淺談餐飲業(yè)油煙在線(xiàn)監測系統的設計

摘要：近年來(lái)隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，城市餐飲業(yè)油煙污染成困擾主要城區環(huán)境保護部門(mén)和人民群眾日常生活的主要問(wèn)題，油煙污染一直都是廣大市民投訴的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)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(guò)介紹油煙凈化設備的種類(lèi)、實(shí)時(shí)監控系統的結構及其功能，通過(guò)應用案例，指出該系統可以實(shí)時(shí)、快捷、廣域地進(jìn)行環(huán)境設計監測，提高環(huán)保部門(mén)的反應能力，對于提高城市環(huán)境綜合監控能力、改善城市環(huán)境質(zhì)量、建設和諧社會(huì )都有現實(shí)意義。
關(guān)鍵詞：飲食業(yè)油煙；凈化設備；在線(xiàn)監控系統
 
0引言
國內的餐飲油煙污染一直以來(lái)都是廣大市民投訴的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。城市餐飲行業(yè)雖然已經(jīng)安裝了油煙凈化器,但基本未按規定正常運行,因此導致油煙排放不達標。目全國各地對餐飲油煙污染的環(huán)境監測大多數仍停留在手工監測階段,時(shí)間覆蓋率低,監測范圍有限,難以反映城市環(huán)境污染連續變化的情況,也難以達到實(shí)時(shí)監測、實(shí)時(shí)超標報警、無(wú)人值守的要求,且費工費時(shí),嚴重影響了環(huán)保部門(mén)的辦事效率和快速反應能力。采用餐飲油煙凈化設備實(shí)時(shí)監控系統,可從根本上解決這個(gè)問(wèn)題。
 
1 餐飲業(yè)油煙的幾種凈化設備
目廠(chǎng)泛應用的油煙淨化設備中,以靜電式、機械過(guò)濾式、濕式,以及由上述三種技術(shù)組成的復合式產(chǎn)品為主。從市場(chǎng)用戶(hù)分析,以靜電式(包括靜電復合式)應用比較普遍,約占市場(chǎng)數量的80%左右,濕式和機械式約占市場(chǎng)數量的20%。
1.1靜電式油煙凈化設備
靜電式油煙凈化技術(shù)需要發(fā)展完善設備運行的自動(dòng)化控制功能,特點(diǎn)是自動(dòng)(或半自動(dòng))清理、報警功能。當極板油污達到定厚度,電場(chǎng)工作電壓降至臨界值時(shí),應設置自動(dòng)報警裝置,提示及時(shí)清理極板油污。極板清理的方式是自動(dòng)完成淸理過(guò)程,但目比較可行的方式仍主要為定期人工清理。具有自動(dòng)清理功能的靜電式油煙凈化設備已進(jìn)入市場(chǎng)，經(jīng)一年左右的應用，效果較好。但因價(jià)格原因，市場(chǎng)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(guò)濾兩大類(lèi)。純機械碰撞方式主要用于預處理，多與其它技術(shù)組合使用。純過(guò)濾式技術(shù)的市場(chǎng)應用面較小，從檢測結果分析，過(guò)濾式技術(shù)可以滿(mǎn)足凈化效率要求，但實(shí)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。目機械式技術(shù)因產(chǎn)品價(jià)格相對便宜而在小型飲食業(yè)點(diǎn)應用較多。市場(chǎng)上應用的金屬網(wǎng)過(guò)濾板，因效率偏低，宜作為預處理手段，與其他技術(shù)(如靜電、濕法)組合使用，構成化合理的油煙凈浄化系統，使得大顆粒油霧在網(wǎng)板段去除，小顆粒在后段(如靜電場(chǎng))去除。油煙負荷在不同凈化段得到合理分配，會(huì )取得好的凈化效果，同時(shí)延長(cháng)后段設備的清理周期。
1.3濕式油煙凈化設備
濕法技術(shù)是一類(lèi)比較成熟的技術(shù),日常維護相對簡(jiǎn)便且無(wú)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(wèn)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。有除味要求的敏感排放區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(shù)把不同的技術(shù)特點(diǎn)組合在一個(gè)系統，充分發(fā)揮各自的技術(shù)專(zhuān)長(cháng)組成一個(gè)經(jīng)濟合理、凈化效率高的化系統。復合式技術(shù)是今后發(fā)展景的實(shí)用技術(shù)。
 
