劉細(xi)鳳

安科(ke)瑞電氣股(gu)份(fen)有限公(gong)司  上海嘉定  201801

摘 要(yao)：污(wu)染問題(ti)已經成為(wei)城市環境污(wu)染的重要污(wu)染源(yuan)，本(ben)研究的油(you)(you)煙(yan)(yan)在線(xian)監(jian)測數據(ju)管理信息(xi)系(xi)統是油(you)(you)煙(yan)(yan)在線(xian)監(jian)測數據(ju)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)儀(yi)(yi)的配套軟件，用(yong)于展現現場端數據(ju)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)儀(yi)(yi)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)的數據(ju)，對(dui)數據(ju)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)儀(yi)(yi)進行(xing)遠程(cheng)控制，以及數據(ju)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)儀(yi)(yi)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)的相關數據(ju)進行(xing)統計分(fen)析和報表生(sheng)成等(deng)功能(neng)，并做到對(dui)油(you)(you)煙(yan)(yan)排(pai)(pai)放超標數據(ju)實時預(yu)警，通過(guo)信息(xi)化(hua)系(xi)統建(jian)設實現遠程(cheng)油(you)(you)煙(yan)(yan)監(jian)測，解決(jue)分(fen)散的餐(can)館油(you)(you)煙(yan)(yan)監(jian)測問題(ti)，提高(gao)油(you)(you)煙(yan)(yan)排(pai)(pai)放監(jian)管效率。

關鍵詞：油煙監測；環境污染；信(xin)息系統

0 引言

隨著人民生活水平(ping)的(de)不斷(duan)提高，餐飲行業得到了快速的(de)發展，污染(ran)問題日(ri)趨(qu)嚴重，油煙污染擾民(min)已成為居民(min)投訴的熱(re)點問題。由(you)于(yu)餐飲企業數(shu)量多、分布廣、管理水平(ping)參(can)差不齊，給環保部門(men)的管理帶來(lai)很大(da)的困(kun)難，環保部門(men)無(wu)法及時有效地進行監管工(gong)作，導(dao)致部分餐飲(yin)企(qi)業為節約成本(ben)，不進(jin)過標準(zhun)的油煙凈(jing)化處理就(jiu)直接排放，部(bu)分餐(can)飲企(qi)業甚至(zhi)沒有(you)安(an)裝油煙凈化處理設備，對居(ju)住環境危害(hai)很大。嚴(yan)重影響了人們的生(sheng)活和健康。借助(zhu)信息技術、物聯網技術的應用，環境監測(ce)技術(shu)自動(dong)化越來(lai)越普及。早的環境監(jian)測技術(shu)出現在(zai)20世(shi)紀40年(nian)代工業比(bi)較發(fa)達的家(jia)。在20世紀80年代(dai)發達家已經在大(da)氣污染、水污染等(deng)方面建立(li)了(le)實(shi)時(shi)環境監測系統(tong)。

而我對污染的(de)環境監(jian)測，大多數還(huan)停留(liu)在手工監(jian)測階段(duan)，時間(jian)覆蓋率(lv)低、監測范(fan)圍(wei)小(xiao)，難以反映(ying)較(jiao)大區域內(nei)城市環境(jing)污染(ran)的連續狀況(kuang)，人(ren)工監測也很難做到實時(shi)監

測、實(shi)時(shi)超標報警、無人值守(shou)等要求(qiu)，從而(er)導致油煙監測形同虛設，油(you)煙污染嚴重。

1 污染(ran)的危害

油煙污(wu)染(ran)是空氣(qi)污(wu)染(ran)的(de)重要的(de)組(zu)成部分，伴隨著(zhu)我城(cheng)市化程度(du)越(yue)來(lai)越(yue)高，餐飲服務業越(yue)來(lai)越(yue)發達，酒店(dian)、飯館、集體(ti)食堂遍地，油煙排放量很大(da)，嚴重影響了人(ren)們的身體健康及(ji)居住環境。

