Validación n de datos y comunicación n con el centro de calidad del aire de la Comunidad de Madrid Madrid, 26 de marzo de 2009 D.

Transcripción

1 Validación n de datos y comunicación n con el centro de calidad del aire de la Comunidad de Madrid Madrid, 26 de marzo de 2009 D. Luis García Riera INGENIEROS ASESORES S.A.

2 VALIDACIÓN DE DATOS Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( )

3 Introducción Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( ) Los sistemas de medida en continuo de las emisiones, como cualquier otro aparato que está trabajando 24h/365d, son susceptibles de presentar anomalías de funcionamiento a lo largo de su vida operativa. Esta anomalías, pueden estar causadas por muy diversos factores, desde errores de operación de los técnicos de mantenimiento, averías en sistemas auxiliares o fallos internos de los instrumentos.

4 Introducción Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( ) Estos datos anómalos deben ser marcados adecuadamente para no ser tenidos en cuenta a la hora de valorar las emisiones de un determinado foco. Además los datos deben ser corregidos a determinadas condiciones y en su caso, aplicados factores correctores (recta de calibración, resta del intervalo de confianza, etc).

5 Definición y objetivo Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( ) Proceso de determinar e indicar la calidad de un conjunto de datos de emisión a través de la evaluación de la consistencia interna, temporal y física de los mismos, con el fin de localizar valores erroneos y descartarlos. Durante la validación, se asigna a los datos un marcador individual que define la circunstancia bajo la cual fue obtenido dicho dato El objetivo final de la validación es la obtención de valores de calidad conocida en base a criterios previamente definidos.

6 Tipos de datos. Datos brutos, son los que se obtienen directamente del analizador. Datos temporales, son los datos brutos eliminando los datos anómalos (mantenimiento, avería, calibración). Datos válidos, aquellos que hayan sido obtenidos con sistemas de monitorización que hayan superado el ensayo de variabilidad recogido en norma en 14181:2004 o bien, en el caso de equipos antiguos o de focos en los que no se produzca combustión, se considerarán como datos válidos los obtenidos con un SAM que haya superado las características de funcionamiento y calibración de la norma de la serie que aplique. Datos validado, el obtenido de restar al valor válido el porcentaje del intervalo de confianza del 95% del valor medido hasta el valor límite de emisión y a partir del valor límite de emisión, el porcentaje del valor límite de emisión.

7 Niveles de validación Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( ) En función de la instalación pueden existir diferentes niveles de validación. Validación automática por parte de los analizadores o sistemas de adquisición de datos. Validación manual por un operador experto apoyado por herramientas estadísticas.

8 Validación automática Detección de fallos por los propios analizadores. Calibraciones y mantenimientos. Detección de fallos de alimentación eléctrica. Detección de fallos en los sistemas de toma de muestra. Parada de instalación o funcionamiento por debajo del límite técnico. Valores fuera de rango calibrado. Número de datos insuficiente (75% del tiempo) No elimina todos los datos anómalos

9 Validación manual Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( ) Un experto, debe siempre verificar los datos a la búsqueda de posibles valores anómalos o erróneos. Debe conocer el proceso y las tendencias esperadas en el mismo. Es recomendable apoyarse en programas de análisis estadístico para identificar valores sospechosos. Las herramientas de representación gráfica son de gran utilidad. Cualquier dato antes de darlo por válido debe ser revisado por un experto.

10 Ejemplo de validación manual Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( )

11 Algunas reglas de validación manual Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( ) Valores constantes durante periodos largos. Picos anómalos coincidiendo con operaciones de mantenimiento o calibración. Valores erráticos. Inconsistencia entre valores de contaminantes diferentes pero relacionados. Desplazamiento de datos por deriva. Información de los técnicos de mantenimiento y calibración. MUY IMPORTANTE: EL RESPONSABLE DE LA VALIDACIÓN DEBE CONOCER PERFECTAMENTE EL PROCESO Y EL IMPACTO QUE VARIACIONES EN EL MISMO PUEDAN TENER SOBRE LAS EMISIONES.

