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餐饮行业油烟监控管理系统设计与应用

更新日期:2020-10-14   浏览量:18

霍丽丽

安科瑞电气股份有限公司  上海嘉定  201801

摘 要餐饮油烟污染问题已经成为城市环境污染的重要污染源,本研究的油烟在线监测数据管理信息系统是油烟在线监测数据采集仪的配套软件,用于展现现场端数据采集仪采集的数据,对数据采集仪进行远程控制,以及数据采集仪采集的相关数据进行统计分析和报表生成等功能,并做到对油烟排放超标数据实时预警,通过信息化系统建设实现远程油烟监测,解决分散的餐馆油烟监测问题,提高油烟排放监管效率。

关键词:油烟监测;环境污染;信息系统

 

0 引言

随着人民生活水平的不断提高,餐饮行业得到了快速的发展餐饮油烟污染问题日趋严重油烟污染扰民已成为居民投诉的热点问题由于餐饮企业数量多分布广管理水平参差不齐给环保部门的管理带来很大的困难环保部门无法及时有效地进行监管工作导致部分餐饮企业为节约成本不进过标准的油烟净化处理就直接排放部分餐饮企业甚至没有安装油烟净化处理设备对居住环境危害很大严重影响了人们的生活和健康借助信息技术物联网技术的应用环境监测技术自动化越来越普及早的环境监测技术出现在20世纪40年代工业比较发达的国家20世纪80年代发达国家已经在大气污染水污染等方面建立了实时环境监测系统

而我国对餐饮油烟污染的环境监测,大多数还停留在手工监测阶段时间覆盖率低监测范围小难以反映较大区域内城市环境污染的连续状况人工监测也很难做到实时监

实时超标报警无人值守等要求从而导致油烟监测形同虚设油烟污染严重

 

1 餐饮油烟污染的危害

油烟污染是空气污染的重要的组成部分伴随着我国城市化程度越来越高,餐饮服务业越来越发达饭馆集体食堂遍地油烟排放量很大严重影响了人们的身体健康及居住环境

饮食业油烟是大气中挥发性有机物(VOCS)和PM10(颗粒小于 10μ m的可吸入颗粒物的主要来源之一在致肺癌因素中烹调油烟是仅次于深度吸烟烟雾到达呼吸道

深部的危险因素油烟的强渗透性及黏性对周围环境包括人群建筑物等受体的影响很大据研究表明饮食业油烟是都市中仅次于汽车尾气的大气污染源

针对餐饮行业的油烟污染问题国家环保部严令要求全国各省自治区直辖市环境保护局和环境保护重点城市环境保护局将油烟污染问题列入正常环境管理工作范围严格禁止油烟污染源的无组织排放无通风设备和净化装置的要强制安装通风设施和净化装置排放标准要符合饮食业油烟排放标准试行)》(GB18483-2001),允许排放浓度不得超过 2.0mg/m3。

为解决餐饮油烟污染所带来的一系列问题实现对餐饮企业的长效管理设计一套与油烟处理与数据采集相配套的信息管理系统对餐饮企业油烟的达标排放情况以及净化设备的工作情况进行全天候的实时监测具有重要意义

 

2 油烟监控信息管理系统设计

平台构建主要向系统管理员环保管理部门企业用户提供一个监控信息管理平台系统管理员负责系统的管理与维护,可以对系统进行数据的增查等管理操作环保管理部门主要进行数据查看企业用户查看本企业数据并对本企业数据进行管理和修改通过数据采集仪实时收集油烟排放数据通讯服务器将数据及时存储到数据库然后由油烟监控系统展示平台进行展示并进行数据管理

2.1 油烟监控系统的整体解决方案

油烟在线监控系统主要由现场数据采集仪端和后台软件系统两部分组成系统结构图如图 所示

图 1 系统总体结构图

每个监测点安装一台数据采集仪,数据采集仪与油烟传感器风机和净化器物理连接实时监测油烟浓度风机和净化器的运行状态数据采集仪通过无线 GPRS 网络接入互联网将采集到的各类数据传输至通讯服务器

服务器端包含了三种类型的服务器通讯服务器、Web服务器和数据库服务器通讯服务器负责与数据采集仪进行TCP 即时通信接收数据采集仪上传的数据报文经过解析处理将数据存储至数据库服务器同时通讯服务器定时扫描数据库服务器中的指定表检查是否有数据或指令需要发送至数据采集仪

