产业全景概览智研产业百科【744】——环境监测专用仪器仪表

摘要： “十四五”时期，生态环境质量改善进入了由量变到质变的关键时期，面向更加艰巨复杂的污染防治攻坚任务，监测服务供给、体制机制、基础能力还存在诸多短板和挑战，监测改革成效亟需巩固和拓展。加之环境质量监测要求的不断提高、监测范围的不断扩大、频次的不断增加，导致环境监测专用仪器仪表需求量大幅上升。2022年我国环境监测专用仪器仪表销售量约21.74万台，同比增长17.22%。

一、定义及分类

环境监测专用仪器仪表是指用于监测室内外环境各项参数的仪器仪表的总称，其作用为通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势。环境监测专用仪器仪表可分为空气质量与污染源废气监测专用仪器、环境水质与污水监测专用仪器、环境污染事故应急监测仪器、其它要素监测仪器、实验室通用分析仪器及其设备五大类。

二、行业政策

1、主管部门和监管体制

环境监测专用仪器仪表行业主管部门为工业和信息化部、生态环境部、水利部、科学技术部等；行业自律性组织为中国环境保护产业协会和中国仪器仪表学会。

工业和信息化部负责提出新型工业化发展战略和政策，协调解决新型工业化进程中的重大问题。制定并组织实施工业的行业规划、计划和产业政策，提出优化产业布局、结构的政策建议，起草相关法律法规草案，制定规章，拟订行业技术规范和标准并组织实施，指导行业质量管理工作，监测分析工业运行态势，统计并发布相关信息。生态环境部主要负责建立健全生态环境基本制度，负责重大生态环境问题的统筹协调和监督管理，负责监督管理国家减排目标的落实，负责环境污染防治的监督管理，指导协调和监督生态保护修复工作，负责生态环境准入的监督管理等。水利部负责拟订水利战略规划和政策，起草有关法律法规草案，制定部门规章，组织编制全国水资源战略规划、国家确定的重要江河湖泊流域综合规划、防洪规划等重大水利规划。科学技术部主要负责拟订国家创新驱动发展战略方针以及科技发展、引进国外智力规划和政策并组织实施，拟订国家基础研究规划、政策和标准并组织实施，组织协调国家重大基础研究和应用基础研究，组织拟订高新技术发展及产业化、科技促进农业农村和社会发展的规划、政策和措施，负责国家科学技术奖、中国政府友谊奖的评审组织工作等。

中国环境保护产业协会主要负责开展环保产业政策研究，参与行业相关法律法规、政策、规划等制定工作，向政府相关部门提出政策建议；推行行规行约，开展行业自律，维护行业竞争秩序；依法依规开展会员企业信用评价，建立行业自律和诚信机制，推进行业信用建设；开展环境技术进步奖励，先进技术评估、示范与推广，促进生态环境科技成果转化和应用；加强境内外合作，推进并组织开展政策、标准、技术、职业技能等培训活动。中国仪器仪表学会主要负责参与制订行业规划，对行业内重大技术改造、技术引进、投资与开发项目进行前期论证；参与质量管理和监督工作，参与制订、修订国家标准和行业标准，组织贯彻实施并进行监督；开展行业、地区经济发展调查研究，提出有关经济政策和立法方面的意见和建议；组织人才、技术、经营管理、职业技能等方面的培训等。

2、行业相关政策

生态环境监测是生态环境保护的基础，是生态文明建设的重要支撑。我国生态环境监测网络的建设与日俱进，目前已成为全球最大的环境监测专用仪器仪表市场之一。近年来，党和国家高度重视生态环境保护工作，《智能检测装备产业发展行动计划（2023—2025 年）》《关于加快建立现代化生态环境监测体系的实施意见》等政策文件的发布，明确提出要加强大数据、大模型技术应用，提高环境质量预测预报和环境风险监测预警水平；推进机器视觉、声纹识别技术在生物多样性监测和噪声监测中的应用。加大政策支持力度；引导支持企业加强高新监测仪器自主研发，并推进在生态环境质量监测、执法监测、应急监测中应用，为我国环境监测专用仪器仪表发展提供良好的政策环境。

三、行业壁垒

1、技术壁垒

环境监测专用仪器仪表横跨声、光、电、化学、生物、通信、软件、物联网、人工智能等多个技术领域，具有技术密集程度高、功能复杂等特点，每个环节的技术水平都将对产品的质量和性能产生直接影响，属于典型的高新技术产品。在行业技术朝着模块化、集成化、网络化、智能化发展的背景下，对企业技术储备、自主创新能力和研发投入能力提出了更高要求。因此，行业新进入者将面临较高的技术壁垒。

