劉細鳳

安(an)科(ke)瑞電氣股份有限公司  上海(hai)嘉(jia)定  201801

摘 要：目前是城市大氣環境的主要污染源之一，會對人體造成大量傷害。針對排放監測，闡述了排放量大且復雜的現狀及排放要求對測量要求的影響，綜述了現有排放檢測方法及儀器的原理、特點及測量缺陷，并對排放在線監測儀器發展趨勢進行了展望。提出了針對測量的技術方案，以期為在線測量提供一種可行的技術方案。

關鍵詞：大氣污染監測；排放；在線監測；監測云平臺；安科瑞

0 前(qian)言

不僅對人(ren)體具有直接氧化損傷(shang)、 毒性等(deng)危害作用(yong)［1-2］,而且會帶來(lai)噪聲、油煙、氣味等(deng)問題［3］，同時也是城市大氣(qi)(qi)環(huan)境的主(zhu)要污染源(yuan)之(zhi)一。為(wei)食物(wu)(wu)烹飪及(ji)加工過程中(zhong)揮(hui)發(fa)(fa)的油(you)(you)脂(zhi)、有(you)機(ji)質及(ji)受熱裂解產生的氣(qi)(qi)、液、固(gu)三態(tai)氣(qi)(qi)溶膠混合物(wu)(wu)。排放后可(ke)(ke)直接冷(leng)凝(ning)形成PM2.5（細微顆粒物(wu)(wu)），而排放出的VOCs（揮(hui)發(fa)(fa)性有(you)機(ji)化(hua)合物(wu)(wu)）則是二次有(you)機(ji)氣(qi)(qi)溶膠的前體(ti)(ti)物(wu)(wu)。這些油(you)(you)煙氣(qi)(qi)溶膠的化(hua)學(xue)組成十分復(fu)雜(za)，在空氣(qi)(qi)中(zhong)長時間懸(xuan)浮漂移又(you)會吸(xi)附多種物(wu)(wu)質，并在其表(biao)面進行復(fu)雜(za)的物(wu)(wu)理化(hua)學(xue)反應，形成對人體(ti)(ti)危害更(geng)大的污染物(wu)(wu)。近年(nian)來，隨著(zhu)餐飲企(qi)業(ye)數量(liang)的急速增(zeng)長，油(you)(you)煙排放總(zong)量(liang)龐(pang)大。據估(gu)計，廣州市2007年(nian)PM2.5排放量(liang)為(wei)310.44t, 2011年(nian)排放量(liang)可(ke)(ke)達1247.97t；北京(jing)市2005年(nian)PM2.5 排放量(liang)可(ke)(ke)達2100t；2010年(nian)全國僅家庭(ting)烹飪可(ke)(ke)產生VOCs5.1x10⁴t。國家與公眾對排(pai)放越來越關注,然而(er)污染具有數量(liang)多、規模小、布局分散、變動性(xing)大等(deng)特(te)點(dian)而(er)難以控制(zhi)。目前,國家和地方陸續(xu)出臺相關標準控制(zhi)排(pai)放：《飲食(shi)業油煙排(pai)放標準（試行）》（GB 18483—2001）規定飲食業單位油(you)煙的允(yun)許排放(fang)質量濃度為2.0 mg?m^-3；大(da)、中、小型飲食業(ye)(ye)單位(wei)油(you)煙(yan)(yan)(yan)凈化(hua)設施的去除效率分別為60%、75%、85%。上海市地方標準(zhun)《餐(can)飲業(ye)(ye)油(you)煙(yan)(yan)(yan)排放標準(zhun)》（DB 31/844—2014）規定(ding)餐(can)飲業(ye)(ye)單位(wei)油(you)煙(yan)(yan)(yan)允許排放質量(liang)濃度為1.0 mg?m^-3；新(xin)建(jian)企業(ye)應(ying)安裝使用(yong)在認證(zheng)檢驗(yan)中去除效(xiao)率≥90%的設(she)備。長期以來,這些標準規(gui)定的(de)采樣(yang)及分析方法雖然靈敏度(du)較高,但(dan)存在操作較難、成本較高、對量大面廣(guang)的(de)餐飲業(ye)適用度(du)不(bu)夠等局限性和不(bu)完備性等問題。對此，本(ben)文綜述了(le)現(xian)有的(de)排放檢測(ce)方(fang)法及(ji)儀器(qi)現(xian)狀,分析了(le)這些方(fang)法在廣泛應用方(fang)面存(cun)在的(de)問題，并展望了(le)排放在線監測(ce)儀器(qi)發(fa)展趨勢以及(ji)對污染控制的(de)重(zhong)大意義。