2 油煙在線(xiàn)監測系統
2.1油煙在線(xiàn)監測系統的結構
油煙在線(xiàn)監測系統主要包括兩大部分:油煙凈化器開(kāi)關(guān)監測,數據通迅及聲光報警反控模塊。
(1)油煙凈化器的開(kāi)關(guān)監測:監控油煙凈化設施的開(kāi)、關(guān)狀態(tài)，了解設施運轉情況。能對監控點(diǎn)設定連續關(guān)閉時(shí)間限制,當設備連續關(guān)停時(shí)間超出限制時(shí),觸發(fā)系統報警。
(2)數據通迅及聲光報警反控模塊:采用智能化設計,內置無(wú)線(xiàn)發(fā)射終端,對數據進(jìn)行分析處理,選擇性發(fā)送開(kāi)關(guān)狀態(tài)數據和實(shí)時(shí)油煙濃度數據。對于尾氣排放超標的單位,報警系統自動(dòng)進(jìn)行聲光報警,提醒排污單位開(kāi)啟凈化設備。
2.1.1油煙凈化器的開(kāi)關(guān)監測
由于油煙凈化器的種類(lèi)非常多,國標《飲食業(yè)油煙凈化設備技術(shù)要求及監測技術(shù)規范(試行)》中所規定的凈化器種類(lèi)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,監測開(kāi)關(guān)狀態(tài)原理也就不一樣。因此我們必須對不同種類(lèi)的凈化設備有不同的監測手段。
針對現在市場(chǎng)上油煙凈化器的情況來(lái)看,高壓靜電油煙凈化設備比其他油煙凈化設備有大的越性和應用景,*也比較高。
高壓靜電油煙凈化設備如圖所示：
 
高壓靜電場(chǎng)內部分兩級，一級為電離器，強電場(chǎng)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(chǎng)電流、吸附電場(chǎng)電流這兩個(gè)參數能很好的反映設備正常運轉情況,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(kāi)關(guān)狀態(tài)。
2.1.2數據通迅及聲光報警反控模塊
采用基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通訊的方式,對凈化器進(jìn)行24小時(shí)不間斷監控。各個(gè)設備端的監測儀器自動(dòng)采集凈化設備運行數據后,通過(guò)GPRS將數據傳送到監控指揮中心控制室,由監控指揮中心的接入服務(wù)器對所傳回的數據接收處理,將接受數據發(fā)送到數據庫服務(wù)器進(jìn)行保存、顯示、處理、查詢(xún)、統計等。在分析數據時(shí),如果發(fā)現是凈化設備或監控設備運行異常,將此數據插入報警表,同時(shí)將報警數據送到環(huán)保GIS地理信息系統上實(shí)時(shí)顯示。并可以通過(guò)短信形式發(fā)給相關(guān)的環(huán)保人員,及時(shí)對污染源進(jìn)行制止。
當發(fā)現采集到的尾氣濃度超標之后,當地的監控平臺(GIS)會(huì )實(shí)時(shí)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(shí)短信通知當地的環(huán)保人員,及時(shí)對排污單位講行處理。真正做到實(shí)時(shí)、及時(shí),準確的處理油煙擾民事件。
2.2油煙在線(xiàn)監控系統的功能
(1)監控油煙浄化設施的開(kāi)、關(guān)狀態(tài),了解設施運轉情況。能對監控點(diǎn)設定連續關(guān)閉時(shí)間限制,當設備連續關(guān)停時(shí)間超出限制時(shí),觸發(fā)系統報警；
(2)監控油煙凈化器內部清潔狀況,如長(cháng)時(shí)間未清洗而影響到油煙凈化器的凈化效果,即觸發(fā)系統報警；
(3)實(shí)現了在檢測數據不失真的情況下,通過(guò)智能化設計使得通信數據量小化,通信成本大幅降低的創(chuàng )新；
(4)通過(guò)協(xié)議化、編碼分析、數據流分析等技術(shù),減少數據量,降低通信成本；
(5)通過(guò)創(chuàng )新的靜電檢測手段監控油煙凈化設備排放氣體的濃度狀況,在罰≥放氣體超標的情況下觸發(fā)系統報警。
2.3數據傳輸及中心管理說(shuō)明
2.3.1系統網(wǎng)絡(luò )結構
采用基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通訊的方式,對污染源進(jìn)行24小時(shí)不間斷監控(也可自行設定監控時(shí)段),數據自動(dòng)傳送到監控中心,可極大提高對環(huán)境污染的監控水平,同時(shí)具有隨時(shí)在線(xiàn)、無(wú)需撥號、覆蓋范圍廣、投資小的點(diǎn)。各個(gè)設備端的監測儀器自動(dòng)采集凈化設備運行數據后,通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )將數據傳送到監控指揮中心控制室,由監控指揮中心的接人服務(wù)器對所傳回的數據接收處理,將接受數據發(fā)送到數據庫服務(wù)器進(jìn)行保存、顯示、處理、査詢(xún)、
統計等。在分析數據時(shí),如果發(fā)現是凈化設備或監控設備運行異常,將此數據向插入報警表,同時(shí)將報警數據送到環(huán)保GIS地理信息系統上實(shí)時(shí)顯示。管理人員從數據庫中提取出來(lái)報警數據的有關(guān)情況(來(lái)自餐館情況、負責人信息等)。
2.3.2數據通訊器
該產(chǎn)品采用透明數據傳輸與協(xié)議轉換,使用方便、靈活、可靠,而且配備系統配置和維護接口,方便現場(chǎng)維護,可應用于遠程監控,遠程儀表數據讀取等場(chǎng)合。設備已經(jīng)順利通過(guò)信息產(chǎn)業(yè)部電子第五研究所的檢測。
2.3.3管理中心
管理中心計算機系統主要由數據通信子系統、數據處理子系統和報表系統組成,主要完成的功能有數據通信,數據處理,報表統計分析等。數據處理子系統、報表系統作為主要的人機交互界面，接收監測點(diǎn)傳輸來(lái)的信息和其他污染源的監測信息；負責對監測信息分類(lèi)、篩選和綜合分析:完成對數據的統計、運算、處理,能自動(dòng)生成各種報表;具有存儲、顯示、記錄、打印、統計等功能，而且還可以向監測點(diǎn)發(fā)送有關(guān)查詢(xún)命令和控制信息監控系統包含以下幾大功能模塊:監控設備地圖、報表功能、圖表曲線(xiàn)功能、故障處理和報警功能、強大的數據庫査詢(xún)功能。
 
