劉細鳳

安科瑞電氣(qi)股(gu)份(fen)有限公司  上海嘉定  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 前言

不僅對(dui)人體具有直接(jie)氧化損傷、 毒性(xing)等(deng)(deng)危害作用(yong)［1-2］,而且會帶來噪聲(sheng)、油煙、氣味等(deng)(deng)問題［3］，同(tong)時也是城(cheng)市(shi)大(da)氣(qi)(qi)環(huan)境的(de)主要污染(ran)源之一。為(wei)食物(wu)(wu)(wu)(wu)烹飪(ren)(ren)及加工(gong)過程中揮(hui)發的(de)油脂、有(you)機質及受(shou)熱裂解產生(sheng)的(de)氣(qi)(qi)、液、固三態氣(qi)(qi)溶(rong)膠混合物(wu)(wu)(wu)(wu)。排放(fang)(fang)(fang)后可(ke)直接冷凝形成(cheng)(cheng)PM2.5（細微顆粒物(wu)(wu)(wu)(wu)），而排放(fang)(fang)(fang)出的(de)VOCs（揮(hui)發性有(you)機化合物(wu)(wu)(wu)(wu)）則是二(er)次有(you)機氣(qi)(qi)溶(rong)膠的(de)前體物(wu)(wu)(wu)(wu)。這些油煙(yan)氣(qi)(qi)溶(rong)膠的(de)化學(xue)組成(cheng)(cheng)十分復雜，在空氣(qi)(qi)中長時間懸浮漂(piao)移又會吸附(fu)多種(zhong)物(wu)(wu)(wu)(wu)質，并在其表面進行復雜的(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)理化學(xue)反應，形成(cheng)(cheng)對人體危害更大(da)的(de)污染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)。近年來，隨著餐飲企業(ye)數量(liang)的(de)急速增長，油煙(yan)排放(fang)(fang)(fang)總量(liang)龐大(da)。據估(gu)計，廣州市(shi)2007年PM2.5排放(fang)(fang)(fang)量(liang)為(wei)310.44t, 2011年排放(fang)(fang)(fang)量(liang)可(ke)達1247.97t；北京市(shi)2005年PM2.5 排放(fang)(fang)(fang)量(liang)可(ke)達2100t；2010年全國僅家(jia)庭烹飪(ren)(ren)可(ke)產生(sheng)VOCs5.1x10⁴t。國家與(yu)公眾對排放(fang)越來(lai)越關注,然而污(wu)染具有數量多、規模(mo)小、布局分散、變(bian)動(dong)性大等特點而難以控制。目前,國家和地方(fang)陸續(xu)出(chu)臺(tai)相關標準控制排放(fang)：《飲食業油(you)煙排放(fang)標準（試行(xing)）》（GB 18483—2001）規定飲食(shi)業單位(wei)油煙的允許排放質量濃度為(wei)2.0 mg?m^-3；大(da)、中、小型飲(yin)食業(ye)單位油煙(yan)凈化設施的(de)去除效(xiao)率(lv)分別為(wei)60%、75%、85%。上(shang)海(hai)市地(di)方標(biao)(biao)準《餐(can)飲(yin)業(ye)油煙(yan)排(pai)放標(biao)(biao)準》（DB 31/844—2014）規定餐(can)飲(yin)業(ye)單位油煙(yan)允許排(pai)放質量(liang)濃(nong)度為(wei)1.0 mg?m^-3；新建企業應安裝使用在認(ren)證檢驗中(zhong)去(qu)除效(xiao)率≥90%的設(she)備。長期以(yi)來(lai),這(zhe)些(xie)標準(zhun)規定的采樣及(ji)分析方法(fa)雖然(ran)靈敏度(du)較(jiao)高,但存(cun)在操作較(jiao)難、成本較(jiao)高、對量大面廣的餐(can)飲業適用度(du)不夠等局限性和(he)不完備性等問題。對(dui)此，本(ben)文綜述了現有的(de)排放檢測方(fang)法(fa)及(ji)儀(yi)器現狀,分(fen)析了這些方(fang)法(fa)在廣(guang)泛應(ying)用方(fang)面存(cun)在的(de)問題，并(bing)展望了排放在線監測儀(yi)器發展趨勢以及(ji)對(dui)污染(ran)控(kong)制的(de)重(zhong)大意義(yi)。

1 排(pai)放檢測方法及(ji)儀(yi)器現狀(zhuang)

現行排(pai)(pai)放控制(zhi)標準的主(zhu)要指標僅為排(pai)(pai)放濃度(du)和油煙(yan)(yan)(yan)去除效率，主(zhu)要利用等速(su)采樣法采集排(pai)(pai)風管或排(pai)(pai)氣筒內的油煙(yan)(yan)(yan)氣體，將(jiang)油煙(yan)(yan)(yan)采集在采樣器內，再利用金(jin)屬濾(lv)筒吸收和紅外分光光度(du)法檢(jian)測。由于(yu)(yu)相關標(biao)準在執(zhi)法成(cheng)本(ben)和手(shou)段(duan)上(shang)存在一定的局(ju)限性(xing)，可采用(yong)檢氣管法采集油煙使(shi)顯色(se)(se)層顯色(se)(se),也(ye)可利用(yong)吸(xi)(xi)收劑吸(xi)(xi)收的重(zhong)量法快速(su)檢測(ce)排放濃(nong) 度。由于(yu)(yu)排放顆粒主要(yao)為PM2.5,同時VOCs又是二次有機氣溶(rong)膠的重(zhong)要(yao)前體物, 因此(ci),為了(le)更好(hao)地揭示理化特性(xing)及其對(dui)環(huan)境的影響,要關注PM2.5和(he)VOCs濃度指標。目(mu)前針(zhen)對(dui)(dui)PM2.5的(de)檢測方(fang)法(fa)(fa)主要有濾膜稱重法(fa)(fa),而針(zhen)對(dui)(dui)VOCs的(de)檢測方(fang)法(fa)(fa)主要有氣相(xiang)色譜(pu)法(fa)(fa)、傅里葉(xie)變(bian)換紅外光譜(pu)法(fa)(fa)等。