2、资金壁垒

环境监测专用仪器仪表企业建成系列化产品线需要多年持续的研发、资金投入。同时，因产品定制化程度高，在实际生产过程中会根据下游应用环境的变化开发新产品，产品定制与升级等均需要大量的资金支持，这将对新进入企业提出较高的资金实力要求。规模较大的生产企业在规模化生产、成本控制、抗风险能力、研发投入、市场竞争等方面拥有较为明显的比较优势。因此，新进入企业将面临较高的资金壁垒。

3、人才壁垒

环境监测专用仪器仪表的研发、生产需要企业具备雄厚的技术储备、充足的跨学科高素质研发人员团队和丰富的技术经验积累。目前，我国环境监测专用仪器仪表行业内各类专业人才主要依靠企业自身培养，在培养方式上高度依赖实务经验的学习和积累。新进入企业在短期内难以完成人才队伍的组建和培养，从而面临较高的人才壁垒。

4、市场壁垒

环境监测专用仪器仪表下游客户对于设备性能稳定性、监测数据可靠性及售后维护及时性的要求较高，通常倾向于选择具有一定品牌知名度、具有丰富项目经验和较强研发、制造和售后维护能力的仪器仪表设备供应商。目前，行业内成熟企业大多熟悉环境监测行业的政策变化、客户需求，能够提供优质的产品和服务，在国内掌握了大量的客户资源。因此，行业新进入者将面临较高的市场壁垒。

四、产业链

1、行业产业链分析

环境监测专用仪器仪表产业链上游包括芯片、传感器、电容电阻等电子元器件以及金属结构件。目前，我国电子元器件生产工艺不断进步、成本持续降低、国产替代效应明显，推动环境监测专用仪器仪表产品质量不断提高。产品生产所需金属结构件市场化程度较高，行业集中度较低，企业大多以价格优势抢占市场份额，市场供应充足且价格透明，为我国环境监测专用仪器仪表稳定生产提供坚实保障。

产业链下游为国家生态环保部门以及第三方环境监测机构。随着环境监测网络下沉拓展，监测站点大幅增加，我国将实现国、省、市、县、乡五级全覆盖，催生环境监测专用仪器仪表新的市场空间。同时，在产业结构升级、节能减排大背景下，更多行业的企业排污监测仪器仪表需求将得到进一步提升。

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化工仪表诊断及25种维修方法大全

仪表指示出现异常现象（指示偏高、偏低、不变化、不稳定等），本身包含两种因素：工艺，仪表正确地反映出工艺异常情况；仪表，由于仪表（测量系统）某一环节出现故障而导致工艺参数指示与实际不符。这两种因素总是混淆在一起，很难马上判断出故障到底出现在哪里？在此小编总结整理了一些规律方法。

在对化工仪表故障处理时，首先要排除仪表故障，对化工生产工艺进行分析，因为只有这样才能够保证化工生产线的安全运行，如果发现出现故障的为化工仪表，则需对仪表进行进一步的功能测试，发现仪表问题对其进行部件更换，再经测试后，符合工作要求对其进行更换。

《更多仪表原理、动图结构了解，请参看化工707app化工动画版块 》

哪些情况是仪表系统故障？

■如果仪表记录曲线为一条死线（一点变化也没有的线称死线），或记录曲线原来为波动，现在突然变成一条直线，故障很可能在仪表系统。

■因为目前记录仪表大多是DCS计算机系统，灵敏度非常高，参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数，看曲线变化情况。如不变化，基本断定是仪表系统出了问题；如有正常变化，基本断定仪表系统没有大的问题。

■变化工艺参数时，发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小，此时的故障也常在仪表系统。

■当发现DCS显示仪表不正常时，可以到现场检查同一直观仪表的指示值，如果它们差别很大，则很可能是仪表系统出现故障。

■故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常，出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制，甚至连手动操作也不能控制，此时故障可能是工艺操作系统造成的。