12 Códigos de marcado de datos Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( ) COD_FLAG C D E F M N O P R T V Z Y S DESCRIPCION Dato nulo por calibración de SPAN Dato nulo por fallo técnico Dato procedente de cálculos externos Dato nulo por fallo de tensión Dato nulo por mantenimiento Dato nulo, no valido o anulado Dato procedente de estimación desde otro analizador Instalación parada Dato reconstruido Dato temporal pendiente de validar Dato validado Dato nulo por calibración de CERO Dato nulo por calibración (Cero-Span) Dato inferior al límite de cuantificación

13 Normalización de los resultados Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( ) Cálculos para transformar las concentraciones medidas a las especificadas.. Los valores límites están referidos a las siguientes condiciones: Temperatura 273 K Presión 101,3 kpa Oxígeno El establecido en cada caso Humedad gas seco Siendo K E 21 - O = K 21 - O R 2 T ,3 P Donde: K E = Concentración componente contaminante corregida a valores normalizados K = Concentración componente contaminante sin corregir O R = Concentración de O 2 de referencia (en %) O 2 = Concentración de O 2 medida (en %) T = Temperatura gases emisión (en K) P = Presión gases emisión (en kpa) f = Contenido de humedad en los gases (en %) f

14 Datos validados en función del intervalo de confianza Los valores de los intervalos de confianza del 95% de cualquier medición, determinados en los valores límite de emisión diarios, no superarán los siguientes porcentajes de los valores límite de emisión (utilizar los aplicables para cada instalación): Monóxido de carbono: 10% Dióxido de azufre: 20% Dióxido de nitrógeno: 20% Partículas totales: 30% Carbono orgánico total: 30% Cloruro de hidrógeno: 40% De acuerdo con lo anterior, una vez medidos los valores medios, para calcular la media diaria horaria, etc., validada se restará a cada dato medido válido el porcentaje del intervalo de confianza del 95% del valor medido hasta el valor límite de emisión y a partir del valor límite de emisión, el porcentaje del valor límite de emisión.

15 TRANSMISIÓN DE DATOS Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( )

16 DCS Control Distribuido Analizador foco 1 Analizador foco 2 Esquema general FTP Consejeria de Medio Ambiente Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( )

17 Fichero de transferencia Nombre del fichero Código de Empresa Cod DESCRIPCION E001 Empresa 1 E002 Empresa 2 E003 Empresa 3 EEEEyymmdd.TXT Fecha de los datos El formato del fichero será de texto ASCII para el envío de los datos de emisión procedentes de los diferentes focos. Todas las líneas del fichero terminaran con los caracteres CR+LF. Para facilitar la lectura por parte de una hoja de calculo se separarán cada uno de los campos por el carácter ;

18 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de integración Código de parámetro Unidades Código de corrección Valor en Condiciones Normales Valor en Condiciones Normales y O2 de referencia Flag Valor Bruto Porcentaje de corrección de O2 Valor O2 en % Valor Humedad en % Valor Temperatura en ºC Valor Presión en kpa Caudal seco en Nm³/h Caudal en m³/h Unidades valor bruto (XX) Línea de datos

19 Fichero de transferencia El código de foco emisor se compone de los siguientes dígitos E001I01F01; Cod DESCRIPCION E001 Empresa 1 E002 Empresa 2 E003 Empresa 3 CODIGO DESCRIPCION E001I01 Fábrica de Colmenar de Abajo E001I02 Fábrica de Colmenar de Arriba CODIGO DESCRIPCION E001I01F01 Horno 6 E001I01F02 Horno 7 E001I01F03 Horno blanco Línea de datos

20 Fichero de transferencia Línea de datos Fecha Fecha expresada en formato año mes dia E001I01F01;090310; Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( )

21 Fichero de transferencia Línea de datos Fecha Hora GMT Hora expresada en formato hora minuto E001I01F01;090310;1030; Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( )

22 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código del periodo de integración según la siguiente tabla CODIGO E001I01F01;090310;1030;4; DESCRIPCION 10 minutos 15 minutos 30 minutos Horario Diario Línea de datos

