污染源现场数据采集和传输.pptx
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1、1Copyright 2012 Andy Guo.All rights reserved。目录数据采集传输仪介绍一污染源现场数采仪数据造假的检查二第1页/共37页2Copyright 2012 Andy Guo.All rights reserved。一、数据采集传输仪介绍1背景2发展史3仪器构造和工作原理4环境监测领域的应用第2页/共37页1、背景2007年,国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知(国发200715号)污染物减排三大体系能力建设国控重点污染源城镇污水处理厂数据采集传输仪实时、准确的核定污染源排放状况加强管理3自动监控第3页/共37页国控重点污染源自动监控项目的深入开展环保
2、部重点污染源核心应用软件的广泛使用排污现场数据采集传输仪监控中心上位机平台必选设备4截止20122012年全国共建成省市级监控中心344个;共对13248家企业现场端实施了自动监控,其中国控重点污染源9213家第4页/共37页51999环境保护部开展污染源自动监控系统建设项目20042004年将环境监理适配器和污染处理设施运行记录仪两个产品功能合并2005HJ/T212-2005出台,明确了自动监控系统功能结构的划分、明确了数采仪概念2009颁布了数据采集传输仪技术要求(HJ477-2009)标准环境监理适配器污染处理设施运行记录仪2、发展史第5页/共37页6Copyright 2012 An
3、dy Guo.All rights reserved。COD在线监测仪氨氮在线监测仪CEMS数据采集传输仪监控中心上位机平台数字量信号模拟量信号传输网络流量计pH计在线自动监控系统局域网、GPRS、光纤、3G、卫星反控控制3、环境监测领域的应用反控控制第6页/共37页73.1 确保在线仪器与平台之间数据的准确性1、采集准确模拟量数采仪对在线仪器输出的信号,根据量程仅做A/D转化,不做其他处理数字量数采仪对串口输出的数字量信号,仅按照串口协议解析数据部分,不做其他处理2、单位统一保证仪器和平台数据单位统一第7页/共37页83.2 数据可追溯性根据HJ/T212和HJ477标准,数采仪存储了至少1
4、4400条历史数据。历史数据有三种类型:分钟历史数据(按照每十分钟存储一条,存储一个月);小时历史数据(按照每一个小时存储一条,存储一年);日历史数据(按照每天存储一条,存储一年)。并且存储的数据为上报的数据,不能对已存在的历史数据进行修改、删除等操作。3.3完成平台控制功能项目指令列举实现方式响应方为数采仪提取/设置现场机时间;提取/设置报警门限;提取/设置实时数据上报间隔;提取历史分钟/小时/日数据等等监控平台下法指令,数采仪直接响应执行,并发送执行结果,具体的功能由数采仪来完成。响应方为在线仪器校零校满;及时采样;设置采样周期等等第8页/共37页94、仪器构造和工作原理4.1 4.1 仪
5、 器 分 类仪 器 分 类一 般 由一 般 由 8 8 位 或位 或 1 61 6 位 单 片 机 为 核 心,加 上位 单 片 机 为 核 心,加 上存 储 芯 片、存 储 芯 片、A/DA/D 芯 片、串 扩 展 芯 片、显芯 片、串 扩 展 芯 片、显示 屏 等 外 围 设 备 组 成 数 据 采 集 传 输 仪示 屏 等 外 围 设 备 组 成 数 据 采 集 传 输 仪一 般 由 低 功 耗、高 性 能 的一 般 由 低 功 耗、高 性 能 的 A R MA R M 芯 片 为 核芯 片 为 核心,外 扩心,外 扩 A/DA/D 芯 片、大 容 量 的芯 片、大 容 量 的 F l
6、a s hF l a s h 存存储 芯 片、串 口 芯 片 等 外 围 设 备 组 成 数 据储 芯 片、串 口 芯 片 等 外 围 设 备 组 成 数 据采 集 传 输 仪采 集 传 输 仪基 于 工 控 机 的 系 统:有 工 业 级 板 卡 为基 于 工 控 机 的 系 统:有 工 业 级 板 卡 为核 心,加 上核 心,加 上 A/DA/D 模 块、串 口 扩 展 板 卡模 块、串 口 扩 展 板 卡等 组 成等 组 成第9页/共37页10数采仪结构示意图4.2 4.2 仪 器 组 成仪 器 组 成第10页/共37页114.3 4.3 工 作 原 理工 作 原 理数采仪的主要工作是完
