淺析大氣自動(dòng)站幾點(diǎn)常見(jiàn)問(wèn)題的處理
摘 要 自動(dòng)監測作為一項新的技術(shù)引入大氣監測以來(lái)，一改以往人工采樣、做樣既費時(shí)又費力的狀況，使得獲取各項數據較之以前有了極大的提高。由于自動(dòng)監測儀器處于不間斷運行狀態(tài)。如何確保儀器的正常運行便成了大氣自動(dòng)監測日常工作中的一個(gè)重要環(huán)節。本文就日常維護工作中所遇到的問(wèn)題及解決方法提出一些自己的看法，并嘗試提出一些改進(jìn)的建議。
美國OnsetHOBO儀器儀表目錄
昆明市是國家劃定的“二氧化硫、酸雨控制區“(簡(jiǎn)稱(chēng)“兩控區”)和43個(gè)大氣污染防治的重點(diǎn)省會(huì )城市之一。為進(jìn)一步加強昆明市的大氣污染防治工作，提高環(huán)境監測為政府在環(huán)境管理和污染控制決策服務(wù)的時(shí)效性和準確性，昆明市環(huán)境監測中心先后采用美國“大西比” 、“熱電子”兩家公司的設備完成了“關(guān)上”、“東風(fēng)東路”、“馬街”、“龍泉鎮”四個(gè)大氣自動(dòng)站的建立。自動(dòng)站建成至今總體運行良好，但在巡檢維護中也遇到了一些問(wèn)題，其中有的問(wèn)題具有一定的代表性，下面就維護工作中常遇到的幾點(diǎn)問(wèn)題談一下自己的看法。
1 電源系統
大氣自動(dòng)監測技術(shù)規范要求系統中的大氣自動(dòng)子站應24小時(shí)不間斷的運行，這勢必對電源系統提出較高的要求，面對可能出現的斷電現象，電源系統應能自動(dòng)復電，并對可能出現的異常情況(諸如火警、溫度超限等)做出相應的反應。此外，噪聲干擾也應是電源系統必須解決的一個(gè)問(wèn)題。
為保證自動(dòng)監測儀器的正常運轉，昆明市環(huán)境監測中心選用了MDG7100型大氣自動(dòng)站智能電源系統。該電源系統不但能夠提供整個(gè)自動(dòng)站所需電源，而且還能夠電話(huà)遙控開(kāi)關(guān)機、超溫及火災(煙霧)報警自動(dòng)切斷電源，根據自動(dòng)站設備的工作特點(diǎn)，該系統能按時(shí)間順序分別提供三路220V／50Hz單相電源：一個(gè)不延時(shí)、不穩壓的備用電源；兩個(gè)可分別在0～l0min范圍內調整接通時(shí)間的、并經(jīng)過(guò)穩壓的電源，提供給儀表、計算機和泵等分別使用。經(jīng)過(guò)半年多的運行，該電源系統總體運行良好，但其間斷電后不能自動(dòng)復位的現象便出現了好幾次。通過(guò)查看電源系統的內部結構，我們了解到該系統在電網(wǎng)與電源系統之間使用了第一級時(shí)間繼電器，而電源系統與儀器之間則通過(guò)另兩個(gè)時(shí)間繼電器實(shí)現了二級通斷。通過(guò)第一級繼電器的延時(shí)作用，降低了恢復通電時(shí)較高電壓對系統的沖擊。在延遲了一段時(shí)間后，通過(guò)電源系統輸出相對穩定的電壓對儀器供電，同時(shí)還可防止因短時(shí)頻繁通斷電對系統造成的損壞。
