淺談餐飲業(yè)油煙在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計

淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

摘要：近年來隨著經(jīng)濟(jì)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(hù)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(shè)備的種類、實時監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其功能，通過應(yīng)用案例，指出該系統(tǒng)可以實時、快捷、廣域地進(jìn)行環(huán)境設(shè)計監(jiān)測，提高環(huán)保部門的反應(yīng)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(shè)和諧社會都有現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：飲食業(yè)油煙；凈化設(shè)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(dǎo)致油煙排放不達(dá)標(biāo)。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(dá)到實時監(jiān)測、實時超標(biāo)報警、無人值守的要求,且費工費時,嚴(yán)重影響了環(huán)保部門的辦事效率和快速反應(yīng)能力。采用餐飲油煙凈化設(shè)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(shè)備

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

1.1靜電式油煙凈化設(shè)備

        靜電式油煙凈化技術(shù)需要發(fā)展完善設(shè)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(dāng)極板油污達(dá)到定厚度,電場工作電壓降至臨界值時,應(yīng)設(shè)置自動報警裝置,提示及時清理極板油污。極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(shè)備已進(jìn)入市場，經(jīng)一年左右的應(yīng)用，效果較好。但因價格原因，市場認(rèn)可度有待提高。

1.2 機(jī)械式油煙凈化設(shè)備

        主要包括機(jī)械碰撞和吸附過濾兩大類。純機(jī)械碰撞方式主要用于預(yù)處理，多與其它技術(shù)組合使用。純過濾式技術(shù)的市場應(yīng)用面較小，從檢測結(jié)果分析，過濾式技術(shù)可以滿足凈化效率要求，但實際應(yīng)用中受濾料易燃、吸附容量、易清理性、重復(fù)使用性、阻力等多重因素影響。目前機(jī)械式技術(shù)因產(chǎn)品價格相對便宜而在小型飲食業(yè)點應(yīng)用較多。市場上應(yīng)用的金屬網(wǎng)過濾板，因效率偏低，宜作為預(yù)處理手段，與其他技術(shù)(如靜電、濕法)組合使用，構(gòu)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(fù)荷在不同凈化段得到合理分配，會取得更好的凈化效果，同時延長后段設(shè)備的清理周期。

1.3濕式油煙凈化設(shè)備

        濕法技術(shù)是一類比較成熟的技術(shù),日常維護(hù)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(shè)備防凍問題。

1.4復(fù)合式油煙凈化設(shè)備

        一般由機(jī)械處理作為預(yù)處理單元，后加上靜電處理單元或濕法處理單元構(gòu)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(fù)合式技術(shù)把不同的技術(shù)特點組合在一個系統(tǒng)，充分發(fā)揮各自的技術(shù)專長組成一個經(jīng)濟(jì)合理、凈化效率高的優(yōu)化系統(tǒng)。復(fù)合式技術(shù)是今后發(fā)展前景的實用技術(shù)。

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(jié)構(gòu)

        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(guān)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(guān)監(jiān)測:監(jiān)控油煙凈化設(shè)施的開、關(guān)狀態(tài)，了解設(shè)施運轉(zhuǎn)情況。能對監(jiān)控點設(shè)定連續(xù)關(guān)閉時間限制,當(dāng)設(shè)備連續(xù)關(guān)停時間超出限制時,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(shè)計,內(nèi)置無線發(fā)射終端,對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,選擇性發(fā)送開關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)和實時油煙濃度數(shù)據(jù)。對于尾氣排放超標(biāo)的單位,報警系統(tǒng)自動進(jìn)行聲光報警,提醒排污單位開啟凈化設(shè)備。

2.1.1油煙凈化器的開關(guān)監(jiān)測

        由于油煙凈化器的種類非常多,國標(biāo)《飲食業(yè)油煙凈化設(shè)備技術(shù)要求及監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(試行)》中所規(guī)定的凈化器種類有:機(jī)械式油煙凈化設(shè)備、濕式油煙凈化設(shè)備、靜電式油煙凈化設(shè)備、復(fù)合式油煙凈化設(shè)備等。每種凈化設(shè)備的工作原理不一樣,監(jiān)測開關(guān)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(shè)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(shè)備比其他油煙凈化設(shè)備有更大的*性和應(yīng)用前景,*也比較高。

高壓靜電油煙凈化設(shè)備如圖所示：

        高壓靜電場內(nèi)部分兩級，一級為電離器，強(qiáng)電場使微粒成為帶電微粒,二級為吸附極,使粒子撞擊至吸附電極板而被收集。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(shè)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(guān)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(luò)通訊的方式,對凈化器進(jìn)行24小時不間斷監(jiān)控。各個設(shè)備前端的監(jiān)測儀器自動采集凈化設(shè)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(wù)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(wù)器進(jìn)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(shè)備或監(jiān)控設(shè)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(guān)的環(huán)保執(zhí)法人員,及時對污染源進(jìn)行制止。

