淺談餐飲業(yè)油煙在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計

時間：2020-06-23

摘要：近年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市餐飲業(yè)油煙污染成困擾主要城區(qū)環(huán)境保護部門和人民群眾日常生活的主要問題，油煙污染一直都是廣大市民投訴的熱點和難點問題。那么如何才能有散的控制飲食業(yè)油煙污染呢？本文通過介紹油煙凈化設備的種類、實時監(jiān)控系統(tǒng)的結構及其功能，通過應用案例，指出該系統(tǒng)可以實時、快捷、廣域地進行環(huán)境設計監(jiān)測，提高**的反應能力，對于提高城市環(huán)境綜合監(jiān)控能力、改善城市環(huán)境質(zhì)量、建設和諧社會都有現(xiàn)實意義。

關鍵詞：飲食業(yè)油煙；凈化設備；在線監(jiān)控系統(tǒng)

0引言

國內(nèi)的餐飲油煙污染一直以來都是廣大市民投訴的熱點和難點問題。城市餐飲行業(yè)雖然已經(jīng)安裝了油煙凈化器,但基本未按規(guī)定正常運行,因此導致油煙排放不達標。目前全國各地對餐飲油煙污染的環(huán)境監(jiān)測大多數(shù)仍停留在手工監(jiān)測階段,時間覆蓋率低,監(jiān)測范圍有限,難以反映城市環(huán)境污染連續(xù)變化的情況,也難以達到實時監(jiān)測、實時標報警、**的要求,且費工費時,嚴重影響了**的辦事效率和反應能力。采用餐飲油煙凈化設備實時監(jiān)控系統(tǒng),可從根本上解決這個問題。

1 餐飲業(yè)油煙的幾種凈化設備

目前前廠泛應用的油煙凈化設備中,以靜電式、機械過濾式、濕式,以及由上述三種技術組成的復合式產(chǎn)品為主。從市場用戶分析,以靜電式(包括靜電復合式)應用比較普遍,約占市場數(shù)量的80%左右,濕式和機械式約占市場數(shù)量的20%。

1.1靜電式油煙凈化設備

靜電式油煙凈化技術需要發(fā)展完善設備運行的自動化控制功能,特點是自動(或半自動)清理、報警功能。當板油污達到定厚度,電場工作電壓降至臨界值時,應設置自動報警裝置,提示及時清理板油污。板清理的方式是自動完成淸理過程,但目前比較可行的方式仍主要為定期人工清理。具有自動清理功能的靜電式油煙凈化設備已進入市場，經(jīng)一年左右的應用，效果較好。但因價格原因，市場認可度有待提高。

1.2 機械式油煙凈化設備

主要包括機械碰撞和吸附過濾兩大類。純機械碰撞方式主要用于預處理，多與其它技術組合使用。純過濾式技術的市場應用面較小，從檢測結果分析，過濾式技術可以滿足凈化效率要求，但實際應用中受濾料易燃、吸附容量、易清理性、重復使用性、阻力等多重因素影響。目前機械式技術因產(chǎn)品價格相對便宜而在小型飲食業(yè)點應用較多。市場上應用的金屬網(wǎng)過濾板，因效率偏低，宜作為預處理手段，與其他技術(如靜電、濕法)組合使用，構成優(yōu)化合理的油煙凈浄化系統(tǒng)，使得大顆粒油霧在網(wǎng)板前段去除，小顆粒在后段(如靜電場)去除。油煙負荷在不同凈化段得到合理分配，會更好的凈化效果，同時延長后段設備的清理周期。

1.3濕式油煙凈化設備

濕法技術是一類比較成熟的技術,日常維護相對簡便且無消防隱患，還具有除油和一定的除味功能，該法尤其適用大顆粒油霧的去除。但在北方冬季室外運行存在設備防凍問題。

1.4復合式油煙凈化設備

一般由機械處理作為預處理單元，后加上靜電處理單元或濕法處理單元構成凈化系統(tǒng)。有除味要求的敏感排放區(qū)域也有在靜電或濕法處理單元后再加一活性炭吸附單元作為后處理單元。復合式技術把不同的技術特點組合在一個系統(tǒng)，充分發(fā)揮各自的技術專長組成一個經(jīng)濟合理、凈化效率高的優(yōu)化系統(tǒng)。復合式技術是今后發(fā)展前景的實用技術。