飲食業油(you)煙(yan)是大(da)氣中揮發性有機物(wu)（VOCS）和PM10（顆粒小于(yu) 10μ ｍ的可(ke)吸入顆粒物(wu)）的(de)主要來源(yuan)之，在致(zhi)肺癌因(yin)素中，烹調油(you)煙(yan)是僅次于“深度吸煙”煙(yan)霧(wu)到(dao)達呼吸道

深部的危險因素。油(you)煙的(de)強滲(shen)透性(xing)及(ji)黏(nian)性(xing)對周圍環境（包(bao)括(kuo)人群、建筑物等受體(ti)）的影(ying)響(xiang)很大。據研究表明，飲食(shi)業油煙是都市中僅(jin)次(ci)于汽(qi)車尾氣(qi)的大氣(qi)污(wu)染(ran)源。

針對餐(can)飲行業的油煙(yan)污染問(wen)題，家環(huan)保部嚴令要求(qiu)全各省、市、自治區、直轄市環境(jing)保(bao)護(hu)局（廳）和環境保護重點城市環境保護局將(jiang)油(you)煙污染問題列入正常環境管理工作范(fan)圍；嚴格(ge)禁止油煙污染源的無(wu)組織排放(fang)，無通風設(she)備(bei)和(he)凈(jing)化(hua)裝(zhuang)置的要強(qiang)制(zhi)安裝(zhuang)通風設(she)施(shi)和(he)凈(jing)化(hua)裝(zhuang)置。排放(fang)標準要符合(he)《飲食業(ye)油(you)煙排放(fang)標準（試行(xing)）》（GB18483－2001），允許排放(fang)濃度不得超過 2.0mg/m3。

為解決污染所帶來的系(xi)列問題，實現對餐飲企業的管(guan)理(li)，設計套與油煙(yan)處理(li)與數據采集相配(pei)套的信(xin)息管理(li)系統，對餐飲(yin)企業油煙的達標排放情況，以及(ji)凈化設(she)備的工作情(qing)況進行全天候的實時(shi)監測具有(you)重要意(yi)義。

2 油煙監控信息(xi)管理系統設(she)計

平臺構建主(zhu)要向(xiang)系統管理員、環(huan)保管理部門(men)、企業(ye)用戶提(ti)供個監控信息管(guan)理平臺。系統管(guan)理(li)(li)員負責系統的管(guan)理(li)(li)與(yu)維護，可以對系統進行數(shu)據的增、刪、改、查等管理操作，環保管理部門(men)主要進行數據(ju)查看，企業用戶查(cha)看本(ben)企業數據(ju)并(bing)對本(ben)企業數據(ju)進行管理和(he)修改。通過數據采集儀實時收集油煙(yan)排放數據，通(tong)訊服務器將數(shu)據及時存儲到(dao)數(shu)據庫，然后(hou)由油(you)煙(yan)監控系統展示(shi)(shi)平臺進行展示(shi)(shi)，并進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)管理(li)。

2.1 油煙(yan)監控(kong)系統的整體解決方(fang)案

油煙在線監控系(xi)統主要由現場數(shu)據(ju)采集(ji)儀端和后(hou)臺軟件(jian)系(xi)統兩部分組成，系統結構(gou)圖如圖 1 所示。

圖(tu)(tu) 1 系統總體結構圖(tu)(tu)

每(mei)個監測(ce)點安裝臺數據采(cai)集(ji)儀(yi)，數據采(cai)集(ji)儀(yi)與油煙傳感(gan)器、風機和凈化器(qi)物(wu)理連接，實時監測油煙濃度、風機和(he)凈化器的運行狀態。數據采集儀通(tong)過(guo)無線 GPRS 網絡接入互聯網，將采集到的各類數據(ju)傳輸至通(tong)訊服(fu)務器。

服務器端包含了三種類(lei)型的服務器：通訊服(fu)務器(qi)、Web服務器和數據庫服務器。通(tong)訊(xun)服務器負責與數(shu)據采集儀進(jin)行(xing)TCP 即時(shi)通(tong)信，接收數據(ju)采集(ji)儀上傳的數據(ju)報文，經過解析處理，將數(shu)據存儲至數(shu)據庫(ku)服務器。同時，通訊服務器定時掃(sao)描數(shu)據(ju)庫(ku)服務器中的表，檢(jian)查是否有數(shu)據(ju)或指令需(xu)要發(fa)送(song)至數(shu)據(ju)采集儀。