7、成现场在线设备的数据采集、处理、存储、展示与上报功能数据采集接口类型采集方法备注模拟量通过AI采集,采集的精度由AD位数和转换的精度来决定流量计;pH计等数字量串口接口定义使用RS232/RS485来采集数据,直接提取仪器串口输出数据,不作任何转换COD;氨氮;CEMS等第三方系统采集后通过网络转发使用RJ45口来采集数据部分CEMS。第11页/共37页12数据处理数据类型计算方法计算类数据根据212协议的要求,计算污染参量与污染物的10分钟、1小时、1天的最大值、最小值、平均值、累计值。折算类数据根据212协议的要求,烟气污染物除过需要上报实测数据(实测实时、分钟、小时、日数据)还需要上报折
8、算数据(折算实时、分钟、小时、日数据)超标数据根据设置的超标上限值,数采仪实时判断数据是否超标,如果超标则存储超标数据,并上报CN=2071给平台数据存储和上报存储数据212协议中不涉及对实时数据的存储,只存储分钟/小时/日最大、最小、平均和累计值以及报警数据等数据上报实时数据、分钟数据、小时数据和日数据等第12页/共37页13Copyright 2012 Andy Guo.All rights reserved。二、污染源现场数采仪数据造假的检查 关 于 现 场 数 据 造 假关 于 现 场 数 据 造 假污染源在线监测的根本意义是:真实的数据反映现场真实的排放状况第13页/共37页14Co
9、pyright 2012 Andy Guo.All rights reserved。排 污 口 造 假排 污 口 造 假1 1、私设暗管,开通旁路、私设暗管,开通旁路2 2、稀释进样、稀释进样3 3、偷换水样、偷换水样4 4、间歇性时差集中排放、间歇性时差集中排放第14页/共37页15Copyright 2012 Andy Guo.All rights reserved。分 析 仪 器 造 假分 析 仪 器 造 假1 1、修改标准曲线、修改标准曲线2 2、设定系数、设定系数(输 出 的 监 测 数 据=K*实 际 测 试 数 据+B)3 3、量程双标准、量程双标准 3.1 3.1 分 析 仪
10、器 量 程 双 标 准,测 试 量 程 和 数 据 输 出分 析 仪 器 量 程 双 标 准,测 试 量 程 和 数 据 输 出量 程量 程 3.2 3.2 数 采数 采 仪 量 程 比 在 线 分 析 仪 器 量 程 低(针 对 模仪 量 程 比 在 线 分 析 仪 器 量 程 低(针 对 模拟 量 接 入)拟 量 接 入)第15页/共37页16数 据 采 集 传 输 仪 数 据 造数 据 采 集 传 输 仪 数 据 造假假 数 据 采 集 阶 段 造 假数 据 采 集 阶 段 造 假 模 拟 量模 拟 量-修 改 数 采 仪 量 程 和 信 号 范 围 造 假修 改 数 采 仪 量 程 和
11、 信 号 范 围 造 假 模 拟 量模 拟 量-修 改 采 集 公 式 系 数 法 造 假修 改 采 集 公 式 系 数 法 造 假 串 口 量串 口 量-增 加 通 讯 协 议 系 数 法 造 假增 加 通 讯 协 议 系 数 法 造 假 数 据 处 理 传 输 阶 段 造 假数 据 处 理 传 输 阶 段 造 假 数 采 仪 超 标 数 据 造 假 上 报 法 造 假数 采 仪 超 标 数 据 造 假 上 报 法 造 假 数 采 仪 模 拟 数 据 上 报 法 造 假数 采 仪 模 拟 数 据 上 报 法 造 假第16页/共37页17Copyright 2012 Andy Guo.All
