安科瑞油烟浓度在线监控仪在江苏省某县餐饮油烟监测治理项目中的应用

安科瑞 华楠

摘 要：近年来，随着经济和城市化的快速发展，餐饮业也蓬勃发展。随后，餐饮油烟污染物的无组织排放越来越多，油烟扰民的问题时有发生。餐饮油烟是油烟颗粒和 VOCs 混合物，其排放正确 PM2.5 加强餐饮油烟污染治理迫在眉睫。江苏省某县根据新时期的环保要求，在线监控全县餐饮业单位的油烟排放情况和油烟净化处理设施的运行情况，利用信息技术手段将被动变为主动，利用物联网技术实现监控数据的实时收集、传输和存储，形成餐饮业单位的油烟排放报告，实现油烟排放24小时不间断监管，变更后处理为预防，将终端控制转化为全过程监管，有效解决餐饮油烟扰民问题。

关键词：餐饮业；油烟浓度监测；油烟控制设施工况监测。

1 项目概况

根据环境保护相关文件和环境监督工作的实际需要，参照相关国家标准，结合餐饮油烟处理设备和油烟净化项目的实际问题，通过建设餐饮油烟在线监测平台，实现餐饮油烟浓度、颗粒浓度、非甲烷总烃浓度在线监测，加强对处理设施运行的在线监测，实现油烟处理设备的清晰维护管理，大大降低人工现场监测方式，提高环境监督效率。

2 项目需求

2.1.数据传输网络建设要求

采用GPRS/CDMA/4G支持专网接入的无线通信，TCP通信方式将污染信息数据报告给管理部门的在线监控平台。监督员通过油烟在线监控系统软件对异常或超标企业进行现场检查和监督。设备软件主要完成数据采集和处理、实时显示、存储管理、查询、统计和报告。

2.2.数据管理平台要求

1.数据管理平台:平台采用国家标准HJ/T212-2017传输协议可支持各种环保在线监控设备的接入。数据采集符合《饮食业油烟浓度在线监测仪环保产品认证实施规则》（CCAEPI-RG-Y-020-2011）、《HJ/T477-2009 数据传输可支持3000多个监测点上传数据，并可随实际容量扩大。分析和处理监控点上传的监控数据报告，并将数据分类保存到数据库中。记录和分析设备运行和监控数据，并将油烟在线监控设备传输数据访问平台。

2.通过后台数据管理软件，可以对辖区内的区域进行管理划分，输入企业相关信息，设置油烟排放因素，有效解决餐饮企业信息登记不存在的问题。

3.闭环管理:餐饮企业信息可通过平台输入，油烟监测参数可收集。数字城管或智慧城市平台具有跨平台数据推送功能，高效对接***多管理部门的横向联系，有效加强油烟排放管理的统一管理、指挥协调、监督考核，形成联合管理力量。各部门根据自己的职责进行现场执法和证据收集，发现自己管辖范围内的问题和其他部门的管理问题，统一发送到平台，平台根据问题的性质分配处理，处理结果在**对平台进行反馈，形成闭环管理，发现和解决问题。

2.3.餐饮油烟在线监控平台系统的具体要求:

1).全屏概览

平台可以全屏显示和适应优化；配置GIS地图，地图操作灵活，方向导航，准确标记监控点的位置和名称，查看企业的详细信息和监控信息；全屏显示界面UI可定制，显示内容可根据需要进行调整；地图点可根据监测状态域内油烟浓度划分不同的热块，突出区域，地图显示省控点周围1km和3km区域范围。

2).实时监测

平台可显示监测点位实时油烟浓度、颗粒物浓度、非甲烷总烃浓度、净化器运行状态、风机运行状态和监测仪运行状态；可根据餐饮单位营业时间，调整实时数据更新频率；支持条件筛选功能。

3).预警提醒

借助设置报警阈值APP通过平台、短信、语音提醒等方式，及时通知油烟超标隐患的餐饮单位进行自查自纠。

4).超标报警单

通过实时监控数据，一旦油烟超标，系统将根据区域和职能自动向超标商户、辖区油烟管理负责人和点执法人员发放整改任务单，落实相关责任单位**时间对油烟排放异常情况进行整改，同时生成任务单CCEP证书和CMA计量认证、派单功能可设置时间段，支持查询历史派单记录和处理记录。

