Стационарные посты контроля атмосферного воздуха АПК «Атмосфера-С17»

Надежные решения сложных технических задач        

      НПО ТрансИнжиниринг предлагает к реализации аппаратно-программный комплекс «Атмосфера-С! 7» (АПК «Атмосфера-С17») собственной разработки, позволяющий получать количественные данные загрязнения атмосферного воздуха.  

Стационарный пост автоматизированного контроля загрязнения атмосферы позволяет в непрерывном режиме с заданной частотой проводить измерения содержания в воздухе основных загрязняющих веществ: СО, N20, N02, S02, H2S, суммарных углеводородов,

ароматических углеводородов, пыли и аэрозолей.
Эти посты могуr быть оснащены системами радиационного контроля и приборами измерения метеорологических параметров: скорости и направления ветра, давления, влажности и температуры воздуха

По требованию Заказчика в комплектацию постов может входить дополнительное аналитическое оборудование. Каждый стационарный пост представляет из себя модульное здание с размещенном в нем оборудованием, приборами, системами энергообеспечения, системами охранно­-пожарной сигнализации, вентиляции, кондиционирования воздуха и контроля доступа.

Структура АПК «Атмосфера-С17»

АПК «Атмосфера-С17» представляет из себя многоуровневую систему с возможностью неограниченного масштабирования постов экологического контроля (в том числе применения мобильных постов).
Сервер системы обрабатывает и систематизирует данные постов, позволяет формировать отчеты и строить прогнозы развития экологической обстановки.

      Как правило, в состав АПК «Атмосфера-С17» входит несколько стационарных постов контроля атмосферного воздуха, объединенных в общую систему. Сервер системы имеет интерфейсы выдачи информации в другие системы и контролирующие органы.

Требования к стационарным постам АПК «Атмосфера-С17»

    Стационарные посты могут эксплуатироваться в районах с умеренным и холодным климатом. По устойчивости к климатическим воздействиям посты соответствуют климатическому исполнению УХЛ категории 1 ГОСТ 15150-69 в интервале температур от минус 40°С до плюс 40°С (по специальному заказу возможно изготовление постов арктического исполнения от минус 60°С и постов тропического исполнения с температурой до плюс 80°С).
Внутри поста обеспечиваются условия, соответствующие виду климатического исполнения УХЛ категории 4.2 по ГОСТ 15150.
Конструкция и компоновка составных частей поста, расположение органов управления, контроля и индикации обеспечивают максимальное удобство работы в процессе эксплуатации и его технического обслуживания.
Посты соответствуют требованиям гост 12997-84, гост 15150-69, ГОСТ 17.2.3.01-86, РД 52.04.186-89.

Структура инженерных систем поста
АПК «Атмосфера-С17»

        Измерительный пост состоит из средств измерения (газоанализаторы, хроматографы, анализаторы пыли, метеорологический комплекс), автоматической системы сбора и обработки информации, системы обеспечения безопасности (пожарная безопасность, охранная система), системы поддержания климата, системы передачи данных. 

        Описание газоаналитической системы 

Газоаналитическая система экологического мониторинга предназначена для анализа концентраций загрязняющих и токсичных веществ, содержащихся в атмосферном воздухе санитарных и жилых зон.
Контролируемые компоненты: O2, СО, СО2, Н2, Не, N2, NO, NO2, N2О, SO2, SОз, H2S, СН4, СН2О, Cl2, HCl, NНз, пыль, предельно допустимые концентрации токсичных и загрязняющих веществ (предельные и непредельные углеводороды, галоиды и их производные, пары разнообразных органических соединений ( спирты, растворители, кетоны, ароматические углеводороды, фенолы, альдегиды, карбоновые кислоты и др.)) и т.д.