Web服務器(qi)從數據庫服務器(qi)中提(ti)取已(yi)存儲的數據，按照不同的(de)功能劃分，對數據庫中數據進(jin)行統(tong)計分析，將數據結果展現在網絡平臺上。Web服(fu)務器(qi)也可以(yi)通過向數據庫服(fu)務器(qi)中的表中寫入符(fu)合規(gui)則的數據報文，來實現向(xiang)數據采集儀發送數據或指(zhi)令。

數據(ju)庫服務器(qi)存儲系統中的基礎信息、監(jian)測(ce)數(shu)據和配(pei)置信息，是通訊服務器和 Web 服務器交互(hu)的橋梁。

2.2 油煙監控信息(xi)管理系(xi)統的主要功(gong)能

軟件系統功能主(zhu)要分為：實時(shi)地圖、數據展(zhan)示(shi)、設備控制(zhi)、統計分(fen)析、報警記錄、后臺管理等功(gong)能，如圖 2 所示。餐飲企業是監控(kong)系統中的基(ji)本組成單位，也是環保部門的基本(ben)監管對象。

圖 2 軟件系統整體結構圖

實(shi)時地圖(tu)主(zhu)要利用(yong)baidu地圖(tu)開放的 API 實(shi)現企業即(ji)時定位(wei)，并根據開放(fang)的 API 實(shi)現氣泡標(biao)注(zhu)，完成企業在地圖的定(ding)位，當點(dian)擊氣泡的時候出(chu)現彈出(chu)窗口，在彈出(chu)框顯示(shi)即時查詢的(de)該(gai)企(qi)業的(de)油煙(yan)監測數據。該數(shu)據主要(yao)以該企業的排口(kou)信息為主。

數(shu)據(ju)展示顯示監測數(shu)據(ju)，主要包含以(yi)下內(nei)容：企業編號(hao)、企業名稱(cheng)、排口(kou)名稱(cheng)、油(you)煙濃度(du)、風機(ji)狀態、凈化器狀態、清潔度(du)、今日(ri)聯動率、昨日聯動率、監測時(shi)間(jian)和數據采集(ji)儀通訊狀態等實時(shi)及歷(li)史情況(kuang)；其中(zhong)油煙濃(nong)度按等級劃(hua)分(fen)為正(zheng)常、臨界、超(chao)標和(he)嚴重超(chao)標，每種等級(ji)對應個濃(nong)度值(zhi)范圍；清潔(jie)度同(tong)樣(yang)按(an)等級劃分為清潔(jie)、較臟和太臟，每種(zhong)等級(ji)對應個清潔度范圍；數據采(cai)(cai)集儀通訊(xun)狀態根據數據采(cai)(cai)集儀的(de)活動時間進(jin)行判斷，超(chao)過(guo)N秒未進行(xing)任(ren)何(he)活(huo)動即認(ren)為數(shu)據采集(ji)儀離線。

統計分析按分鐘數(shu)據(ju)、小時數據、日數據、月數據、年數(shu)據分別進(jin)行統計(ji)分析，且分別按照曲線(xian)圖、柱狀圖和表格數據三種形式顯(xian)示統計結果(guo)。

系統(tong)后臺管(guan)(guan)理(li)功能主要實(shi)現(xian)企業管(guan)(guan)理(li)、設備管理、配置(zhi)管理、反向控(kong)制和報表管理功(gong)能，如圖 3 所示(shi)。企(qi)業(ye)管理功能(neng)主(zhu)要實現企(qi)業(ye)信息瀏(liu)覽、企(qi)(qi)業信(xin)息管理以及(ji)與企(qi)(qi)業相關(guan)的設備管理等(deng)功能；設(she)備管理主要實現設(she)備信息瀏(liu)覽(lan)、設備信息管理等功(gong)能；配置管理主(zhu)要短信、用(yong)戶、通(tong)道(dao)等信(xin)息的配(pei)置管(guan)理(li)，報(bao)表處理主要是對已(yi)經存在的數據按照(zhao)要求實(shi)時生成報(bao)表，以提供直觀(guan)分析依(yi)據(ju)。