5).双向信息反馈

任务单发放后，设置确认接收功能，执法人员可通过现场检查APP直接反馈执法处理，跟踪整个油烟整改过程。如果在规定的时间内没有反馈，监督表将自动生成，并同时推动上级领导。

6).信息研判

通过对餐饮单位净化器使用情况的分析，可以判断其运行情况。通过对某一区域油烟排放情况的大数据分析，可以判断该区域油烟排放趋势，便于加强监管。通过图表显示商家的排放趋势和治理，需要同时在同一页面上显示不同的图表，方便用户进行横向和纵向数据比较，包括块图、曲线图、柱图等。

7).线上巡检

内置餐饮单位净化器清洗记录、监测器维护记录、执法人员检查记录，形成清洁维护-执法检查"综合分类帐数据，选择商家可以查看三个分类帐。并设置清洁和维护提醒功能，定期提醒商家清洁净化器，维护单位维护监控器，填写电子记录上传平台。

8).统计分析

支持生成区域和具体点的油烟控制分析报告，对各区镇油烟超标进行排名，可根据条件进行筛选，实现工作同比分析和环比分析。支持异常查询，汇总所有异常信息，通过区域选择或模糊名称搜索，查询一段时间，查看异常，导出格式支持Excel。月报、季报、年报可生成区镇油烟、年报。

9).商户信息管理

建立商户一店一档，登记法人身份信息、营业执照、店铺招聘、餐饮地址、经营面积、员工规模、炉灶数量、出口照片、净化器、风机处理风量等相关信息，便于后续执法的直接调用。支持同时显示实时监控数据折线图、风机净化器开启状态、商户超标事件及事件处理过程可追溯性、支持清洁、维护、检查台账、商户信息支持Excel支持格式导出、台账数据Word格式导出。

10).分级监管

支持餐饮单位红、黄、绿分级监督，未安装油烟净化装置、历史超标3次以上、多次投诉的餐饮单位纳入红牌监督，油烟排放历史记录超标，少于3次的餐饮单位纳入黄牌监督，其余纳入绿牌监督，支持Excel表格导出。

11).信息发布功能

通过平台配置信息发布模块，可以通过相关政策法规和部门工作动态APP推给餐饮单位，加强油烟治理宣传教育。

12).用户分级

根据用户浏览功能的不同，系统可分为功能用户和企业用户。职能用户分区级管理员、辖区管理员、普通管理员。并以此为基础加载不同的功能页面，并可展示该用户权限范围内所管辖企业的数据，即职能用户可拥有所有权限，浏览辖区所有企业数据。企业用户只有用户权限，只能浏览自己的数据，填写清洁记录，确保数据的隐私、可控性和安全性。

13).多平台操作

例如，提供多个平台PC端、移动端（APP、小程序APP适当简化功能，支持不同操作系统的手机随时随地查看实时监控数据，查看历史超标企业数量和情况列表，支持实时填写和报告任务表处理信息。

14).信息高度相关

它可以实现无限的相关性。查询信息可以一键到底，无需返回上级菜单。例如，所有涉及商户的信息都可以通过全屏地图点查询，包括法人基本信息、商户基本信息、监控数据、清洁维护台账、执法检查记录等。

15).预留功能

平台根据实际工作需要和功能划分，预留厨房垃圾收运、预调查、生活污水、明亮厨房炉灶、视频监控、实时大气质量、燃气检查等功能，开放功能运行。

2.5.餐饮油烟在线监控(控制)终端功能的具体要求:

在线油烟监控系统必须满足在线油烟监控、数据采集、处理和传输的需要。在线油烟监测系统由油烟监测主机和油烟监测探头组成。集成油烟监测主机GPRS/4G无线通信模块，实时在线，自动报告。油烟监测主机配有连接探头的油烟监测探头专用接口。油烟监测主机通过控制探头采集油烟原始数据，读取探头采集的原始信号，进行数据分析和监控。

3.1 油烟监测仪现场安装实施示意图

3.2 配置1：Acrelcloud-3500餐饮油烟监测云平台，实现餐饮行业油烟、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物、颗粒物NMHC以及风扇和净化器的电流数据 24 实时采集和监控小时。