23 CODIGO TAG DESCRIPCION Estrategia de Calidad del Aire y Cambio Climático de la Comunidad de Madrid ( ) Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Código del parámetro medido según la siguiente tabla E001I01F01;090310;1030;4;071; SO 2 PST CO 2 CO NO NO 2 NO X O 2 Diox Hg NO-C NO 2 -C DIOX-C Hg-C VOC-C PCH TCH VOC FH HC Cu Mn Ni HumG SO2-C NOx-C PST-C CO-C HCl-C HF-C HC-C Q-R Q-N Anhídrido Sulfuroso Partículas Totales (PST) Dióxido de carbono Monóxido de carbono Monóxido de nitrógeno Dióxido de nitrógeno Óxidos de nitrógeno totales (como NO 2 ) Oxigeno Dioxinas y furanos Mercurio y sus compuestos NO corregido a % de O 2 NO 2 corregido a % de O 2 Dioxinas y furanos corregido a % de O 2 Hg corregido a % de O 2 VOC corregido a % de O 2 Presión de interior chimenea Temperatura de gases Chimenea Compuestos orgánicos volátiles medido en COT Fluoruro de hidrógeno Ácido clorhídrico Cobre Manganeso Níquel Humedad Gases chimenea SO 2 corregido a % de O 2 NO x corregido a % de O 2 PST corregido a % de O 2 CO corregido a % de O 2 HCl corregido a % de O 2 HF corregido a % de O 2 Hidrocarburos totales corregido a % de O2 Caudal de emisión en condiciones reales Caudal de emisión seco y normalizado

24 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Unidades Código de las unidades de medida del parámetro E001I01F01;090310;1030;4;071;06 COD Metro cúbico normal por hora Miligramos por metro cúbico normal Porcentaje Partes por millón en volumen Metros cúbicos por hora Kilopascales Nanogramos por metro cúbico normal Miligramos por metro cúbico normal corregido al % de O 2 Nanogramos por metro cúbico normal corregido al % de O 2 Miligramos por metro cúbico Nanogramos por metro cúbico Grado centígrado Línea de datos DESCRIPCION % UNIDADES m³n/h mg/m³n ppmv m³/h kpa ng ITEQ/Nm 3 mg/m³n ng ITEQ/Nm 3 mg/m³ ng ITEQ/m 3 ºC

25 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Unidades Código de corrección Código de la corrección realizada al valor bruto CODIGO E001I01F01;090310;1030;4;071;06;14; No procede corrección a CN Dato corrección a % de O 2 Dato corregido en humedad Dato corregido en temperatura Dato corregido en presión DESCRIPCION Dato corregido a % de O 2, humedad, temperatura y presión Dato corregido a humedad, temperatura y presión Línea de datos

26 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Unidades Código de corrección Valor en condiciones normales Valor medio del parámetro ajustado a condiciones normales según el código de corrección que se indica E001I01F01;090310;1030;4;071;06;14;519,31; Línea de datos

27 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Unidades Código de corrección Valor en condiciones normales Valor en condiciones normales y O2 de referencia Valor medio del parámetro ajustado a condiciones normales y Oxígeno de referencia según el código de corrección que se indica E001I01F01;090310;1030;4;071;06;14;519,31;508,43; Línea de datos

28 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Unidades Código de corrección Valor en condiciones normales Valor en condiciones normales y O2 de referencia Flag Código de la calidad del dato según la tabla COD_FLAG E001I01F01;090310;1030;4;071;06;14;519,31;508,43;V; C D E F M N O P R T V Z Y S Línea de datos DESCRIPCION Dato nulo por calibración de SPAN Dato nulo por fallo técnico Dato procedente de cálculos externos Dato nulo por fallo de tensión Dato nulo por mantenimiento Dato nulo, no valido o anulado Dato procedente de estimación desde otro analizador Instalación parada Dato reconstruido Dato temporal pendiente de validar Dato validado Dato nulo por calibración de CERO Dato nulo por calibración (Cero-Span) Dato inferior al límite de cuantificación

29 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Unidades Código de corrección Valor en condiciones normales Valor en condiciones normales y O2 de referencia Flag Valor Bruto Valor medio del parámetro en bruto, según se mide del analizador. E001I01F01;090310;1030;4;071;06;14;519,31;508,43;V;587,44; Línea de datos

30 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Unidades Código de corrección Valor en condiciones normales Valor en condiciones normales y O2 de referencia Flag Valor Bruto Porcentaje de corrección de O2 Porcentaje de O2 al que hay que ajustar el valor medido E001I01F01;090310;1030;4;071;06;14;519,31;508,43;V;587,44;10; Línea de datos

31 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Unidades Código de corrección Valor en condiciones normales Valor en condiciones normales y O2 de referencia Flag Valor Bruto Porcentaje de corrección de O2 Valor de O2 en % Valor medio del oxigeno medido en el periodo de integración E001I01F01;090310;1030;4;071;06;14;519,31;508,43;V;587,44;10;8,57; Línea de datos

