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    一、背景

    治理、保護和改善環境，是實施城市生態可持續發展戰略的重要內容。目前國際上對環境的保護與治理，已從傳統的末端治理轉向對污染和破壞的預防，強調節約資源、節約能源、清潔生產、保護環境、加強政府科學宏觀調控與引導。我國在污染治理方面已開始由單純強調保護環境為目標的點源治理為主的方法，轉向以改善和提高環境質量為目標的區域綜合治理方法；將表面治理轉向治本，將單一的污染物排放濃度控制政策，向以總量控制為基礎的“一控雙達標”政策轉變。

    火電廠是重要的工業污染源之一，為貫徹《中華人民共和國大氣污染防治法》，實施國家和地方火電廠污染排放標準，健全火電廠大氣污染物連續監測技術，國家環境保護總局制定了HJ/T75-2001《火電廠煙氣排放污染物連續監測技術規范》。此標準規定火電廠煙塵、氣態污染物的連續監測系統的安裝、主要技術指標、監測分析項目、質量保證措施及數據處理、報表、運行管理等要求。為將環保局要求數據上傳到環境信息中心煙氣監控平臺上，須將對火電廠煙氣排放連續監測系統下位進行改造。

    現以用固體、液體、氣體化石為燃料的火電廠固定式煙氣排放連續監測系統為例，現場信號包括SO2、NOX、煙塵、流量/流速、煙氣溫度、煙氣壓力、含氧量等各類信號，匯總到數據采集或控制系統之中，信號的拾取對系統的成敗起著決定性的作用，因為這是系統的基礎。但是大量的、來自不同對象的信號要在同一個系統中共存，信號調理器在污染源監控中的應用中要求解決以下問題。第一、要解決信號的匹配問題；第二、要解決系統安全問題；第三、要解決系統可靠性問題；第四、要解決現場干擾或噪聲對系統的干擾問題；第五、要解決信號之間的串擾問題。
二、火電廠煙氣排放連續監測系統

    2、1煙氣排放連續監測

    煙氣排放連續監測是指對火電廠排放煙氣進行連續地、實時地跟蹤測定：當火電廠煙氣排放連續監測系統配置多個測定探頭時，每個探頭在每小時的測定時間不得低于15min，其測定結果即為該小時的測量結果平均值；煙氣排放連續監測系統的監測時間不得小于火電廠運行時間（不包括火電廠啟動和停運）的80%。

    2、2火電廠煙氣排放連續監測系統構成

    一個全面的煙氣排放連續監測系統是由煙塵監測子系統、系統污染監測子系統、煙氣排放參數監測子系統、系統控制及數據采集處理子系統組成。通過采樣方式（抽取式連續監測）或直接測量方式（現場連續監測），測定煙氣中污染物濃度。

    圖1 煙氣排放連續監測系統示意圖

    三、火電廠煙氣排放連續監測系統下位改造步驟和原理圖：
1、現場應用傳感器：在現場安裝各種傳感器，包括：溫度傳感器，流量計，壓力傳感器，氧氣傳感器等，所有信號采用4－20mA電流源傳輸方式。
2、模擬信號處理：加裝4mA～20mA模擬信號隔離器（1進2出），隔離SO2、NOX、煙塵、流量/流速、煙氣溫度、煙氣壓力、含氧量、含水量脫硫前、后數據和旁路開關量等一次儀表模擬信號，產品型號WBT1C4CU05。
3、數據采集和網絡傳輸設備加裝：安裝數據采集和傳輸設備，設備必須符合國家環保總局《污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準》（HJ/T212-2005）等文件要求。
4、傳輸線路建設：可采用電信ADSL或無線GPRS/CDMA。

圖2 火電廠煙氣排放連續監測系統下位改造結構圖

圖3 火電廠煙氣排放連續監測系統下位改造原理圖
四、WBT1C4CU05電流信號調理器
WBT1C4CU05電流信號調理器采用線性光電隔離技術，將來自使用現場的4mA～20mA標準直流電流信號轉換成隔離的2路直流電流4mA～20mA。WBT1C4CU05電流信號調理器輸入、二路輸出和輔助電源相互電隔離。WBT1C4CU05電流信號調理器具有高精度、高隔離、低漂移、低功耗等特點。解決傳感器或儀表信號傳輸過程中的共模干擾，克服分散采集信號由于傳輸距離遠帶來的地回路干擾，強電干擾等問題，特別適合與需要電隔離的傳感器/變送器、儀表配用。
圖4 信號調理器原理圖
表1 主要技術指標
1.輸入規格：直流4mA～20mA； 2.輸出規格：雙路直流4mA～20mA；
3. 精度等級：0.2級； 4.等效輸入阻抗：約為300Ω；
5. 線性范圍：0%～120%標稱輸入； 6.響應時間：150mS；
7. 過載能力：2倍標稱輸入電流，持續5s； 8.最大負載能力：約為500Ω；
9. 輔助電源：+24V； 10.靜態電流：60mA；
11. 隔離耐壓：輸入與輸出之間＞1.5kVDC，1min， 12.電源與輸出之間＞1.5kVDC，1min，
13. 電源與輸入之間＞1.5kVDC，1min， 14.兩路輸出之間＞1.5kVDC，1min；
15.輸出紋波：＜10mV（有效值，輸出負載為250Ω時）； 16.環境溫度： -25℃～+70℃。
五、現場情況

圖5 信號隔離器在現場應用示例
六、結束語
隨著人類社會的發展，環保日常工作管理標準化、制度化，以及人們環保意識的提高，治理、保護和改善環境，是實施城市生態可持續發展戰略的重要內容。環境在線監控系統具有重要的實際意義，廣泛的應用領域和美好的前景。
在此系統中，標準信號調理器對現場的標準信號進行隔離轉換，實現系統與被測信號之間的完全匹配。與火電企業、石油、化工、電力等行業中的測控系統（如DCS、PLC等）配合使用，得到廣泛推廣。