1 排放檢(jian)測方(fang)法及儀器現狀

現行(xing)排放控制標準的主(zhu)要指標僅為排放濃度和油(you)煙(yan)去除(chu)效率(lv)，主(zhu)要利用(yong)等速(su)采樣(yang)法(fa)采集(ji)(ji)排風管或排氣筒(tong)內的油(you)煙(yan)氣體(ti)，將油(you)煙(yan)采集(ji)(ji)在采樣(yang)器內，再利用(yong)金屬濾(lv)筒(tong)吸收和紅外分光(guang)(guang)光(guang)(guang)度法(fa)檢測。由于(yu)相關(guan)標(biao)準在執法(fa)成本和手段上存在一定的局(ju)限性(xing)，可采(cai)用檢氣管法(fa)采(cai)集油煙(yan)使顯(xian)色層顯(xian)色,也可利用吸收(shou)劑吸收(shou)的重量法(fa)快速檢測排放(fang)濃 度。由于(yu)排放(fang)顆粒主要為PM2.5,同時VOCs又是二(er)次有機氣溶(rong)膠的重要前體物(wu), 因此,為了更好地揭示(shi)理(li)化特性(xing)及(ji)其對環境的影(ying)響(xiang),要關(guan)注PM2.5和VOCs濃度指標。目前(qian)針(zhen)對PM2.5的(de)檢(jian)測方(fang)法(fa)(fa)主要(yao)有濾膜稱(cheng)重法(fa)(fa),而針(zhen)對VOCs的(de)檢(jian)測方(fang)法(fa)(fa)主要(yao)有氣(qi)相色譜法(fa)(fa)、傅里葉變換紅外光譜法(fa)(fa)等(deng)。

1.1 紅外分(fen)光(guang)光(guang)度法

圖1為紅(hong)外(wai)(wai)分(fen)光(guang)光(guang)度法油煙(yan)檢測(ce)裝置示意圖［23］,先(xian)將完成(cheng)采(cai)樣(yang)(yang)的采(cai)樣(yang)(yang)器內金屬濾筒置于帶(dai)(dai)蓋的聚四氟乙烯套筒中(zhong),帶(dai)(dai)回實驗室后用四氯化碳(tan)溶(rong)劑(ji)進行超聲清洗,移入(ru)比色管中(zhong)定容(rong),用 紅(hong)外(wai)(wai)分(fen)光(guang)光(guang)度法測(ce)定油煙(yan)的含(han)量。

圖1紅(hong)外分光光度法油(you)煙(yan)檢測裝(zhuang)置示意圖

油煙含量由波數(shu)分別為2930cm^-1（CH2基(ji)團中(zhong)C—H鍵(jian)的伸縮振動）、2960 cm^-1（CH3基團中C—H鍵的伸(shen)縮振動）和3030cm^-1（芳香(xiang)環(huan)中C—H鍵的伸縮振動(dong)）譜帶處的吸光度(du)A₂₉₃₀、 A₂₉₆₀和A₃₀₃₀進行計算。實測質量濃度計算式為

式中(zhong)：5為實(shi)測質量(liang)濃(nong)度(du)，mg.m^-3；C2為濾筒清(qing)洗液油煙質量濃度，mg?L^-1； V為濾筒清洗液稀(xi)釋(shi)定容體積，mL；V_o為采樣體(ti)積(ji)，m³ 。

1.2 檢(jian)氣(qi)管法(fa)

