DB23_T 3448—2023寒区规模化奶牛舍环境参数自动监测技术规范.pdf

ICS 65.020.30 CCS B 43 DB23 黑龙江省地方标准 DB23/T 34482023 寒区规模化奶牛舍环境参数自动监测技术规范 2023 07 05 发布 2023 08 20 实施 黑龙江省市场监督管理局 发 布 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由黑龙江省农业农村厅提出。本文件起草单位：东北农业大学、哈尔滨钊途科技有限公司。本文件主要起草人：沈维政、魏晓莉、严士超、高萌、尹艳玲、张宇、付晓、张翼、王鑫杰、周建钊、孙雨坤、辛杭书。寒区规模化奶牛舍环境参数自动监测技术规范 1 范围 本文件规定了寒区规模化奶牛舍环境参数自动监测的术语和定义、自动监测系统配置要求、监测节点布局、数据统计与分析结果表示、质量保证与控制的技术要求。本文件适用于采用自动监测仪器对寒区规模化奶牛舍的温度、湿度、氨气（NH3）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、PM10、总悬浮颗粒物（TSP）、风速以及光照度等主要环境参数的自动监测。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 3095 环境空气质量标准 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 15432 环境空气 总悬浮颗粒物的测定 重量法 GB/T 18204.2 公共场所卫生检验方法 第2部分：化学污染物 HJ 193 环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统安装验收技术规范 HJ 618 环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法 HJ 817 环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统运行和质控技术规范 HJ 818 环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统运行和质控技术规范 HJ 870 固定污染源废气 二氧化碳的测定 非分散红外吸收法 JJG 631 氨氮自动监测仪 JJG 635 一氧化碳、二氧化碳红外气体分析器 JJG 677 光干涉式甲烷测定器 JJG 678 催化燃烧式甲烷测定器 JJG 943 总悬浮颗粒物采样器 JJG 1105 氨气检测仪 JJG 1138 煤矿用非色散红外甲烷传感器 3 术语和定义 GB 3095和HJ 193界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 寒区 累计最冷平均温度-10 T0 或日平均5 的天数一般在90天d145天的地区。3.2 规模化奶牛场 奶牛存栏在300头以上的牧场，采用先进的工艺与技术措施，进行精细饲养管理。3.3 奶牛舍 奶牛所处的封闭、半封闭的日常进食、饮水、趴窝等生活区域。3.4 监测节点 通过环境参数传感器，实时采集当前环境温度、湿度、光照度、氨气（NH3）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、PM10、总悬浮颗粒物（TSP）以及风速等数据信息，并利用有线或无线网络将其传输到数据存储服务器的监测设备。4 自动监测系统配置要求 4.1 监测技术架构 寒区规模化奶牛舍环境质量自动监测系统由监测中心、监测节点2部分组成。各部分的主要任务应按照HJ 818的规定执行。4.2 监测中心 4.2.1 监测中心结构 监测中心的使用面积不少于8 m2，应能保证操作人员正常工作。采用密封窗结构，保持温度和湿度相对恒定，防止灰尘和泥土带入机房。4.2.2 监测中心配置 监测中心应配有显示屏，实时展示舍内环境数据。