32 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Unidades Código de corrección Valor en condiciones normales Valor en condiciones normales y O2 de referencia Flag Valor Bruto Porcentaje de corrección de O2 Valor de O2 en % Valor de la Humedad em chimenea en % Valor medio de la humedad medida en el periodo de integración E001I01F01;090310;1030;4;071;06;14;519,31;508,43;V;587,44;10;8,57;65,3; Línea de datos

33 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Unidades Código de corrección Valor en condiciones normales Valor en condiciones normales y O2 de referencia Flag Valor Bruto Porcentaje de corrección de O2 Valor de O2 en % Valor de la Humedad en chimenea en % Valor de la Temperatura en chimenea en ºC Valor medio de la temperatura medida en el periodo de integración E001I01F01;090310;1030;4;071;06;14;519,31;508,43;V;587,44;10;8,57;65,3;78,3; Línea de datos

34 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Unidades Código de corrección Valor en condiciones normales Valor en condiciones normales y O2 de referencia Flag Valor Bruto Porcentaje de corrección de O2 Valor de O2 en % Valor de la Humedad en chimenea en % Valor de la Temperatura en chimenea en ºC Valor de la Presion en chimenea en kpa Valor medio de la presión medida en el periodo de integración Línea de datos E001I01F01;090310;1030;4;071;06;14;519,31;508,43;V;587,44;10;8,57;65,3;78,3;0,00;

35 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Unidades Código de corrección Valor en condiciones normales Valor en condiciones normales y O2 de referencia Flag Valor Bruto Porcentaje de corrección de O2 Valor de O2 en % Valor de la Humedad en chimenea en % Valor de la Temperatura en chimenea en ºC Valor de la Presion en chimenea en kpa Caudal seco em Nm3/h Valor medio del caudal seco medido en el periodo de integración Línea de datos E001I01F01;090310;1030;4;071;06;14;519,31;508,43;V;587,44;10;8,57;65,3;78,3;0,00;2065;

36 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Unidades Código de corrección Valor en condiciones normales Valor en condiciones normales y O2 de referencia Flag Valor Bruto Porcentaje de corrección de O2 Valor de O2 en % Valor de la Humedad en chimenea en % Valor de la Temperatura en chimenea en ºC Valor de la Presion en chimenea en kpa Caudal seco em Nm3/h Caudal em m3/h Valor medio del caudal medido en el periodo de integración Línea de datos E001I01F01;090310;1030;4;071;06;14;519,31;508,43;V;587,44;10;8,57;65,3;78,3;0,00;2065;2165

37 Fichero de transferencia Fecha Hora GMT Periodo de Integración Código de parámetro Unidades Código de corrección Valor en condiciones normales Valor en condiciones normales y O2 de referencia Flag Valor Bruto Porcentaje de corrección de O2 Valor de O2 en % Valor de la Humedad en chimenea en % Valor de la Temperatura en chimenea en ºC Valor de la Presion en chimenea en kpa Caudal seco em Nm3/h Caudal em m3/h Codigo de las unidades del valor bruto Código de medida del valor bruto según la tabla de códigos de unidades Grado centígrado E001I01F01;090310;1030;4;071;06;14;519,31;508,43;V;587,44;10;8,57;65,3;78,3;0,00;2065;2165; COD Porcentaje Partes por millón en volumen Metros cúbicos por hora Kilopascales Nanogramos por metro cúbico normal Miligramos por metro cúbico normal corregido al % de O 2 Nanogramos por metro cúbico normal corregido al % de O 2 Miligramos por metro cúbico Línea de datos DESCRIPCION Metro cúbico normal por hora Miligramos por metro cúbico normal Nanogramos por metro cúbico % UNIDADES m³n/h mg/m³n ppmv m³/h kpa ng ITEQ/Nm 3 mg/m³n ng ITEQ/Nm 3 mg/m³ ng ITEQ/m 3 ºC

38 Muchas gracias por la atención prestada. Para cualquier consulta o aclaración técnica al respecto, pueden ponerse en contacto con: Luis García: lg@ingenierosasesores-sa.es Ingenieros Asesores, S.A. Calidad de sistemas Parque Tecnológico de Asturias, 39, Llanera (ASTURIAS), Tel: Fax: