摘 要 : 自動監(jiān)測作為一項新的技術(shù)引入大氣監(jiān)測以來，一改以往人工采樣、做樣既費時又費力的狀況，使得獲取各項數(shù)據(jù)較之以前有了極大的提高。由于自動監(jiān)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監(jiān)測日常工作中的一個重要環(huán)節(jié)。本文就日常維護工作中所遇到的問題及解決方法提出一些自己的看法，并嘗試提出一些改進的建議。

關(guān)鍵詞 : 智能電源 噪聲干擾 分相接入 廢氣 定時器

昆明市是國家劃定的“二氧化硫、酸雨控制區(qū)“(簡稱“兩控區(qū)”)和43個大氣污染防治的重點省會城市之一。為進一步加強昆明市的大氣污染防治工作，提高環(huán)境監(jiān)測為政府在環(huán)境管理和污染控制決策服務(wù)的時效性和準(zhǔn)確性，昆明市環(huán)境監(jiān)測中心先后采用美國“大西比” 、“熱電子”兩家公司的設(shè)備完成了“關(guān)上”、“東風(fēng)東路”、“馬街”、“龍泉鎮(zhèn)”四個大氣自動站的建立。自動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題，其中有的問題具有一定的代表性，下面就維護工作中常遇到的幾點問題談一下自己的看法。

1 電源系統(tǒng)

大氣自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范要求系統(tǒng)中的大氣自動子站應(yīng)24小時不間斷的運行，這勢必對電源系統(tǒng)提出較高的要求，面對可能出現(xiàn)的斷電現(xiàn)象，電源系統(tǒng)應(yīng)能自動復(fù)電，并對可能出現(xiàn)的異常情況(諸如火警、溫度超限等)做出相應(yīng)的反應(yīng)。此外，噪聲干擾也應(yīng)是電源系統(tǒng)必須解決的一個問題。

為保證自動監(jiān)測儀器的正常運轉(zhuǎn)，昆明市環(huán)境監(jiān)測中心選用了MDG7100型大氣自動站智能電源系統(tǒng)。該電源系統(tǒng)不但能夠提供整個自動站所需電源，而且還能夠電話遙控開關(guān)機、超溫及火災(zāi)(煙霧)報警自動切斷電源，根據(jù)自動站設(shè)備的工作特點，該系統(tǒng)能按時間順序分別提供三路220V／50Hz單相電源：一個不延時、不穩(wěn)壓的備用電源；兩個可分別在0～l0min范圍內(nèi)調(diào)整接通時間的、并經(jīng)過穩(wěn)壓的電源，提供給儀表、計算機和泵等分別使用。經(jīng)過半年多的運行，該電源系統(tǒng)總體運行良好，但其間斷電后不能自動復(fù)位的現(xiàn)象便出現(xiàn)了好幾次。通過查看電源系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，我們了解到該系統(tǒng)在電網(wǎng)與電源系統(tǒng)之間使用了第一級時間繼電器，而電源系統(tǒng)與儀器之間則通過另兩個時間繼電器實現(xiàn)了二級通斷。通過第一級繼電器的延時作用，降低了恢復(fù)通電時較高電壓對系統(tǒng)的沖擊。在延遲了一段時間后，通過電源系統(tǒng)輸出相對穩(wěn)定的電壓對儀器供電，同時還可防止因短時頻繁通斷電對系統(tǒng)造成的損壞。

因此它的好壞直接關(guān)系到電源系統(tǒng)工作與否。既然一級時間繼電器是與電網(wǎng)電源直接相連，電網(wǎng)電源接通后，智能電源系統(tǒng)的自動開機便交由一級時間繼電器控制。自動開機失控，故障也許就出在延時接通電路部分。通過查閱電源系統(tǒng)說明書，我們也得到了一級時間繼電器出現(xiàn)故障可能導(dǎo)致電源系統(tǒng)工作不正常的說明。我們據(jù)此初步斷定問題出在了一級時間繼電器上，為了進一步確定故障所在，我們對兩臺相同電源系統(tǒng)復(fù)電時第一級時間繼電器的運行 作對比，對比顯示，時間繼電器正常工作時面板上的“UP”和“ON”兩個指示燈都應(yīng)點亮(“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(xiàn)問題的電源系統(tǒng)的繼電器開關(guān)“UP”指示燈并沒點亮，接下來我們又改變了相應(yīng)的延時設(shè)置，還是模擬斷電后復(fù)電的情況，這次我們發(fā)現(xiàn)在沒有延時的情況下，故障電源系統(tǒng)的二級時間繼電器直接就開始工作了，對比實驗進一步證實了我們的判斷，正是由于該時間繼電器的延時部分損壞導(dǎo)致了斷電后無法實現(xiàn)自動復(fù)位現(xiàn)象的發(fā)生。問題根源找到后，我們更換了該部件，之后電源系統(tǒng)一切恢復(fù)正常。