Применение физических методов измерения позволяет обеспечить:

• Работоспособность системы без замены датчиков в течение всего срока службы;
• Долговечность системы;
• Достоверность измерений;
• Широкий температурный диапазон;
• Высокую точность измерений;

Система состоит из функционально законченных изделий, позволяющих формировать структуру в зависимости от выполняемых функций, условий эксплуатации и характеристик анализируемой среды, специфических требований Заказчика и т. д. Усовершенствованная система пробоподготовки и многофункциональные многокомпонентные газоанализаторы, используемые в системе, производят контроль газовых сред с большим содержанием пыли и влаги.
Универсальная архитектура построения комплекса позволяет производить модернизацию системы по мере развития электроники или выявления новых потребностей Заказчика простой заменой соответствующих блоков или установкой дополнительных.

Состав поста АПК «Атмосфера-С17»

Серия анализаторов Serinus разработана с учетом опыта и знаний, полученных от пользователей крупных систем экологического мониторинга за более, чем 35 лет. В результате, приборы идеально подходят для использования в автоматических станциях контроля загрязнения атмосферы. Газоанализаторы Serinus 50, Serinus 55 предназначены для непрерывного автоматического определения содержания диоксида серы (Serinus 50), сероводорода (Serinus 55) в атмосферном воздухе, в воздухе рабочей зоны, промышленных выбросах и в технологических газовых смесях.
Данная серия газоанализаторов зарегистрирована в Государственном реестре средств измерений под номером 56054-13. Поверка осуществляется по документу МП 56054-13 «Инструкция. Газоанализаторы Serinus 50, Serinus 55. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 14.11.2013 г.
На передней панели расположены дисплей и клавиатура для управления прибором, USB порт для переустановки программного обеспечения и копирования базы данных. Внутри корпуса установлены поглотительные фильтры, источник ультрафиолетового излучения (УФ-излучения), флуоресцентная измерительная ячейка, детектор, газовые линии, электронная схема и блок питания, а также каталитический конвертор (Serinus 55), внешний насос (встроенный насос как опция для Serinus 55).

Состав поста АПК «Атмосфера-Сl7»

В основе принципа действия газоанализатора лежит флуоресцентный метод определения. Интенсивность флуоресценции, вызванной воздействием УФ-излучения пропорциональная содержанию компонента в анализируемом газе, фиксируется оптической измерительной системой и преобразуется в электрический сигнал. При необходимости газоанализаторы могут объединятся в стойку.

Газоанализаторы подобного типа характеризуются малым объемом технического обслуживания и минимизируют время нахождения персонала в станции посредством применения системы удаленного управления, диагностики и калибровки.
Газоанализаторы Serinus 50 и Serinus 55 имеют уровень защиты «А» по МИ 3286-2010 (не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой встроенной части ПО СИ и измеренных данных).

Оптический анализатор пыли TOPAS

Topas стационарный анализатор, предназначенный для долгосрочного измерения на одной точке. Topas позволяет одновременно измерять концентрации частиц фракций TSP, PMl0, РМ2.5 и PMl. Встроенный эталонный фильтр используется для проверки и калибровки анализаторов с помощью гравиметрического метода. Прибор вьшолняет сохранение концентраций частиц во встроенную память.

Состав поста АПК «Атмосфера-Сl7»

Также пылемер Topas оснащен датчиками скорости и направления ветра, температуры, влажности, осадков, а также разъемами для подключения шумомера или газоанализатора.
Прибор зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под номером 61997-15. Поверка осуществляется в соответствии с документом МП-640-023-15 «Инструкция. Анализаторы пыли Topas, Osiris, DusMate. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИФТРИ» 29 апреля 2015 года.

Газовые хроматографы

В зависимости от потребностей Заказчика посты АПК «Атмосфера-С! 7» могут комплектоваться хроматографами Кристаллюкс-4000М и/или ФГХ в исполнении УД (удаленный доступ). Количество хроматографов определяется числом измеряемых параметров.

