毕业设计-安全监测监控原理与仪表论文.doc

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1、安全监测监控原理与仪表 为什么要建立安全监测监控系统？ 一个安全工程必须要建立安全监测监控系统，那么什么又是安全监测监控系统呢？下面我们就来详细的说说吧。1 安全监控系统的概述 1.1.1 安全监测系统与安全工程的关系1.1.2 安全监测的涵义安全监测是运用现代科学方法，对人类赖以生存的安全状态进行定量的描述，同时尽可能灵敏并及时地收集到安全状态变化的信息和对人体健康有无异常变化的信息，在分析评价这些资料的基础上尽早地采取具体有效的行动，以保护人类的正常生存与发展这一体系。1.2 安全监测的对象 安全监测的具体对象有如下几个方面：1.大气安全监测 大气安全监测以大气中的有害因子为主要对象，监视

2、并测定其含量，其中又可分为大气安全评价监测和大气污染源监测两种。 目前被列为大气污染物的已有百种以上，我国已有多种标准对大气污染物的最高允许浓度或最大允许排放量作了规定。例如大气环境质量标准对总悬浮微粒、飘尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、光化学氧化剂等6种物质的浓度标准作了限制性规定；对二氧化硫、二硫化碳、硫化氢等13种有害工业气体的排放也制定了排放标准；而在企业设计卫生标准中又对居住区中的一氧化碳、乙醛等34种物质，车间空气中的一氧化碳，甲胺、乙醚等111种物质的最高允许浓度作了规定。2.水污染监测 水污染监测与大气污染监测一样，也可分为环境水体监测与水污染源监测。 环境水体包括地表水(江

3、、河、湖、海)和地下水。 我国对水质污染指标也制订有各种标准，在这些标准中规定的各项指标大体可分成三类： 物理性状指标，如湿度、电导率、悬浮物、色度、浓度，气味等； 化学指标，如溶解氧、化学需氧量、生化需氧量和有毒有害有机无机污染物，重金属等； 与生物有关的指标，如细菌总数、总磷、总氮等。 此外，还要对江、河、地下水的流速、流向、流量、海洋的海流等水文参数进行测定。3.生态平衡监测 生态平衡监测可分为土壤污染监测和生物污染监测两种。(1)土壤污染监测 土壤污染主要是由工业废弃物和农用化学物质所引起的。土壤污染监测的主要项目是影响土壤生态平衡的重金属元素，如汞、铅、铬、镉、铜、锌和有毒有害的非金

4、属元素如砷、氟以及难分解的有机农药，多环芳烃等。(2)生物污染监测 地球上的生物和人类一起共同生活在同一个生物圈中，这些生物又都是以大气、水、土壤和阳光作为生存的基本物质条件，由此而构成了大大小小生态系统中的错综复杂的生物链网。在它们吸取营养的同时，某些有害的污染物也会进入生物体内，其中有些物质还会在不同的生物体内，或生物体的某些部位被富集，从而使生物的正常生长和繁殖受到损害，甚至死亡。破坏了正常的生态平衡，直接或间接地影响人类的生存与发展。因此，有必要对生物体内的污染物质进行监测。监测项目一般为重金属元素，有毒非金属元素，有机磷农药，卤代芳烃以及一些特殊的有毒化合物等。4.能量污染监测 人类

5、的生存和发展离不开物质和能量，利用有用的物质和能量，丢弃目前尚不能利用的物质和能量是所有生产和生活过程的共同特点。 能量污染监测一般指热污染监测、噪声监测、振动监测、电磁波和放射性监测等。正常的生产或生态系统都处在各种能量的一定水平影响之下。当人为地使该系统积累或散失热量，持续地处于噪声或振动之下都会使正常的生态平衡遭到破坏。噪声、振动虽然与化学污染物不同，对生产生活环境影响不产生积累，传播距离比较短，但噪声和振动都会对生物体产生积累性的效应。当噪声或振动达到一定的强度而且持续较长时间时就会直接危害生物体的正常生存与生长。电磁波和放射性由于会直接作用于生物细胞产生各种复杂的变化，使生物发生变异

6、，极端情况还会使细胞畸变甚至死亡。因此，这些人为的能量排放，也都作为安全监测的对象。1.3 安全监测方法及选择原则1.3.1 安全监测的特点安全监测目标的测定十分复杂。主要由于： (1)某些污染物的含量甚微，而且在不同的情况下，其差别可以相差甚远。这就要求测定方法本身要有较高的灵敏度。同时又要适应较大的浓度范围。 (2)试样的组分复杂。这就要求测定方法的选择性要好，以使分析测定过程的预处理简化。 (3)某些监测对象还十分不稳定，要求立即测定或加以固定。例如，水中溶解氧的监测就需注意从采样到测定的整个过程中不应使样品受到外界大气的影响和水体中生物的影响。 (4)试样数量大，监测项目多。由于安全监

