Hệ thống quan trắc không khí tự động có thể hoạt động liên tục 24/7 để theo dõi các thông số như PM_2.5, PM₁₀, SO₂, NO₂, CO, O₃, cùng các yếu tố khí tượng như nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ và hướng gió.

Tuy nhiên, việc hệ thống liên tục phát ra dữ liệu không đồng nghĩa với việc dữ liệu luôn chính xác. Cảm biến có thể bị lão hóa, bám bụi, trôi tín hiệu; đường lấy mẫu có thể bị tắc; lưu lượng có thể thay đổi; thiết bị truyền dữ liệu có thể gặp lỗi.

Vì vậy, bảo trì và hiệu chuẩn là hai công việc quan trọng để duy trì độ ổn định và độ tin cậy của hệ thống quan trắc.

Có thể hình dung:

Thiết bị tốt → Bảo trì đúng → Hiệu chuẩn phù hợp → Kiểm tra dữ liệu → Kết quả quan trắc đáng tin cậy

1. Vì sao hệ thống quan trắc không khí cần được bảo trì?

Trong quá trình vận hành ngoài trời, hệ thống phải chịu tác động của:

• Bụi;
• Độ ẩm;
• Nhiệt độ;
• Mưa;
• Bức xạ mặt trời;
• Côn trùng;
• Ăn mòn;
• Dao động nguồn điện;
• Điều kiện môi trường xung quanh.

Đặc biệt, đối với các thiết bị lấy mẫu không khí, bụi và hơi ẩm có thể ảnh hưởng đến đường lấy mẫu, bộ lọc, bơm và cảm biến.

Nếu không được bảo trì, hệ thống có thể xuất hiện:

Bám bụi → giảm hiệu suất → tín hiệu sai lệch → dữ liệu bất thường → mất dữ liệu

Do đó, bảo trì không chỉ nhằm giúp thiết bị “chạy được”, mà còn góp phần duy trì chất lượng dữ liệu quan trắc.

2. Bảo trì và hiệu chuẩn khác nhau như thế nào?

Đây là hai khái niệm thường bị nhầm lẫn.

Bảo trì

Tập trung vào việc duy trì tình trạng hoạt động của thiết bị.

Ví dụ:

• Vệ sinh;
• Kiểm tra nguồn điện;
• Kiểm tra dây dẫn;
• Kiểm tra đường lấy mẫu;
• Thay bộ lọc;
• Kiểm tra bơm;
• Kiểm tra quạt;
• Kiểm tra kết nối;
• Thay thế linh kiện hao mòn.

Hiệu chuẩn

Tập trung vào việc kiểm tra và xác lập mối quan hệ giữa kết quả đo của thiết bị với giá trị chuẩn hoặc chuẩn tham chiếu, theo phương pháp và điều kiện áp dụng.

Nói đơn giản:

Bảo trì giúp thiết bị hoạt động ổn định; hiệu chuẩn giúp đánh giá và duy trì độ tin cậy của phép đo.

Hai hoạt động cần được thực hiện đồng thời trong chương trình quản lý chất lượng hệ thống.

3. Quy trình bảo trì hệ thống quan trắc không khí

Một quy trình bảo trì có thể được xây dựng theo chuỗi:

Kiểm tra → Vệ sinh → Bảo dưỡng → Thay thế → Kiểm tra lại → Ghi nhận

Trong đó, mức độ và tần suất bảo trì cần căn cứ vào loại thiết bị, hướng dẫn của nhà sản xuất, điều kiện vận hành và yêu cầu kỹ thuật của chương trình quan trắc.

4. Kiểm tra tổng thể trạm quan trắc

Trước tiên cần kiểm tra toàn bộ trạm.

Một số nội dung có thể bao gồm:

• Tình trạng tủ thiết bị;
• Hệ thống thông gió;
• Nguồn điện;
• UPS hoặc nguồn dự phòng;
• Hệ thống tiếp địa;
• Dây tín hiệu;
• Dây nguồn;
• Thiết bị truyền dữ liệu;
• Tình trạng chống nước;
• Nhiệt độ và độ ẩm bên trong tủ.

Đối với trạm đặt ngoài trời, cần đặc biệt chú ý đến nước mưa, bụi, côn trùng và hiện tượng ăn mòn.

5. Kiểm tra hệ thống lấy mẫu

Đường lấy mẫu là một bộ phận rất quan trọng nhưng đôi khi bị bỏ qua.

Không khí phải đi từ môi trường bên ngoài đến thiết bị phân tích thông qua hệ thống lấy mẫu.

Có thể kiểm tra:

Đầu lấy mẫu → Ống dẫn → Bộ lọc → Bơm → Bộ phân tích

Các vấn đề thường gặp gồm:

• Tắc nghẽn;
• Bám bụi;
• Đọng nước;
• Rò rỉ;
• Ống dẫn xuống cấp;
• Lưu lượng không ổn định.

