摘要：城市餐飲業(yè)油煙污染成了困擾主要城市環(huán)境保護(hù)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(shí)行在線監(jiān)測，可以對未來 監(jiān)管部門提供有效、實(shí)用、先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，可以實(shí)時、快捷、廣域的進(jìn)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(shí)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。

關(guān)鍵詞：油煙污染；在線監(jiān)控系統(tǒng)；飲食業(yè)油煙
 
0引言
隨著社會經(jīng)濟(jì)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(shí)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(shí)現(xiàn)實(shí)時在線監(jiān)控，并將監(jiān)控數(shù)據(jù)實(shí)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(shí)現(xiàn)實(shí)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(jī)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(jìn)行信息發(fā)布及互換：也可進(jìn)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(diǎn) 。
 
1 我國飲食業(yè)油煙污染的現(xiàn)狀及成因
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(jī)質(zhì)及熱氧化和熱裂解 產(chǎn)生的混合物，就目來說，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(diǎn)和難點(diǎn)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(jī)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(qiáng)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(jī)率，降低免疫力
對于長期與油煙接觸的人群進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其外周血淋巴細(xì)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(xì)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(qiáng)。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?yàn)橹袊越佑|的油煙比較多，也因此患肺癌機(jī)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(xì)胞(BEAS。2B細(xì)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(jì)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(xì)粒子中有機(jī)組分的來源及貢獻(xiàn)進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，餐飲油煙排放的有機(jī)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(jī)氣溶膠中主要組成部分，控制這類排放源對降低北京氣細(xì)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長，并容易進(jìn)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(shí)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，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。者從研究污染物產(chǎn)生機(jī)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(jìn)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(jī)制，因?yàn)轱嬍承袠I(yè)油煙污染等生活環(huán)境污染問題具有很強(qiáng)的社會性。涉及到的管理部門可 能包括有、、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(jī)制，不能形成合力。近年來雖然我國已加強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)“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(shí)，但是，問題還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有得到*改善。
為了切實(shí)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(yùn)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(dá)到油煙凈化設(shè)備的高效運(yùn)行和油煙的達(dá)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(qiáng)，要以省、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(hù)的工作和生態(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(shí)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(shí)效”的發(fā)展方針，并堅持 以下原則：
2.1.1統(tǒng)一實(shí)用原則
結(jié)合當(dāng)餐飲業(yè)油煙治理工作的實(shí)際，堅持統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)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(shí)時準(zhǔn)確地反映相關(guān)企業(yè)的油煙處理和排放實(shí)況，真正地解決油煙超標(biāo)排放監(jiān)管難題，切實(shí)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(shí)時監(jiān)測等技術(shù)要求較高，一定要采取先進(jìn)可靠成熟技術(shù)，確保整個系統(tǒng)安全、可靠地運(yùn)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(jī)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(jìn)一步發(fā)展，信息量會越來越大，監(jiān)控節(jié)點(diǎn)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(qiáng)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(kuò)展應(yīng)用提供提條件。同時，要考慮操作者使用方便、靈活，人機(jī)界面友好，直觀清晰。同時，要考慮操作者使用方便、靈活，人機(jī)界面友好，直觀清晰。
因此，硬件和軟件會不斷擴(kuò)充，系統(tǒng)功能會不斷增強(qiáng)。因此這些都要求系統(tǒng)具有較強(qiáng)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(jìn)行實(shí)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(yùn)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(yùn)行情況以及濃度等數(shù)據(jù)傳送到的監(jiān)控中心，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(jìn)行統(tǒng)計分析。
 
2.2.1油煙在線監(jiān)控終端設(shè)備
實(shí)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(jī)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(jìn)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(fèi)。
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(hù)局監(jiān)控中心系統(tǒng)平臺，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程通訊，并保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。符合 《測量、控制和實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(jī)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(shí)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(diǎn) ：
(1)監(jiān)控油煙凈化設(shè)施風(fēng)機(jī)開啟狀態(tài)，確保監(jiān)控點(diǎn)風(fēng)機(jī)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(jìn)行監(jiān)控；
(3)實(shí)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(jī)物的接口；
(4)通過CDMA/GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；
(5)采用B/S模式，客戶端隨時隨地運(yùn)行新的程序，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(bǔ)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(yùn)而生。油煙監(jiān)測模塊通過2G/4G與云端平臺進(jìn)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(jī)狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；實(shí)現(xiàn)開機(jī)率監(jiān)測，凈化效率監(jiān)測，設(shè)施停運(yùn)告警，待清洗告警，異常告警等功能；對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析、等統(tǒng)計功能；較之傳統(tǒng)的靜電監(jiān)測方案，具安全性和實(shí)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(kuò)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(yùn)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(jìn)行提示預(yù)警，監(jiān)管部門可迅速進(jìn)行處理，督促餐飲企業(yè)整改設(shè)備，并定期清洗、維護(hù)，實(shí)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(yùn)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(jìn)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(jī)配合對油煙進(jìn)行凈化處理，同時對凈化設(shè)備的電流、電壓進(jìn)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(yuǎn)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(jī)和凈化器的啟停狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)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(yùn)行數(shù)據(jù)分析，上傳凈化設(shè)備對應(yīng)的運(yùn)行、停機(jī)、故障等告警事件。
　  (三)數(shù)據(jù)分析
運(yùn)行時長分析，離線分析;告警占比、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(hù)
個人信息、權(quán)限維護(hù)，企業(yè)信息錄入，對應(yīng)測點(diǎn)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(jī)
油煙監(jiān)控主機(jī)是現(xiàn)場的管理設(shè)備，實(shí)時采集油煙濃度探測器和工況傳感器的信號，進(jìn)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(jìn)行存儲，監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)，提供人機(jī)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 ，于大城市的大餐館能得到較好的強(qiáng)制安裝運(yùn)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(shí)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(shí)時性、同步性 、造價低、布點(diǎn)靈活、施工快捷等一系列勢。
 
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