应安装温湿度控制设备，使机房温度控制在25 5，相对湿度控制在80%以下。供电电源电压波动不能超过220 V 10%。机房供电系统应配有电源过压、过载和漏电保护装置，应配有UPS电源。4.3 监测节点配置和一般性要求 4.3.1 监测节点配置 监测节点所用的分析方法、测量范围和各项技术指标应符合附录A的有关要求，应具有数据采集和存储功能。根据各监测节点的特点，应配备相应的自动校准设备。4.3.2 一般性要求 结构牢固可靠，便于搬运和安装。便于保养维护、故障诊断和零部件更换及维修。长期运行安全可靠，故障率低。监测设备厂家应有良好的售后服务，能及时向客户提供所需的备品备件、易损易耗件和技术支持。5 监测节点布局 5.1 布点原则 5.1.1 代表性 监测节点的布设应具有较好的代表性，能客观反映该规模化奶牛舍内空气质量水平和变化规律，尽量监测奶牛生活区域的环境样本，客观评价该规模化奶牛舍内环境空气状况。5.1.2 可比性 同类型监测节点设置条件应一致，使各个监测节点获取的数据具有可比性。5.1.3 整体性 监测节点的布设应考虑整个奶牛舍的地理、气象等综合环境因素，从整体出发合理布局。5.1.4 稳定性 监测节点位置一经确定，不应变更，以保证监测数据的连续性和可比性。5.2 布点要求 5.2.1 监测节点数量 监测节点的数量根据奶牛舍跨度、长度、养殖密度、通风方式确定，应能准确反映奶牛舍内的环境空气质量。奶牛舍内布设不得少于3个监测节点（进风口、出风口、舍内代表点）。此外，当奶牛舍安装有风机时，应对风机排风风速进行测定，并在奶牛舍的进风口和出风口设置采样点。舍内监测节点的数量可根据奶牛舍面积适当调整：a)当面积小于500 m2时，舍内代表点至少1个；b)当面积为500 m22000 m2，舍内代表点至少2个；c)当面积为2000 m2上时，舍内代表点至少3个。5.2.2 布点方式 舍内多点采样时，应照顾奶牛舍前中后、上中下，按对角线或梅花式均匀布点，应避开栏体密集区与食槽区。舍内布点离墙壁距离应大于0.5 m，离门窗及风机出风口距离应大于1 m。5.2.3 采样点高度 舍内采样点高度原则上与奶牛的呼吸带高度一致，高度为1.2 m1.5 m，也可根据奶牛舍的使用功能，奶牛群的高低来选择监测高度。有特殊要求的可根据具体情况而定。5.2.4 采样时间及频次 全年连续监测，每10 min30 min采集一次。校准、停电或设备故障，以及其它不可抗拒的因素导致设备不能连续监测时，应采取有效措施及时恢复。6 数据统计与分析结果表示 6.1 数据统计的有效性 气体样品数据的有效性应按照GB 3095的规定执行，GB 3095中未规定的氨气（NH3）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）污染物浓度数据有效性参照该标准中二氧化硫（SO2）的规定执行。6.2 数据分析与结果表示 6.2.1 监测要求 每个环境指标均需连续测定，自动记录监测结果并上传至数据管理中心。6.2.2 异常值取舍 有自动校准装置的系统，仪器在校准零/跨度期间，发现仪器零点漂移或量程漂移超出漂移控制限，应将发现超出控制限的时刻至仪器恢复到调节控制限以下这段时间内的监测数据视为无效数据，不纳入统计分析，标注后予以保留。6.2.3 有效数字 舍内环境指标测定值有效数字修约应按照GB/T 8170的规定执行。6.2.4 分析结果表示 多监测节点采集的同一指标按平均值报出，低于分析方法最低检出限的监测值按“未检出”报出。7 质量保证与控制 7.1 日常维护 7.1.1 监测节点巡检 对监测节点应定期进行巡检，包括监测节点运行状况和工作状态是否正常、监测传感器是否被污染等，若发现异常，需及时处理，并记录巡检和处理情况。7.1.2 监测中心检查 每日检查监测中心数据处理及展示是否正常。对各监测节点至少调取一次数据，若发现某监测节点数据不能调取或有间断，应立即查明原因并及时排除故障。