序号	Acrelcloud-3500餐饮油烟监测云平台主要功能
1	实现油烟、颗粒物、餐饮业NMHC以及风扇和净化器的电流数据 24 实时采集和监控小时，默认采集频率为5分钟，可配置。采集数据项应至少包括具体的参数数据项及其相应的时间点。
2	系统平台可生成相应的企业超标分析报告和用户分析报告。
3	该平台可以通过多种方式分析和判断设备的运行状态，并应能够接入其他传感器进行判断。
4	支持温/湿度，气压，气体流速等数据接入。
5	设备清洗、维护：对所监测的设备的滤芯定制相关的维护、清洗计划，设立对应的监察负责人，维护对应的安装时间，*近清洗时间和下次清洗时间等。
6	系统对运维清洗时间进行***统计，展示在首页，提醒用户定期清洗维护监测仪。
7	异常数据主动申报：主要提供企业已知或是无法避免的异常情况发生后，主动上报对产生原因和采取措施，申报含情况说明、现场图片等资料。
8	异常报警可按照行政区域分级分类别统计，提供相关查询功能。
14	对于告警信息，平台应支持短信、APP推送、邮件发送、语音电话告警等方式实时推送，网页上会产生循环语音播报，并在后台形成相关统计汇总数据，备用户溯源查询；报警能够设置分级分时提醒；支持接入其他硬件设备（涉及二次开发）
15	支持统计企业监测点位净化设施运行时长，包括在线、离线时长，净化器、风机开启时长统计等，以曲线或图表形式直观展示
16	能够査看*近24小时内的污染物排放折线图，对比展示同时刻的净化器和风机的开启状况，支持折线图的放大及收缩展示；结合工艺流程图，查看净化器、风机的运行工况
17	企业内部油烟管控： 安装的油烟监控设备应能同时向企业提供超标分析、报装方式等功能，可以查询监控点实时数据、小时数据、日数据、月数据等事件类数据。（数据应包含正常和异常数据），其中应该包含： Ø 超标企业分析 统计不同种类告警的企业数量，企业隐患排名，分析各企业占比，可实现对一定时间段、不同监测指标、不同报警类型的超标企业 查询及统计，如累计超标次数、累计超标时长等 Ø 在线时长分析 统计企业监测点位净化设施运行时长，包括在线、离线时长，净化器、风机开启时长统计等，以曲线或图表形式直观展示 Ø 统计 统计分析油烟、颗粒物、非甲烷总烃的平均值 Ø 企业油烟等数据监控 可查询企业/行业的日油烟等数据。 Ø 单一企业的年、月、日的油烟、颗粒物、非甲烷总烃等各数据统计表，支持导出； Ø 同类型（行业）企业的日、月、年的各环节企业超标统计表； Ø 自定义选择单个或多个企业的各类统计分析报表，支持导出； Ø 自定义选择单个或多个企业的报警明细和汇总表，支持导出； Ø 能够査看*近24小时内的污染物排放折线图，对比展示同时刻的净化器和风机的开启状况，支持折线图的放大及收缩展示

3.3 配置2：ACY100-Z4H1-4G型油烟浓度在线监控仪+AKH-0.66 K-Φ10 60A/20mA 0.5级 10Ω电流互感器，主要用于监测餐饮单位排放的油烟等污染物的实时浓度及油烟净化器和风机的运行电流。

1) ACY100-Z4H1-4G型油烟浓度在线监控仪：

1、激光散射原理：可连续采集并计算单位体积内空气中不同粒径的油烟浓度分布，进而换算成质量浓度；

2、抽气式采样方式：均匀的采样油烟，保证测量稳定性；

3、测量数据准确：零点漂移不超过±0.13mg/m3，准确度相对误差应不超过±8%，线性误差不超过≤6%，重复性1%，相关系数0.998；

4、丰富的模拟量测量：支持4路交流电流测量，可以监测风机和油烟净化器的运行电流；另外支持4路0-20mA模拟量输入，可以扩展接入其他传感器；

5、开关量输出输入：支持4路开关量输入，检测风机和净化器的开关状态；支持2路开关量输出，可以强制打开净化器；

6、数字接口：支持4路RS485；

7、数据导出：支持U盘导出历史数据；

8、支持远程对监控仪设置服务器地址和端口、上传报文间隔、HJ212-2017协议参数（包括设备标识MN，系统编码ST、污染物编码因子等）、APN参数、告警阈值等参数；