7、测有许多场合都需要进行统计处理，分析相关关系等。这就要求有足够数量的样品和足够的监测项目，于是安全监测就成为一项工作量很大的系统。1.3.2 分析监测方法的特点在安全监测中既有物理量的测定也有污染组分的测定。一般，物理量的测定如温度、色度、噪声等都已有比较简便快速的测定方法，而且这些方法很容易实现连续自动化测定。但化学组分的测定则比较复杂。目前用于安全监测的测定方法有化学分析法、物理化学分析法和生物法三大类。1.化学分析法化学分析法包括容量法(酸碱滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定和铬合滴定)和重量法。这种方法的主要特点是：1) 准确度高，其相对误差一般为0.1%0.2%。2)所需仪器设备简单，成本

8、低，保养维修方便。3)灵敏度较低，仅适用于高含量组分的测定，对微量组分则不能适用。4)选择性较差。往往需要比较复杂的顶处理。2.物理化学分析法物理化学分析法通常又称之为仪器分析法。其种类很多，但大体上可分为光学分析法，电化学分析法和色谱分析法三大类。光学分析法中有分光光度法、紫外分光光度法、红外分光光度法、原子吸收分光光度法、荧光分析法、非色散红外吸收法、火焰光度法、化学发光法和发射光谱法等；电化学分析法中有电导法、极谱法、库仑滴定法、离子选择性电极法、电位溶出法等；色谱法是以色谱分离为基础配合各种方式鉴定化合物的方法，如气相色谱法、高效液相色谱法、离子色谱法、纸层析法和薄板层析法等。此外还有

9、质谱法和中子活化分折法等。近来，安全监测上已越来越多地采用两种方法的联用技术。如：色谱质谱联用(GC-MS)；色谱红外联用(GC-IR)等。3.生物法 生物监测，这是一种近年来逐步受到人们重视的新的监测方法。由于人和其他各种生物所组成的生物群落，都生活在同一个自然环境中。可以把整个地球上的生物圈看作是一个最大的生态系统，同时其中还有无数个小的生态系统。在正常的条件下这些生态系统中部有着一种平衡关系。如果一旦条件发生了变化，例如，环境受到污染，这时有许多动植物就会显示比人类更为敏感的反应，出现各种症状，使原有生态平衡关系被破坏。 从理论上讲，环境的物理化学过程决定着生物学过程；反过来，生物学过程

10、的变化也可以在一定的程度上反映出环境的物理、化学变化过程。因此，我们可以通过对生物的观察来估价安全状况的变化。而且从某种意义上说，由安全状况的变化所致的生物学过程的变化能够更直接、更综合地反映出环境安全对生态系统的影响，比用理化方法监测得到的为数有限的参数更具有说服力。1.3.3 监测方法的选择原则 随着现代技术的不断发展,对各种有害因子的测定方法有多种多样,为了最大限度地利用由安全监测所得到的信息,在选择有害因子的测定方法时应遵循下列基本原则：1.标准化测定方法的标准化是目前世界各国部在加强推行的一种做法。我国在20世纪80年代初就由中国环境监测总站组织编写了环境监测标准分析法和污染源统一监

11、测分析方法，以后又陆续颁布了有关有害因子测定的标准方法。因此，为了使在不同情况下测得的监测结果具有可比性，应尽可能采用标准方法。2.专用化由于有害因子往往和其他的成分混杂在一起，为了提高监测工作的效率，只要条件许可我们就应选用有专用仪器的测定方法。因为一般来说，专用仪器都有很高的选择性，使我们可以省去烦琐的分离操作。3.自动连续化在经常性的测定中应尽量采用连续自动测定装置。这样可以获得更多的信息。但在使用连续自动监测系统时必须注意用标准试样对系统的跨度和灵敏度进行定期校核，以保证所得结果的正确。1.4 安全标准 对由安全监测得到的数据如何进行评价，必须依靠安全标准。按照中华人民共和国标准化法规

12、定，安全标准分为国家标准、行业标准、地方标准及企业标准四个层次。 安全标准是为了保护人体健康、社会物质财富和维持生态平衡，对安全状况、污染源排放和有关生产环境保护的方法等，由国家按规定的程序制定和批准的一整套技术规范。 安全标准是制定安全规划、衡量安全水平和执行安全生产法规的主要依据。将安全监测的结果与安全标准对照，才能制定安全规划、计划，确定所需达到的安全目标，判断安全工作的优劣、排污水平的高低等。 一般来说，安全标准包括安全质量标准、污染物排放标准、安全基础标准和安全方法标准四大类。 安全标准是国家根据某个有害因子对人的危害程度对自然环境的劣化影响以及本国的国情制定的强制性标准，由国家通过

