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工业污染源工况用电监测系统技术指南
工业污染源(废气)工况用电监测技术指南
1 适用范围
本技术指南规定了工业污染源(废气)工况用电监测系统的组成、实施、验收和日常运行管理等,以及判定污染源生产与污染治理设施运行状态的方法。
本技术指南适用于排放废气污染物的工业污染源的工况用电监测系统建设实施。
2 规范性引用文件
本技术指南内容引用了下列文件中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本适用于本技术指南。
GB1207电压互感器
GB1208 电流互感器
GB3100 国际单位制及其应用
GB3101 有关量、单位和符号的一般原则
GB3102.1 空间和时间的量和单位
GB4208 外壳防护等级(IP代码)
GB4793.1 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第1部分:通用要求
GB/T6587电子测量仪器 基本安全试验
GB/T13850 交流电量转换为模拟量或数字信号的电测量变送器
GB/T16706 环境污染源类别代码
GB/T17214 工业过程测量和控制装置的工作条件
GB/T17626 电磁兼容 实验和测量技术
GB/T 2423电工电子产品环境实验 第2部分:实验方法
GB/T 17215.211 交流电测量设备 通用要求
GB/T 17215.321 交流电测量设备 特殊要求
GB50057 建筑物防雷设计规范
GB50093 自动化仪表工程施工及质量验收规范
GB50168 电气装置安装工程_电缆线路施工及验收规范
GB50171 电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范
DL/T5137电测量及电能计量装置设计技术规程
HJ212污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准
HJ447 污染源在线自动监控(监测)数据采集传输仪技术指南
HJ2000 大气污染治理工程技术导则
HJ75 固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范3 术语和定义
下列术语和定义适用于本技术指南。
3.1 工况用电监测系统,PEMS
工况用电监测系统(简称PEMS),是根据工艺设计对反映固定污染源生产设施、污染物治理设施运行状态的电气参数(如:电流、电压、功率、电量等)进行监测的全部设备和信息系统。PEMS用于掌握生产设施和治理设施的运行情况、污染治理及排放情况、污染源停限产及错峰生产情况等信息,是污染源自动监测系统的组成部分。PEMS的建设应满足国家标准规范和计量认证要求。
3.2 烟气排放连续性监测系统,CEMS
连续监测固定污染源颗粒物和(或)气态污染物排放浓度和排放量所需要的全部设备,简称CEMS。
3.3 生产设施
生产过程中产生废气、污水的设备。
3.4 污染治理设施
用于治理污染物所需的设备、装置等,统称为污染治理设施。
3.5 数据采集传输仪
采集各种类型监测仪器仪表的数据、完成数据存储及与上位机数据传输通讯功能的单片机、工控机、嵌入式计算机、可编程自动化控制器(PAC)或可编程逻辑控制器(PLC)等,简称数采仪。
3.6 通讯协议
通信双方对数据传送控制的一种约定。约定中包括对数据格式,同步方式,传送速度,传送步骤,检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定,通信双方必须共同遵守,它也叫做链路控制规程。
4 PEMS 系统的组成
PEMS系统由现场端监测系统和中心端监测平台两部分组成。具体构成参考图1。
4.1 现场端监测系统
由用电参数监测、数据采集传输和应用配置软件三个子系统组成。
4.1.1 用电参数监测子系统
根据工艺设计,对反映生产设施、污染物治理设施总体运行状态的电气参数(电流、电压、功率、功率因数、电量、电能质量等)进行监测的子系统。
4.1.2 数据采集传输子系统
采集、存储用电参数监测子系统的数据,并按照HJ212《污染物在线监测(监测)系统数据传输标准》和本技术指南规定,将数据传输至中心端监测平台。
4.1.3 应用软件子系统
与用电参数监测子系统进行通讯,实现信息采集、安装调试、设备维护、数据存储、数据分析判断、信息备案、资料下载、事件报警等功能。可综合采用云计算、移动互联网等技术实现。
4.2 中心端工况用电监测系统
中心端工况用电监测系统用于接收现场端监测系统传输的信息,实现现场数据的汇总、报警管理、统计分析等,远程实时掌握生产设施和治污设施运行状况。
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中心端工况用电监测系统能够对生产设施、污染物治理设施的运行状态进行关联分析,及时发现污染治理设施未开启、异常关闭及减速、空转、降频等异常情况,并通知相关人员。
中心端工况用电监测系统对执行停产、限产、错峰生产等调控指令的生产设施进行监测,将调控期间违规生产情况通知相关人员,对调控指令执行的总体情况进行统计分析。
中心端工况用电监测系统省市分级建设,原始数据通过数采仪“一址多发”直传省市两级工况用电监测系统,省市平台间点位编码、报警督办、运行维护等工作数据通过省市数据交换保持同步,保证一数一源。市级中心端工况用电监测系统应提供web浏览器、手机APP、微信等用户访问功能,提供短信、微信、APP等告警方式,并提供排污单位用户对报警信息进行处理的功能。现场施工单位、排污单位可按权限登陆市级工况用电监测系统进行情况说明等信息更新维护操作。
5 PEMS 技术指南
5.1 PEMS 采集的数据参数
PEMS现场端用电参数监测设备应能采集以下基本数据项:
(1)正反向有功、无功电能;
(2)各相及总有功功率、无功功率、功率因数;
(3)各相电流、电压;
(4)非电气量数据;
(5)总有功电量;
(6)总无功电量。
现场端用电参数监测设备可选择采集以下数据项:
(1)需量及其发生时间;
(2)漏电电流检测;
(3)谐波总畸变率;
(4)总谐波电流(总表线路);
(5)总谐波电压(总表线路)。
5.2 现场端设备要求
现场端设备包括用电参数监测设备、数据采集传输仪,以及后备电源、电流互感器等其它辅助设备。
5.2.1 用电参数监测设备应采用一体化、小型化设计,除总表、母线槽分路、铜牌出线分路、或 300 平方毫米以上电缆出线分路外,其它分路数据需采用 1:1 直传方式仪表(一次侧数据直采直传)。铜牌出线分路或 300 平方毫米以上电缆出线分路可采用互感式仪表。设备应在醒目处标识产品铭牌,铭牌标识应符合 GB/T13306 的要求。
5.2.2 数据采集传输仪外壳防护应符合 GB4208 的要求,达到 IP55 防护以上等级,外壳应耐腐蚀、密封性能良好、表面无裂纹、变形、污浊、毛刺等现象,表面涂层均匀、无腐蚀、生锈、脱落及磨损现象。产品组装坚固、零部件无松动。按键、开关等控制灵活可靠。
5.2.3 因现场环境复杂恶劣,为确保现场工况安全及设备通讯稳定可靠,现场端设备应具有 3C 认证,并满足防潮、防霉、防盐雾等要求。现场端设备须优先采用无线自组网通信技术,现场传输距离不小于 300m;须支持编码纠错及自动跳频技术,数据传输误码率应不大于 10-5 ,保证通信稳定。
5.2.4 现场端设备应配备后备电源(电池、电容、UPS 等),外部电源停止供电后,后备电源可以持续供电。用电参数监测设备后备电源应能持续供电 10 秒以上,保证停电事件能准确及时上报;数据采集传输仪后备电源应能持续供电 3 天以上,保证现场端设备数据采集完整性。外部电源正常供电时,可以对后备电源充电。