流量仪表故障

当流量计指标达到最大值，通常检测仪表也会指示最大。

■此时可通过手动来调节遥控调节阀的大或小，若流量值下降则通常是工艺操作引起的；

■如果流量值不下降，那么说明是仪表系统的问题，这时需检查仪表信号传送系统、测量引压系统、流量控制仪表系统的调节阀是否正常。

■当流量仪表指示值较频繁的波动时，可把自动控制改为手动。

■若波动变小，那么是PID 参数不合适或者是仪表方面的故障。

■如果仪表波动不减小，则是工艺流程的操作原因。

仪表二十五种维修方法参考

01.结晶问题

现有装置中加氢的脱硫化氢塔部分的相关仪表和硫磺含氨酸性气部分仪表部位易发生铵盐结晶。

处理方法：是利用蒸汽进行加热，使铵盐融化，从而使仪表正常使用，但根本解决方法是从工艺方面着手，尽量减少铵盐结晶现象。

0 2. 仪表没电

当发现现场仪表没电不能正常工作时，应从以下几个方面着手：

(1)现场仪表接线箱或表头以及穿线管等地方发生进水现象，从而造成现场仪表不能正常工作；

(2)接线不良，检查从控制室机柜到现场的所有接线；

(3)安全栅或隔离栅坏了；

(4)卡件或卡件通道出现问题；

(5)信号线中导线和屏蔽线短路，从而使电压衰减，造成现场表头没电。处理方法可将屏蔽线与接地线断开。

03. 热电偶故障

热电偶常见的故障（显示偏低、偏小、不稳定）判断经验：

显示值偏低（热电势偏小）：

(1)热电极短路；

(2)补偿导线短路；

(3)热偶接线柱积灰，造成短路；

(4)补偿导线与热偶极性接反；

(5)热偶热电极变质；

(6)补偿导线与热电偶不配套；

(7)热偶安装位置或插入深度不符合要求；

(8)热偶温度补偿不符合要求；

(9)热电偶与显示仪表不配套。

显示值偏高：

(1)热电偶与显示仪表不配套；

(2)补偿导线与热偶不配套；

(3)直流信号的干扰。

热电偶的输出不稳定：

(1)热偶接线柱与电极接触不良；

(2)热偶测量线路绝缘破损，引起断续短路和接地；

(2)热电偶安装不牢或外部震动；

(4)热电极将断未断。

04. 电气转换器

电气转换器的常见故障：

(1)线性不好：喷嘴，挡板配合不好，挡板盖不严，挡板喷嘴有损伤；

(2)回差大：机械摩擦，动圈有轻微卡住；

(3)量程达不到，经多次调整，是永久磁铁退磁；

(4)未给输入信号、输出最大或输出不回零：喷嘴堵塞，节流孔密封环损坏，放大器有故障；

(5)气源在10％以内变化，输出变化超差：节流孔太大，挡板喷嘴位置配合不好。

05. 四通阀

试分析四通阀常见故障及处理措施：

(1)四通阀380V断电，电机不动作，处理检查接线重新供电；

(2)9V电池没电，更换电池，重新调试四通阀；

(3)关阀或开阀不到位，断电重新设置开阀和关阀极限位；

(4)四通阀切塔不正常，检查四通阀与A/B塔隔断阀的切换开关是否在远程及位置开关是否正常。

06. 物位仪表

对于测液位类仪表：

对于浮筒正在开工阶段由于压力大情况下不便切除，用375可对现场浮筒（高压浮筒）可直接进行调整，首先要保证玻璃板的准确性和工艺生产稳定性，对于界位或液位标定只要找到375的PVTRIM ZERO项可进行直接对浮筒标定，如果浮筒偏高只要把PVTRIM ZERO标到现场玻璃板对应的位置即可。

反之一样，一般情况下不需要进行2点标定；对于现场玻璃板工艺经常反应不通现象，到现场首先检查上下球阀是否在合适的位置，一般在关紧后打开3-4圈即可，不要全开。以免堵住液体而误以为是上下取压点不通去拆卸。如果是介质太脏堵住玻璃板，需进行上下阀试通，依次关闭上下手阀进行通气排污，如果再不通可能就是堵住。需拆卸玻璃板。

液位表特别是毛细管取压，如果是长时间运行正常突然之间出现异常，不要去任意修改表的量程，首先检查仪表零点正常后，冬天由于拌热效果不好可能是上下取压点被冻住，用蒸汽充分加热后还是不正常的话，有可能是积堆脏东西使压力受到变化引起压差不稳，需拆卸发兰检查里面是否有异物，注意切出后充分泻压冷凝后处理。

07. 连锁用的速关阀

对于电磁阀带的阀有时候可能阀带电后不动作，首先检查积柜内继电器是否有输出24伏电，然后到现场测量是否有电压存在，电压存在证明电路是没问题的。

如果阀带手轮的话更好判断，直接打手动，如果手动能摇动可以判定是电磁阀气路的问题，查看电磁阀气路是否切换畅通，里面是否有杂质，打开电磁阀进行相应的清洗。

如果阀不带手轮有两种办法看阀是否真正卡住，第一，可把电磁阀失电后用手动控制电磁阀打开阀，（像焦化、加氢和烟道调节的执行机构，现场失电后才能打手动）看阀是否有气源输出。如果没输出，可能阀真是卡住了。然后进行解体阀看是否有异物卡住。