3安科瑞AcrelCloud3500餐飲油煙監測云平臺
為了彌補現存餐飲行業(yè)在煙油監測上的漏洞，同時(shí)便利監管部門(mén)的監察，安科瑞油煙監測云平臺應運而生。油煙監測模塊通過(guò)2G/4G與云端平臺進(jìn)行通信和數據交互，系統能夠對企業(yè)餐飲設備的開(kāi)機狀態(tài)、運行狀態(tài)進(jìn)行監控；實(shí)現開(kāi)機率監測，凈化效率監測，設施停運告警，待清洗告警，異常告警等功能；對采集數據進(jìn)行統計分析、等統計功能；較之傳統的靜電監測方案，具安全性和實(shí)效性。平臺預留與其他應用系統、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據，自動(dòng)對超標排放及異常企業(yè)進(jìn)行提示預警，監管部門(mén)可迅速進(jìn)行處理，督促餐飲企業(yè)整改設備，并定期清洗、維護，實(shí)現減排環(huán)保，不擾民等目的?，F場(chǎng)安裝監測終端，持續監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(shí)結合排煙口的揮發(fā)性物質(zhì)、顆粒物濃度等進(jìn)行對比分析，一旦排放超標，系統會(huì )發(fā)出異常信號。
 
■ 油煙監測設備用來(lái)監測油煙、顆粒物、NmHc等數據
■ 凈化器和風(fēng)機配合對油煙進(jìn)行凈化處理，同時(shí)對凈化設備的電流、電壓進(jìn)行監測
■ 設備通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò )將采集的數據上傳至遠程云端服務(wù)器
3.2 平臺主要功能
(一)在線(xiàn)監測
對油煙排污數據的監測，包括油煙排放濃度，顆粒物，NmHc等數值采集監測;同時(shí)對監控風(fēng)機和凈化器的啟停狀態(tài)、運行數據進(jìn)行監測。
 
　　(二)告警數據監測
　　系統根據采集的油煙數值大小，產(chǎn)生對應的排放超標告警;對凈化器的運行數據分析，上傳凈化設備對應的運行、停機、故障等告警事件。
　  (三)數據分析
運行時(shí)長(cháng)分析，離線(xiàn)分析;告警占比、分析;歷史數據統計等。
 
　　(四)隱患管理
系統對采集的告警數據分析，產(chǎn)生對應的隱患記錄，派發(fā)、處理隱患，及時(shí)處理告警，形成閉環(huán)
 
(五)統計分析
包括時(shí)長(cháng)分析、超標分析、歷史數據、分析報告等模塊
 
(六)基礎數據維護
個(gè)人信息、權限維護，企業(yè)信息錄入，對應測點(diǎn)信息錄入等
(七)數據服務(wù)
數據采集，短信提醒，數據存儲和解析
3.3油煙監測設備選型
油煙監控主機是現場(chǎng)的管理設備，實(shí)時(shí)采集油煙濃度探測器和工況傳感器的信號，進(jìn)行數據處理，通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通訊將數據傳輸到服務(wù)器平臺。同時(shí)，對本地數據進(jìn)行存儲，監控現場(chǎng)設備狀態(tài)，提供人機操作界面。
 
 
 
具體技術(shù)參數如下：

3.4 設備選型方案

注：雙探頭適合雙排煙通道的場(chǎng)合，每路探頭監測1路排煙通道。
 
4 總結
本世紀將是一個(gè)環(huán)保的、信息化世紀，我國 已經(jīng)充分意識到這一問(wèn)題的嚴重性并已經(jīng)著(zhù)手改善這種局面。因此 監管部門(mén)需要一個(gè)有效、實(shí)用、先進(jìn)的監控系統解決方案，可以實(shí)時(shí)、快捷、廣域的進(jìn)行環(huán)境數據監測,提高環(huán)保部門(mén)的反應能力。環(huán)保部門(mén)的信息化、數字化建設是數字化城市的一個(gè)*的部分,本項目產(chǎn)品的推廣對于提高城市環(huán)境綜合監控能力,改善城市環(huán)境質(zhì)量,建設和諧社會(huì )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】
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[2] 周智全，徐歡歡，王磊，王小星，飲食業(yè)油煙在線(xiàn)監測系統的設計
[3] 安科瑞AcrelCloud-3500餐飲油煙監測云平臺.2020.01版