Газовый хроматограф Кристаллюкс-4000М

Газовый хроматограф «Кристаллюкс-4000М» полностью автоматизирован, начиная от ввода пробы и заканчивая обработкой хроматографической информации, в т. ч. реализованы функции автоматического регулирования температуры термостатов, расходов и давления газа-носителя ( система ЭУПГ), вспомогательных газов, измерения сигналов детекторов с помощью 24-разрядного АЦП.
С помощью хроматографов Кристаллюкс-4000М измеряются концентрации O2, СО, СО2, Н2, Не, №, NO, NO2, N2О, SO2, SОз, H2S, СН4, СН2О, Cl2, HCI, NНз, предельно допустимые концентрации токсичных и загрязняющих веществ (предельные и непредельные углеводороды, галоиды и их производные, пары разнообразных органических соединений (спирты, растворители, кетоны, ароматические углеводороды, фенолы, альдегиды, карбоновые кислоты и др.).
Методика измерений соответствует РД 52.04-186-89 «Руководство по загрязнению атмосферы» и  РД 52.18.801-2014 «Массовая концентрация ароматических углеводородов в атмосферном воздухе. Методика измерений методом капиллярной газовой хроматографии с термодесорбцией».
Внесен в Государственный реестр средств измерений под № 24716-12, свидетельство RU.C.31.118.A №45461 от 06.12.2017. Продлено 03.02.2022. Документ на поверку МКУБ.415338.001МП.

В комплекте поставляется дополнительное оборудование — термодесорбер, сорбционный патрон «Tenax-TA», капиллярная колонка НP-FFAP, фильтры каталитической очистки, входные фильтры, блок клапанов переключения фильтров, рампа разрядная для баллонов, аспираторы, компрессор воздуха,
генератор водорода ГВ-16. Вырабатываемый водород соответствует требованиям ГОСТ 3022-80.

Автоматизированный хроматограф ФГХ (Уд)

Портативный хроматограф ФГХ в исполнении УД предназначен для комплектования стационарных и передвижных постов контроля загрязненности атмосферы, санитарно­защитных зон предприятий, воздуха рабочей зоны (в том числе особо вредных производств), а также для контроля промышленных выбросов.

Эксплуатация прибора может осуществляться в двух режимах:

• Режим удаленного доступа: ввод проб, проведение измерений в любое время оператором с удаленного компьютера с использованием удалённоrо доступа.
• Автоматический режим работы (по расписанию): ежедневный анализ воздуха с заданным интервалом с последующей передачей снятых хроматограмм для последующей обработки.

При необходимости хроматограф ФГХ (УД) может быть дополнительно укомплектован:

• автоматизированным пробоотборным блоком, обеспечивающим отбор разовых проб атмосферного воздуха;
• блоком контроля погрешности измерений.

С помощью хроматографов хроматограф ФГХ (УД) измеряются концентрации О₂, СО, СО₂, Н₂, Не, N₂, NO, NO₂, N₂O, SО₂, SО₃, H₂S, СН₄, CH₂O, Cl₂, HCl, NН₃ и данный ряд может быть существенно расширен по дополнительному согласованию с Заказчиком.

Методика измерений соответствует РД 52.04-186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы» и РД 52.18.801-2014 «Массовая концентрация ароматических углеводородов в атмосферном воздухе. Методика измерений методом капиллярной газовой хроматографии с термодесорбцией».

Газовые хроматографы серии ФГХ зарегистрированы в Государственном реестре средств измерений под № 16615-07 (сертификат RU.C.31.004.A №30175/1 от 26.12.2012).

Методы и средства автоматизированного контроля загрязнения атмосферного воздуха соответствуют РД 52.04.840-2015 «Применение результатов мониторинга качества атмосферного воздуха, полученных с помощью методов непрерывных измерений»

Пробоотборный зонд ПЗ ВЗ «Атмосфера-4М»

Пробоотборный зонд вертикального зондирования ПЗ ВЗ «Атмосфера-4М» предназначен для отбора проб при осуществлении контроля загрязнения атмосферы санитарно-защитной и жилой зон населенных пунктов в составе стационарных постов и передвижных лабораторий, а также в качестве универсального средства отбора и доставки проб атмосферного воздуха к приборам газоаналитического комплекса в составе автоматических станций. Обеспечивает возможность одновременного отбора проб воздуха по 5-ти независимым каналам при разряжении на выходе каждого канала пробоотборного зонда не более 5 кПа с расходом воздуха 20 дм3/мин.

