【微型感測器今晚如何找到臭味來源?】
文:李雨蓁 Lí Ú-chin
今晚的歸仁農地大火,已在21:30撲滅,延燒超過8公頃(比夢時代大)造成高雄全市惡臭。但不知道大家有沒有注意到環保局的新聞稿:全市都接獲通報,但「微型感測器數據最先出現高異常數值地區是北高雄阿蓮區,巡查人員到場發現是鄰近的台南市歸仁區。」這段話,其實顯示了「#智慧空汙治理」的潛力。
👉什麼是「微型感測器」呢?
這是一種可以監測溫度、濕度、PM2.5、PM10、總揮發有機物的小型感測器,並透過4G網路等不同通訊協定,3分鐘回傳一筆資料。相對而言,「微型感測器」偵測項目比「環保署測站」少,精密度較低,但站點密、回傳頻率高;然而,又比民間偵測器如「空氣盒子」嚴謹,經過工研院的實地與實驗室偵測與校正,並定期巡檢保養。
👉微形感測器的作用?
感測器偵測項目雖不多,但重點在於以量取勝的「大數據」、互相比對的「物聯網」,也就是透過大量感測器可以定位出污染源,透過時間變化可以偵測到移動趨勢,例如本次感測器從阿蓮開始傳出高讀值訊號,就顯示污染源在阿蓮或其上風處。
這些感測器從2017年開始建立50座,2018年再架設500座,2019年持續辦理增加750座,配合環保署建置空氣品質物聯網,可24小時監測空氣品質,減少空污稽查空窗期,一旦發現異常將可立即啟動通報與稽查,有效掌握污染來源,打擊不法。
👉除了感測器之外還有哪些偵測手段?
1.#移動監測車:
環保局現有2輛可移動多功能環境品質監測車,可同時偵測二氧化硫、臭氧、一氧化碳、懸浮微粒(PM10)、細懸浮微粒(PM2.5)、氮氧化物、碳氫化合物等空氣汙染物,可以機動配合重大汙染檢測,以及空品不良的緊急應變監測。
優點:兼具機動性和較完整偵測能力。
缺點:只有兩台,部署較慢,對於找不出源頭的大規模污染,較難快速定位偵測。
2.#可攜式氣體偵測器
消防隊、環保局配備有各類型多用途氣體偵測器,主要能偵測揮發性有機氣體(VOC)、硫化氫(H2S)、一氧化碳(CO)、可燃性氣體(LEL)及含氧量(O2)等多種毒性氣體。
優點:機動靈活,可提供較多點的偵測數據。
缺點:可偵測氣體種類與準確性較為受限。
3. #即時空氣污染物連續自動監測設施(Continuous Emission Monitoring Systems, CEMS)
裝在污染物排放煙囪內的自動監測設施,利用物理光學或化學感測器,換算污染物之濃度,並自動傳回環保局。自2015年11月開始,環保局在民間協助之下,將監測視覺化呈現曲線圖表,即時連線至市府「高雄市煙囪排放即時監測系統」網頁供查詢。
優點:具良好的敏感度,並可24小時連續即時監測。
缺點:法律並未要求所有工廠裝設。以高雄市為例,符合法規需設置CEMS者,有29家公私立工廠、共119根煙囪,而這119根煙囪的排放量,占全國總排放量的30%,為高雄市固定排放源的70%。然而,許多偷排量來自小型,甚至非法業者,防不勝防。另外,桃園市的台塑集團子公司華亞汽電,於2011年被查獲在中控室CEMS監控程式偽造正常數據,回傳環保局,為全國第一起遭查獲竄改CEMS案例,被罰補繳6.59億元空污費,相關人員依刑法判刑。而後,台塑集團的南亞塑膠桃園錦興廠、新北樹林廠,及台灣化纖雲林六輕海豐廠、嘉義新港廠,全因CEMS數據申報不實而遭開罰。
👉這麼多感測器,怎樣發揮更好作用?
好過日過去一直強調透過「生態民主」、「生態正義」、「生態經濟」的三大原則,建構安全、永續的環保政策,我們認為目前的偵測系統還有一些問題:
1. #做好維護與落實資訊公開
其實大家現在就可以看到微型感測器資訊網,然而其中有許多(大部分)偵測器是沒有數據的,包含最接近歸仁的那隻偵測器在內。然而,環保局看得到數據,是不是表示資料未整理上傳?或更新出了問題? 必須確保網站運作正常,才能做到資訊揭露!
