的影響。）
彎管流量計結構簡單，內無任何附加節流件、插入件和可動部件，不易堵塞、無壓力損失，因此適合于大管徑、低流速、低靜壓、多粉塵與腐蝕較強的場合，但它對90°彎頭的結構尺寸有要求：圓滑、管內無毛刺；對于特大管徑安裝檢修復雜；輸出差壓也較小。
在正確選型設計與安裝調試的同時，為了確保準確測量，除了應定期進行維護維修工作外，必要時應設計安裝定期吹掃、清洗儀表探頭裝置，定期處理探頭上粘結的污物、信號取壓口與引壓口及引壓管的粉塵沉積或堵塞等。
四、監測系統的網絡構架
系統設計應考慮開放性、低成本、高可靠性和良好的擴充性。完整的分布式監測管理系統應采用分布式數據采集、控制技術和多層結構組建監控中心，下設多個子站系統，拋棄專業架構而采用PC—based開放系統，每個子系統都可獨立運行。
系統各部分功能如下：在線自動監測儀表對各監測點的煙氣實時采樣、進行預處理，及時可靠地對煙氣排放情況——粉塵濃度、SO2濃度和煙氣流量進行檢測、處理、轉換和信號傳輸或通訊。監測子站根據需要可設在區域較集中的一些過程儀表主控室內，各子站內安裝一套監測計算機系統或利用現場已有的計算機過程測控系統；該系統能完成檢測儀表輸出信號的采集、數據處理、存儲、顯示、記錄和統計等功能；能實現與監測中心站計算機的實時、遠距離數據傳輸。監測中心站負責接收子站傳輸的信息和其它污染源的監測信息；負責對監測信息分類、篩選和綜合分析；完成對數據的統計、運算、處理，能自動生成各種報表和綜合分析與管理；具有存儲、顯示、記錄與打印、統計與查詢檢索功能；具備與其它信息中心聯網、與離線式監測計算機通訊的功能，具備系統管理與設備通訊自檢等功能。
如直接購買國外成熟的整套連續排放監測系統（CEMS）等標準的專用分析系統，不僅存在價格昂貴（約60萬元/套）問題，而且有些煙塵檢測儀和SO2分析儀適用范圍窄、并非最優化，如ULTRAMAT23可測SO2濃度范圍僅為0～400mg/Nm3。
因此，針對不同測量對象特征，采用最先進、最適用的多臺單參數或雙參數自動測量儀表，并集成與開發或制作反向吹掃和取樣預處理裝置，開發相應的信號處理與通訊軟件，集成一整套性能價格比最優的在線自動監測系統為佳。
數采模塊或系統可采用ADAM系統，由ADAM5000/485系統模塊和ADAM5017模擬量輸入模塊構成。系統模塊可提供4個I/O插槽，單機可達64個I/O點；采用ASCⅡ命令/響應通訊協議；可提供二線式多站RS485網絡通訊；傳輸速率可達115.2Kbps；系統可提供三向隔離保護及看門狗監視功能，內置自我檢測功能。
ADAM5017模擬量輸入模塊（8路差入、3000VDC隔離保護、16bit分辨率）對粉塵儀、SO2分析儀、流量計等進行數據采集、調理和再傳輸，所有模塊均通過RS485雙絞線與主機通訊。
RS485是工業上使用最為廣泛的雙向有補償通信規約，僅用一組雙絞線即可實現數據的高速和長距離的發送和接收，形成RS485網絡通訊系統；各節點并行連網，互相獨立，提高了系統的可靠性；該通訊系統安裝簡單，成本低，傳輸距離遠（1.2km），易于擴充。
整個系統由上位機進行統一調度和管理，與下位子系統的通訊采用主從異步通信方式。上位機選用高性能的工業控制計算機，內置RS485通訊卡和可支持多臺顯示器的多屏卡；
在通訊解決方案上有多種方式可選：無線通訊方案有其優點，如易解決通訊問題，可降低成本，可簡化安裝，采用大功率天線可增加通訊距離等，但利小于弊——一是企業現場環境惡劣，大量房屋和爐窯等設施會阻塞或影響調頻信號的傳輸；二是電氣、電力設施多會產生復雜多樣的電磁干擾，加上許多企業開展移動通信的集團消費后建有GSM等基站產生射頻干擾；電臺的設立須申請并定期繳納無線電頻道占用費，受約束因素多。
若采用MODEM方式，則存在占用企業程控電話多、傳輸速度慢、信息量小的問題；中間設備環節多，有損于系統的整體可靠性；敷設電纜問題同樣無法避免。因此，MODEM方式可在監測網絡尚未建立起來之前，對前攻關的單點進行數據采集，待今后網絡建立起來后轉為網絡通訊。
五、結語
隨著光學技術、計算機技術與自動檢測等新技術的發展，許多以前難以檢測的非電量（如煙實現工業爐窯、塔罐煙氣排放點的自動采樣與預處理，粉塵與SO2等主要污染因子和煙氣流量的在線監測）均得以解決，這將有利于促使崗位作業人員及時調整與監控脫硫、除塵等環保設施的運行狀態，加強達標排放管理，這對于排放點的有效監測與管理有著積極而重要的意義。
參考文獻：
1．潘惠群 激光氣體成分含量在線分析儀 世界儀表與自動化2001（7）
2. 曹王劍 幾種流量測量儀表選型設計商榷 煉油化工自動化 1997（5）
3. 朱曉青 曹王劍等主編 過程檢測與控制技術 冶金工業出版社 2002年9月
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