一、背景

    治理、保护和改善环境，是实施城市生态可持续发展战略的重要内容。目前国际上对环境的保护与治理，已从传统的末端治理转向对污染和破坏的预防，强调节约资源、节约能源、清洁生产、保护环境、加强政府科学宏观调控与引导。我国在污染治理方面已开始由单纯强调保护环境为目标的点源治理为主的方法，转向以改善和提高环境质量为目标的区域综合治理方法；将表面治理转向治本，将单一的污染物排放浓度控制政策，向以总量控制为基础的“一控双达标”政策转变。

    火电厂是重要的工业污染源之一，为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》，实施国家和地方火电厂污染排放标准，健全火电厂大气污染物连续监测技术，国家环境保护总局制定了HJ/T75-2001《火电厂烟气排放污染物连续监测技术规范》。此标准规定火电厂烟尘、气态污染物的连续监测系统的安装、主要技术指标、监测分析项目、质量保证措施及数据处理、报表、运行管理等要求。为将环保局要求数据上传到环境信息中心烟气监控平台上，须将对火电厂烟气排放连续监测系统下位进行改造。

    现以用固体、液体、气体化石为燃料的火电厂固定式烟气排放连续监测系统为例，现场信号包括SO2、NOX、烟尘、流量/流速、烟气温度、烟气压力、含氧量等各类信号，汇总到数据采集或控制系统之中，信号的拾取对系统的成败起着决定性的作用，因为这是系统的基础。但是大量的、来自不同对象的信号要在同一个系统中共存，信号调理器在污染源监控中的应用中要求解决以下问题。第一、要解决信号的匹配问题；第二、要解决系统安全问题；第三、要解决系统可靠性问题；第四、要解决现场干扰或噪声对系统的干扰问题；第五、要解决信号之间的串扰问题。
二、火电厂烟气排放连续监测系统

    2、1烟气排放连续监测

    烟气排放连续监测是指对火电厂排放烟气进行连续地、实时地跟踪测定：当火电厂烟气排放连续监测系统配置多个测定探头时，每个探头在每小时的测定时间不得低于15min，其测定结果即为该小时的测量结果平均值；烟气排放连续监测系统的监测时间不得小于火电厂运行时间（不包括火电厂启动和停运）的80%。

    2、2火电厂烟气排放连续监测系统构成

    一个全面的烟气排放连续监测系统是由烟尘监测子系统、系统污染监测子系统、烟气排放参数监测子系统、系统控制及数据采集处理子系统组成。通过采样方式（抽取式连续监测）或直接测量方式（现场连续监测），测定烟气中污染物浓度。


                    

                              图1 烟气排放连续监测系统示意图

     三、火电厂烟气排放连续监测系统下位改造步骤和原理图：

    1、现场应用传感器：在现场安装各种传感器，包括：温度传感器，流量计，压力传感器，氧气传感器等，所有信号采用4－20mA电流源传输方式。

    2、模拟信号处理：加装4mA～20mA模拟信号隔离器（1进2出），隔离SO2、NOX、烟尘、流量/流速、烟气温度、烟气压力、含氧量、含水量脱硫前、后数据和旁路开关量等一次仪表模拟信号，产品型号WBT1C4CU05。

    3、数据采集和网络传输设备加装：安装数据采集和传输设备，设备必须符合国家环保总局《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》（HJ/T212-2005）等文件要求。

    4、传输线路建设：可采用电信ADSL或无线GPRS/CDMA。


                    

                             图2 火电厂烟气排放连续监测系统下位改造结构图    

                   


                             图3 火电厂烟气排放连续监测系统下位改造原理图

    四、WBT1C4CU05电流信号调理器

    WBT1C4CU05电流信号调理器采用线性光电隔离技术，将来自使用现场的4mA～20mA标准直流电流信号转换成隔离的2路直流电流4mA～20mA。WBT1C4CU05电流信号调理器输入、二路输出和辅助电源相互电隔离。WBT1C4CU05电流信号调理器具有高精度、高隔离、低漂移、低功耗等特点。解决传感器或仪表信号传输过程中的共模干扰，克服分散采集信号由于传输距离远带来的地回路干扰，强电干扰等问题，特别适合与需要电隔离的传感器/变送器、仪表配用。


                   

                              图4 信号调理器原理图




                              表1 主要技术指标

                       

    五、现场情况


                         

                                    图5 信号隔离器在现场应用示例

    六、结束语

    随着人类社会的发展，环保日常工作管理标准化、制度化，以及人们环保意识的提高，治理、保护和改善环境，是实施城市生态可持续发展战略的重要内容。环境在线监控系统具有重要的实际意义，广泛的应用领域和美好的前景。
 在此系统中，标准信号调理器对现场的标准信号进行隔离转换，实现系统与被测信号之间的完全匹配。与火电企业、石油、化工、电力等行业中的测控系统（如DCS、PLC等）配合使用，得到广泛推广。