Автоматизированная система управления

Необходима для выполнения следующих функций:

• Обеспечивает переключение и выполнение режимов работы измерительной системы: аналитический, сервисный (очистка и продувка), калибровочный (по градуировочным смесям).
• Управляет исполнительными механизмами системы распределения проб и газов;

Метеорологический комплекс «Imeteolabs» PWS-500

Комплекс выполняет сбор метеорологических данных и обеспечивает количественные измерения погодных характеристик, которые раньше выполнялись человеком. Профессиональная станция IMETEOLABS PWS-500 используется для вычисления таких погодных параметров, как температура воздуха и его влажность, атмосферное давление, направление и скорость ветра. Обработка реализована в автоматическом режиме, что нивелирует возможность появления ошибки.

Относительная влажность измеряется посредством емкостного чувствительного элемента. Для измерения температуры воздуха используется точный измерительный элемент NTC. Абсолютное атмосферное давление измеряется с помощью встроенных датчиков MEMS. Измерение ветра осуществляется посредством четырех ультразвуковых датчиков, которые проводят измерения циклически во всех направлениях. Исходя из этих данных, вычисляется результирующие значения скорости и направления ветра. Для минимизации воздействия внешних факторов (например, солнечного излучения) чувствительные элементы размещаются в вентилируемом корпусе с защитой от излучения. Датчики характеризуются высокой точностью измерения, высокой производительностью и высокой надежностью.

Метеорологический комплекс зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под номером 63630-16. Поверка осуществляется по документу № МП 2551-0145-2015 «Метеостанции автоматические IMETEOLABS PWS. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» 11.06.2015г.

Блок-бокс

Блок-бокс АПК «Атмосфера-С17» обеспечивает:

• размещение функциональных   устройств    и    вспомогательного   оборудования, входящих в состав поста, и защиту их от влияния внешних факторов;
• безопасные и комфортные условия для работы обслуживающего персонала;
• надежную защиту от несанкционированного доступа.

Блок-бокс АПК «Атмосфера-С17» представляет собой конструкцию на основе модульного здания. Окраска производится стойкой к воздействию атмосферных осадков и низких температур краской.

Срок службы до капитального ремонта не менее 10 лет.

Инженерные системы поста

В инженерные системы поста мониторинга атмосферного воздуха входят:

• • Система поддержания параметров микроклимата;
  • Система обеспечения пожарной безопасности;
  • Охранная сигнализация;
  • Система электропитания, содержащая:

• • • Систему распределения электрической энергии;
  • Систему бесперебойного электроснабжения.

Разработанный и выпускаемый АО «НПО «ТрансИнжиниринг» АПК «Атмосфера-С17» позволяет осуществить:

• Непрерывный мониторинг за состоянием атмосферного воздуха;
• Автоматическое измерения и учет концентрации вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе;
• Передачу информации о состоянии атмосферного воздуха, о концентрации вредных (загрязняющих) веществ в государственный фонд данных государственного экологического мониторинга (государственного мониторинга окружающей среды), ЕДДС, МЧС, аварийным службам, прочим ведомствам;
• Ведение экологической документации (выдачу экологических отчетов) предусмотренной государственной статистической отчётностью, системой государственного экологического мониторинга

Расположенные периметрально посты мониторинга могут объединяться в единый контур наблюдения за объектом или территориальной единицей. Интеграция контура в системы «Умный город» и «Безопасный город» позволит в автоматическом режиме информировать соответствующие службы о текущем состоянии атмосферного воздуха.

Комплект оборудования позволяет выполнять требования Федерального закона от 21.07.2014 N 219-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты Российской Федерации».

ПО «Атмосфера-С17»

Программное обеспечение «Атмосфера-С17» предоставляет возможность:

• Просматривать текущие значения концентраций в режиме реального времени;
• Рассчитывать средние значения концентраций за заданный период времени;
• Просматривать исторические данные;
• Предоставлять отчетность в регламентированной форме;
• Графически представлять полученные данные;
• Интегрировать АПК в геосистемы различного уровня;
• Строить аналитические прогнозы на основании накопленных данных;

Подробное описание системы:     АПК «Атмосфера-С17»