2 油煙在線監(jiān)測系統(tǒng)

2.1油煙在線監(jiān)測系統(tǒng)的結構

油煙在線監(jiān)測系統(tǒng)主要包括兩大部分:油煙凈化器開關監(jiān)測,數(shù)據(jù)通迅及聲光報警反控模塊。

(1)油煙凈化器的開關監(jiān)測:監(jiān)控油煙凈化設施的開、關狀態(tài)，了解設施運轉(zhuǎn)情況。能對監(jiān)控點設定連續(xù)關閉時間限制,當設備連續(xù)關停時間出限制時,觸發(fā)系統(tǒng)報警。

(2)數(shù)據(jù)通迅及聲光報警反控模塊:采用智能化設計,內(nèi)置無線**終端,對數(shù)據(jù)進行分析處理,選擇性發(fā)送開關狀態(tài)數(shù)據(jù)和實時油煙濃度數(shù)據(jù)。對于尾氣排放標的單位,報警系統(tǒng)自動進行聲光報警,提醒排污單位開啟凈化設備。

2.1.1油煙凈化器的開關監(jiān)測

由于油煙凈化器的種類非常多,標準《飲食業(yè)油煙凈化設備技術要求及監(jiān)測技術規(guī)范(試行)》中所規(guī)定的凈化器種類有:機械式油煙凈化設備、濕式油煙凈化設備、靜電式油煙凈化設備、復合式油煙凈化設備等。每種凈化設備的工作原理不一樣,監(jiān)測開關狀態(tài)原理也就不一樣。因此我們必須對不同種類的凈化設備有不同的監(jiān)測手段。

針對現(xiàn)在市場上油煙凈化器的情況來看,高壓靜電油煙凈化設備比其他油煙凈化設備有更大的優(yōu)越性和應用前景,市場占有率也比較高。

高壓靜電油煙凈化設備如圖所示：

高壓靜電場內(nèi)部分兩級，一級為電離器，強電場使微粒成為帶電微粒,二級為吸附,使粒子撞擊至吸附電板而被收集。其中電離電場電流、吸附電場電流這兩個參數(shù)能很好的反映設備正常運轉(zhuǎn)情況,只要這兩種電流處于工作狀態(tài),就可以表明靜電油煙凈化器是否真正處在開關狀態(tài)。

2.1.2數(shù)據(jù)通迅及聲光報警反控模塊

采用基于無線網(wǎng)絡通訊的方式,對凈化器進行24小時不間斷監(jiān)控。各個設備**的監(jiān)測儀器自動采集凈化設備運行數(shù)據(jù)后,通過GPRS將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控指揮中心控制室,由監(jiān)控指揮中心的接入服務器對所傳回的數(shù)據(jù)接收處理,將接受數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)庫服務器進行保存、顯示、處理、查詢、統(tǒng)計等。在分析數(shù)據(jù)時,如果發(fā)現(xiàn)是凈化設備或監(jiān)控設備運行異常,將此數(shù)據(jù)插入報警表,同時將報警數(shù)據(jù)送到環(huán)保GIS地理信息系統(tǒng)上實時顯示。并可以通過短信形式發(fā)給相關的環(huán)保執(zhí)法人員,及時對污染源進行制止。

當發(fā)現(xiàn)采集到的尾氣濃度標之后,當?shù)氐?*監(jiān)控平臺(GIS)會實時顯示排污單位情況及所在地,并發(fā)送聲光報警指令給排污單位,同時短信通知當?shù)氐沫h(huán)保執(zhí)法人員,及時對排污單位講行處理。真正做到實時、及時,準確的處理油煙擾民事件。

2.2油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)的功能

(1)監(jiān)控油煙浄化設施的開、關狀態(tài),了解設施運轉(zhuǎn)情況。能對監(jiān)控點設定連續(xù)關閉時間限制,當設備連續(xù)關停時間出限制時,觸發(fā)系統(tǒng)報警；