13、法律或法令形式规定强制执行。 我国在上世纪50年代起就已制订了工业企业设计卫生标准，以后在70年代至80年代又陆续颁布了许多生产环境保护方面的标准。这些标准都为保护环境，促进经济发展起了十分积极的作用。但由于我国开展安全标准方面的研究工作起步较晚，缺乏一些基础的数据资料，已有的标准中有许多是参考和借鉴外国标准而制定的，难免会有一些不符合我国实际情况的地方。 由于安全标准的批准颁发机构和运用范围不同，安全标准可分成国家级、行业级、地方级和企业级四级。 国家标准 由国务院标准化行政主管部门制定。对没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内统一的安全要求，可以制定行业标准。 行业标准 由国务院有关行政

14、主管部门制定，并报国务院标准化行政主管部门备案，在公布国家标准之后，该项行业标准即行废止。对没有国家标准和行业标准而又需要在省、自治区、直辖市范围内统一的工业产品的安全、卫生要求，可以制定地方标准。 地方标准 由省、自治区、直辖市标准化行政主管部门制定，并报国务院标准化行政主管部门和国务院有关行政主管部门备案，在公布国家标准或者行政标准之后，该项地方标准即行废止。企业标准 企业生产的产品没有国家标准和行业标准的，应当制定企业安全标准，作为组织安全生产的依据。企业的产品安全标准须报当地政府标准化行政主管部门和有关行政主管部门备案。已有国家标准或者行业标准的，国家鼓励企业制定严于国家标准或者行业标

15、准的企业标准，在企业内部适用。2 安全监控系统安全监控系统是指应用先进的技术手段和设备，对所需要进行安全防范的场所和部门进行有效控制、管理，所建立的一系列技术防范措施。根据使用场所和要求不同，可分为防盗、防入侵系统；电视监控系统、防爆系统；计算机安全系统；监听系统；出入控制系统；防火防爆系统；安全检查系统和通信系统等。安全监控系统在矿山、石化生产过程中承担这减少生产事故、降低损失的重要责任。安全监控系统（包括传感器、计算机和逻辑执行单元）的功能是预先发现生产过程中的事故隐患并使其进入安全运行状态。为此，要求SIS自身具有较高的整体安全水平并能够承受各种系统运行环境、共因故障、测试和维修工作等的

16、干扰。3 安全监测监控系统的意义及运用 3.1 安全监测监控系统的意义 安全监测的目的就是控制和消除事故隐患，它的意义就是保障安全质量，保护人民的生命和财产安全。 目前安全监测已作为一种工程监督、监察手段，广泛应用于各行各业。为各行各业的健康发展及科学研究奠定了重要基础。 例如：食品质量检验、噪声控制、水污染控制等都需要进行监测。食品质量检验，需要监测才能获知质量的好坏，只有监测数据符合国家安全卫生标准，才是合格的。 又如：20042006年上半年，所查处的安徽阜阳假奶粉导致全国出现几百名大头娃娃，并有多名死亡。 再如：2005年12月11日，在安徽省宿州市市立医院，发生了10例接受白内障手术

17、治疗的患者眼球医源性感染，其中9名患者单侧眼球被摘除的恶性医疗损害事件。这起恶性医疗损害事件是由于宿州市市立医院管理混乱，违法、违规与非医疗机构合作，严重违反诊疗技术规范，所使用的进口人工晶体也未经注册，严重违反诊疗技术规范，造成手术患者的医源性感染所致。由此可见，为有效地监督监察这种违法犯罪事件的发生，安全监测是一种非常必要的手段。3.2 安全监测系统的运用 作为安全监测的项目是很多的。对于安全评价来说，如果监测项目越多，把握其危害水平也越确切。但在实际工作中，由于受人力、物力、技术水平和其他条件的限制，不可能在监测计划中将所涉及到的项目全部列入，应根据监测计划及有害因子的特性，对监测项目进行筛选，挑选出最有代表性或最关键的项目，以最经济的人力、物力和时间来解决问题。因此选择监测项目要因时因地置宜，一般来说应选择：(1)对人体健康影响大、面广、持续时间长的有害因子；(2)不易被微生物分解，不易在自然条件下会自然分解而引起逐渐积累的物质；(3)能反映环境安全综合质量的某些指标；(4)有可靠的检测手段，能获得可靠监测结果的项目；(5)监测所得的数据，要有相应的生产环境安全标准或能进行解析；(6)其他有特殊目的或要求的项目。4 参考文献 安全监测监控原理与仪表（第四版） 周立华 周立华老师的课堂ppt