光散射法油煙在線(xiàn)監測系統

1 項目背景

1.1 系統概述

近年來(lái)，伴隨著(zhù)城市的擴大和人們交往的日益頻繁，促使餐飲業(yè)飛速發(fā)展，餐飲業(yè)油煙的直接排放也成了各大城市居民的投訴熱點(diǎn)。油煙顆粒粒徑分布在在0.1-10微米之間，具有粒徑小、粘附性強等特點(diǎn)，形成的油煙污染量大、面廣、低空擴散性強對人體危害較大。科學(xué)研究早已證實(shí)，油煙中含有大量揮發(fā)性有機物，在空氣中冷卻會(huì )化合成為PM2.5，增加局地污染物濃度。今年中科院對京津冀霧霾天氣進(jìn)行專(zhuān)項研究，在檢測出的氮氧有機顆粒物中，局地烹飪排放的油煙型有機顆粒物占21%，汽車(chē)尾氣和燃煤產(chǎn)生的烴類(lèi)有機顆粒物占18%。也就是說(shuō)，餐飲產(chǎn)生的油煙對大氣造成的污染甚至超過(guò)了汽車(chē)尾氣。

但目前的油煙監測存在監管信息缺失、監測方法落后，工作繁瑣，監測效率差、企業(yè)信息缺失、監管時(shí)間不能保證等缺點(diǎn)。油煙污染的日漸加重，促使相關(guān)部門(mén)立法治理，但治理的前提是精確的掌握污染源頭的具體情況，并用數據來(lái)作為立法的依據。

因此，為了對餐飲行業(yè)的油煙排放進(jìn)行監管，國家出臺了一系列政策法規和技術(shù)標準。根據這些法規和標準，這些年已經(jīng)有一些方法在實(shí)際中得到了應用，如使用油煙凈化系統，以及對油煙凈化系統進(jìn)行監控。為了能對油煙排放情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，常需要安裝數據采集和通信裝置。以往的油煙在線(xiàn)監控系統由于受技術(shù)水平所限，只能簡(jiǎn)單監控油煙凈化系統的各個(gè)設備的開(kāi)停狀態(tài)，一般是風(fēng)機和凈化器，只要各設備是正常開(kāi)啟的，就簡(jiǎn)單的認為油煙排放也是正常達標的。又或者監控油煙凈化設備的運行功率和狀態(tài)等，根據這些參數的變化以判別油煙凈化設備的工作狀態(tài)和潔凈程度，從而估算設備需要進(jìn)行清洗，以及油煙排放是否達標。

但是，簡(jiǎn)單的監控設備是否運行與油煙濃度之間并沒(méi)有直接的關(guān)聯(lián)，不能直觀(guān)、真實(shí)的表達出油煙的實(shí)際排放濃度，所以從技術(shù)上來(lái)講，這些方法僅是監控相關(guān)設備的運行狀態(tài)，而非監測油煙排放的實(shí)際情況。

智易時(shí)代基于多年的數據采集經(jīng)驗，和對油煙監控系統的深入理解，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗和測試，終研制出了全新的油煙數據采集器——ZWIN-YY08-G油煙在線(xiàn)監測儀。本產(chǎn)品采用全新的技術(shù)，實(shí)時(shí)監測和上報油煙濃度、溫度及濕度等數據，為環(huán)保局提供了真實(shí)有效的油煙數據，從而真正達到油煙在線(xiàn)監控的目的。

1.2 監測方法對比

1.2.1 傳統采樣分析法

無(wú)法在現場(chǎng)檢測出油煙排放濃度，無(wú)法現場(chǎng)管理，得到一組數據需大約2天時(shí)間。需要經(jīng)過(guò)采樣、萃取、分析、計算等步驟，過(guò)程繁瑣，需要現場(chǎng)采樣和實(shí)驗分析兩部門(mén)的人員共同完成。測量精度受采樣設備、四氯化碳純度、操作人員經(jīng)驗等因素影響，濾筒多次使用后空白值增高也會(huì )影響到數據準確性。使用高純度四氯化碳，成本較高人工成本，四氯化碳對人身健康危害很大

1.2.2 VOCs氣體測量法

可快速實(shí)現現場(chǎng)數據測量，操作簡(jiǎn)單。但氣體測量以ppm為計量單位，VOCs混合物轉換為mg/m3時(shí)誤差較大。經(jīng)與采樣法對比線(xiàn)性度較差。

1.2.3 粒子集合光散射法

光散射法油煙在線(xiàn)監測系統可快速實(shí)現現場(chǎng)數據測量，操作簡(jiǎn)單。該方法直接以mg/m3為計量單位，與國標采樣法對比數據相關(guān)性能達到90%以上。目前采樣法為國家標準油煙測量方法，但近期的油煙監測逐步的由純粹監測油煙中的油煙（紅外法）轉變?yōu)楸O測油煙顆粒物（重量法、光散射法），而且越來(lái)越被行業(yè)專(zhuān)家認同。北京市地方標準《餐飲業(yè) 油煙顆粒物的測定 手工稱(chēng)重法》對該標準做了進(jìn)一步補充說(shuō)明。深圳市地方標準SZDB/Z 254-2017《飲食業(yè)油煙排放控制規范》中已經(jīng)將光散射法列為標準油煙測量方法。