2.#發揮物聯網與跨域治理作用
目前高雄的微型感測器僅限於境內,對於跨境污染必須另行聯繫確定,未來是否有可能建置國家級測站以外的微型偵測站網路,更好的偵測與稽查跨域污染事件,甚至結合風場系統做到提前預警,結合CEMS系統評估環境影響,甚至作為追究廠商責任的量化標準...這些是可以再強化的。
3.#空品不良預警機制
今天3Q 陳柏惟 在立法院質詢就提到,目前的「空品不良細胞廣播」是要國家測站AQI>200才會發布,但在缺乏國家級測站位置,污染超標的區域事件可能就不會被警示。地方政府的智慧空污系統能否發揮更好的警示效用,可以再檢討改進!
另外我想特別提醒,歸仁沙崙地區前幾天就頻頻傳出農地燃燒案件,台南消防隊也特別提醒民眾天氣乾燥、野草容易延燒,但仍發生此次事件。我們希望警消能盡快調查,釐清責任歸屬,並依法對犯人重罰求償!
空氣 含氧 量 偵 測 器 在 高雄好過日 Facebook 的最佳解答
#不明怪味籠罩全高怎麼揪元兇?
#建立結合科技的風險管理政策
文:陳信諭 醫師、鳳山李雨蓁 Lí Ú-chin
昨天(8/29)晚間近9時起,鳳山、前鎮、苓雅、前金及三民等區空氣中瀰漫怪味,許多人形容是鹽酸的味道。1999被打爆,筆者也嘗試打電話反應,等候順位竟已經排到19位。
環保局漏夜追查,發現通報範圍分布很廣,推估因今天開學,市區許多學校進行校園消毒,漂白水等消毒劑遇到下雨分解,產生消毒水味的氣體隨風飄出。
無獨有偶,昨天小港沿海,也瀰漫刺鼻怪味,小港里里長洪世春舉報廢五金處理廠「新格發」冒出白煙,經環保局稽查,確認是來自鋁二級冶煉作業,產生煙塵,由廠房頂部逸散到大氣中。因該公司一年內第四次違規,環保局依空汙法裁罰最高額度500萬元。
到底,昨天的全市怪味真的是消毒水造成,還是有更多工廠趁雨天亂排廢氣? 或許很難得到一個單純的解答。
高雄鄉親對於「空氣異味」這件事恐怕不陌生,去年十月深夜也曾發生過全市瀰漫「燒塑膠」怪味事件,但查無元兇不了了之,有一說是來自高雄港區,但未經證實。
在一連串真假警報後,針對空氣中危害物質擴散事件,要怎麼偵測防範?是有毒氣體擴散?甚至高度可燃的石化原料外洩?我們認為市民應該要有免於恐懼的自由!
#高雄市偵測危害物質的武器庫
偵測這些危害物質,現行大概有幾樣工具:
1.#移動監測車:
環保局現有2輛可移動多功能環境品質監測車,可同時偵測二氧化硫、臭氧、一氧化碳、懸浮微粒(PM10)、細懸浮微粒(PM2.5)、氮氧化物、碳氫化合物等空氣汙染物,可以機動配合重大汙染檢測,以及空品不良的緊急應變監測。
優點:兼具機動性和較完整偵測能力。
缺點:只有兩台,部署較慢,對於找不出源頭的大規模污染,較難快速定位偵測。
比較可惜的是,目前兩台監測車,固定放在大林蒲和國10(左營),因為污染較大。好過日曾去電詢問環保局為何移動式當成固定式之用,不直接設立固定式的監測站?