对于阀内漏的情况；球阀、碟阀类、关过或关不到位都会造成阀内漏，需要进行相应的调整，如果还不行，可能是球阀芯与阀座磨损严重或密封垫片坏。调节阀类可能是零点过高关不严，或阀芯与阀座有异物卡住。

08. 温度仪表

热电偶（电阻）一般出现温度过低或波动现象，首先检查机柜的线是否牢固，机柜卡件如有低电流串来或短路导致电压和电阻不稳，温度值也跟着变化，先用热电偶（电阻）信号发生器读值，看是否通过系统到DCS画面上的值是否一致，再用发生器往DCS送值，看DCS画面上的值是否和送的值一致。

如不一致，就要查卡件的问题，需更换新的卡件，更换卡件时注意一定要联系好工艺是否该温度点连锁，一旦不小心拔出，温度显示过高就会导致停机（例如气柜压机连锁温度大于95度停机）；如一致要查看现场问题，可能出现热电偶里接线松动，进水或是接线端子与边缘连接导致接地或电阻过大，从而导致温度波动，清理后固定好接线端子即可。

如果是仪表线短路就要查仪表接线盒或者三通接线盒拐角初是否由于磨损或下雨潮湿导致短路，在短路处用绝缘胶带包紧即可，也可能由于长时间用或者气体进入导致接线处腐蚀接触不良，要从新割断后再接。

09. 压力仪表

有些变送器室外和室内传的数据不一致，首先查找DCS组态的量程是否正确后（因为所有些装置都是修改量程后下装服务器主控，而没有在开工前彻底清空后进行初始化下装所以会造成部分修改的量程与现实的表存在差别。

然后检查线路，有可能是线路有接地，（例如加氢PDT3109反应器差压，长时间下雨有可能导致线接地，原因是这个表是从DCS先到现场压差显示然后去变送器，现场压差显示的不正常直接影响变送器的显示）

10. 转子流量计

对于转子流量计而言，经常发生停留在某一数值上不变的现象，通常是由于某些杂物（例如石子、焊渣等）卡住浮子所致，其处理方法是将转子流量计从系统中切除，然后将转子流量计拆下来，清洗一下再重新装上就可以了。

11. 质量流量计

对于质量流量计而言，经常会发生空管或两相逆流现象，导致质量流量计没有显示或显示不准，处理方法是将质量流量计的后手阀或后面的调节阀关小一点，使其满管即可显示正常。

12. 发油过程报警不能发油

发油过程中出现报警不能发油的处理方法：

先查看现场实际情况确认后关闭报警，按启动继续发油；等发油结束后再根据提示进行处理。一般静电报警处理方法是检查静电夹是否接触良好，擦拭静电夹与金属片使其接触良好；溢油报警一般处理方法是将溢油报警探头仔细擦洗干净即可。

13. 装卸车批量控制器死机

装卸车批量控制器出现死机情况时，首先联系工艺人员不要再在出现死机问题的两个机位上进行装车，然后对出现死机的批量控制器进行断电，然后再给其上电重启即可进行正常工作。

14. 程控阀回讯不对

PSA程控阀回讯不对的原因有：

(1)回讯探头损坏；

(2)回讯电缆断路或接线处接触不良；

(3)回讯探头安装不到位；

(4)供电保险丝短路；

(5)卡件烧坏；

程控阀开关不到位或不动的原因有：

(1)风压不够；

(2)风线或膜头漏风；

(3)电磁阀线圈烧坏；

(4)电磁阀气源分配座堵塞；

(5)卡件烧坏；

(6)供电保险丝短路；

(7)程控阀卡住。

15. DCS 显示不一致

若发现DCS上显示的值与现场仪表显示值成一定的倍数时，应考虑是现场仪表量程与室内量程不对应所致，处理方法是在操作员站上登录工程师级别之后，将DCS的量程修改正确，或者将现场仪表修改一下即可。

16. 伺服液位计失灵

伺服液位计与检尺不对，应首先检查液位计是否正常工作，一般是“复位失败”或“电机运行超时”可能是静电干扰，可在调试界面看液位计的运行状态，解决后把液位计“复位“，等复位好后，再测液位直到找到液位为止，如测得的值与实际值有偏差可进行“液位调整”。

