河南省涉气排污单位污染治理设施用电监管技术指南试行Word格式.docx
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19HJ447污染源在线自动监控(监测)数据采集传输仪技术指南
20HJ2000大气污染治理工程技术导则
21HJ75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
22下列术语和定义适用于本技术指南。
3.1用电监管系统,PEMS
23用电监管系统(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
24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
25生产过程中产生废气、污水的设备。
3.4污染治理设施
26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
27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。
4PEMS系统的组成
28PEMS系统由现场端监管系统和中心端监管平台两部分组成。
具体构成参考图1。
29
30
图1用电监管系统组成结构示意图
4.1现场端监测系统
31由用电参数监测、数据采集传输和应用软件三个子系统组成。
4.1.1用电参数监测子系统
32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
33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污染治理设施用电监管平台。
344.1.3应用软件子系统
35由中心端污染治理设施用电监管平台提供给排污单位使用,与用电参数监测子系统进行通讯,在企业端实现信息采集、安装调试、设备监控、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。
4.2中心端污染治理设施用电监管平台
36中心端污染治理设施用电监管平台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。
37中心端污染治理设施用电监管平台能够对生产设施、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。
38中心端污染治理设施用电监管平台对执行停产、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。
39中心端污染治理设施用电监管平台省市分级建设,原始数据通过数采仪“一址多发”直传省市两级平台,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。
40中心端污染治理设施用电监管平台应提供web浏览器、手机APP等用户访问功能,提供短信、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用电监管平台进行情况说明等信息更新维护操作。
5PEMS技术指南
5.1PEMS采集的数据参数
41PEMS现场端用电监管设备应能采集以下基本数据项:
42
(1)正反向有功、无功电能;
43
(2)各相及总有功功率、无功功率、功率因数;
44(3)各相电流、电压、相位角;
45(4)总有功电量;
46(5)总无功电量;
47(6)必要的非电气量数据,如气动开关量、气压计示数、温度等。
48现场端用电监管设备可选择采集以下数据项:
49
(1)最大需量及其发生时间;
50
(2)漏电电流检测;
51(3)谐波总畸变率;
52(4)总谐波电流(总表线路);
53(5)总谐波电压(总表线路);
54(6)电缆温度。
55现场端用电监管设备应能采集以下事件记录及上报功能:
56
(1)事件包括:
停上电事件、电流回路异常事件、电压回路异常事件、电压电流不平衡事件、电流不平衡事件、电压越限事件、电流越限事件、功率越限事件、正向有功需量越限事件、版本变更事件、温度越限事件。
57
(2)每种类型的事件均需记录最近10条。
58(3)监测设备停电后,需15秒内停电事件上报中心端平台。
5.2现场端设备要求
59现场端设备包括用电监管设备、数据采集传输仪,以及电流互感器等其它辅助设备。
(1)用电监管设备应采用一体化、小型化设计,除总表、母线槽分路、铜排出线分路、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)。
铜排出线分路或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。
(2)数据采集传输仪外壳防护应符合GB4208的要求,安装在户外的设备达到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。
(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,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。