12、rights reserved。数 据 采 集 阶 段 造 假数 据 采 集 阶 段 造 假1 1、修 改 数 采 仪 量 程 和 信 号 范 围(针 对 模 拟、修 改 数 采 仪 量 程 和 信 号 范 围(针 对 模 拟量 接 入)量 接 入)例:例:分 析 仪 器 输 出分 析 仪 器 输 出 4-2 0 m A4-2 0 m A 模 拟 信 号,对 应 量 程 为模 拟 信 号,对 应 量 程 为0-1 0 0 00-1 0 0 0,假 如 此 时 数 采 仪 采 集 到假 如 此 时 数 采 仪 采 集 到 1 2 m A1 2 m A 信 号 通 过信 号 通 过A/DA/D 转
13、 换,显 示 数 据 应 为转 换,显 示 数 据 应 为 A A 值,如 果 此 时 人 为 设 定值,如 果 此 时 人 为 设 定数 采 仪 的 量 程 为数 采 仪 的 量 程 为 0-5 0 00-5 0 0,虽 然 数 采 仪 采 集 到 的 仍 是,虽 然 数 采 仪 采 集 到 的 仍 是1 2 m A1 2 m A 信 号,但 经 过信 号,但 经 过 A/DA/D 转 换 后 显 示 数 值 约 为转 换 后 显 示 数 值 约 为 A/2A/2;同 理 信 号 范 围 也 类 似。同 理 信 号 范 围 也 类 似。第17页/共37页18Copyright 2012 An
14、dy Guo.All rights reserved。产 生 影 响:该 手 段 影 响 的 将 是 全 部 数 据,较 容产 生 影 响:该 手 段 影 响 的 将 是 全 部 数 据,较 容易 被 发 现易 被 发 现现 场 检 查:现 场 检 查:查 看 数 采 仪 量 程 和 分 析 仪 器 量 程查 看 数 采 仪 量 程 和 分 析 仪 器 量 程是 否 一 致;是 否 一 致;数 采 仪 信 号 范 围 是 否 与 分 析 仪数 采 仪 信 号 范 围 是 否 与 分 析 仪器 一 致器 一 致 对 比 数 采 仪 和 分 析 仪 的 历 史 数对 比 数 采 仪 和 分 析 仪
15、 的 历 史 数据据第18页/共37页19数 采 仪 量 程 和 信 号 范 围 现 场 检 查 步 骤数 采 仪 量 程 和 信 号 范 围 现 场 检 查 步 骤第 一 步:查 看 分 析 仪 器 的 信 号 范 围 与 量 程 范 围(一 般 需 要 密 码 进 入,量第 一 步:查 看 分 析 仪 器 的 信 号 范 围 与 量 程 范 围(一 般 需 要 密 码 进 入,量程 范 围 在 验 收 时 应 有 备 案)程 范 围 在 验 收 时 应 有 备 案)第 二 步:查 看 数 采 仪 的 信 号 范 围 与 量 程 范 围第 二 步:查 看 数 采 仪 的 信 号 范 围 与
16、量 程 范 围信号范围量程范围第 三 步:比 对 分 析,如 果 一 致 则 正 常,不 一 致 则 异 常第 三 步:比 对 分 析,如 果 一 致 则 正 常,不 一 致 则 异 常注 意:该 种 作 弊 手 段 比 较 常 见,并 且 实 现 简 单,仅 需 要 修 改注 意:该 种 作 弊 手 段 比 较 常 见,并 且 实 现 简 单,仅 需 要 修 改数 采 仪 的 参 数 即 可。数 采 仪 的 参 数 即 可。第19页/共37页20Copyright 2012 Andy Guo.All rights reserved。数 据 采 集 阶 段 造 假数 据 采 集 阶 段 造 假
17、2 2、修改采集公式系数(针对模拟、修改采集公式系数(针对模拟量接入)量接入)一 般 常 见 的 修 正 方 法 为 一 次 线 性 方 法,通 过 设 置 斜 率、截 距 的 值 对 数 据 进 行 修 正,即 y=k*x+b(修 改 k,b值),对 于 模 拟 量 数 据 采 集 方 式,设 置 合 理 的 修 正 系 数,能 够 更 好 的 保 证 采 集 数 据 的 准 确 性 以 及 与 分 析 仪 表 数 据的 一 致 性,但 如 果 为 了 将 数 据“造”成 合 格 数 据 而 去 调整 公 式 系 数,即 为 非 法 操 作,存 在 数 据 造 假 嫌 疑。第20页/共37页
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