環保局僅說是法規限制云云。但我們認為,若設置移動式監測車,就要發揮他應有的功能和機動優勢,未來好過日會詳加追蹤後續使用狀況。
2.#可攜式氣體偵測器
高雄消防隊、環保局配備有各類型多用途氣體偵測器,主要能偵測揮發性有機氣體(VOC)、硫化氫(H2S)、一氧化碳(CO)、可燃性氣體(LEL)及含氧量(O2)等多種毒性氣體。81氣爆時,環保局視察陳恭府帶隊與環保署配合使用氣體偵測器在現場採證,檢驗後率先測出現場丙烯含量超標,但當時為時已晚,隨即發生爆炸。
優點:機動靈活,可提供較多點的偵測數據。
缺點:可偵測氣體種類與準確性較為受限。
3. #即時空氣污染物連續自動監測設施(Continuous Emission Monitoring Systems, CEMS)
裝在污染物排放煙囪內的自動監測設施,利用物理光學或化學感測器,換算污染物之濃度,並自動傳回環保局。自2015年11月開始,環保局在民間協助之下,將監測視覺化呈現曲線圖表,即時連線更新至市府「高雄市煙囪排放即時監測系統」網頁,提供即時查詢。
優點:具良好的敏感度,並可24小時連續即時監測,看似完美,但.......
缺點:法律並未要求所有工廠裝設,僅有設有「發電、加熱、蒸氣產生程序」、「水泥製造程序」、「電弧爐煉鋼程序」、「廢棄物焚化程序」、「發電、加熱、蒸氣產生程序」、「石油化學程序」、「鐵礦初級熔煉之煉焦程序」、及「鐵礦初級熔煉之燒結程序」需要。以高雄市為例,符合上述需設置CEMS者,有29家公私立工廠、共119根煙囪,而這119根煙囪的排放量,占全國總排放量的30%,為高雄市固定排放源的70%。然而,許多偷排量來自小型,甚至非法業者,防不勝防。
另外,桃園市的台塑集團子公司華亞汽電,於2011年被查獲,該公司在中控室CEMS監控程式偽造模擬數據,回傳環保局,假裝數據正常,成為全國第一起遭查獲利用CEMS偽造數據的案例,被罰補繳6.59億元空污費,相關人員並被依刑法判刑。而後,台塑集團旗下的南亞塑膠桃園錦興廠、新北樹林廠,及台灣化纖雲林六輕海豐廠、嘉義新港廠,全都因為CEMS數據申報不實而遭開罰,可見該集團造假欺騙的慣犯行為。
#整合現有技術建立風險管理系統
以上三種手段,都有其優缺點,好過日過去一直強調透過「生態民主」、「生態正義」、「生態經濟」的三大原則,建構安全、永續的環保政策,在有害氣體防治上也是一樣。
環保局現在雖然有一套稽查SOP,但人力、設備仍然不足,我們除了全力支持環保局補充人力設備與強化訓練外。更希望能進一步要求修法普及CEMS系統,並引進平行比對系統,直接回傳數據。
而更小型感測系統的佈設,如智慧型氣體感測晶片的開發和聯網,也有助於及早偵測異常,或在建置量大到一定程度下,由分佈模式推估有害氣體來源。可節省操作人力,也可即時將較重要危害物質的數據提供給市民,減少市民的不安,讓市民有知的權利,這就是「生態民主」。
高雄長年面對空汙與有毒氣體問題,我們希望市府在預算編列上,能以「投資解決方案」的想法,獎助相關產業發展感測技術並優先採用,也就是「生態經濟」的概念。
而稽核不肖廠商的罰金收入,更應專款專用,挹注相關技術開發和高危害區域民眾的健康補償,落實「外部成本內部化」的「生態正義」。也讓高雄過去的問題,也成為新的產業發展動力!
