油煙污染在線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案

城市餐飲業(yè)油煙污染成了困擾主要城市環(huán)境保護部門和人民群眾日常生活的主要問題。油煙污染已經(jīng)成為我國一個重要的污染源，是形成 PM2.5的重要污染源之一，為了解決餐飲業(yè)油煙管理方面存在的問題，設(shè)計餐飲業(yè)油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)，對油煙污染實行在線監(jiān)測，可以對未來政府監(jiān)管部門提供有效、實用、先進的監(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，提高環(huán)保部門的反應(yīng)能力，并有助實現(xiàn)環(huán)保部門的信息化、數(shù)字化建設(shè)。對于改善城市環(huán)境質(zhì)量，建設(shè)和諧社會都有重要意義。

0引言

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，重視人類生存環(huán)境逐漸成為人們意識、行動的重要的指導(dǎo)思想。根據(jù)環(huán)保部的部署，要逐步在一些大中城市建立區(qū)域性的環(huán)境質(zhì)量和污染源監(jiān)測的自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這幾年，環(huán)保部已經(jīng)對全國主要污染源工業(yè)企業(yè)分步實施污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括廢水、廢氣、固體廢物等污染物的排放情況實現(xiàn)實時在線監(jiān)控，并將監(jiān)控數(shù)據(jù)實時有效的上傳到環(huán)保監(jiān)控平臺，為各級環(huán)保監(jiān)管部門提供有利證據(jù)。油煙在線監(jiān)測系統(tǒng)，不但實現(xiàn)實時顯示統(tǒng)計凈化器清潔狀態(tài)、凈化器開關(guān)狀態(tài)、風(fēng)機開關(guān)狀態(tài)、GPRS狀態(tài) 、聯(lián)動比率等，同時顯示企業(yè)名稱、企業(yè)編碼、企業(yè)地址、監(jiān)測時間，并且系統(tǒng)可設(shè)置多級登入權(quán)限，管理員能夠進行信息發(fā)布及互換：也可進行歷史數(shù)據(jù)及歷史曲線查詢：同時系統(tǒng)又可以自動生成報告、報表等特點 。

1 我國飲食業(yè)油煙污染的現(xiàn)狀及

1.1油煙污染現(xiàn)狀及成因

1.1.1?污染現(xiàn)狀

飲食業(yè)油煙就是指食物烹飪和食品加工過程中揮發(fā)的油脂、有機質(zhì)及熱氧化和熱裂解 產(chǎn)生的混合物，就目前來說，已有99種油煙化合物被發(fā)現(xiàn)，這也是我國對飲食業(yè)油煙越來越重視的原因。

國內(nèi)的餐飲油煙污染一直以來部是廣大市民投訴的熱點和難點問題。大量的油煙污染排放不能得到有效的控制，多數(shù)餐館開在居民小區(qū)、臨街房屋，對環(huán)境質(zhì)量和居民的健康帶來不利的影響。

1.1.2?油煙污染危害

飲食服務(wù)業(yè)排放油煙的成分至少有300多種，主要有脂肪酸、烷烴、酯、芳香化合等，其中至少有數(shù)十種危害人體健康。飲食服務(wù)業(yè)油煙廢氣正和工業(yè)廢氣、機動車尾氣一起，被視為大氣的三大“污染殺手 ”。

油煙對人體健康的危害主要有以下三個方面。

1.1.2.1?肺臟毒性

除了吸煙，烹飪已被確定為市內(nèi)空氣污染的主要來源，并危害著人們的身心健康，而吸入油煙對健康人和慢性支氣管炎病人肺功能有明顯的影響，表明為PEFR、V76、Vso、V25均明顯下降 ，慢性支氣管炎組FVC和FEV也明顯降低，吸入者出現(xiàn)嗆咳、胸悶、氣短等癥狀，說明油煙對氣道有強的刺激作用，使氣道收縮 ，呼吸阻力增加。