Nếu đường lấy mẫu có vấn đề, thiết bị có thể vẫn hoạt động và hiển thị số liệu nhưng dữ liệu không còn đại diện cho điều kiện không khí thực tế.

6. Bảo trì hệ thống đo PM_2.5 và PM₁₀

Đối với thiết bị đo bụi, cần đặc biệt chú ý đến:

• Đầu lấy mẫu;
• Bộ tách kích thước hạt;
• Đường dẫn khí;
• Bộ lọc;
• Bơm;
• Lưu lượng;
• Cảm biến;
• Hệ thống làm sạch nếu có.

Bụi tích tụ có thể làm thay đổi điều kiện lấy mẫu hoặc ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị.

Một quy trình kiểm tra có thể gồm:

Kiểm tra đầu lấy mẫu

↓

Vệ sinh

↓

Kiểm tra đường khí

↓

Kiểm tra lưu lượng

↓

Kiểm tra tín hiệu

↓

Đánh giá dữ liệu

Đối với từng loại thiết bị, cần tuân thủ hướng dẫn bảo trì và hiệu chuẩn của nhà sản xuất.

7. Bảo trì các thiết bị phân tích khí

Đối với các thiết bị phân tích như:

• SO₂;
• NO/NO₂/NOx;
• CO;
• O₃;

cần kiểm tra nhiều thành phần của hệ thống khí.

Các nội dung có thể bao gồm:

• Đường khí;
• Bộ lọc;
• Bơm;
• Van;
• Bộ điều áp;
• Bộ chuyển đổi;
• Buồng đo;
• Hệ thống khí chuẩn;
• Tình trạng tín hiệu.

Đặc biệt, với các hệ thống sử dụng khí chuẩn, cần kiểm soát chất lượng, tình trạng và thời hạn sử dụng của khí chuẩn theo yêu cầu kỹ thuật.

8. Kiểm tra các cảm biến khí tượng

Các thông số khí tượng đóng vai trò quan trọng trong việc giải thích sự biến động của chất lượng không khí.

Hệ thống có thể bao gồm:

• Nhiệt độ;
• Độ ẩm;
• Tốc độ gió;
• Hướng gió;
• Áp suất khí quyển;
• Bức xạ mặt trời tùy cấu hình.

Ví dụ, dữ liệu PM_2.5 tăng đột biến sẽ có ý nghĩa khác nhau nếu xảy ra trong điều kiện gió mạnh so với thời điểm gió yếu và độ ẩm cao.

Do đó, cảm biến khí tượng cũng cần được kiểm tra, vệ sinh và hiệu chuẩn phù hợp.

9. Hiệu chuẩn hệ thống quan trắc không khí là gì?

Hiệu chuẩn là quá trình kiểm tra đáp ứng đo của thiết bị bằng cách sử dụng chuẩn hoặc phương tiện đo phù hợp, từ đó xác định mức độ phù hợp của thiết bị với yêu cầu đo.

Đối với thiết bị phân tích khí, một quy trình thường gặp có thể liên quan đến:

Zero → Span → Kiểm tra đáp ứng → Đánh giá sai lệch → Điều chỉnh nếu cần → Xác nhận

Trong đó:

Zero: Kiểm tra đáp ứng của thiết bị khi đưa vào điều kiện khí “zero” phù hợp với phương pháp.

Span: Kiểm tra đáp ứng của thiết bị tại một nồng độ chuẩn xác định.

Kiểm tra đáp ứng: So sánh giá trị thiết bị đo với giá trị chuẩn để đánh giá độ lệch.

Điều chỉnh: Nếu quy trình và thiết bị cho phép, thực hiện điều chỉnh theo hướng dẫn kỹ thuật.

Xác nhận: Kiểm tra lại sau hiệu chuẩn để xác nhận thiết bị đáp ứng yêu cầu.

Lưu ý: Quy trình cụ thể, nồng độ khí chuẩn, tần suất và tiêu chí chấp nhận phải được xác định theo tiêu chuẩn/phương pháp áp dụng, tài liệu thiết bị và yêu cầu quản lý của hệ thống, không nên áp dụng một công thức chung cho mọi loại máy.

10. Hiệu chuẩn thiết bị đo bụi cần chú ý điều gì?

Đối với PM_2.5 và PM₁₀, việc kiểm soát không chỉ tập trung vào giá trị nồng độ hiển thị.

Cần quan tâm đến:

• Lưu lượng;
• Đường lấy mẫu;
• Bộ tách kích thước hạt;
• Tình trạng bộ lọc;
• Độ kín hệ thống;
• Điều kiện nhiệt độ và độ ẩm;
• Phương pháp đo của thiết bị.