圖(tu)2為檢氣管(guan)法裝置結構示意圖(tu)。利用采(cai)(cai)樣泵把油煙采(cai)(cai)集至(zhi)檢氣管(guan)內，并(bing)將其固定在過(guo)濾層面，在此油煙通過(guo)催化劑作用與濃硫酸發生分解反應(ying)，產生深(shen)色(se)反應(ying)物(wu)(wu)。通過(guo)目(mu)測此反應(ying)物(wu)(wu)顏色(se)的深(shen)淺，可定性判別油煙濃度超(chao)達標情(qing)況(kuang)。

圖2檢(jian)氣管法(fa)裝置(zhi)結(jie)構示意圖

檢(jian)氣管法雖(sui)然能夠快速檢(jian)測排放是(shi)否達(da)標，并且適用范(fan)圍廣(guang)、成本低，但僅是(shi)一種半定量的方(fang)法，為單(dan)點采集，采樣后的比色受(shou)人為因(yin)素影響，容易(yi)出現誤判。

1.3 重量(liang)法

重(zhong)量(liang)法通過采集(ji)器將(jiang)送至吸收劑中吸收稱重(zhong)計(ji)算(suan)排放量(liang)。油煙含量(liang)計(ji)算(suan)式為

式中：m_z為總質量，mg；m1為燒杯(bei)質量(liang)，mg；m₂為試劑(ji)空白值，mg；g為采樣器體積流量(liang)，L?min^-1 ；t為采樣(yang)時(shi)間,min。

重(zhong)量法能夠(gou)快速、簡單、方便地(di)監測(ce)排放，但對采樣流(liu)量、測(ce)定(ding)(ding)條件等有(you)一定(ding)(ding)要求，且(qie)在(zai)采樣時不能吸收分子量小、沸點低的有(you)機物而造成測(ce)量結果偏(pian)小。

1.4 PM2.5濾(lv)膜(mo)稱重法

濾膜(mo)(mo)稱重法(fa)是(shi)目前PM2.5測量的主(zhu)要方法(fa)。該方法(fa)利用(yong)2.5μm切割頭采(cai)集器對(dui)進行(xing)采(cai)樣，送至濾膜(mo)(mo)過濾收集烘干稱重進而(er)確定油煙PM2.5質量濃度。   

式中(zhong)，m₀為(wei)采樣前(qian)濾膜重量，mg。

PM2.5濾(lv)膜(mo)稱重法(fa)操作(zuo)簡單，檢(jian)測結果不(bu)受油煙(yan)顆粒物物理性(xing)質影響(xiang)，準確度較高，通常(chang)也作(zuo)為(wei)國(guo)家(jia)標(biao)準中其他PM2.5監測方(fang)法(fa)的對比方(fang)法(fa)，但這(zhe)種方(fang)法(fa)操作(zuo)繁瑣(suo)，測量(liang)周期較長，為(wei)此又(you)發展了B射線(xian)法(fa)、微振蕩天平法(fa)和光散射法(fa)等。

1.5  VOCs氣相色譜(pu)-質譜(pu)聯用(yong)法

氣相色譜(pu)(pu)法(fa)是將需要(yao)進行分(fen)(fen)析(xi)的(de)油(you)煙(yan)導(dao)(dao)入(ru)色譜(pu)(pu)柱，由于各組分(fen)(fen)在(zai)流動相和固(gu)(gu)定(ding)相之間具有不同的(de)分(fen)(fen)配系數，會隨(sui)流動相和固(gu)(gu)定(ding)相做相對運動，且(qie)由于各組分(fen)(fen)滯(zhi)留時間不同，色譜(pu)(pu)柱內(nei)的(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)會按(an)不同順序流出(chu)，根據流出(chu)物質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)濃度(du)及時間的(de)不同形成(cheng)的(de)色譜(pu)(pu)圖，以此達到對油(you)煙(yan)VOCs成(cheng)分(fen)(fen)的(de)定(ding)性(xing)(xing)與定(ding)量分(fen)(fen)析(xi)。質(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)法(fa)是利(li)用高(gao)速電子(zi)束撞擊氣態分(fen)(fen)子(zi)，把電離出(chu)的(de)離子(zi)加速導(dao)(dao)入(ru)質(zhi)(zhi)(zhi)量分(fen)(fen)析(xi)器(qi)中，然后按(an)照碎片離子(zi)質(zhi)(zhi)(zhi)荷比的(de)大小順序進行收集和記錄(lu)得到質(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)圖，從(cong)而根據質(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)峰的(de)位置(zhi)定(ding)性(xing)(xing)分(fen)(fen)析(xi)成(cheng)分(fen)(fen)和結構，根據質(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)峰的(de)相對強(qiang)度(du)定(ding)量分(fen)(fen)析(xi)濃度(du)。