17. 雷达液位计波动大或有偏差

雷达液位计液位波动很大、没有液位或有偏差，应从以下几个方面入手：

(1)雷达的型号是否与设计的相匹配原油罐的雷达需要用导波管的其他的都不需要；

(2)安装是否合理，雷达测得的液面是要求水平，加一水平反射板可解决液位波动问题；

(3)多次检尺都与测的液位有偏差可用命令行进行设置参照高度。

18. 罐区参数传不到室内

罐区液位或温度传不到室内，应从以下几个方面入手：

(1)检查液位计输出信号是否是正常一般有2.5V的电压输出；

(2)检查罐前处理器是否正常显示如有不正常显示可更换电路板；

(3)检查接线盒到室内线路是否正常；最后看上位机服务器的MOXA卡是否正常工作，一般有一个5V的电压输出。

19. 系统开工期间主控和卡件更换

正常开工期间主控和卡件需要更换：

卡件更换一般情况下都是通道坏，换卡件时要注意看卡件是否冗余，DCS就148R和152容余，其余都不容余。

对于容余卡件，看另一个卡件是否运行，正常运行显示绿色灯，如果正常可直接把坏的卡件拔出换新的卡件，对于不容余卡件，看其它的点是否有连锁的点，有连锁的点一定要联系好工艺切除掉可直接拔出换新卡件。对于开工期间的主控坏了，它会切换到另一个，首先检查主控要把拨码开关打到ON上，更换后也打到ON上，以免有另一个出现故障后主控也能自己切换。

20. 操作站软键盘不能使用

操作员站出现软件盘不能用或有些按键不好用：

这种情况下，不需要重启机器，也不必拔出软件盘与主机所连接接头。只需要退出操作员站再重新进入一下即可。

21. 系统显示连锁阀或泵没有打开或启动

首先可试着登录一下主控，如果有输出，查看相应的通道对应的电磁阀保险丝或电器上继电器是否有输出阀有输出就要查看现场，电器上有输出就是电器上的原因，如果继电器没输出，查看保险丝是否被烧短。

如果是保险丝没坏，可能是继电器坏了。泵启动后反馈点没过来，首先查找机柜对应的通道用短接线短接看回讯是否正常，如果正常说明是电器那边原因或者是电器到DCS线路故障。

22. 从系统或者机柜如何更改操作

如果现在根据安全需要，要求电磁阀失电关闭，而你做的是带电关闭，从系统或机柜中更改时：在组态中只需要把连锁输出DO点前取反即可，不会影响系统的运行，从机柜改的话，只要把继电器的常开或常闭点反过来即可。

23. ESD 系统错误

ESD系统中，有些执行机构（如快开风门、烟道挡板等）在满足联锁条件或解除联锁条件时，处于错误的状态可能是由于以下几个方面引起的：

(1)在工程师站ELOPII中，该点处于强制状态，其解除方法是打开ELOPII软件，点击找到改程序（即蓝色小三角符号所代表的就是），然后右击该蓝色三角符号，选择ONLINE-TEST选项打开登录在线状态，然后找到该点（一定是DO或DI点，不能为中间变量点），左键按住脱出一小黄框（有上下两栏），双击使黑色小块移到上面，就可以解除强制了；

(2)在机柜中，相对应点的保险丝烧坏，处理方法更换保险丝；

(3)在机柜中，相对应的继电器故障，处理方法更换相应型号的继电器；

(4)在机柜中，接线端子排上相应的小刀闸没有合上。

另外，在处理与ESD系统相关仪表（例如与焦化仪表柜相关的仪表）时，应特别小心，在处理问题之前应先通知相关工艺人员，将所要维修的仪表涉及的联锁切除，在确认联锁切除后再进行维修，以免导致不必要的连锁停车事故发生。

24. SNETB 网卡问题

Macsv系统服务器或操作站在正常运行时都是从A网（128段或130段）进行数据交换，时间长了系统会自动将B网卡禁止。此时系统状态图会显示某台机器或全部B网为红色，但能ping通。

处理：桌面――我的电脑――右键――管理――点击“设备管理”――在右边区域内点开“网卡”――Intel Pro100(或Dlink)――右键“属性”――电源管理――将“允许计算机关闭这个设备以节约电源”前的√去掉，将计算机重启即可恢复正常。

25. PID 回路投自动后，阀位输出不准确

当工艺人员反映，在某一PID回路投自动后，相对应的阀位输出不正确，可能是由于是PID参数中的正反作用设反了，处理方法是在操作员站上登录工程师级别后，将PID面板中的正反作用项修改一下即可。

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