Một thiết bị có thể hiển thị số liệu ổn định nhưng nếu lưu lượng lấy mẫu bị sai, kết quả vẫn có thể bị ảnh hưởng.

Vì vậy, kiểm tra lưu lượng là một nội dung quan trọng trong quản lý chất lượng thiết bị đo bụi.

11. Hiệu chuẩn cảm biến khí tượng

Cảm biến khí tượng cũng cần được kiểm tra định kỳ.

Ví dụ:

Nhiệt độ: Kiểm tra với nguồn chuẩn hoặc thiết bị tham chiếu phù hợp.

Độ ẩm: Kiểm tra đáp ứng của cảm biến trong điều kiện độ ẩm xác định.

Tốc độ gió: Kiểm tra khả năng đáp ứng của cảm biến vận tốc gió.

Hướng gió: Kiểm tra góc phương vị và khả năng xác định hướng.

Nếu cảm biến hướng gió bị sai lệch, việc phân tích hướng phát tán ô nhiễm có thể bị ảnh hưởng.

12. Kiểm tra dữ liệu sau bảo trì và hiệu chuẩn

Đây là bước rất quan trọng.

Sau khi thực hiện bảo trì hoặc hiệu chuẩn, không nên lập tức coi hệ thống đã hoạt động bình thường.

Cần kiểm tra:

• Dữ liệu có liên tục không?
• Có giá trị bất thường không?
• Tín hiệu có ổn định không?
• Lưu lượng có đạt yêu cầu không?
• Các thông số có thay đổi bất thường sau bảo trì không?
• Hệ thống truyền dữ liệu có hoạt động không?

Có thể theo dõi:

Trước bảo trì → Trong bảo trì → Sau bảo trì

để nhận biết ảnh hưởng của quá trình can thiệp đến chuỗi dữ liệu.

13. Đối chứng là một công cụ quan trọng

Một trong những cách tăng độ tin cậy của hệ thống là đối chứng với phương pháp hoặc thiết bị tham chiếu phù hợp.

Ví dụ:

Thiết bị tự động

↕

Phương pháp/thiết bị tham chiếu

Nếu hai kết quả có sự khác biệt đáng kể, cần xem xét:

• Thiết bị;
• Phương pháp;
• Điều kiện môi trường;
• Vị trí lấy mẫu;
• Thời gian đo;
• Hiệu chuẩn;
• Tình trạng hệ thống lấy mẫu.

Đối chứng không chỉ giúp phát hiện thiết bị sai lệch mà còn giúp đánh giá chất lượng của cả hệ thống quan trắc.

14. Bao lâu cần bảo trì và hiệu chuẩn một lần?

Không nên đưa ra một khoảng thời gian cố định áp dụng cho tất cả hệ thống.

Tần suất cần được xác định dựa trên:

• Hướng dẫn của nhà sản xuất;
• Loại thiết bị;
• Công nghệ đo;
• Điều kiện môi trường;
• Mức độ sử dụng;
• Lịch sử sự cố;
• Kết quả kiểm tra;
• Yêu cầu của tiêu chuẩn hoặc chương trình quan trắc.

Có thể xây dựng lịch quản lý theo ba cấp:

Hàng ngày / thường xuyên

• Kiểm tra trạng thái hệ thống;
• Kiểm tra dữ liệu;
• Kiểm tra cảnh báo;
• Kiểm tra nguồn và kết nối.

Định kỳ

• Vệ sinh;
• Kiểm tra đường lấy mẫu;
• Kiểm tra lưu lượng;
• Kiểm tra cảm biến;
• Kiểm tra thiết bị truyền dữ liệu.

Theo chu kỳ hiệu chuẩn

• Hiệu chuẩn;
• Kiểm tra đáp ứng;
• Đối chứng;
• Đánh giá độ lệch;
• Xác nhận sau hiệu chuẩn.

Tần suất cụ thể cần được lập thành kế hoạch bảo trì – hiệu chuẩn cho từng thiết bị.

15. Cần xây dựng nhật ký bảo trì và hiệu chuẩn

Mọi hoạt động liên quan đến thiết bị nên được ghi nhận.

Một nhật ký có thể bao gồm:

Việc lưu hồ sơ giúp hình thành lịch sử thiết bị, từ đó có thể đánh giá thiết bị nào thường xuyên gặp sự cố hoặc có xu hướng sai lệch.

16. Những dấu hiệu cho thấy hệ thống cần được kiểm tra

Không nhất thiết phải chờ đến lịch bảo trì mới kiểm tra thiết bị.

Một số dấu hiệu cần chú ý:

• Dữ liệu đột ngột tăng hoặc giảm;
• Giá trị đứng yên trong thời gian dài;
• Dữ liệu mất liên tục;
• Lưu lượng thay đổi bất thường;
• Tín hiệu dao động mạnh;
• Thiết bị thường xuyên báo lỗi;
• Chênh lệch lớn với dữ liệu tham chiếu;
• Cảm biến phản hồi chậm;
• Hệ thống lấy mẫu có dấu hiệu tắc nghẽn.