氣(qi)相色譜-質(zhi)譜聯用(yong)法(fa)結合了氣(qi)相色譜法(fa)和質(zhi)譜法(fa)的優點，具有(you)靈敏(min)度(du)高、分析速度(du)快、鑒別能力強等優點，可同時完(wan)成待測(ce)組分(fen)的(de)分(fen)離和鑒定，特別(bie)適(shi)用于(yu)多組分(fen)混合物中(zhong)未知組分(fen)的(de)定性定量分(fen)析、化(hua)合物分(fen)子結(jie)構判別(bie)、化(hua)合物分(fen)子量測(ce)定,也(ye)是VOCs檢(jian)測(ce)的(de)主(zhu)要(yao)手(shou)段(duan)。表1給出了排(pai)放檢(jian)測(ce)方法(fa)的(de)對比。

表 1 排放檢測方法對(dui)比(bi)

2 排放在(zai)線監測系統(tong)發展與展望(wang)

目前測(ce)(ce)量方法均為實驗(yan)室檢(jian)測(ce)(ce)方案，成本高，時間覆蓋率低，監測(ce)(ce)范(fan)圍有(you)限，維護(hu)復雜(za)，難以實現(xian)排放的(de)有(you)效監測(ce)(ce)。為了滿足對排放的(de)有(you)效監管(guan)的(de)要求，緊密結合現(xian)有(you)國家與地方標(biao)準的(de)主要指標(biao)，實現(xian)排放濃度的(de)實時監測(ce)(ce)，為環保執法提(ti)供有(you)效、簡便、經濟的(de)監測(ce)(ce)方法。

近(jin)年來(lai)已發(fa)(fa)展出了(le)基于油煙(yan)氣體傳感器 TGS2100等的(de)油煙(yan)遠程實時監測(ce)(ce)(ce)系(xi)統，但(dan)該(gai)傳感器易被油煙(yan)覆蓋(gai)而導(dao)(dao)致(zhi)壽(shou)命(ming)短，并(bing)且其測(ce)(ce)(ce)量結果是通過標(biao)準油煙(yan)濃(nong)度(du)與(yu)電化學(xue)反應(ying)電流標(biao) 定得(de)到，而實際油煙(yan)與(yu)標(biao)準油煙(yan)差(cha)距較(jiao)大，導(dao)(dao)致(zhi)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)精度(du)不高，并(bing)未廣泛應(ying)用。圖3為在線監測(ce)(ce)(ce)系(xi)統示意圖。綜合了(le)油煙(yan)傳感器直接測(ce)(ce)(ce)量與(yu)油煙(yan)凈化裝置狀態監控間接信(xin)息的(de)在線監測(ce)(ce)(ce)系(xi)統得(de)到了(le)發(fa)(fa)展和應(ying)用。