空氣 含氧 量 偵 測 器 在 雷尼 Rainey Facebook 的最佳解答
雷尼機車教室
1.機車的神經中樞(電子系統概論)
如果將引擎譬喻成機車的心臟,那麼燃料就跟食物,或者血液一樣重要。然而在人體中掌管一切運作的司令官,就是我們的大腦,它夠過神經系統將訊號傳給器官與組織,而在機車之中,也有類似的構造,例如噴射系統Fi管理電腦ECU、ECM之於各個感知器與最終的供油與點火。
我們都知道進壓燃排是引擎運轉的一個輪迴,但是誰讓它點火產生爆炸,誰發出個各個最終訊號,以及它的頻率為何,這一切從何而來?引擎的第一次運轉來自人力啟動或是電瓶送電給啟動馬達,爾後藉由曲軸位置感知器,讓系統可以知道引擎的轉動狀況,並且知道何時該發出下一個點火訊號,透過晶體放大以及考爾升壓,強大的電流透過火星塞成為閃電般的放電火花將汽缸中的混燃氣整個點燃於是爆炸產生,機車開始有了屬於自己的第一下心跳,這第一次的爆炸經過發電系統的磁生電原理,為下一次的爆炸儲存了能量,爾後機車可以不依靠外力,自給自足的爆炸燃燒,直到它的燃料用完為止。
機車的電力供需,我們透過路徑的方式將它稍作描述,電的起源是化油汽車款的分電盤或是噴射車款的發電機,這時磁生電的物理特性產生交流電後,透過整流器轉換為直流電,以及進行穩壓工作,以14伏特的較高電流對電瓶充電,同時電瓶也再次透過穩壓器輸出穩定的12V電流來到保險絲盒中進行電力分配。這裡不僅有啟動馬達,燈組系統、喇叭、風扇冷卻系統需要用電,某些豪華車款可能如同汽車一般有影音設備或是通訊設備需要用電,這些系統不僅藉由保險絲做安全設定,許多部位更透過繼電器或是二極體進行切換以及流向控管。
電流除了在車上扮演能量與食物的角色之外,它也是神經系統中訊號傳導的媒介。不論汽機車,在進入噴射的新世紀後,車上都開始配備處理器去計算最省的油耗與最適的點火頻率,因此整個Fi的噴射系統只為兩件事而生,一個是給多少油,一個是什麼時候點火。Fi系統的構成從進氣端、引擎本體、排氣端的依序是進氣溫度感知器,進氣壓力、節氣門開啟度、凸輪軸角度、引擎溫度、曲軸角度、排氣溫度與含氧感知器等,當然更環保的車輛還有廢氣回收、引擎吹漏等等輔助系統控制以降排污值。這些感知器大多以電位差的方式轉換成可被讀取的數值給ECU處理器,僅有少數採脈衝回饋ECU,例如點火系統。ECU電腦中還有一個固定的唯讀程式,就是所謂的map,一個三維的供油與點火程式。以上的敘述的感知器,可以偵測出目前騎車環境與電腦內map預設值的差異,然後予以補正,例如噴射供油頻率與目前最新的科技開起時間,以及點火頻率、提前與延後等變化,讓引擎處於最適化的運轉狀態,例如在化油器車款上,天氣冷熱、海拔高低等,空氣中的含氧量變化讓燃燒狀況有過濃或是過稀,如此的太過與不及表現。然而在電子噴射的世界中,這些問題將不再發生,車廠甚至再研發車輛時,就能夠將各種環境參數考量進去,爾後車輛可以自行適應各種環境與氣候,不像化油器時代,需要為各種環境修改其設定。此外,在眾多的感知器中,只須對電路予以設定,待任何部位出了問題,或是訊號斷訊,ECM都可以得知,並且發出故障訊號,通知車主趕緊回廠維修,或是提供安全模式,避免損害擴大,這些人性化的考量,亦是化油器年代所不及。
2.如何突破原廠設定,邁入改裝領域
所謂道高一呎魔高一丈,改裝的生命總是能夠找到出路,去破解原廠的Fi供油設定。其實各家車廠都是用自己的程式語言去編撰ECU內部的程式,也包括我們說的map,因此一般人要去讀取就會遇到困難。當然,如果改裝廠願意砸下重資,是沒有破解不了的程式,但是得看背後的利潤是否足以cover一切,如果市場規模經濟不夠大,這一切的開發也是枉然。這部份的改裝有所謂的取代是電腦,也就是整個ECM換成改裝廠自己出的可程式化電腦,灌入改裝廠所欲使用的軟體與map便能開始工作,目前歐陸與美國都有這樣的產品。第二種是直接更換掉原廠電腦ECM中的晶片,同樣是換上可程式化的晶片,然後灌入自己的資料進去。
如果不看破解原廠程式的做法,還有一個方法可行,雖然這個方法比較低階,但是成本較低,效果也非常顯著,重點是價錢具備親和力,能夠讓一般消費者所接受。這種方式就是先量出Fi的偵測系統感知器採用電位差或者脈衝訊號,然後加以增減觀察其變化,待抓出向量後,便可以利用可變電阻或者攔截訊號,由外界重新給於訊號,如此也可以讓ECM在正常運作下,做出供油的增減供應或是點火的提前與延後。這部分產品有國人自行研發的KOSO系列或是美國的動力司令Power Commander為代表。