(4)电流互感器的额定二次电流应与被监测生产、治污设备的参比电流相匹配,且满足最大电流不小于参比电流4倍的要求。
电压互感器应符合GB1207,电流互感器应符合GB1208。
(5)现场端设备须满足国家法律法规和GB/T2423、GB/T17215.211、GB/T17215.321和DL/T5137.6电能计量等有关技术标准要求,取得国家电力行业权威检测机构或计量检定部门的认证报告,其中电压、电流、功率等测量数据基本误差在±
2%以内。
5.3现场端安装要求
5.3.1用电监管点位布设原则
60用电监管点位布设应遵循全面性、精简性、准确性的原则。
61
(1)全面性:
用电监管点位应全面覆盖排污许可证中列出的主要生产设施及治污设施。
未申领排污许可证的污染源,可参考环境影响评价报告中相关内容进行布点。
62
(2)精简性:
在准确反映污染源停限产、错峰生产、治污实施运行情况的前提下,布设的点位数量力求精简。
63(3)准确性:
监测点位数据应能准确反映被监测设备的用电情况。
5.3.2用电监管点位布设要求
64用电监管点位应包括总用电监测点位、生产设施用电监测点位、治污设施用电监测点位等类型。
65总用电监测点位:
安装在排污单位总进线回路上,反映排污单位生产、治污总体情况。
66生产设施用电监测点位:
安装在排污单位的生产线总回路及主要生产设备回路上,反映排污单位停限产、错峰生产执行情况。
常见生产设施用电监管必选点位参考附录A。
67治污设施用电监测点位:
安装在排污单位治污工艺总回路及主要治污设备回路上,反映污染治理设施运行情况。
常见污染治理设施用电监管必选点位参考附录B。
5.3.3监测方案编制与信息备案
68PEMS安装之前,应先到排污单位现场调查,依据监测点位布设原则和布设要求,结合排污单位实际情况,开展基础信息采集和监测点位布设,编制用电监管方案。
方案中应包含排污单位基本信息和需布设用电监管点位的生产设施与治污设施的基本信息,以及用电监测点位分布示意图。
69排污单位基础信息包含单位名称、社会统一信用代码、地址、法人代表、行业类型、联系人、联系电话、注册资金、年产值、年产量、年废气排放量、年耗电量、经营范围、排口数量、生产工艺、治理工艺、主要产品、主要设备、数采仪MN编号、总用电监测点位信息等。
具体内容参加附录C表1。
70主要生产与治污设施基本信息包含生产单元名称、生产单元序号、设备名称、设备序号、设备功率、备用关系、污染物种类、排放形式、备注信息等。
具体内容参加附录C表2、表3。
71监测方案确认后,应在河南省生态环境厅涉气排污单位污染治理设施用电监控平台进行信息备案。
信息备案成功后,备案系统将自动生成统一规范的用电监管点位编码,通过远程在线下载供现场安装调试使用。
5.3.4安装施工要求
72在安装施工过程中,应按照已备案后自行下载的《排污单位用电监管信息备案表》(表1、表2、表3)进行安装调试,安装调试应避免对安全生产和环境造成影响,安装调试人员必须有相关的操作资质,电工应持进网作业许可证,安全工程师和安全监督员应具有电力专业工程师以上专业技术任职资格,满足电力施工相关要求,保障安装工艺,对原有的用电线路不造成影响。
73安装位置:
采集设备可安装在用户既有设备供电开关集成机柜(如防爆柜)内的,采集设备应准确安装在对应开关位置,无强电源引出,满足机柜密闭要求。
采集设备无法安装在用户既有柜体内的,现场应增加不低于用户现场防护等级的箱体,引出部分应通过PG防水接头由金属软管保护。
74用电监管设备安装在室内的,工频运行的应直接安装在开关出线位置,变频运行的应安装在变频器进线侧。
75现场应能为数据采集传输仪提供可靠的不间断电力负荷,安装在户外的应配备完善规范的接地装置和避雷措施或在避雷保护范围内,安装位置不能位于通讯盲区,确保上下行数据传输稳定,同时应具备防盗和防止人为破坏的设施。
76现场端设备适应环境的能力应符合GB/T17214.1的要求,抗振动性能应符合GB/T6587.4的要求,抗电磁干扰能力应符合GB/T17626的有关要求。
77监测设备所在站房应具备防雷系统,并符合GB50057的要求。
电源线和信号线均应设置防雷装置。
78PEMS安装施工应符合GB50093、GB50168、GB50171等标准规范的要求。
5.3.5安全要求
79坚持“安全第一,预防为主”的方针,认真贯彻执行有关安全施工的各项法规、标准、规程和文件精神的要求,从技术上、组织上、管理上采取有力措施,加强安全监督,解决和清除各种不安全因素,防止事故发生。
80现场施工单位应规范操作,文明施工,加强安全管理,服从污染源单位内部安全规定,杜绝不良行为,预防安全意外事故的发生,提高施工队伍的综合素质,确保现场施工顺利进行。
81落实安全生产责任制,建立安全保障体系,明确现场施工中的各级领导、职能部门、工程技术人员和施工工人在管理和施工过程中的安全责任。
现场负责人应具有3年以上从事电力设施安装管理的工作经历。
82现场施工单位应按排污单位现场实际情况,配足配齐专职安全管理人员,配备1名以上安全工程师,具备专业知识、身体健康。