Web服务器从数据库服务器中提取已存储的数据按照不同的功能划分对数据库中数据进行统计分析将数据结果展现在网络平台上。Web服务器也可以通过向数据库服务器中的指定表中写入符合规则的数据报文来实现向数据采集仪发送数据或指令

数据库服务器存储系统中的基础信息监测数据和配置信息是通讯服务器和 Web 服务器交互的桥梁

2.2 油烟监控信息管理系统的主要功能

软件系统功能主要分为实时地图数据展示设备控制统计分析报警记录后台管理等功能如图 所示餐饮企业是监控系统中的基本组成单位也是环保部门的基本监管对象

    

图 2 软件系统整体结构图

实时地图主要利用百度地图开放的 API 实现企业即时定位并根据开放的 API 实现气泡标注完成企业在地图的定位当点击气泡的时候出现弹出窗口在弹出框显示即时查询的该企业的油烟监测数据该数据主要以该企业的排口信息为主

数据展示显示监测数据主要包含以下内容企业编号企业名称排口名称油烟浓度风机状态净化器状态清洁度今日联动率昨日联动率监测时间和数据采集仪通讯状态等实时及历史情况其中油烟浓度按等级划分为正常临界超标和严重超标每种等级对应一个浓度值范围清洁度同样按等级划分为清洁较脏和太脏每种等级对应一个清洁度范围数据采集仪通讯状态根据数据采集仪的活动时间进行判断超过N秒未进行任何活动即认为数据采集仪离线

统计分析按分钟数据小时数据日数据月数据年数据分别进行统计分析且分别按照曲线图柱状图和表格数据三种形式显示统计结果

系统后台管理功能主要实现企业管理设备管理配置管理反向控制和报表管理功能如图 所示企业管理功能主要实现企业信息浏览企业信息管理以及与企业相关的设备管理等功能设备管理主要实现设备信息浏览设备信息管理等功能配置管理主要短信用户通道等信息的配置管理报表处理主要是对已经存在的数据按照要求实时生成报表以提供直观分析依据

        

图 3 后台管理功能

反向控制主要是通过软件系统来实现数采仪设备的远程控制,用户按照数采仪设备的指令集要求将指令提交给Web 服务器,Web 服务器负责将需要发送的指令提交给数据库服务器中的指定数据表,通讯服务器负责发送指令并处理指令执行结果指令执行结果由通讯服务器提交给数据库服务器,Web 服务器再通过数据库服务器获取指令执行结果情况以便用户及时查询数采仪设备指令执行情况反向控制只提供数据采集仪参数远程配置功能远程配置流程如下

(1)Web 服务器获取用户提交的指令以文本的形式提交至数据库服务器的指定数据表中

(2)通讯服务器通过数据库服务器指定的指令数据表获取该指令下发至数据采集仪

(3)数据采集仪获取指令后执行指令并上传配置信息至通讯服务器

(4)通讯服务器将数采仪反馈的配置信息解析后保存在数据库服务器指定数据表中

(5)Web 服务器读取数据库服务器数据表中保存的配置信息以 Web 用户界面的形式展示给用户用户通过该界面及时查询数采仪指令执行情况以及更改指令

(6)用户修改指令完毕后,Web 服务器将修改后的配置信息提交给数据库服务器并替换原先的指令数据

(7)通讯程序获取配置信息替换指令将修改后的配置信息下发至数据采集仪数据采集仪成功处理后返回执行结果给通讯服务器

(8)通讯服务器将操作结果保存在数据库服务器中,Web 服务器可实时获取指令执行结果整个流程完成

2.3 用户角色管理

系统管理员可以使用系统任何功能

系统操作员日常浏览操作

企业用户仅可查看本企业的相关信息

用户角色管理允许查看的企业可进行配置管理是否允许接收短消息报警使用用户管理功能的权限使用基础信息管理的权限

短消息报警户管理功能实现用户的添加修改和删除用户与企业关联关系的添加修改和删除

企业和排口信息管理功能实现企业基础信息的添加修改和删除等功能;实现排口信息的添加修改和删除等功能

企业查询能够进行企业的模糊查询实现按照企业所属行政区街道或道路进行企业的筛选功能

数据采集仪和通道信息实现数据采集仪的添加修改和删除等功能实现通道配置的添加修改和删除等功能

 