1.1.2.2?增加致癌機率，降低免疫力

對于長期與油煙接觸的人群進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其外周血淋巴細胞SEC和微核率均明顯高于對照組，并隨暴露年限的延長而升高，長期的暴露在油煙中，這可能是患肺癌的 重要因素。大量的研究表明，烹調(diào)油煙中存在著能引起基因突變，染色體損傷，NDA損傷等不同生物學(xué)效應(yīng)的細胞遺傳毒性物質(zhì)，具有肯定的致突變性。其遺傳毒性與食物成份及食用油種類、烹調(diào)溫度有關(guān)，并隨溫度升高其致突變性增強。烹調(diào)油煙氣中的一些致突變物同時也具致癌性，其中苯并芘、揮發(fā)性亞硝酸胺、雜環(huán)胺類化合物等是已知的致突變、致癌物。

1.1.2.3?容易產(chǎn)生腫瘤

從上海大學(xué)的一些課題研究可以表明，長期在廚房做飯的女性，其產(chǎn)生肺癌的幾率大大增加2～3倍 ，因為中國女性接觸的油煙比較多，也因此患肺癌機率中國女性占了一定人數(shù)在理 ，其原因在于支氣管上皮細胞(BEAS。2B細胞)暴露于 0．1或 I．0¨M 的TT—DDE中，和氧化活性氧(ROS)產(chǎn)生反應(yīng)所致 。

1.1.3?油煙污染是PM2.5的重要組成之一

現(xiàn)在人們幾乎“談 PM2．5色 變 ”，但殊不知 PM2．5一個重要排放源就在我們身邊，即餐飲油煙。據(jù)((2013年O4月22目，經(jīng)濟參考報》報道：中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員王躍思等人在對北京冬季及夏季大氣細粒子中有機組分的來源及貢獻進行研究后發(fā)現(xiàn)，餐飲油煙排放的有機氣溶膠(氣溶膠是液態(tài)或固態(tài)微粒在空氣中的懸浮體系）是一次有機氣溶膠中主要組成部分，控制這類排放源對降低北京氣細粒子PM1污染水平具有十分重要的意義。

PM1是指大氣中直徑小于或等于1微米的顆粒物。它包含在PM2.5中，其質(zhì)量濃度約占PM2.5的60％～80％。相對于PM2.5和PMl0，PMl由于在大氣中的留時間更長，并更容易進入人體肺部深處，對氣候、環(huán)境和人體健康造成的不利影響更為突出。

1．2 油煙污染的成因

我國的飲食習(xí)慣決定了油煙排放污染比較嚴(yán)重，但同時，我國在環(huán)境管理中對飲 食業(yè)油煙污染源一直重視不夠，油煙污染日益嚴(yán)重 。

首先，各地環(huán)保主管部門對飲食業(yè)油煙的環(huán)境監(jiān)測手段很多都只是使用手工監(jiān)測的手段，監(jiān)控數(shù)據(jù)也只是靠人工報送數(shù)據(jù)。手工檢測只能是瞬時的，而且只能是短時間的檢測。不可能對實際的排放情況有一個準(zhǔn)確的掌握。數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確和及時，不能及時處理油煙污染執(zhí)法，影響環(huán)保部門的辦事效率。

其次，烹調(diào)油煙含有多種有毒化學(xué)成份，必須對其采取有效的凈化措施。一般來說，污染物的控制對策有兩種：清潔生產(chǎn)和終端控制。前者從研究污染物產(chǎn)生機理著手，力圖在生產(chǎn)過程中降低污染物的產(chǎn)生量；后者用物理、化學(xué)、生物方法對產(chǎn)生的污染物進行處理，力圖降低污染物的排放量，從而降低其環(huán)境效應(yīng)。但是由于監(jiān)管不到位，而且很多污染制造企業(yè)或單位為了節(jié)約開支，而導(dǎo)致油煙凈化裝置形同虛設(shè)，甚至根本沒有安裝油煙凈化裝置的現(xiàn)象，己成為油煙污染問題的重要起因。

第三，飲食業(yè)的油煙污染如此的嚴(yán)重，另外一個原因是缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管理機制，因為飲食行業(yè)油煙污染等生活環(huán)境污染問題具有很強的社會性。涉及到的管理部門可 能包括有環(huán)保局、工商局、城建局、甚至還有食物衛(wèi)生監(jiān)督局等。各個部門之間缺少 一個良好的協(xié)調(diào)機制，不能形成合力。近年來雖然我國已加強了環(huán)境保護“三同時 ”的管理，通過環(huán)保部門的大量協(xié)調(diào)工作，這一問題得到了較好解決，在開發(fā)建設(shè)和第三產(chǎn)業(yè)的審批上環(huán)保審批權(quán)已開始得到落實，但是，問題還遠遠沒有得到徹底改善。