圖 3 后臺(tai)管理功能(neng)

反向控制主要是通(tong)過軟件系(xi)統來實現數(shu)采(cai)儀(yi)設備(bei)的(de)遠程控制，用(yong)戶按照數(shu)采(cai)儀(yi)設備(bei)的(de)指令(ling)集(ji)要求將(jiang)指令(ling)提(ti)交給Web 服務器，Web 服務器負責將需要發送(song)的(de)指令提(ti)交給數據庫(ku)服務器中的(de)數據表，通(tong)訊服務器負責發送(song)指令并處理(li)指令執(zhi)行結(jie)果，指令執行(xing)結果由通訊服務器提交給數據(ju)庫服務器，Web 服務器再通過數據庫服務器獲取指令執(zhi)行結(jie)果情況，以便用(yong)戶及時(shi)查詢數采儀(yi)設備指令執行(xing)情況。反(fan)向控制(zhi)只提供數據(ju)采集儀參數遠程配置(zhi)功(gong)能，遠(yuan)程(cheng)配置流程(cheng)如下：

（1）Web 服務(wu)器獲取用戶提交的指令以文本的形式提交至(zhi)數(shu)據庫服務(wu)器的數(shu)據表中；

（2）通訊服務器(qi)通過數(shu)據庫(ku)服務器(qi)的指(zhi)令(ling)(ling)數(shu)據表獲取該指(zhi)令(ling)(ling)，下發至數(shu)據采集儀；

（3）數(shu)據(ju)采(cai)集儀獲取指令后執行指令并上傳配置信息至通訊服務(wu)器；

（4）通訊服務器將(jiang)數(shu)采儀反(fan)饋的配置(zhi)信(xin)息解析后保(bao)存(cun)在數(shu)據庫(ku)服務器數(shu)據表中；

（5）Web 服務器(qi)(qi)讀取數(shu)據庫服務器(qi)(qi)數(shu)據表中保存的配置(zhi)信息，以(yi) Web 用戶界(jie)面的形式(shi)展示給用戶，用戶通(tong)過該(gai)界面及時(shi)查詢數采儀指令執行情(qing)況以及更改指令；

（6）用(yong)戶修改指令完畢后，Web 服務(wu)器將修改后(hou)的(de)配置信(xin)息提(ti)交給數據庫(ku)服務(wu)器并(bing)替(ti)換原先的(de)指令數據；

（7）通訊程序獲取配置(zhi)信息替換指令，將修改后的配置信息下發(fa)至數據(ju)采(cai)集儀，數(shu)據采集儀成功處理后(hou)，返回執行結果給通訊服務器(qi)；

（8）通訊(xun)服務(wu)器將(jiang)操作結(jie)果保存在數據庫服務(wu)器中，Web 服務(wu)器(qi)可實時獲取(qu)指令執行結(jie)果，整(zheng)個流程完成。

2.3 用(yong)戶角色(se)管(guan)理

系統管理員：可以使(shi)用系統任(ren)何功(gong)能。

系統操作(zuo)員：日常瀏覽操作。

企業用(yong)戶：僅可查看本企業的相關信息。

用戶角(jiao)色管理：允許查看的企(qi)業可進行配置管理；是否允(yun)許(xu)接收短消息報警；使用(yong)用(yong)戶管(guan)理(li)功能的權(quan)限；使用基礎(chu)信息管理的權限。

短(duan)消息報警yong戶管理功能：實(shi)現用(yong)戶的添加、修改和刪(shan)除；用戶與企(qi)業關(guan)聯關(guan)系的添(tian)加、修改(gai)和刪(shan)除。

企(qi)業(ye)和排口信息管理功能：實現企業基礎信息的(de)添加(jia)、修改和刪(shan)除(chu)等(deng)功(gong)能(neng)；實現排口信息(xi)的添加、修改和刪除等(deng)功能。