因此它的好壞直接關(guān)系到電源系統工作與否。既然一級時(shí)間繼電器是與電網(wǎng)電源直接相連，電網(wǎng)電源接通后，智能電源系統的自動(dòng)開(kāi)機便交由一級時(shí)間繼電器控制。自動(dòng)開(kāi)機失控，故障也許就出在延時(shí)接通電路部分。通過(guò)查閱電源系統說(shuō)明書(shū)，我們也得到了一級時(shí)間繼電器出現故障可能導致電源系統工作不正常的說(shuō)明。我們據此初步斷定問(wèn)題出在了一級時(shí)間繼電器上，為了進(jìn)一步確定故障所在，我們對兩臺相同電源系統復電時(shí)第一級時(shí)間繼電器的運行 作對比，對比顯示，時(shí)間繼電器正常工作時(shí)面板上的“UP”和“ON”兩個(gè)指示燈都應點(diǎn)亮(“ON”為電網(wǎng)對繼電器的供電狀態(tài)指示，“UP”為繼電器工作的狀態(tài)指示)，而出現問(wèn)題的電源系統的繼電器開(kāi)關(guān)“UP”指示燈并沒(méi)點(diǎn)亮，接下來(lái)我們又改變了相應的延時(shí)設置，還是模擬斷電后復電的情況，這次我們發(fā)現在沒(méi)有延時(shí)的情況下，故障電源系統的二級時(shí)間繼電器直接就開(kāi)始工作了，對比實(shí)驗進(jìn)一步證實(shí)了我們的判斷，正是由于該時(shí)間繼電器的延時(shí)部分損壞導致了斷電后無(wú)法實(shí)現自動(dòng)復位現象的發(fā)生。問(wèn)題根源找到后，我們更換了該部件，之后電源系統一切恢復正常。
電源系統中另一個(gè)容易被忽視的問(wèn)題是電氣噪聲干擾，電氣噪聲可以由電源線(xiàn)路本身產(chǎn)生，也可以由電子電氣設備產(chǎn)生。它一般有兩種類(lèi)型，一種是電磁干擾，它是輸電線(xiàn)路中產(chǎn)生的。另一種是射頻干擾，它是由電氣設備中的元、器件產(chǎn)生的[1]。對于這個(gè)問(wèn)題除非表現得很?chē)乐�，否則很難意識到它的存在。而這其中更為困難的是，由于其特殊性，我們往往很難把出現的問(wèn)題與之聯(lián)系起來(lái)。我們就曾遇到過(guò)斷電后MODEM無(wú)法撥通，必須到子站重啟方能正常使用的情況。對這一現象，我們首先想到的當然是MODEM的損壞；，但對該MODEM檢查后并沒(méi)發(fā)現有任何損壞。另外，此現象的發(fā)生也不頻繁，并且重啟后便能恢復正常，于是MODEM損壞的可能便被排出。但最終在對相關(guān)線(xiàn)路的檢查中，我們發(fā)現了MODEM電源接入與采樣泵共用一個(gè)插座，會(huì )不會(huì )是采樣泵的開(kāi)啟對MODEM產(chǎn)生了沖擊?抱著(zhù)疑問(wèn)我們改動(dòng)了MODEM的接入相，將MODEM的電源接入另外的插座。至此問(wèn)題得以解決。
我們分析出現上述情況的原因，正如我們所分析的，采樣泵的工作處于時(shí)斷時(shí)開(kāi)的狀態(tài)，且它的接通將產(chǎn)生較大的瞬時(shí)啟動(dòng)電流，相對于
分析儀器需要相對穩定的電源供應而言，這勢必造成巨大的影響。而子站中安裝的計算機、MODEM相對來(lái)說(shuō)更易受到噪聲的干擾。因此，這一沖擊導致了MODEM的死機，可見(jiàn)儀器分相接入的重要。MDG7100采用三路單相電源輸出，其中的兩路可實(shí)現穩壓延時(shí)輸出。這便為我們的分相接入提供了必要的條件，假設A、B為帶延時(shí)輸出的兩相，我們應將儀器接于A(yíng)相，采樣泵則應接到B相，B相電源先啟動(dòng)，A相電源延遲啟動(dòng)。這樣做的目的除實(shí)現了分相接入，又避免了電網(wǎng)電壓對儀器的直接沖擊。鑒于上述原因，計算機、MODEM也應接入A相。正是由于電噪聲的特殊性，我們往往很難直接判斷出問(wèn)題的原因，因此在自動(dòng)站儀器維護、維修的過(guò)程中，因充分考慮電噪聲造成的影響，才能防范于未然。