9、大量数据存储：主控板可以存储1年的油烟、颗粒物和非甲烷总烃的浓度数据，存储时间间隔1分钟；

10、远程升级：油烟监控仪可通过远程升级程序，方便后期响应新的监控需求。

11、支持IP65防护等级；

ACY100-Z4H1-4G型油烟浓度在线监控仪详细技术参数
油烟监测	油烟量程	0 ~ 10mg/m3
	颗粒物量程	0 ~ 50mg/m3
	非甲烷总烃量程	0 ~ 100mg/m3
	检测原理	激光散射原理
	零点漂移	1h零点漂移不超过±0.5mg/m3
	准确度	与参比方法测定结果平均值的相对误差应不超过±20%
	线性误差	≤10%
	重复性	1%
	响应时间	1S
	多烟道测量	支持两路油烟排放烟道的污染物测量
硬件参数	模拟量	4路0~20mA(4~20mA)
	电流测量	4路交流电流测量，可测量风机和油烟净化器运行电流
	数字接口	1路IIC
	开关量输入(DI)	4路DI，干接点输入，内置电源，光电隔离
		可用于检测风机和净化器的开关状态
	开关量输出(DO)	2路DO，无源常开触点，2A/30VDC或2A/250VAC
		可用于强制打开净化器
	RS485接口	2路RS485接口
		半双工、光电隔离、Modbus-RTU协议
	显示屏	4.3寸/7寸触摸屏选配
	指示灯	1个电源指示灯，1个工作指示灯
数据管理	数据查看	触摸屏查看实时数据或1分钟、5分钟、10分钟、1小时、日报表、月报表等历史数据查询
	数据存储	可存储1年的油烟、颗粒物和非甲烷总烃浓度数据
	数据导出	支持U盘导出历史数据，导出excel格式
	断点续传	支持连接断开恢复后的数据续传功能
	状态上报	支持上报实时状态报文
	数据加密	支持AES加密
无线传输	传输协议	HJ212-2017、MQTT
	上传间隔	监控仪支持设置数据上传间隔，可15秒上传一次超标数据
	协议栈	TCP/IP
	通信链路	全网通模块，支持GPRS/3G/4G数据传输
	天线接口	SMA接口
防护等级		IP65
工作环境	温度范围	-20℃ ~ +55℃
	湿度范围	10%RH ~ 90%RH
	海拔	＜2000m
工作电源	供电范围	AC85~265V，50/60Hz
	功耗	＜10W
重量		5.3kg

2) AKH-0.66 K-Φ10 60A/20mA 0.5级 10Ω电流互感器：

产品外形美观，安装、接线方便，输出为0-20mA电流信号，具有体积小、精度高、带载能力强、安装方便等优点。

AKH-0.66 K-Φ10电流互感器详细技术参数
型号	额定电流比	准确度等级	穿心匝数	穿孔尺寸	耐压
		0.5级
AKH-0.66 K-Φ10	60A/20mA	10	1	10	3kV

6 结语

餐饮业排放的大气污染物是食材、食用油和调料在烹饪、加工过程中排放出来的油脂、有机质及其加热分解或裂解产物组成的气、固、液三相混合物。餐饮业大气污染物对大气复合型污染的贡献是多方面的。通过对餐饮排放油烟等污染物的监测，可以实时获取油烟等污染物排放浓度，及时发现超标情况并监督餐饮单位进行整改。

鉴于餐饮污染源是否稳定达标排放与其油烟颗粒物等气体的排放、气体净化设施运行情况密切相关。在油烟等污染物监测的基础上，通过对风机和油烟净化器的开关状态和运行电流进行监测，进一步监控在厨房开始生产作业排放油烟时风机和油烟净化器是否正常开启以及开启后的运行状态是否正常，是否处于正常运行的数据区间，进而判断风机和油烟净化器是否需要检修维护，避免由于风机和油烟净化器本身的设备故障导致油烟超标排放，杜绝餐饮单位正常开启风机和油烟净化器后仍然产生油烟超标的可能。

参考文献

[1] AcrelCloud-3500餐饮油烟监测云平台. 2020.05版

[2] 智能电网用户端电力监控/电能管理/电气安全 产品报价手册 2021.01版