企(qi)業查詢：能夠進行(xing)企(qi)業的模糊(hu)查(cha)詢，實(shi)現按照企(qi)業所屬行政區、街道或道路進行企業的篩選(xuan)功能。

數據(ju)采集儀(yi)和通道(dao)信息：實(shi)現數據采集儀的(de)添(tian)加(jia)、修改和刪除等功能；實現通道配置的添加(jia)、修(xiu)改和刪除等(deng)功能。

3 安科瑞AcrelCloud3500監測云平(ping)臺

為(wei)了彌補(bu)現存餐飲(yin)行業在煙油監測(ce)上(shang)的漏(lou)洞，同時(shi)便利監管部門的監察(cha)，安科瑞油煙監測(ce)云(yun)平(ping)臺(tai)應運而(er)生(sheng)。油煙監測(ce)模塊通過(guo)2G/4G與云(yun)端平(ping)臺(tai)進(jin)行通信和數據(ju)交(jiao)互，系統(tong)能夠對(dui)企業餐飲(yin)設備的開機狀態、運行狀態進(jin)行監控；實(shi)現開機率監測(ce)，凈(jing)化(hua)效率監測(ce)，設施停運告(gao)警(jing)，待清(qing)洗告(gao)警(jing)，異常告(gao)警(jing)等(deng)(deng)功能；對(dui)采集數據(ju)進(jin)行統(tong)計分析(xi)、前等(deng)(deng)統(tong)計功能；較之傳統(tong)的靜電(dian)監測(ce)方案(an)，更具性(xing)和實(shi)效性(xing)。平(ping)臺(tai)預留與其他應用(yong)系統(tong)、設備交(jiao)互對(dui)接(jie)接(jie)口，具有很好的擴展性(xing)及融合(he)性(xing)。

3.1平臺結構

平臺GIS地(di)圖采集處理設備運(yun)行狀態和油煙排(pai)放(fang)(fang)的(de)(de)濃度數據(ju)，自動對超標排(pai)放(fang)(fang)及異(yi)常企業進行提示預(yu)警，監(jian)(jian)管部門可迅速進行處理，督促(cu)餐飲企業整改(gai)設備，并定期清洗、維(wei)護(hu)，實現減排(pai)環(huan)保，不擾民等(deng)目的(de)(de)。現場安裝監(jian)(jian)測終端，持(chi)續監(jian)(jian)測油煙凈化器的(de)(de)工作狀態，包括設備運(yun)行的(de)(de)電(dian)流、電(dian)壓(ya)、功率、耗(hao)電(dian)量等(deng)等(deng)，同時結合排(pai)煙口(kou)的(de)(de)揮(hui)發(fa)性(xing)物(wu)質、顆粒物(wu)濃度等(deng)進行對比分析，旦排(pai)放(fang)(fang)超標，系統會發(fa)出異(yi)常信號。

■ 油煙(yan)監(jian)測設備用來(lai)監(jian)測油煙(yan)、顆(ke)粒物(wu)、NmHc等數(shu)據

■ 凈(jing)化(hua)器(qi)和(he)風機配合(he)對(dui)油煙進(jin)行凈(jing)化(hua)處理，同時對(dui)凈(jing)化(hua)設(she)備的電流(liu)、電壓進(jin)行監(jian)測

■ 設備通過(guo)4G網絡將采集(ji)的數據(ju)上傳(chuan)至遠程云端服務器(qi)

3.2 平(ping)臺主要功能(neng)

()在(zai)線監測(ce)

對油煙(yan)排污數(shu)據的監(jian)測(ce)，包括油煙(yan)排放濃(nong)度(du)，顆粒物，NmHc等數(shu)值采集監(jian)測(ce);同時對監(jian)控風機和凈化器的啟(qi)停(ting)狀(zhuang)態、運(yun)行數(shu)據進行監(jian)測(ce)。

　　(二)告警數(shu)據監測

　　系統根據采(cai)集的(de)(de)(de)油(you)煙(yan)數值大小，產(chan)生對應的(de)(de)(de)排(pai)放超標告警;對凈(jing)化(hua)器的(de)(de)(de)運行數據分析，上傳(chuan)凈(jing)化(hua)設(she)備對應的(de)(de)(de)運行、停機(ji)、故障(zhang)等(deng)告警事(shi)件。