圖 3    在線(xian)監(jian)測系統(tong)示(shi)意圖

但從直接(jie)測(ce)(ce)量方(fang)法(fa)來(lai)看，以國家標準所規定(ding)的(de)紅(hong)(hong)外分(fen)光(guang)光(guang)度(du)法(fa)為(wei)基(ji)礎(chu)的(de)實(shi)時監(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)方(fang)法(fa)被(bei)認為(wei)是可行方(fang)案(an)之一。目前已經發展了基(ji)于非分(fen)散 紅(hong)(hong)外分(fen)光(guang)光(guang)度(du)法(fa)原理(li)，使(shi)用寬帶光(guang)源和吸收波長為(wei)3.4 gm的(de)熱釋電探(tan)測(ce)(ce)頭(tou)實(shi)現油(you)(you)(you)(you)煙(yan)濃度(du)在(zai)線監(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)的(de)系統。圖4為(wei)非分(fen)散紅(hong)(hong)外分(fen)光(guang)光(guang)度(du)法(fa)在(zai)線測(ce)(ce)量裝置示意圖。為(wei)了使(shi)氣(qi)(qi)室(shi)避免被(bei)油(you)(you)(you)(you)煙(yan)中的(de)氮(dan)氧化物、硫(liu)氧化物等(deng)(deng)成(cheng)分(fen)腐蝕,同時使(shi)探(tan)測(ce)(ce)器(qi)避免被(bei)油(you)(you)(you)(you)性顆粒粘附(fu)而縮短壽命(ming),采用石(shi)英玻璃(li)管(guan)作為(wei)氣(qi)(qi)室(shi),并在(zai)光(guang)源和探(tan)測(ce)(ce)器(qi)前端添加石(shi)英玻璃(li)片(pian)，利(li)用該(gai)裝置獲(huo)得油(you)(you)(you)(you)煙(yan)濃度(du)初步測(ce)(ce)量結果。隨著國家與(yu)公(gong)眾對排放(fang)越來(lai)越關注,排放(fang)在(zai)線監(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)具有廣(guang)泛的(de)市場前景,武漢天(tian)虹、廣(guang)州博控等(deng)(deng)國內儀器(qi)廠家也(ye)都在(zai)近幾(ji)年推出了相應的(de)油(you)(you)(you)(you)煙(yan)濃度(du)排放(fang)監(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)儀器(qi),其核心監(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)方(fang)法(fa)也(ye)都主要采用紅(hong)(hong)外分(fen)光(guang)光(guang)度(du)法(fa)。

圖(tu) 4   非(fei)分(fen)散紅外分(fen)光(guang)光(guang)度法(fa)在(zai)線(xian)監測裝置示意圖(tu)

針對排放特(te)點(dian),除了對油煙在線監 測(ce)的方(fang)法需要進一步深入研(yan)究外,在系(xi)統研(yan)制方(fang)面(mian)也要解決以下幾個(ge)問題(ti)：

( 1 ) 靈敏度。隨著排(pai)放標準上限的不(bu)斷降低,在線監測(ce)方法的靈敏度也(ye)需(xu)進一步提升,從過(guo)去(qu)的定(ding)性逐步發(fa)展到定(ding)量,進一步發(fa)展到痕量定(ding)量, 并(bing)且檢測(ce)限也(ye)將隨之不(bu)斷降低,以滿足更(geng)嚴 格的排(pai)放標準。

( 2) 經濟性由(you)于排放無組織(zhi)性,排放在線監(jian)控(kong)涉及面廣且(qie)分(fen)散，成本高。因此，研制油(you)煙在線監(jian)測系統(tong)要尋求一種經(jing)濟(ji)且準確(que)的傳感(gan)器, 這是國家對排放(fang)實施嚴格(ge)監管的基礎(chu)。

( 3) 工作穩(wen)定性與使用壽命在排放(fang)管道(dao)內遇冷凝結成粘稠的(de)油滴,形成難以清洗的油漬,附(fu)著在(zai)管壁或安裝(zhuang)在(zai)管壁的傳感器表(biao)面從而(er)導致傳感器失效。因此，油煙(yan)在(zai)線監測系統在(zai)研制與(yu)應用上(shang)面臨(lin)的較大大題是(shi)如何保(bao)護傳感器不(bu)受(shou)油煙污染，從而能夠(gou)保(bao)證其長時間穩定工(gong)作。

