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技術文章

淺談餐飲業油煙在線監測系統的設計

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淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

 

摘要:近年來隨著經濟的發展,城市餐飲業油煙污染成困擾主要城區環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油煙污染呢?本文通過介紹油煙凈化設備的種類、實時監控系統的結構及其功能,通過應用案例,指出該系統可以實時、快捷、廣域地進行環境設計監測,提高環保部門的反應能力,對于提高城市環境綜合監控能力、改善城市環境質量、建設和諧社會都有現實意義。

關鍵詞:飲食業油煙;凈化設備;在線監控系統

 

0引言

        國內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。城市餐飲行業雖然已經安裝了油煙凈化器,但基本未按規定正常運行,因此導致油煙排放不達標。目前全國各地對餐飲油煙污染的環境監測大多數仍停留在手工監測階段,時間覆蓋率低,監測范圍有限,難以反映城市環境污染連續變化的情況,也難以達到實時監測、實時超標報警、無人值守的要求,且費工費時,嚴重影響了環保部門的辦事效率和快速反應能力。采用餐飲油煙凈化設備實時監控系統,可從根本上解決這個問題。

 

1 餐飲業油煙的幾種凈化設備

        目前前廠泛應用的油煙淨化設備中,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,約占市場數量的80%左右,濕式和機械式約占市場數量的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。當極板油污達到定厚度,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備已進入市場,經一年左右的應用,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品價格相對便宜而在小型飲食業點應用較多。市場上應用的金屬網過濾板,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,構成優化合理的油煙凈浄化系統,使得大顆粒油霧在網板前段去除,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,會取得更好的凈化效果,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。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。復合式技術把不同的技術特點組合在一個系統,充分發揮各自的技術專長組成一個經濟合理、凈化效率高的優化系統。復合式技術是今后發展前景的實用技術。

 

2 油煙在線監測系統

2.1油煙在線監測系統的結構

        油煙在線監測系統主要包括兩大部分:油煙凈化器開關監測,數據通迅及聲光報警反控模塊。

(1)油煙凈化器的開關監測:監控油煙凈化設施的開、關狀態,了解設施運轉情況。能對監控點設定連續關閉時間限制,當設備連續關停時間超出限制時,觸發系統報警。

(2)數據通迅及聲光報警反控模塊:采用智能化設計,內置無線發射終端,對數據進行分析處理,選擇性發送開關狀態數據和實時油煙濃度數據。對于尾氣排放超標的單位,報警系統自動進行聲光報警,提醒排污單位開啟凈化設備。

2.1.1油煙凈化器的開關監測

        由于油煙凈化器的種類非常多,國標《飲食業油煙凈化設備技術要求及監測技術規范(試行)》中所規定的凈化器種類有: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,監測開關狀態原理也就不一樣。因此我們必須對不同種類的凈化設備有不同的監測手段。

針對現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越性和應用前景,*也比較高。

高壓靜電油煙凈化設備如圖所示:

 

        高壓靜電場內部分兩級,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,就可以表明靜電油煙凈化器是否真正處在開關狀態。

2.1.2數據通迅及聲光報警反控模塊

        采用基于無線網絡通訊的方式,對凈化器進行24小時不間斷監控。各個設備前端的監測儀器自動采集凈化設備運行數據后,通過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器對所傳回的數據接收處理,將接受數據發送到數據庫服務器進行保存、顯示、處理、查詢、統計等。在分析數據時,如果發現是凈化設備或監控設備運行異常,將此數據插入報警表,同時將報警數據送到環保GIS地理信息系統上實時顯示。并可以通過短信形式發給相關的環保執法人員,及時對污染源進行制止。

        當發現采集到的尾氣濃度超標之后,當地的監控平臺(GIS)會實時顯示排污單位情況及所在地,并發送聲光報警指令給排污單位,同時短信通知當地的環保執法人員,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油煙在線監控系統的功能

(1)監控油煙浄化設施的開、關狀態,了解設施運轉情況。能對監控點設定連續關閉時間限制,當設備連續關停時間超出限制時,觸發系統報警;

(2)監控油煙凈化器內部清潔狀況,如長時間未清洗而影響到油煙凈化器的凈化效果,即觸發系統報警;

