工業污染源工況用電監測系統技術指南
工業污染源(廢氣)工況用電監測技術指南
1 適用范圍
本技術指南規定了工業污染源(廢氣)工況用電監測系統的組成、實施、驗收和日常運行管理等,以及判定污染源生產與污染治理設施運行狀態的方法。
本技術指南適用于排放廢氣污染物的工業污染源的工況用電監測系統建設實施。
2 規范性引用文件
本技術指南內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 交流電量轉換為模擬量或數字信號的電測量變送器
GB/T16706 環境污染源類別代碼
GB/T17214 工業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
GB/T 2423電工電子產品環境實驗 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 建筑物防雷設計規范
GB50093 自動化儀表工程施工及質量驗收規范
GB50168 電氣裝置安裝工程_電纜線路施工及驗收規范
GB50171 電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路接線施工及驗收規范
DL/T5137電測量及電能計量裝置設計技術規程
HJ212污染源在線自動監控(監測)系統數據傳輸標準
HJ447 污染源在線自動監控(監測)數據采集傳輸儀技術指南
HJ2000 大氣污染治理工程技術導則
HJ75 固定污染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續監測技術規范3 術語和定義
下列術語和定義適用于本技術指南。
3.1 工況用電監測系統,PEMS
工況用電監測系統(簡稱PEMS),是根據工藝設計對反映固定污染源生產設施、污染物治理設施運行狀態的電氣參數(如:電流、電壓、功率、電量等)進行監測的全部設備和信息系統。PEMS用于掌握生產設施和治理設施的運行情況、污染治理及排放情況、污染源停限產及錯峰生產情況等信息,是污染源自動監測系統的組成部分。PEMS的建設應滿足國家標準規范和計量認證要求。
3.2 煙氣排放連續性監測系統,CEMS
連續監測固定污染源顆粒物和(或)氣態污染物排放濃度和排放量所需要的全部設備,簡稱CEMS。
3.3 生產設施
生產過程中產生廢氣、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,統稱為污染治理設施。
3.5 數據采集傳輸儀
采集各種類型監測儀器儀表的數據、完成數據存儲及與上位機數據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,簡稱數采儀。
3.6 通訊協議
通信雙方對數據傳送控制的一種約定。約定中包括對數據格式,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一規定,通信雙方必須共同遵守,它也叫做鏈路控制規程。
4 PEMS 系統的組成
PEMS系統由現場端監測系統和中心端監測平臺兩部分組成。具體構成參考圖1。
4.1 現場端監測系統
由用電參數監測、數據采集傳輸和應用配置軟件三個子系統組成。
4.1.1 用電參數監測子系統
根據工藝設計,對反映生產設施、污染物治理設施總體運行狀態的電氣參數(電流、電壓、功率、功率因數、電量、電能質量等)進行監測的子系統。
4.1.2 數據采集傳輸子系統
采集、存儲用電參數監測子系統的數據,并按照HJ212《污染物在線監測(監測)系統數據傳輸標準》和本技術指南規定,將數據傳輸至中心端監測平臺。
4.1.3 應用軟件子系統
與用電參數監測子系統進行通訊,實現信息采集、安裝調試、設備維護、數據存儲、數據分析判斷、信息備案、資料下載、事件報警等功能。可綜合采用云計算、移動互聯網等技術實現。
4.2 中心端工況用電監測系統
中心端工況用電監測系統用于接收現場端監測系統傳輸的信息,實現現場數據的匯總、報警管理、統計分析等,遠程實時掌握生產設施和治污設施運行狀況。
5
中心端工況用電監測系統能夠對生產設施、污染物治理設施的運行狀態進行關聯分析,及時發現污染治理設施未開啟、異常關閉及減速、空轉、降頻等異常情況,并通知相關人員。
中心端工況用電監測系統對執行停產、限產、錯峰生產等調控指令的生產設施進行監測,將調控期間違規生產情況通知相關人員,對調控指令執行的總體情況進行統計分析。
中心端工況用電監測系統省市分級建設,原始數據通過數采儀“一址多發”直傳省市兩級工況用電監測系統,省市平臺間點位編碼、報警督辦、運行維護等工作數據通過省市數據交換保持同步,保證一數一源。市級中心端工況用電監測系統應提供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。現場施工單位、排污單位可按權限登陸市級工況用電監測系統進行情況說明等信息更新維護操作。
5 PEMS 技術指南
5.1 PEMS 采集的數據參數
PEMS現場端用電參數監測設備應能采集以下基本數據項:
(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;
(3)各相電流、電壓;
(4)非電氣量數據;
(5)總有功電量;
(6)總無功電量。
現場端用電參數監測設備可選擇采集以下數據項:
(1)需量及其發生時間;
(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 現場端設備要求
現場端設備包括用電參數監測設備、數據采集傳輸儀,以及后備電源、電流互感器等其它輔助設備。
5.2.1 用電參數監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,其它分路數據需采用 1:1 直傳方式儀表(一次側數據直采直傳)。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品銘牌,銘牌標識應符合 GB/T13306 的要求。
5.2.2 數據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、毛刺等現象,表面涂層均勻、無腐蝕、生銹、脫落及磨損現象。產品組裝堅固、零部件無松動。按鍵、開關等控制靈活可靠。
5.2.3 因現場環境復雜惡劣,為確保現場工況安全及設備通訊穩定可靠,現場端設備應具有 3C 認證,并滿足防潮、防霉、防鹽霧等要求。現場端設備須優先采用無線自組網通信技術,現場傳輸距離不小于 300m;須支持編碼糾錯及自動跳頻技術,數據傳輸誤碼率應不大于 10-5 ,保證通信穩定。
5.2.4 現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,后備電源可以持續供電。用電參數監測設備后備電源應能持續供電 10 秒以上,保證停電事件能準確及時上報;數據采集傳輸儀后備電源應能持續供電 3 天以上,保證現場端設備數據采集完整性。外部電源正常供電時,可以對后備電源充電。