( 4) 易維護性。傳(chuan)感器(qi)需要(yao)安裝在(zai)排放口，雖(sui)然(ran)有保(bao)護(hu)設計，但長時間運(yun)行仍會受到油(you)煙污染，對傳(chuan)感器(qi)檢測靈敏度等具(ju)有較大(da)影(ying)響。因此，傳(chuan)感器(qi)需要(yao)定期維護(hu)，這就要(yao)求(qiu)油(you)煙在(zai)線監測系統(tong)易維護(hu)，特別是(shi)傳(chuan)感器(qi)的設計上要(yao)求(qiu)易安裝、拆卸。

3 排放監測實施方(fang)案(an)展望

針對污染(ran)數量多、規(gui)模小、布局分(fen)散(san)(san)、變動性(xing)大等監(jian)管(guan)難點，綜合(he)考(kao)慮現(xian)階段排(pai)(pai)(pai)放在線(xian)監(jian)測(ce)系統的(de)(de)成本與(yu)執法情況，目(mu)前監(jian)測(ce)的(de)(de)實施應將巡檢(jian)監(jian)測(ce)與(yu)在線(xian)監(jian)測(ce)相結合(he)，對較為分(fen)散(san)(san)的(de)(de)商(shang)業(ye)排(pai)(pai)(pai)放實行巡檢(jian)監(jian)測(ce)方案(an)，較為集中的(de)(de)商(shang)業(ye)餐飲(yin)及居民樓共用(yong)煙道等有條件(jian)區(qu)域實行在線(xian)監(jian)控方案(an)，以實現(xian)排(pai)(pai)(pai)放的(de)(de)監(jian)管(guan)。

3.1  巡檢監測(ce)方案(an)

圖5為巡檢監(jian)(jian)測(ce)方案(an)示意圖。該巡檢監(jian)(jian)測(ce)方案(an)是指環(huan)保執法(fa)人員攜(xie)帶便(bian)攜(xie)式濃(nong)度(du)檢測(ce)儀，不定期對餐飲(yin)企業進(jin)行(xing)抽檢。這種便(bian)攜(xie)式濃(nong)度(du)檢測(ce)儀包括油(you)煙(yan)采樣器與(yu)紅外分光光度(du)法(fa)油(you)煙(yan)快速(su)檢測(ce)裝置。采樣分析(xi)過(guo)程可自動進(jin)行(xing)，較(jiao)短時間內(nei)即可完(wan)成一個測(ce)量(liang)周期，并且可以靈活(huo)接(jie)入移(yi)動終端，通過(guo)APP軟件實(shi)現(xian)現(xian)執法(fa)測(ce)量(liang)、管(guan)(guan)理及與(yu)管(guan)(guan)理平臺的數據共(gong)享，也(ye)可以直接(jie)接(jie)入管(guan)(guan)理平臺與(yu)在線監(jian)(jian)測(ce)系(xi)統(tong)進(jin)行(xing)配(pei)套使(shi)用，為油(you)煙(yan)現(xian)場(chang)快速(su)執法(fa)檢測(ce)提(ti)供了解(jie)決方案(an)。

圖 5   巡檢監測方案示(shi)意圖

3.2 在線監測(ce)方案

對較為(wei)集中的商業餐飲(yin)及居民樓共用(yong)煙(yan)道可(ke)(ke) 采用(yong)如(ru)圖(tu)(tu)6所示的在(zai)線檢測方(fang)案示意圖(tu)(tu)。通(tong)過安裝油(you)煙(yan)在(zai)線監(jian)測儀實(shi)時(shi)(shi)對煙(yan)道排(pai)放(fang)(fang)濃度進行監(jian)控，并且(qie)將結果通(tong)過互(hu)聯(lian)網傳(chuan)輸到服務器平臺(tai)，實(shi)現排(pai)放(fang)(fang)的在(zai)線監(jian)控。該方(fang)案可(ke)(ke)以讓環保(bao)執法人員與公(gong)眾實(shi)時(shi)(shi)掌握油(you)煙(yan)排(pai)放(fang)(fang)情況，但成本較高(gao)，目前僅可(ke)(ke)在(zai)有(you)條件的地區使用(yong)。未來隨(sui)著監(jian)測儀器成本的降低(di)，這一方(fang)案必(bi)定(ding)成為(wei)排(pai)放(fang)(fang)監(jian)管(guan)的主流方(fang)案。