3 安科瑞AcrelCloud3500餐饮油烟监测云平台

为了弥补现存餐饮行业在烟油监测上的漏洞,同时便利监管部门的监察,安科瑞油烟监测云平台应运而生。油烟监测模块通过2G/4G与云端平台进行通信和数据交互,系统能够对企业餐饮设备的开机状态、运行状态进行监控;实现开机率监测,净化效率监测,设施停运告警,待清洗告警,异常告警等功能;对采集数据进行统计分析、排名等统计功能;较之传统的静电监测方案,更具安全性和实效性。平台预留与其他应用系统、设备交互对接接口,具有很好的扩展性及融合性

3.1平台结构

平台GIS地图采集餐饮油烟处理设备运行状态和油烟排放的浓度数据,自动对超标排放及异常企业进行提示预警,监管部门可迅速进行处理,督促餐饮企业整改设备,并定期清洗、维护,实现减排环保,不扰民等目的。现场安装监测终端,持续监测油烟净化器的工作状态,包括设备运行的电流、电压、功率、耗电量等等,同时结合排烟口的挥发性物质、颗粒物浓度等进行对比分析,一旦排放超标,系统会发出异常信号。

■ 油烟监测设备用来监测油烟、颗粒物、NmHc等数据

■ 净化器和风机配合对油烟进行净化处理,同时对净化设备的电流、电压进行监测

■ 设备通过4G网络将采集的数据上传至远程云端服务器

3.2 平台主要功能

(一)在线监测

对油烟排污数据的监测,包括油烟排放浓度,颗粒物,NmHc等数值采集监测;同时对监控风机和净化器的启停状态、运行数据进行监测。

  (二)告警数据监测

  系统根据采集的油烟数值大小,产生对应的排放超标告警;对净化器的运行数据分析,上传净化设备对应的运行、停机、故障等告警事件。

   (三)数据分析

运行时长分析,离线分析;告警占比、排名分析;历史数据统计等。

  (四)隐患管理

系统对采集的告警数据分析,产生对应的隐患记录,派发、处理隐患,及时处理告警,形成闭环

(五)统计分析

包括时长分析、超标分析、历史数据、分析报告等模块

(六)基础数据维护

个人信息、权限维护,企业信息录入,对应测点信息录入等

(七)数据服务

数据采集,短信提醒,数据存储和解析

3.3油烟监测主机

油烟监控主机是现场的管理设备,实时采集油烟浓度探测器和工况传感器的信号,进行数据处理,通过有线或无线网络通讯将数据传输到服务器平台。同时,对本地数据进行存储,监控现场设备状态,提供人机操作界面。

具体技术参数如下:


3.4 设备选型方案

 

注:双探头适合双排烟通道的场合,每路探头监测1路排烟通道。

4 工程应用价值

油烟污染是空气污染重要的组成部分随着我国城市化程度越来越高餐饮服务业越来越发达饭馆集体食堂遍地油烟排放量很大严重影响了人们身体健康及居住环境

为了对餐饮行业的油烟排放进行监管国家已经出台了一些政策法规和技术标准根据这些法规和标准这些年已经有一些方法在实际中得到了应用如使用油烟净化系统以及对油烟净化系统进行监控为了能对油烟排放情况进行实时监控需要安装数据采集和通信装置通过本应用系统对其进行实时管理通过对监测点实时监测油烟排放数据以便及时要求监测点及时整改油烟排放方案净化空气改善人们的居住环境通过该系统的应用可以节约环境治理的人力成本提高监测及治理效率

 

【参考文献】

[1] 高俊敏,李百战,金振星. 重庆市油烟污染现状调查及原因分析和防治对策[J],重庆建筑大学学报,2008(1):83-87

[2] 卜言彬,薛雁丹,曹海燕. 油烟监控信息管理系统设计研究

[3] 安科瑞AcrelCloud-3500餐饮油烟监测云平台.2020.05

 

作者简介:霍丽丽,女,现任安科瑞电气股份有限公司,主要从事餐饮油烟监测的研发与应用。

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