　  (三)數據(ju)分(fen)析

運行時長分析(xi)，離線分析(xi);告(gao)警占比、前分析(xi);歷史(shi)數據統計等。

　　(四)隱患管理

系(xi)統對(dui)采集(ji)的(de)告警(jing)數據分析，產生對(dui)應的(de)隱患記錄(lu)，派(pai)發、處理隱患，及時處理告警(jing)，形成閉(bi)環(huan)

(五)統計分析

包括時長分析、超(chao)標(biao)分析、歷史數(shu)據、分析報告等模塊

(六)基礎數據維護

個人信(xin)(xin)息(xi)、權限維(wei)護，企業信(xin)(xin)息(xi)錄入(ru)，對應測點信(xin)(xin)息(xi)錄入(ru)等

(七(qi))數據服務

數據采集(ji)，短(duan)信提醒，數據存儲和解析

3.3油(you)煙監測(ce)主機

油煙監(jian)控主機是現(xian)場(chang)的管(guan)理設備，實時采(cai)集油煙(yan)濃(nong)度探測器(qi)(qi)和(he)工況傳感器(qi)(qi)的信號，進(jin)行(xing)數(shu)據處理，通過(guo)有線或(huo)無(wu)線網絡通訊將(jiang)數(shu)據傳輸到(dao)服務器(qi)(qi)平臺。同時，對本地數(shu)據進(jin)行(xing)存儲(chu)，監控(kong)現場設備(bei)狀態，提供人機操作界面。

具體技術參數如(ru)下：

3.4 設備選型(xing)方案

注：雙探頭適合雙排煙通道的場合，每路探頭監測1路排煙通道。

4 工程應用(yong)價值(zhi)

油(you)煙污染(ran)是(shi)空(kong)氣污染(ran)重要(yao)的組(zu)成部分，隨著我城市化程度越來越高，餐飲(yin)服務(wu)業越(yue)來越(yue)發達，酒店、飯館(guan)、集體食堂遍地，油煙(yan)排(pai)放(fang)量很大，嚴重影響了人們(men)身體健康及居住環境。

為了對餐(can)飲行業的油煙排(pai)放進行監(jian)管(guan)，家已經出臺了些政(zheng)策(ce)法規(gui)和技(ji)術標準，根據這些(xie)法規(gui)和(he)標(biao)準，這些(xie)(xie)年已經有些(xie)(xie)方法在實際(ji)中(zhong)得到了應用，如使(shi)用油(you)煙凈化系(xi)統，以(yi)及對油煙凈(jing)化系統進行(xing)監控。為了能對油煙排放情(qing)況進(jin)行(xing)實時監控，需要安裝(zhuang)數據采集和通信裝(zhuang)置，通過本(ben)應(ying)用系統對其進(jin)行實時管理(li)。通過(guo)對(dui)監測點實時監測油(you)煙排(pai)放數(shu)據，以(yi)便及時要求監測(ce)點(dian)及時整改油(you)煙排放(fang)方案(an)，凈化空氣，改善人們的居住環(huan)境。通(tong)過該系統(tong)的應用，可以(yi)節約環(huan)境治(zhi)理(li)的(de)人(ren)力成本、提高(gao)監測及治(zhi)理效率。

【參(can)考(kao)文獻】

[1] 高俊敏(min)，李百戰(zhan)，金振星. 重慶市(shi)油(you)煙污染現狀(zhuang)調查及原因分析和防治對策[J]，重慶建筑(zhu)大(da)學學報(bao)，2008（1）：83-87

[2] 卜言彬，薛雁(yan)丹(dan)，曹海(hai)燕. 油煙(yan)監控信(xin)息管理系統(tong)設計研究

[3] 安科瑞AcrelCloud-3500監測云平臺.2020.05版

作者簡介：劉細鳳，女，現任安(an)科瑞電氣股份有限公(gong)司，主要從(cong)事監(jian)測的研發與(yu)應用。