為了切實解決油煙污染擾民問題，確保飲食服務(wù)企業(yè)的油煙凈化設(shè)施正常運行，減少油煙排放給市區(qū)環(huán)境帶來的污染，推動油煙在線監(jiān)控，就能通過反饋調(diào)節(jié)達到油煙凈化設(shè)備的高效運行和油煙的達標(biāo)排放。

2油煙污染在線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計原則

油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)的政策性和專業(yè)性很強，要以國家、省、市信息化建設(shè)和環(huán)境信息化建設(shè)方針為指導(dǎo)，圍繞環(huán)境保護重點工作和生態(tài)建設(shè)的目標(biāo)和任務(wù)。以環(huán)境管理需求為導(dǎo)向，以網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用開發(fā)為核心，整合資源 ，夯實基礎(chǔ)，堅持 “統(tǒng)籌規(guī)劃、資源共享、應(yīng)用主導(dǎo)、務(wù)求實效”的發(fā)展方針，并堅持 以下原則：

2.1.1統(tǒng)一實用原則

結(jié)合當(dāng)前餐飲業(yè)油煙治理工作的實際，堅持統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施、因地制宜，使在線監(jiān)控數(shù)據(jù)經(jīng)過收集、傳遞、處理后，能實時準(zhǔn)確地反映相關(guān)企業(yè)的油煙處理和排放實況，真正地解決油煙超標(biāo)排放監(jiān)管難題，切實提高環(huán)境監(jiān)理效率和管理水平。

2.1.2?安全可靠原則

油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)項 目代表未來環(huán)保智能化發(fā)展趨勢，傳感、傳輸、實時監(jiān)測等技術(shù)要求較高，一定要采取先進可靠成熟技術(shù)，確保整個系統(tǒng)安全、可靠地運行。

另外，系統(tǒng)的硬件和軟件都要采用可靠性措施，如傳感器使用壽命、系統(tǒng)安全保密措施、抗干擾措施 、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)、嚴(yán)格的權(quán)限控制、防止計算機病毒侵入、嚴(yán)格管理制度等。

2.1.3 兼容共享原則

隨著油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)的進一步發(fā)展，信息量會越來越大，監(jiān)控節(jié)點數(shù)也將逐步增加。系統(tǒng)首先是整合現(xiàn)有資源，包括通信資源，使得指揮通信有序T作。為統(tǒng)～指揮、協(xié)同作戰(zhàn)提供通信保障：其次是整合信息資源，加強信息的管理和應(yīng)用，建立“關(guān)聯(lián)應(yīng)用 ”體系，為系統(tǒng)的擴展應(yīng)用提供前提條件。同時，要考慮操作者使用方便、靈活，人機界面友好，直觀清晰。同時，要考慮操作者使用方便、靈活，人機界面友好，直觀清晰。

因此，硬件和軟件會不斷擴充，系統(tǒng)功能會不斷增強。因此這些都要求系統(tǒng)具有較強的兼容和共享功能。

2.2 油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計思路

采用基于無線網(wǎng)絡(luò)通訊的方式，對油煙凈化處理設(shè)備進行實時不間斷監(jiān)控(也可自行設(shè)定監(jiān)控時段)，數(shù)據(jù)自動傳送到環(huán)保部門監(jiān)控平臺，提高了監(jiān)控水平，油煙在線檢測儀器在自動采集油煙凈化設(shè)備的運行數(shù)據(jù)后，通過數(shù)據(jù)采集器或者RTU。以無線網(wǎng)絡(luò)(或其他媒介)將 運行情況以及濃度等數(shù)據(jù)傳送到環(huán)保局的監(jiān)控中心，環(huán)保局監(jiān)控中心的服務(wù)器接收到這些數(shù)據(jù)之后，其軟件管理平臺會根據(jù)數(shù)據(jù)的情況進行統(tǒng)計分析。