83进入施工现场的所有人员必须戴安全帽,着装应符合有关规定。
加强劳动保护用品的发放、管理和监督使用,对于特殊防护用品和公用防护用品、安全带、安全网等,必须设专人负责管理。
现场必须竖立、标示安全操作规程、安全警示牌。
84现场施工单位严格按照需方的技术指南和安全施工要求开展工作,制定应急方案,现场一旦出现问题或异常情况,第一时间上报并及时妥善处置。
5.4企业端应用软件要求
85企业端应用软件的主要功能应包括:
辅助安装调试、设备监控、信息备案与下载、数据存储、事件报警,以及查询现场用电监测数据,实时判断排污单位生产和治理设施实时运行情况等。
5.4.1安装调试
86对监测点位安装的用电参数监测仪器进行配置调试,实现通讯连接、数据传输等功能。
可对配置参数、限值参数、通信参数等等进行设置。
5.4.2设备监控
87提供监测点位变更、设备故障修复等功能。
5.4.3信息备案与下载
88对污染源基本信息、联系人信息、污染源地理位置、生产与治污工艺、生产设施与污染治理设施监测点位,产污治污设施生产工艺上的启停联动关系、越限阈值等信息进行填报备案。
并可从河南省生态环境厅污染治理设施用电监管平台下载情况通报、任务督办、点位编码等资料。
5.4.4数据存储
89软件系统应能存储1年以上实时监测数据,并具备离线备份功能,每月进行离线备份。
5.4.5事件报警
90可配置报警的事件包括:
停/上电、电压回路异常、清零指定数据、电流回路异常、电压越限、电流越限、电压不平衡度越限、电流不平衡度越限、谐波电压畸变率越限、参数变更、校时、状态量变位、谐波电流有效值越限、非电气量越限等。
5.4.6数据查询
91可查询实时数据、事件告警信息。
5.4.7数据判断
92利用监测生产设施和治理设施的用电参数变化情况以及数据统计分析模型等方法判定设施的运行状态和CEMS监测数据的准确性。
5.4.8安全管理
93操作人员需经用户认证后,才能进入界面。
现场端系统应通过安全等级保护。
5.4.9自动恢复
94设备开机应自动运行,当停电或设备重新启动后,无需要人工操作,自动恢复运行状态并记录出现故障时的时间和恢复运行时的时间。
5.4.10运行指示
95设备应有电源、运行、故障、报警状态的运行指示。
5.4.11其他功能
可按有关标准的规定对异常数据进行标识。
可提供多种报告和数据汇总表,如:
CEMS排口监测数据与PEMS用电监测数据一致性比对等。
5.5中心端用电监管平台功能要求
96中心端用电监管平台应具备以下功能:
5.5.1基础信息管理
97可对排污单位基本信息进行管理。
98可对现场监测设备进行管理,更改配置参数、调整采集频率、设置产污、治污设施与现场监测设备的关联关系等。
99可对生产设备、治理设备工况异常报警阈值和判定规则、算法进行设置。
5.5.2数据采集
100可接收监测点上报的数据,可对监测点缺失的数据进行补采,并对异常数据进行校验、保证数据的准确性。
5.5.3数据预处理
101现场端采集设备数据上传至中心端系统后,中心端应对数据进行预处理,包括数据稽核,异常数据剔除等。
5.5.4数据查询
102可查询污染源基本信息。
可通过地图的形式展现污染源分布情况。
可对各污染源、生产设备、治理设备的用电数据进行查询。
5.5.5数据统计
103可对各地区已安装监测设备的排污单位数量进行统计,对排污单位用电情况进行汇总,可以按地区、行业进行统计、对比,可导出数据报表。
5.5.6数据分析
104根据数据关联关系判断生产设备、治理设备的启停状态,并根据设备的主备关系、运行周期综合得出治理设备异常关停的结论。
105对于停限产、削峰等用途的监测点,应使用设备运行功率、用电时段、监测点群组停运比率,综合分析判断治污设施运行、停产、限产、削峰等指令执行情况。
106应具有治理设施运行异常、停限产执行异常、削峰绩效的统计功能,可以查询发生异常的污染源名单,并能通过图表的直观表达异常发生情况。
107对污染源生产与治污设施运行状况的判断方法可参考本技术指南第7节。
5.5.7异常督办
108根据系统设置条件,将报警信息推送给执法人员或排污单位,对严重违法问题进行现场检查和在线督办。
5.5.8异常报备与审批
109当系统报警的异常问题与实际情况存在偏差时,执法人员或排污单位可在系统上报异常发生原因、上传现场照片、对异常情况进行说明。
110排污单位应在可能发生异常问题情况时提前进行报备,生态环境部门通过系统看到报备信息后可以进行审核,录入审核意见,做出审核通过或者审核驳回操作。
5.5.9安全管理
操作人员需经用户认证后,才能进入界面。
可对系统用户账号进行管理,合理分配使用权限。
系统应通过安全等级保护。
6信号通讯与传输要求
6.1数据通讯
111现场端用电监管设备优先采用无线通讯方式组网,支持多种间隔时间采集传输数据,通常情况下时间间隔设置为15分钟。
中心端系统可对采集间隔进行远程设置。
112用电监管设备采集数据的成功率应不低于99.8%。
数据补传滞后时间不超过1小时。
113当污染源主要用电设备产生异常、故障、越限报警等事件信息时,用电监管设备应在5秒之内主动向数据采集仪报送数据。