(3)實現了在檢測數據不失真的情況下,通過智能化設計使得通信數據量小化,通信成本大幅降低的創新;

(4)通過協議優化、編碼分析、數據流分析等技術,減少數據量,降低通信成本;

(5)通過創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系統報警。

2.3數據傳輸及中心管理說明

2.3.1系統網絡結構

        采用基于無線網絡通訊的方式,對污染源進行24小時不間斷監控(也可自行設定監控時段),數據自動傳送到監控中心,可極大提高對環境污染的監控水平,同時具有隨時在線、無需撥號、覆蓋范圍廣、投資小的優點。各個設備前端的監測儀器自動采集凈化設備運行數據后,通過無線網絡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器對所傳回的數據接收處理,將接受數據發送到數據庫服務器進行保存、顯示、處理、査詢、

統計等。在分析數據時,如果發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,同時將報警數據送到環保GIS地理信息系統上實時顯示。管理人員從數據庫中提取出來報警數據的有關情況(來自餐館情況、負責人信息、等)。

2.3.2數據通訊器

        該產品采用透明數據傳輸與協議轉換,使用方便、靈活、可靠,而且配備系統配置和維護接口,方便現場維護,可應用于遠程監控,遠程儀表數據讀取等場合。設備已經順利通過信息產業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,接收監測點傳輸來的信息和其他污染源的監測信息;負責對監測信息分類、篩選和綜合分析:完成對數據的統計、運算、處理,能自動生成各種報表;具有存儲、顯示、記錄、打印、統計等功能,而且還可以向監測點發送有關查詢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、圖表曲線功能、故障處理和報警功能、強大的數據庫査詢功能。

 

3安科瑞AcrelCloud3500餐飲油煙監測云平臺

        為了彌補現存餐飲行業在煙油監測上的漏洞,同時便利監管部門的監察,安科瑞油煙監測云平臺應運而生。油煙監測模塊通過2G/4G與云端平臺進行通信和數據交互,系統能夠對企業餐飲設備的開機狀態、運行狀態進行監控;實現開機率監測,凈化效率監測,設施停運告警,待清洗告警,異常告警等功能;對采集數據進行統計分析、等統計功能;較之傳統的靜電監測方案,更具安全性和實效性。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和油煙排放的濃度數據,自動對超標排放及異常企業進行提示預警,監管部門可迅速進行處理,督促餐飲企業整改設備,并定期清洗、維護,實現減排環保,不擾民等目的?,F場安裝監測終端,持續監測油煙凈化器的工作狀態,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性物質、顆粒物濃度等進行對比分析,一旦排放超標,系統會發出異常信號。

■ 油煙監測設備用來監測油煙、顆粒物、NmHc等數據

■ 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、電壓進行監測 

■ 設備通過4G網絡將采集的數據上傳至遠程云端服務器

3.2 平臺主要功能

(一)在線監測

        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;同時對監控風機和凈化器的啟停狀態、運行數據進行監測。

  (二)告警數據監測

  系統根據采集的油煙數值大小,產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

        運行時長分析,離線分析;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,產生對應的隱患記錄,派發、處理隱患,及時處理告警,形成閉環

        (五)統計分析

        包括時長分析、超標分析、歷史數據、分析報告等模塊

        (六)基礎數據維護

        個人信息、權限維護,企業信息錄入,對應測點信息錄入等

        (七)數據服務

        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,進行數據處理,通過有線或無線網絡通訊將數據傳輸到服務器平臺。同時,對本地數據進行存儲,監控現場設備狀態,提供人機操作界面。

 

具體技術參數如下:

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,每路探頭監測1路排煙通道。

 

4 總結

        本世紀將是一個環保的、信息化世紀,我國政府已經充分意識到這一問題的嚴重性并已經著手改善這種局面。因此政府監管部門需要一個有效、實用、先進的監控系統解決方案,可以實時、快捷、廣域的進行環境數據監測,提高環保部門的反應能力。環保部門的信息化、數字化建設是數字化城市的一個*的部分,本項目產品的推廣對于提高城市環境綜合監控能力,改善城市環境質量,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,餐飲油煙在線監控系統在環保監管中的應用[A],政策法規,1006-5377(2008)07-000-00.

[2]周智全,徐歡歡,王磊,王小星,飲食業油煙在線監測系統的設計

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

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