(2)監(jiān)控油煙凈化器內(nèi)部清潔狀況,如長時間未清洗而影響到油煙凈化器的凈化效果,即觸發(fā)系統(tǒng)報警；

(3)實現(xiàn)了在檢測數(shù)據(jù)不失真的情況下,通過智能化設計使得通信數(shù)據(jù)量小化,通信成本大幅降低的；

(4)通過協(xié)議優(yōu)化、編碼分析、數(shù)據(jù)流分析等技術,減少數(shù)據(jù)量,降低通信成本；

(5)通過的靜電檢測手段監(jiān)控油煙凈化設備排放氣體的濃度狀況,在罰≥放氣體標的情況下觸發(fā)系統(tǒng)報警。

2.3數(shù)據(jù)傳輸及中心管理說明

2.3.1系統(tǒng)網(wǎng)絡結構

采用基于無線網(wǎng)絡通訊的方式,對污染源進行24小時不間斷監(jiān)控(也可自行設定監(jiān)控時段),數(shù)據(jù)自動傳送到監(jiān)控中心,可大提高對環(huán)境污染的監(jiān)控水平,同時具有隨時在線、*撥號、覆蓋范圍廣、投資小的優(yōu)點。各個設備**的監(jiān)測儀器自動采集凈化設備運行數(shù)據(jù)后,通過無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控指揮中心控制室,由監(jiān)控指揮中心的接人服務器對所傳回的數(shù)據(jù)接收處理,將接受數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)庫服務器進行保存、顯示、處理、査詢、

統(tǒng)計等。在分析數(shù)據(jù)時,如果發(fā)現(xiàn)是凈化設備或監(jiān)控設備運行異常,將此數(shù)據(jù)向插入報警表,同時將報警數(shù)據(jù)送到環(huán)保GIS地理信息系統(tǒng)上實時顯示。管理人員從數(shù)據(jù)庫中提取出來報警數(shù)據(jù)的有關情況(來自餐館情況、負責人信息、聯(lián)系電話等)。

2.3.2數(shù)據(jù)通訊器

該產(chǎn)品采用透明數(shù)據(jù)傳輸與協(xié)議轉(zhuǎn)換,使用方便、靈活、可靠,而且配備系統(tǒng)配置和維護接口,方便現(xiàn)場維護,可應用于遠程監(jiān)控,遠程儀表數(shù)據(jù)讀取等場合。設備已經(jīng)順利通過信息產(chǎn)業(yè)部電子五研究所的檢測。

2.3.3管理中心

管理中心計算機系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和報表系統(tǒng)組成,主要完成的功能有數(shù)據(jù)通信,數(shù)據(jù)處理,報表統(tǒng)計分析等。數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、報表系統(tǒng)作為主要的人機交互界面，接收監(jiān)測點傳輸來的信息和其他污染源的監(jiān)測信息；負責對監(jiān)測信息分類、篩選和綜合分析:完成對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、運算、處理,能自動生成各種報表;具有存儲、顯示、記錄、打印、統(tǒng)計等功能，而且還可以向監(jiān)測點發(fā)送有關查詢命令和控制信息監(jiān)控系統(tǒng)包含以下幾大功能模塊:監(jiān)控設備地圖、報表功能、圖表曲線功能、故障處理和報警功能、強大的數(shù)據(jù)庫査詢功能。

3安科瑞AcrelCloud3500餐飲油煙監(jiān)測云平臺

為了彌補現(xiàn)存餐飲行業(yè)在煙油監(jiān)測上的漏洞，同時便利監(jiān)管部門的監(jiān)察，安科瑞油煙監(jiān)測云平臺應運而生。油煙監(jiān)測模塊通過2G/4G與云端平臺進行通信和數(shù)據(jù)交互，系統(tǒng)能夠?qū)ζ髽I(yè)餐飲設備的開機狀態(tài)、運行狀態(tài)進行監(jiān)控；實現(xiàn)開機率監(jiān)測，凈化效率監(jiān)測，設施停運告警，待清洗告警，異常告警等功能；對采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、排名等統(tǒng)計功能；較之傳統(tǒng)的靜電監(jiān)測方案，更具安全性和實效性。平臺預留與其他應用系統(tǒng)、設備交互對接接口，具有很好的擴展性及融合性。