2.2.1油煙在線監(jiān)控終端設(shè)備

實現(xiàn)采集監(jiān)控油煙凈化器設(shè)備開關(guān)狀態(tài)信號、清潔度信號，及通過油煙濃監(jiān)測模塊采集排放的油煙中油煙濃度信息，并預(yù)留揮發(fā)性有機物的在線檢測接口。

2.2.2?數(shù)據(jù)采集傳輸模塊

采用可靠的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，保證連續(xù)、及時、可靠地進行數(shù)據(jù)傳輸、即時數(shù)據(jù)發(fā)送、批量數(shù)據(jù)發(fā)送、狀態(tài)信息發(fā)送、數(shù)據(jù)采集時間間隔和發(fā)送時間間隔可調(diào)、具有在通訊出現(xiàn)故 障及通訊恢復(fù)后的續(xù)傳功能、設(shè)備包括無線通訊卡以及能滿足監(jiān)控要求的通訊費。

采用GPRS或 CDMA無線通訊方式，將監(jiān)控現(xiàn)場數(shù)據(jù)上傳至環(huán)境保護局監(jiān)控中心系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程通訊，并保持數(shù)據(jù)的一致性。符合 《測量、控制和實驗室電氣設(shè)備的安全要求》的規(guī)定。數(shù)據(jù)接口兼容模擬量輸入檢測口、RS232數(shù)字接口、繼電器觸點輸出接 口、開關(guān)量輸入、LAN 等多種接口：能支持多種采集器同時采集。凈化器的開關(guān)量檢測、風(fēng)機開關(guān)量檢測、凈化器清潔度檢測 ，能將劃分若干等級描述清潔度、油煙排放濃度檢測、預(yù)留一個備用檢測通道。

2.2.3 監(jiān)控管理中心

配備相應(yīng)的服務(wù)器、路由器等網(wǎng)絡(luò)硬件，實現(xiàn)監(jiān)控中心功能，同時開發(fā)油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)平臺軟件，平臺軟件具有以下功能和特點 ：

(1)監(jiān)控油煙凈化設(shè)施風(fēng)機開啟狀態(tài)，確保監(jiān)控點風(fēng)機在油煙排放期間正常開啟；

(2)監(jiān)控油煙凈化器的清潔度狀況，根據(jù)油煙凈化器的清潔情況進行監(jiān)控；

(3)實時監(jiān)測油煙排放氣體的濃度，并預(yù)留檢測總揮發(fā)性有機物的接口；

(4)通過CDMA/GPRS進行數(shù)據(jù)傳輸；

(5)采用B/S模式，客戶端隨時隨地運行最新的程序，而且不受平臺限制；

(6)系統(tǒng)集成WebGIS(網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng))應(yīng)用。

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(yīng)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(shè)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(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(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)進行提示預(yù)警，監(jiān)管部門可迅速進行處理，督促餐飲企業(yè)整改設(shè)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(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)機配合對油煙進行凈化處理，同時對凈化設(shè)備的電流、電壓進行監(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(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、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(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

個人信息、權(quán)限維護，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)測主機

油煙監(jiān)控主機是現(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)進行存儲，監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)，提供人機操作界面。

具體技術(shù)參數(shù)如下：

3.4 設(shè)備選型方案

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)

油煙污染已經(jīng)成為我國一個重大的污染源，是形成PM2．5的重要污染源之一，特別是餐飲業(yè)排放油煙污染嚴(yán)重影響周圍居民和相關(guān)行業(yè)從業(yè)者的健康。但對油煙污染的控制存在諸 多問題。油煙污染控制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不太完善，并且執(zhí)行有困難；油煙凈化設(shè)備普及程度不高 ，僅限于大城市的大餐館能得到較好的強制安裝運行，很多中小城市及小餐館均直接排放，并且油煙凈化設(shè)備利用效率不高。為了解決上述問題，對油煙污染實行在線監(jiān)測非常重要。

油煙污染的在線監(jiān)測可以快速、準(zhǔn)確和連續(xù)的監(jiān)測油煙凈化設(shè)備的工作情況和油煙的凈化與排放情況。與傳統(tǒng)監(jiān)測手段相比，它具有高度的實時性、同步性 、造價低、布點靈活、施工快捷等一系列優(yōu)勢。
? ? ?責(zé)任編輯:tzh