深圳市地方標準SZDB/Z 254-2017

1.3 執行標準

GB18483-2001 《飲食業(yè)油煙排放標準》

Q/0214 MDY007-2016 《便攜式快速油煙檢測儀》

SZDB/Z 254-2017《飲食業(yè)油煙排放控制規范》

CCAEPI-RG-Y-020《環(huán)保產(chǎn)品認證實(shí)施規則 飲食業(yè)油煙濃度在線(xiàn)監控系統》

1.4 ZWIN-YY08-G油煙在線(xiàn)監測系統簡(jiǎn)介

ZWIN-YY08-G油煙在線(xiàn)監測儀由采集器主體、顯示屏、油煙探頭三部分組成。采集器集成GPRS無(wú)線(xiàn)通信模塊（可選CDMA），采用實(shí)時(shí)在線(xiàn)、自動(dòng)上報的方式工作。采集器帶有油煙探頭接口，用于連接探頭。采集器通過(guò)控制探頭采集油煙原始數據，讀取探頭采集到的原始數據，并進(jìn)行綜合計算，終得到油煙濃度值，也可在顯示屏上直接查看數據。油煙在線(xiàn)監控系統由實(shí)時(shí)數據監測、歷史數據查詢(xún)、基礎信息管理、用戶(hù)信息管理等功能組成，支持通過(guò)GIS地圖定位展示各餐飲企業(yè)的實(shí)時(shí)監測狀態(tài)。

該系統可對餐飲企業(yè)油煙排放濃度、凈化器運行狀態(tài)、風(fēng)機運行狀態(tài)、煙道工況參數等指標進(jìn)行在線(xiàn)監控，為用戶(hù)提供直接有效且真實(shí)的油煙排放狀況。

1.4.1儀器核心單元采用激光散射原理，集成溫濕度補償單元，鏡頭防污染單元。

原理圖

1.4.2 ZWIN-YY08-G油煙在線(xiàn)監測系統，由現場(chǎng)監控設備、無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )和數據監控中心三部分組成。

現場(chǎng)監控設備：

主機抽取煙道氣進(jìn)入主機，實(shí)時(shí)測量油煙濃度。外接工況傳感器可采集凈化器和風(fēng)機的運行狀態(tài)，煙氣溫度。主機將測量數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上傳至數據中心。

油煙在線(xiàn)監測儀包括油煙檢測模塊（油煙濃度探測器、工況傳感器）和油煙監控儀主機。油煙濃度探測器實(shí)時(shí)監測油煙廢氣中的油煙濃度信息，通過(guò)RS485總線(xiàn)連接到油煙監控主機；工況傳感器采集凈化器和風(fēng)機的運行狀態(tài)，通過(guò)模擬量接口連接到油煙監控儀主機；實(shí)時(shí)采集油煙濃度探測器的數據，以及煙道風(fēng)機和油煙凈化器的工作狀態(tài)，并通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò )把數據上傳至監控中心。

無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )：根據餐廳廚房的設備安裝現場(chǎng)情況，采用CDMA/GPRS/3G等無(wú)線(xiàn)通信方式。

數據監控中心：平臺軟件可實(shí)現數據采集、管理、查詢(xún)、統計和報表等功能，也可對現場(chǎng)儀器進(jìn)行校時(shí)、遠程軟件升級等操作。服務(wù)器搭建靈活，可建設機房安裝服務(wù)器（現場(chǎng)要有固定公網(wǎng)IP），也可搭載云服務(wù)器進(jìn)行數據處理。

終通過(guò)本方案可以實(shí)現對餐飲行業(yè)油煙濃度值進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監測管理。項目的全面實(shí)施，將使得餐飲企業(yè)周邊的居民免受油煙污染的困擾，使我們的環(huán)境污染得到進(jìn)一步治理。

2 現場(chǎng)監控設備

2.1 主要特點(diǎn)

2.1.1測量原理：激光散射法測量油煙含量

2.1.2現場(chǎng)檢測油煙濃度、油煙溫度、大氣壓，流速、煙氣排放量給出標況油煙排放濃度。

2.1.3現場(chǎng)檢測凈化器運行工作狀態(tài)。

2.1.4現場(chǎng)檢測風(fēng)機運行工作狀態(tài)。

2.1.5油煙濃度超標可自動(dòng)報警提示，并自動(dòng)上報至監控中心。

2.1.6油煙采集器被破壞或被拆除后有報警提示，并自動(dòng)上報監控中心。

2.1.7設備采用抽取式測量排放油煙濃度，避免煙道流量變化擾動(dòng)測量結果。

2.1.8現場(chǎng)油煙濃度測量數值至少可以連續存儲1個(gè)月（不低于30000組），通訊正常自動(dòng)上傳緩存數據。

2.1.9整機模塊化設計，便于定期維護?？赏ㄟ^(guò)USB數據線(xiàn)連接電腦，對儀器各項參數進(jìn)行設置維護。

2.1.10內置GPRS/CDMA/3G無(wú)線(xiàn)通訊，監測數據實(shí)時(shí)傳輸至監控平臺。

2.1.11堅固不銹鋼外殼，具備防塵防水：至少I(mǎi)P65，具備全天候防護功能。

2.1.12輸入輸出接口全光電隔離，提高系統抗干擾能力。

2.1.13油煙在線(xiàn)監測設備配備手動(dòng)開(kāi)關(guān)，方便現場(chǎng)緊急手動(dòng)啟停。

2.1.14支持平板電腦數據互聯(lián)互通，方便現場(chǎng)源頭數據直接調取。

2.1.15設備支持用戶(hù)核心重要參數遠程調整設置功能。

2.2 技術(shù)指標

2.3 對比傳統法優(yōu)勢

3 設備配置清單