3.1平臺結構

平臺GIS地圖采集餐飲油煙處理設備運行狀態(tài)和油煙排放的濃度數(shù)據(jù)，自動對標排放及異常企業(yè)進行提示預警，監(jiān)管部門可迅速進行處理，督促餐飲企業(yè)整改設備，并定期清洗、維護，實現(xiàn)減排環(huán)保，不擾民等目的?，F(xiàn)場安裝監(jiān)測終端，持續(xù)監(jiān)測油煙凈化器的工作狀態(tài)，包括設備運行的電流、電壓、功率、耗電量等等，同時結合排煙口的揮發(fā)性物質(zhì)、顆粒物濃度等進行對比分析，一旦排放標，系統(tǒng)會發(fā)出異常信號。

■ 油煙監(jiān)測設備用來監(jiān)測油煙、顆粒物、NmHc等數(shù)據(jù)

■ 凈化器和風機配合對油煙進行凈化處理，同時對凈化設備的電流、電壓進行監(jiān)測

■ 設備通過4G網(wǎng)絡將采集的數(shù)據(jù)上傳至遠程云端服務器

3.2 平臺主要功能

(一)在線監(jiān)測

對油煙排污數(shù)據(jù)的監(jiān)測，包括油煙排放濃度，顆粒物，NmHc等數(shù)值采集監(jiān)測;同時對監(jiān)控風機和凈化器的啟停狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)測。

(二)告警數(shù)據(jù)監(jiān)測

系統(tǒng)根據(jù)采集的油煙數(shù)值大小，產(chǎn)生對應的排放標告警;對凈化器的運行數(shù)據(jù)分析，上傳凈化設備對應的運行、停機、故障等告警事件。

(三)數(shù)據(jù)分析

運行時長分析，離線分析;告警占比、排名分析;歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計等。

(四)隱患管理

系統(tǒng)對采集的告警數(shù)據(jù)分析，產(chǎn)生對應的隱患記錄，派發(fā)、處理隱患，及時處理告警，形成閉環(huán)

(五)統(tǒng)計分析

包括時長分析、標分析、歷史數(shù)據(jù)、分析報告等模塊

(六)基礎數(shù)據(jù)維護

個人信息、權限維護，企業(yè)信息錄入，對應測點信息錄入等

(七)數(shù)據(jù)服務

數(shù)據(jù)采集，短信提醒，數(shù)據(jù)存儲和解析

3.3油煙監(jiān)測設備選型

油煙監(jiān)控主機是現(xiàn)場的管理設備，實時采集油煙濃度探測器和工況傳感器的信號，進行數(shù)據(jù)處理，通過有線或無線網(wǎng)絡通訊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌髌脚_。同時，對本地數(shù)據(jù)進行存儲，監(jiān)控現(xiàn)場設備狀態(tài)，提供人機操作界面。

具體技術參數(shù)如下：

3.4 設備選型方案

2 電流互感器 AKH-0.66 K-φ16 40A/20mA 2 凈化器和風機各1個

注：雙探頭適合雙排煙通道的場合，每路探頭監(jiān)測1路排煙通道。

4 總結

本世紀將是一個環(huán)保的、信息化世紀，我國已經(jīng)充分意識到這一問題的嚴重性并已經(jīng)著手改善這種局面。因此監(jiān)管部門需要一個有效、實用、**的監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，可以實時、快捷、廣域的進行環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測,提高**的反應能力。**的信息化、數(shù)字化建設是數(shù)字化城市的一個不可或缺的部分,本項目產(chǎn)品的推廣對于提高城市環(huán)境綜合監(jiān)控能力,改善城市環(huán)境質(zhì)量,建設和諧社會都有重要意義,既是直接造福于民又是大幅提高城市形象的工程。

【參考文獻】

[1]楊瑩,餐飲油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)在環(huán)保監(jiān)管中的應用[A],政策法規(guī),1006-5377(2008)07-000-00.

[2]周智全，徐歡歡，王磊，王小星，飲食業(yè)油煙在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計

[3]安科瑞AcrelCloud-3500餐飲油煙監(jiān)測云平臺.2020.01版

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