圖(tu) 6   在線監測方案示意圖(tu)

4 安(an)科瑞AcrelCloud3500監測(ce)云平(ping)臺(tai)

為了彌補(bu)現存餐飲(yin)行業在(zai)煙(yan)油(you)(you)(you)監(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)上的(de)(de)(de)漏洞，同時便利監(jian)(jian)(jian)(jian)管部門的(de)(de)(de)監(jian)(jian)(jian)(jian)察，安科瑞油(you)(you)(you)煙(yan)監(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)云(yun)平臺(tai)應(ying)(ying)運(yun)而生。油(you)(you)(you)煙(yan)監(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)模塊通過(guo)2G/4G與(yu)云(yun)端平臺(tai)進(jin)行通信(xin)和(he)數據交(jiao)互，系統(tong)(tong)能(neng)夠對(dui)企業餐飲(yin)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)開機狀態、運(yun)行狀態進(jin)行監(jian)(jian)(jian)(jian)控；實現開機率監(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)，凈(jing)化效率監(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)，設(she)施停運(yun)告(gao)(gao)警，待清洗(xi)告(gao)(gao)警，異常告(gao)(gao)警等功能(neng)；對(dui)采集數據進(jin)行統(tong)(tong)計分析(xi)、排名等統(tong)(tong)計功能(neng)；較之傳統(tong)(tong)的(de)(de)(de)靜電監(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)方案，更具實效性。平臺(tai)預留與(yu)其他應(ying)(ying)用系統(tong)(tong)、設(she)備(bei)交(jiao)互對(dui)接接口(kou)，具有很好(hao)的(de)(de)(de)擴展性。

4.1 平臺(tai)結構

平臺(tai)GIS地圖采集處(chu)理(li)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)(xing)狀態(tai)和油(you)(you)煙排放的濃度數據，自動對超(chao)標排放及異常企業進行(xing)(xing)提示預警，監(jian)管(guan)部門可迅速進行(xing)(xing)處(chu)理(li)，督(du)促餐飲企業整改設(she)備(bei)，并定期(qi)清洗、維護，實現減排環保，不擾民等目的。現場安裝監(jian)測終端，持續監(jian)測油(you)(you)煙凈(jing)化器的工作狀態(tai)，包括設(she)備(bei)運(yun)行(xing)(xing)的電流、電壓(ya)、功率、耗(hao)電量等等，同時結(jie)合排煙口的揮發(fa)性物質、顆(ke)粒(li)物濃度等進行(xing)(xing)對比(bi)分析，一旦排放超(chao)標，系(xi)統(tong)會發(fa)出異常信號。

■ 油(you)煙(yan)監測設備用來監測油(you)煙(yan)、顆粒物、NmHc等數(shu)據

■ 凈化器和風機配合對(dui)(dui)油煙(yan)進(jin)行凈化處(chu)理，同(tong)時對(dui)(dui)凈化設備的(de)電流、電壓(ya)進(jin)行監測

■ 設(she)備通過4G網絡將采集的數(shu)據上傳至(zhi)遠程(cheng)云端服務器

4.2 平臺(tai)主要(yao)功能

   （1）在線監測(ce)

對(dui)油煙(yan)排污數(shu)據的監測，包(bao)括(kuo)油煙(yan)排放(fang)濃度，顆(ke)粒物，NmHc等(deng)數(shu)值采集(ji)監測；同時對(dui)監控(kong)風機(ji)和(he)凈化(hua)器的啟停狀態、運行數(shu)據進行監測。 

(2)告警數(shu)據監(jian)測

系統(tong)根據(ju)采集的(de)油煙(yan)數值(zhi)大小(xiao)，產(chan)生對應(ying)的(de)排放超標告(gao)警；對凈(jing)化(hua)器的(de)運(yun)行數據(ju)分析，上傳凈(jing)化(hua)設備對應(ying)的(de)運(yun)行、停機、故障(zhang)等告(gao)警事件。

(3)數據分析(xi)