114数据采集传输仪应支持无线蜂窝网络通讯或有线以太网等通讯方式,实时监测数据应在5秒内报送到中心端系统。
6.2数采仪存储
115数据采集传输仪存储单元应具备断电保护功能,断电后所存储数据不丢失,可通过磁盘、U盘、存储卡或专用软件导出数据。
116数据采集传输仪应能存储1年以上实时数据、日统计数据、月统计数据。
监测终端应能保存最近100条事件记录日志。
现场端监测系统应采用数据压缩、加密存储、存取权限控制等方式保障数据安全。
6.3数据传输要求
6.3.1数据传输协议
117数据传输应符合HJ212《污染物在线监测(监测)系统数据传输标准》要求。
通讯命令示例和拆分包及应答机制示例见附录E。
6.3.2现场端监测因子编码规则
118为满足涉气排污单位用电监管的要求,对用电监测因子编码进行修编扩充。
119现场端监测因子编码格式采用六位固定长度的字母数字混合格式组成。
6.3.2.1生产设施编码规则
120
图2生产设施编码规则示意图
121
122设施编码分四层,采用数字和字母表示(0-9、a-z、A-Z),区分大小写。
123第一层:
生产单元类型编码,表示生产设施工艺类别,采用2位阿拉伯数字或字母表示,其中第一位为字母即a-z、A-Z;
124第二层:
生产单元序号;
采用1位阿拉伯数字或字母表示;
125第三层:
设备类型编码,采用2位阿拉伯数字或字母表示;
126第四层:
设备序号;
127在设施编码后通过附加码表示电气参数,采用符号“-”(减号,ASC码为45)进行分隔;
电气参数编码由数字或者字母组成,具体编码参见附录D中《电气参数编码表》。
6.3.2.2治理设施编码规则
128图3治理设施编码规则示意图
129编码分四层,采用数字和字母表示(0-9、a-z、A-Z),区分大小写。
130第一层:
治污工艺类型编码;
表示污染治理设施工艺类型,采用2位阿拉伯数字或字母表示,其中第一位为数字1-9;
131第二层:
治污工艺序号;
132第三层:
设备类型编码;
采用2位阿拉伯数字或字母表示;
133第四层:
设备序号,采用1位阿拉伯数字或字母表示;
在设施编码后通过附加码表示电气参数,采用符号“-”(减号,ASC码为45)进行分隔;
6.3.2.3总线监测点位编码规则
134总线监测点位反映排污单位用电总体情况,以及点位间汇总关系。
排污单位总体用电情况为必测点位。
135编码分三层,用数字0-9或字母组成。
136第一层:
数据类型码,采用1位数字表示,1表示总线直采,2表示数据间接采集(经计算得出);
137第二层:
用电单元编码,采用两位数字表示,00表示排污单位总体;
138第三层:
用电设施编码,采用三位数字表示,000表示用电单元总体。
139在总线监测点位后通过附加码表示电气参数,采用符号“-”(减号,ASC码为45)进行分隔;
6.3.3现场端用电监管因子编码在线生成下载
140现场施工单位将《排污单位基本信息表》、《主要生产设施基本信息表》、《主要废气污染治理设施基本信息表》(参见附录C表1、表2、表3)在河南省生态环境厅污染治理设施用电监管平台备案后,自动生成规范统一的点位编码,供现场施工单位下载使用。
6.3.4数据采集传输仪MN号、ST代码规则
141排污单位可根据需要采用一台或多台数据采集仪实现数据传输。
142用电监管系统代码ST设置为80。
6.4系统时钟计时误差
143系统时钟时间控制48小时内误差不超过±
0.5%。
7污染源运行状况的预警
144运用PEMS采集的污染源生产和治污状态数据,采用经验模型评估和人工审核相结合的方法,对污染源运行状态和异常情况进行预警。
相关电气计算公式见附录F。
7.1治污设施未正常运行
145生产设施的实际功率在正常生产五日平均值20%上下范围内,治污设施的实际功率低于额定功率的10%或正常治污五日平均值20%以下。
7.2污染源未按规定停产
146污染源所有的应停产设备的工况大于停产限值时,判断为污染源未按照要求实施停产。
147
(1)功率判别法:
(停产设备总有功功率当前值>
停产限值)并且(持续时间>
大于门限时间)时,上报停产异常发生事件;
148
(2)电量判别法:
(停产设备总有功电量当前值>
大于门限时间)时,上报停产异常发生事件。
7.3污染源未按规定限产
149选取限产设施前五日正常生产平均负荷(电量)作为基线负荷(电量),污染源所有限产设备的负荷(电量)在基线负荷(电量)的限产百分比之内,则判定达标,否则判断为不达标。
150电量判别法:
(总有功电量当前值>
基线负荷*限产系数)并且(持续时间>
大于门限时间)时,上报停限产异常发生事件。
7.4污染源未按规定错峰生产
151选取错峰生产设施前五日错峰时间段内正常生产平均负荷(电量)作为基线负荷(电量),根据本技术指南7.2、7.3章节停产/限产标准判断是否按规定错峰生产。
7.5运行状态最终判断
152运用PEMS监测和判别结果,通过现场检查和人工分析审核等方式,对污染源运行状态和异常情况进行最终判断。
8技术验收
PEMS施工完毕应由排污
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