2 廢氣排放改造 “關(guān)上”子站是昆明市環(huán)境監測中心最早建立的采用美國大西比儀器的站點(diǎn)。子站建成的最初幾月，昆明正值秋冬時(shí)節，氣溫相對較低，所以?xún)x器的運行相對穩定，未發(fā)生不正常的現象，但隨著(zhù)天氣的日漸變暖，已不時(shí)出現儀器溫度升高影響到正常運行的情況，每次子站巡檢，打開(kāi)站房門(mén)便是一股熱浪，刺鼻的氣味隨之而來(lái)，進(jìn)到站房?jì)炔扛杏X(jué)更是明顯，特別到了下午，溫度更高，有的儀器已到了不得不取下機殼拉出機箱以降低溫度的地步。進(jìn)入夏季溫度進(jìn)一步升高，儀器的正常運行得不到保障，NOx
分析儀cooler板溫度就曾高出常范圍10多攝氏度，出現了實(shí)測數據不準確的現象，通過(guò)分別在早晨和下午較低溫度和較高溫度下兩次校標，同樣在儀器顯示通過(guò)的情況下，我們觀(guān)察到溫度較高條件下校標后儀器所得明顯高于正常溫度下校標后所得數據，可見(jiàn)溫度對于儀器的正常運行是至關(guān)重要的。
NOx的分析本就是在高溫的環(huán)境下進(jìn)行，它內部催化還原室溫度正常范圍為280℃～290℃之間，這么高的溫度如果沒(méi)有正常的冷卻，儀器分析必將受到影響。會(huì )不會(huì )是溫度過(guò)高導致了前述的一系列問(wèn)題?對比隨后建成的使用“熱電子”儀器的子站，我們明顯感覺(jué)到這幾個(gè)站房的溫度都能保持在20℃——28℃內，相比之下，“關(guān)上”子站站房?jì)葴囟却_實(shí)過(guò)高。分析出現的現象，我們認為正是由于加裝了廢氣排放管路，使用“熱電子”儀器的站房的溫度才能維持正常，“關(guān)上”子站溫度的異常正是由于室內聚集的廢氣不能及時(shí)的排出，廢氣聚集到一定程度，較為密封的室內環(huán)境所致�！瓣P(guān)上”子站室內溫度的升高最終造成了儀器工作的不正常。
分析了故障的原因，我們認為只要廢氣得以及時(shí)排出，溫度升高的問(wèn)題就能解決，溫度降低了，儀器運行不正常的現象也可解決了。于是我們決定對關(guān)上子站進(jìn)行改造�？紤]到儀器每次產(chǎn)生的廢氣量并不是很大，溫度的升高只是累積的結果，因此我們決定采用分時(shí)段排氣的方法，同時(shí)這也能滿(mǎn)足站房相對密封的要求。為實(shí)現分時(shí)段的功能，我們買(mǎi)來(lái)了10段定時(shí)控制器，該控制器能分別對被控制器進(jìn)行一天10次開(kāi)關(guān)控制，被控制器我們選用了換氣扇，該換氣扇工作時(shí)平時(shí)關(guān)閉的扇片將被打開(kāi)，而停止工作時(shí)則處于關(guān)閉狀態(tài)，安裝后，該套設備便投入了使用。針對昆明氣候的特點(diǎn)，我們將控制器下午開(kāi)啟的次數增多，每次運行15分鐘。改造運行至今，關(guān)上子站的溫度始終能維持在一個(gè)相對穩定的范圍內，儀器運行也恢復了正常，運行結果證明我們的改造是成功的。
3 結論 綜上所述，“電源”和“站房環(huán)境”在大氣自動(dòng)站的正常運行中已占到了非常重要的位置。特別是其中容易被忽視的電氣噪聲干擾，由于其特殊性和隱蔽性，我們很難將故障的發(fā)生與之相聯(lián)系，前文中所述問(wèn)題發(fā)生到解決的過(guò)程使我們深刻認識到，只有遵循相關(guān)規范才能從根本上最大限度的杜絕它的發(fā)生：“站房環(huán)境”是否達到儀器正常運行所需的要求，這也可能影響到儀器的正常運行，通過(guò)對站房的適當改造，使子站內部環(huán)境近可能滿(mǎn)足儀器正常運行時(shí)環(huán)境要求，將能有效的減少環(huán)境因素對儀器造成的影響，也能降低儀器發(fā)生故障的機會(huì )。
業(yè)務(wù)：