        當(dāng)發(fā)現(xiàn)采集到的尾氣濃度超標(biāo)之后,當(dāng)?shù)氐谋O(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(dāng)?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(zhǔn)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(shè)施的開、關(guān)狀態(tài),了解設(shè)施運轉(zhuǎn)情況。能對監(jiān)控點設(shè)定連續(xù)關(guān)閉時間限制,當(dāng)設(shè)備連續(xù)關(guān)停時間超出限制時,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(shè)計使得通信數(shù)據(jù)量小化,通信成本大幅降低的創(chuàng)新；

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

(5)通過創(chuàng)新的靜電檢測手段監(jiān)控油煙凈化設(shè)備排放氣體的濃度狀況,在罰≥放氣體超標(biāo)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(luò)結(jié)構(gòu)

        采用基于無線網(wǎng)絡(luò)通訊的方式,對污染源進(jìn)行24小時不間斷監(jiān)控(也可自行設(shè)定監(jiān)控時段),數(shù)據(jù)自動傳送到監(jiān)控中心,可極大提高對環(huán)境污染的監(jiān)控水平,同時具有隨時在線、無需撥號、覆蓋范圍廣、投資小的優(yōu)點。各個設(shè)備前端的監(jiān)測儀器自動采集凈化設(shè)備運行數(shù)據(jù)后,通過無線網(wǎng)絡(luò)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(wù)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(wù)器進(jìn)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(shè)備或監(jiān)控設(shè)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(guān)情況(來自餐館情況、負(fù)責(zé)人信息、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(hù)接口,方便現(xiàn)場維護(hù),可應(yīng)用于遠(yuǎn)程監(jiān)控,遠(yuǎn)程儀表數(shù)據(jù)讀取等場合。設(shè)備已經(jīng)順利通過信息產(chǎn)業(yè)部電子第五研究所的檢測。

2.3.3管理中心

        管理中心計算機(jī)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(jī)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(fù)責(zé)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(guān)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(shè)備地圖、報表功能、圖表曲線功能、故障處理和報警功能、強(qiáng)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(bǔ)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(yīng)運而生。油煙監(jiān)測模塊通過2G/4G與云端平臺進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交互，系統(tǒng)能夠?qū)ζ髽I(yè)餐飲設(shè)備的開機(jī)狀態(tài)、運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；實現(xiàn)開機(jī)率監(jiān)測，凈化效率監(jiān)測，設(shè)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(jìn)行統(tǒng)計分析、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(yù)留與其他應(yīng)用系統(tǒng)、設(shè)備交互對接接口，具有很好的擴(kuò)展性及融合性。

3.1平臺結(jié)構(gòu)

        平臺GIS地圖采集餐飲油煙處理設(shè)備運行狀態(tài)和油煙排放的濃度數(shù)據(jù)，自動對超標(biāo)排放及異常企業(yè)進(jìn)行提示預(yù)警，監(jiān)管部門可迅速進(jìn)行處理，督促餐飲企業(yè)整改設(shè)備，并定期清洗、維護(hù)，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(shè)備運行的電流、電壓、功率、耗電量等等，同時結(jié)合排煙口的揮發(fā)性物質(zhì)、顆粒物濃度等進(jìn)行對比分析，一旦排放超標(biāo)，系統(tǒng)會發(fā)出異常信號。

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

■ 凈化器和風(fēng)機(jī)配合對油煙進(jìn)行凈化處理，同時對凈化設(shè)備的電流、電壓進(jìn)行監(jiān)測 

■ 設(shè)備通過4G網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)上傳至遠(yuǎn)程云端服務(wù)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(fēng)機(jī)和凈化器的啟停狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)進(jìn)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(yīng)的排放超標(biāo)告警;對凈化器的運行數(shù)據(jù)分析，上傳凈化設(shè)備對應(yīng)的運行、停機(jī)、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、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(yīng)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、超標(biāo)分析、歷史數(shù)據(jù)、分析報告等模塊

        (六)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)

        個人信息、權(quán)限維護(hù)，企業(yè)信息錄入，對應(yīng)測點信息錄入等

        (七)數(shù)據(jù)服務(wù)

        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(shè)備選型

        油煙監(jiān)控主機(jī)是現(xiàn)場的管理設(shè)備，實時采集油煙濃度探測器和工況傳感器的信號，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)通訊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器平臺。同時，對本地數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)，提供人機(jī)操作界面。

具體技術(shù)參數(shù)如下：

3.4 設(shè)備選型方案

2 電流互感器 AKH-0.66 K-φ16 40A/20mA 2 凈化器和風(fēng)機(jī)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(jié)

        本世紀(jì)將是一個環(huán)保的、信息化世紀(jì)，我國已經(jīng)充分意識到這一問題的嚴(yán)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、先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，可以實時、快捷、廣域的進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測,提高環(huán)保部門的反應(yīng)能力。環(huán)保部門的信息化、數(shù)字化建設(shè)是數(shù)字化城市的一個*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(shè)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(xiàn)】

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