電源系統(tǒng)中另一個容易被忽視的問題是電氣噪聲干擾，電氣噪聲可以由電源線路本身產(chǎn)生，也可以由電子電氣設(shè)備產(chǎn)生。它一般有兩種類型，一種是電磁干擾，它是輸電線路中產(chǎn)生的。另一種是射頻干擾，它是由電氣設(shè)備中的元、器件產(chǎn)生的[1]。對于這個問題除非表現(xiàn)得很嚴重，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(xiàn)的問題與之聯(lián)系起來。我們就曾遇到過斷電后MODEM無法撥通，必須到子站重啟方能正常使用的情況。對這一現(xiàn)象，我們首先想到的當(dāng)然是MODEM的損壞；，但對該MODEM檢查后并沒發(fā)現(xiàn)有任何損壞。另外，此現(xiàn)象的發(fā)生也不頻繁，并且重啟后便能恢復(fù)正常，于是MODEM損壞的可能便被排出。但最終在對相關(guān)線路的檢查中，我們發(fā)現(xiàn)了MODEM電源接入與采樣泵共用一個插座，會不會是采樣泵的開啟對MODEM產(chǎn)生了沖擊?抱著疑問我們改動了MODEM的接入相，將MODEM的電源接入另外的插座。至此問題得以解決。

我們分析出現(xiàn)上述情況的原因，正如我們所分析的，采樣泵的工作處于時斷時開的狀態(tài)，且它的接通將產(chǎn)生較大的瞬時啟動電流，相對于分析儀器需要相對穩(wěn)定的電源供應(yīng)而言，這勢必造成巨大的影響。而子站中安裝的計算機、MODEM相對來說更易受到噪聲的干擾。因此，這一沖擊導(dǎo)致了MODEM的死機，可見儀器分相接入的重要。MDG7100采用三路單相電源輸出，其中的兩路可實現(xiàn)穩(wěn)壓延時輸出。這便為我們的分相接入提供了必要的條件，假設(shè)A、B為帶延時輸出的兩相，我們應(yīng)將儀器接于A相，采樣泵則應(yīng)接到B相，B相電源先啟動，A相電源延遲啟動。這樣做的目的除實現(xiàn)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(yīng)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題的原因，因此在自動站儀器維護、維修的過程中，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(jiān)測中心最早建立的采用美國大西比儀器的站點。子站建成的最初幾月，昆明正值秋冬時節(jié)，氣溫相對較低，所以儀器的運行相對穩(wěn)定，未發(fā)生不正常的現(xiàn)象，但隨著天氣的日漸變暖，已不時出現(xiàn)儀器溫度升高影響到正常運行的情況，每次子站巡檢，打開站房門便是一股熱浪，刺鼻的氣味隨之而來，進到站房內(nèi)部感覺更是明顯，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。進入夏季溫度進一步升高，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(xiàn)了實測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，通過分別在早晨和下午較低溫度和較高溫度下兩次校標(biāo)，同樣在儀器顯示通過的情況下，我們觀察到溫度較高條件下校標(biāo)后儀器所得明顯高于正常溫度下校標(biāo)后所得數(shù)據(jù)，可見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)境下進行，它內(nèi)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有正常的冷卻，儀器分析必將受到影響。會不會是溫度過高導(dǎo)致了前述的一系列問題?對比隨后建成的使用“熱電子”儀器的子站，我們明顯感覺到這幾個站房的溫度都能保持在20℃­——28℃內(nèi)，相比之下，“關(guān)上”子站站房內(nèi)溫度確實過高。分析出現(xiàn)的現(xiàn)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(nèi)聚集的廢氣不能及時的排出，廢氣聚集到一定程度，較為密封的室內(nèi)環(huán)境所致。“關(guān)上”子站室內(nèi)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排出，溫度升高的問題就能解決，溫度降低了，儀器運行不正常的現(xiàn)象也可解決了。于是我們決定對關(guān)上子站進行改造?？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(jié)果，因此我們決定采用分時段排氣的方法，同時這也能滿足站房相對密封的要求。為實現(xiàn)分時段的功能，我們買來了10段定時控制器，該控制器能分別對被控制器進行一天10次開關(guān)控制，被控制器我們選用了換氣扇，該換氣扇工作時平時關(guān)閉的扇片將被打開，而停止工作時則處于關(guān)閉狀態(tài)，安裝后，該套設(shè)備便投入了使用。針對昆明氣候的特點，我們將控制器下午開啟的次數(shù)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相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)，儀器運行也恢復(fù)了正常，運行結(jié)果證明我們的改造是成功的。

3 結(jié)論

綜上所述，“電源”和“站房環(huán)境”在大氣自動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，前文中所述問題發(fā)生到解決的過程使我們深刻認識到，只有遵循相關(guān)規(guī)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，通過對站房的適當(dāng)改造，使子站內(nèi)部環(huán)境近可能滿足儀器正常運行時環(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。

參考文獻

[1]錢照明，程肇基． 電力電子系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計基礎(chǔ)及干擾抑制技術(shù)．浙江大學(xué)出版社．

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