7.1.3 监测节点的定期维护 监测节点的定期维护包括：a)PM10、总悬浮颗粒物（TSP）和光照度采样头至少每1个月清洗1次；b)对监测节点中的过滤装置，按相应使用手册规定的更换和清洗周期，定期进行更换和清洗；c)系统的监测数据每3个月至少备份1次。7.2 监测节点校准 监测节点的校准应符合以下要求：a)根据工作需要，对监测节点的性能和工作状态进行检查或故障维修后，应做零点校准。b)监测节点设备安装调试期间，应对监测节点做零点校准，检验准确度和精密度是否符合要求。c)对运行中的监测节点每半年至少进行一次校准。附录 A（规范性）寒区规模化奶牛舍环境参数自动监测节点性能指标 A.1 寒区规模化奶牛舍内NH3、CO2、CH4自动监测节点的技术性能指标应符合表A.1的要求。表 A.1 NH3、CO2、CH4自动监测节点技术性能指标 项目 NH3 CO2 CH4 常用分析方法 氨气敏电极法 化学发光法 差分吸收光谱法 非分散红外吸收法 红外吸收法 气相色谱法 非色散红外法 光干涉式法 催化燃烧法 方法来源 JJG 631 JJG 1105 GB/T 18204.2 HJ 870 JJG 635 GB/T 18204.2 JJG 677 JJG 678 JJG 1138 测量范围 0 mg/m370 mg/m3 0 mg/m39000 mg/m3 0 mg/m365500 mg/m3 分辨率 0.1 mg/m3 0.1 mg/m3 0.1 mg/m3 示值误差 2%（F.S）2%（F.S）2%（F.S）零点漂移 1%（F.S）1%（F.S）1%（F.S）响应时间 60 s 30 s 30 s 流量 500 ml/min 500 ml/min 500 ml/min 流量稳定性 0.5%0.5%0.5%输出信号 模拟信号或 数字信号 模拟信号或 数字信号 模拟信号或 数字信号 工作电压 DC 7 V24 V DC 7 V24 V DC 7 V24 V 工作环境温度-20 50 -20 50 -20 50 工作环境湿度 0%RH90%RH 无凝结 0%RH95%RH 无凝结 0%RH95%RH 无凝结 工作大气压 标准大气压 10%标准大气压 10%标准大气压 10%平均故障 间隔天数（寿命）2年 5年 5年 A.2 寒区规模化奶牛舍内PM10和总悬浮颗粒物（TSP）自动监测节点的技术性能指标应符合表A.2的要求。表 A.2 PM10和总悬浮颗粒物（TSP）自动监测节点技术性能指标 项目 PM10 总悬浮颗粒物（TSP）常用分析方法 重量法 射线吸收法 振荡天平法 重量法 分析来源 HJ 618 HJ 817 GB/T 15432 JJG 943 测量范围 0 mg/m35 mg/m3 0 mg/m320 mg/m3 示值误差 2%（F.S）2%（F.S）分辨率 1 g/m3 1 g/m3 颗粒物采样头 切割器性能 100.5 m 空气动力学直径 100.5 m 空气动力学直径 时钟误差 1 ms 1 ms 工作大气压 标准大气压 10%标准大气压 10%采样流量 3 L/min 3 L/min 输出信号 模拟信号或 数字信号 模拟信号或 数字信号 A.3 寒区规模化奶牛舍内温度、湿度、风速、光照度自动监测节点的技术性能指标应符合表A.3的要求。表 A.3 温度、湿度、风速、光照度自动监测节点技术性能指标 测量项目 温度 湿度 风速 光照度 测量范围-40 80 0%RH100%RH 0 m/s40 m/s 0 LUX65535 LUX 测量精度 0.5 3%RH 0.01 m/s 5%分辨率 0.1 0.1%RH 0.1 m/s 1 LUX 零点漂移 0.04 0.5%RH 1%（F.S）1%（F.S）响应时间 5 s 5 s 2 s 2 s 工作电压 DC 7 V24 V DC 7 V24 V DC 7 V24 V DC 7 V24 V 输出信号 模拟信号或 数字信号 模拟信号或 数字信号 模拟信号或 数字信号 模拟信号或 数字信号 工作大气压 标准大气压 10%标准大气压 10%标准大气压 10%标准大气压 10%