運行時長分析(xi)(xi)，離線(xian)分析(xi)(xi)；告(gao)警占(zhan)比、排名分析(xi)(xi)；歷(li)史數據統計(ji)等。

(4)隱患管理(li)

系統對(dui)采集的(de)告(gao)警數據分析，產(chan)生(sheng)對(dui)應的(de)隱(yin)患(huan)記錄，派(pai)發、處理隱(yin)患(huan)，及(ji)時處理告(gao)警，形成閉環。

(5)統計分(fen)析

包括時長分析、超標(biao)分析、歷(li)史(shi)數據、分析報告(gao)等模塊。

(6)基礎數據維護

個人信息(xi)、權限維護，企業信息(xi)錄入(ru)，對應測點信息(xi)錄入(ru)等。

(7)數(shu)據(ju)服務(wu)

數據采集，短信提(ti)醒，數據存儲和解析。

4.3 油煙監測(ce)主(zhu)機(ji)

油煙(yan)監控(kong)主機是現(xian)場的管(guan)理設(she)備，實時采集(ji)油煙(yan)濃度探(tan)測(ce)器(qi)和工(gong)況傳(chuan)感器(qi)的信(xin)號，進行(xing)數(shu)(shu)據處理，通過有線或(huo)無線網絡通訊(xun)將數(shu)(shu)據傳(chuan)輸到服務器(qi)平臺。同時，對本地數(shu)(shu)據進行(xing)存儲，監控(kong)現(xian)場設(she)備狀態，提供(gong)人機操(cao)作(zuo)界面。

                 注：雙探頭適合雙排煙通道的場(chang)合，每路探頭監(jian)測1路排煙通道。

5 結束語(yu)

已(yi)(yi)經成(cheng)為城市(shi)大氣環境的主要(yao)污染(ran)源之一(yi)。隨著(zhu)國家與公眾關注度不斷提(ti)升，排放控制(zhi)監(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)管(guan)將越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)格。目前對污染(ran)排放檢測(ce)仍處于手工采樣實(shi)(shi)驗(yan)室(shi)分析階段，時間(jian)覆蓋率低，監(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)管(guan)范圍有限(xian)，難以(yi)實(shi)(shi)現排放的有效監(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)管(guan)。雖(sui)然已(yi)(yi)經發(fa)展了(le)一(yi)些(xie)在(zai)(zai)線監(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)系(xi)統(tong)，但這些(xie)儀器在(zai)(zai)應用過程(cheng)中靈敏度、經濟(ji)性(xing)、穩定性(xing)等仍然存(cun)在(zai)(zai)一(yi)些(xie)問題(ti)。為了(le)更好地實(shi)(shi)現排放監(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)管(guan)，需要(yao)研(yan)制(zhi)更為先進(jin)的排放監(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)系(xi)統(tong)，以(yi)供環保執(zhi)法人員(yuan)通過巡(xun)檢監(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)或(huo)在(zai)(zai)線監(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)實(shi)(shi)施(shi)有效監(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)控。

【參(can)考文(wen)獻】

[1]于仲波,吳南翔.烹調油煙的(de)健康危害和防治研(yan)究進(jin)展(zhan)[J].毒(du)理(li)學(xue)雜志,2007,21(5)： 422-424.

[2]周亞美.食(shi)用(yong)油對健康的影響[J].上海環境(jing)科學, 1997,16(2)：35-36,39.

[3]方麗(li)花(hua).廈門市餐飲(yin)業(ye)污染現狀及防治對(dui)策(ce)[J].福(fu)建 環境, 2003,20(6)：57-59.

[4]于天澤，楊(yang)斌，熊非，王(wang)嘉華，蔡小舒.排放在線監測儀器研究現(xian)狀與進展[J].1008-8857(2020)01-0009-07

[5]安科瑞(rui)AcrelCloud-3500監(jian)測云平臺.2020.05版.

作(zuo)者簡介(jie)：

劉細(xi)鳳，女(nv)，現任安科瑞電氣(qi)股份有限公司，主要從(cong)事監測的研發與應用。