Khi phát hiện những dấu hiệu này, cần xác minh nguyên nhân trước khi kết luận rằng môi trường thực sự thay đổi.

17. Sai lầm thường gặp khi bảo trì và hiệu chuẩn

Chỉ bảo trì khi thiết bị hỏng: Điều này có thể làm tăng thời gian ngừng hoạt động và nguy cơ mất dữ liệu.

Không kiểm tra đường lấy mẫu: Thiết bị phân tích có thể hoạt động bình thường nhưng mẫu khí đưa vào không còn đại diện.

Chỉ quan tâm đến máy phân tích: Các thành phần như bơm, van, lọc, đường ống và hệ thống truyền dữ liệu cũng ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống.

Không kiểm tra dữ liệu sau bảo trì: Có thể bỏ sót những vấn đề phát sinh sau khi can thiệp vào thiết bị.

Không lưu hồ sơ: Không có lịch sử thiết bị sẽ khó xác định nguyên nhân của các lỗi lặp lại.

Hiệu chuẩn nhưng không kiểm tra lại: Sau hiệu chuẩn cần có bước xác nhận để đánh giá thiết bị đã đáp ứng yêu cầu hay chưa.

18. Có thể quản lý bảo trì bằng hệ thống thông minh không?

Có.

Đối với các mạng lưới có nhiều trạm quan trắc, phần mềm có thể quản lý:

Thiết bị → Lịch bảo trì → Lịch hiệu chuẩn → Sự cố → Linh kiện → Dữ liệu → Hồ sơ

Hệ thống có thể tự động nhắc:

“Thiết bị A sắp đến hạn bảo trì.”

Hoặc:

“Thiết bị B có dấu hiệu bất thường – cần kiểm tra.”

Khi kết hợp với hệ thống quan trắc online, người quản lý có thể theo dõi đồng thời chất lượng môi trường và tình trạng thiết bị.

Đây là bước chuyển từ:

Bảo trì bị động → Bảo trì chủ động và dựa trên dữ liệu.

19. Mô hình quản lý tổng thể

Một hệ thống quản lý chất lượng thiết bị quan trắc không khí có thể được xây dựng theo chu trình:

VẬN HÀNH

↓

THEO DÕI DỮ LIỆU

↓

KIỂM TRA

↓

BẢO TRÌ

↓

HIỆU CHUẨN

↓

ĐỐI CHỨNG

↓

ĐÁNH GIÁ DỮ LIỆU

↓

GHI NHẬN

↓

CẢI TIẾN

Sau đó chu trình được lặp lại trong suốt vòng đời của hệ thống.

Điều quan trọng là bảo trì và hiệu chuẩn không nên được xem là hai công việc riêng lẻ, mà là một phần của toàn bộ chương trình đảm bảo và kiểm soát chất lượng dữ liệu quan trắc.

Kết luận

Bảo trì và hiệu chuẩn là hai yếu tố quan trọng quyết định độ tin cậy của hệ thống quan trắc không khí tự động.

Một hệ thống quan trắc tốt không chỉ cần thiết bị hiện đại mà còn cần:

Thiết bị phù hợp → Lắp đặt đúng → Bảo trì đúng → Hiệu chuẩn phù hợp → Kiểm tra dữ liệu → Đối chứng → Lưu hồ sơ.

Trong đó, bảo trì giúp hạn chế suy giảm tình trạng thiết bị, còn hiệu chuẩn giúp kiểm tra và duy trì khả năng đo theo các chuẩn và phương pháp áp dụng.

Đặc biệt, cần nhớ rằng:

Một thiết bị vẫn hoạt động không có nghĩa là dữ liệu của thiết bị luôn chính xác.

Vì vậy, thay vì chỉ quan tâm đến việc “trạm có đang chạy hay không”, cần đặt câu hỏi quan trọng hơn:

“Dữ liệu mà hệ thống đang cung cấp có đáng tin cậy hay không?”

Đó mới là mục tiêu cốt lõi của công tác bảo trì, hiệu chuẩn và kiểm soát chất lượng hệ thống quan trắc không khí.

---

CÔNG TY TNHH MÁY VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP HÓA CHẤT - MÔI TRƯỜNG MECIE 
☎ Hotline: 0961.628.998 
✉ Email: [email protected] 
 KV Miền Bắc: Số 57 đường Louis XII - LK45, KĐT mới Hoàng Văn Thụ, Phường Hoàng Mai, TP Hà Nội, Việt Nam.
 KV Miền Nam: Tòa nhà Fideco, 28 Phùng Khắc Khoan, phường Tân Định, Thành phố Hồ Chí Minh.