1.1 紅外分(fen)光光度法

圖(tu)(tu)1為紅外分光光度法(fa)油煙檢測(ce)裝置(zhi)示(shi)意圖(tu)(tu)［23］,先將(jiang)完成采樣(yang)的采樣(yang)器內金屬(shu)濾筒置(zhi)于帶(dai)蓋的聚四氟乙烯套筒中,帶(dai)回實驗室后(hou)用(yong)四氯(lv)化(hua)碳溶劑(ji)進(jin)行超聲清洗,移入比色(se)管中定(ding)容(rong),用(yong) 紅外分光光度法(fa)測(ce)定(ding)油煙的含量。

圖1紅(hong)外分光光度(du)法(fa)油煙檢測裝置(zhi)示意圖

油煙含(han)量由(you)波(bo)數分別為2930cm^-1（CH2基團中C—H鍵的伸(shen)縮振動）、2960 cm^-1（CH3基團中C—H鍵的伸(shen)縮振動(dong)）和3030cm^-1（芳香環中(zhong)C—H鍵的伸(shen)縮振動(dong)）譜帶處的吸光度A₂₉₃₀、 A₂₉₆₀和A₃₀₃₀進行計(ji)(ji)算(suan)。實測質量(liang)濃度(du)計(ji)(ji)算(suan)式(shi)為

式中：5為實(shi)測質量濃度(du)，mg.m^-3；C2為濾筒清(qing)洗液油(you)煙質量濃度，mg?L^-1； V為濾筒清洗液稀釋(shi)定容體(ti)積，mL；V_o為采(cai)樣(yang)體積，m³ 。

1.2 檢氣管法

圖(tu)(tu)2為(wei)檢氣管(guan)法裝置結構(gou)示(shi)意(yi)圖(tu)(tu)。利用采樣泵把油(you)(you)煙采集至檢氣管(guan)內，并將(jiang)其固定在過濾層面，在此(ci)油(you)(you)煙通(tong)過催化劑(ji)作用與濃硫酸發生分解反(fan)應(ying)(ying)，產生深色反(fan)應(ying)(ying)物。通(tong)過目測此(ci)反(fan)應(ying)(ying)物顏色的深淺，可定性判(pan)別油(you)(you)煙濃度超達標(biao)情況。

圖2檢氣管法裝(zhuang)置結構示意(yi)圖

檢氣管法雖然能(neng)夠快速檢測排放是否達(da)標，并(bing)且適用范(fan)圍廣(guang)、成本低，但僅是一種半定量的方法，為(wei)單點采(cai)集，采(cai)樣后的比(bi)色受人為(wei)因素影響，容易(yi)出(chu)現誤判。

1.3 重量法

重量(liang)法通(tong)過(guo)采集(ji)器將送至吸(xi)收劑中吸(xi)收稱重計算(suan)排放量(liang)。油煙含量(liang)計算(suan)式為

式中：m_z為總(zong)質(zhi)量，mg；m1為燒杯質量，mg；m₂為(wei)試劑空白值，mg；g為(wei)采樣(yang)器體積流量，L?min^-1 ；t為采(cai)樣時間,min。

重量(liang)法能(neng)(neng)夠快速、簡單、方便地監測排放，但對采樣(yang)流量(liang)、測定條件等有(you)一定要求，且在采樣(yang)時不能(neng)(neng)吸收分子量(liang)小(xiao)(xiao)、沸點低的有(you)機物而造成測量(liang)結果偏小(xiao)(xiao)。

1.4 PM2.5濾(lv)膜(mo)稱(cheng)重(zhong)法

濾(lv)膜(mo)稱重法是目前PM2.5測量(liang)的主(zhu)要(yao)方法。該(gai)方法利用2.5μm切割頭采集器(qi)對進行采樣，送(song)至濾(lv)膜(mo)過濾(lv)收集烘干(gan)稱重進而確定油煙PM2.5質量濃度。   

式中，m₀為采樣(yang)前濾(lv)膜重量(liang)，mg。

PM2.5濾(lv)膜稱重法(fa)(fa)操作簡(jian)單，檢(jian)測(ce)結果不受油(you)煙顆粒物物理性質影(ying)響，準(zhun)確度(du)較高，通常也作為國家(jia)標(biao)準(zhun)中其(qi)他PM2.5監測(ce)方法(fa)(fa)的對比方法(fa)(fa)，但這(zhe)種方法(fa)(fa)操作繁瑣，測(ce)量(liang)周期較長，為此又發展了B射線(xian)法(fa)(fa)、微振蕩天平法(fa)(fa)和光(guang)散射法(fa)(fa)等。

1.5  VOCs氣相色譜-質(zhi)譜聯用(yong)法

氣相(xiang)色(se)譜(pu)法(fa)是(shi)將(jiang)需要(yao)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)(xi)的(de)(de)(de)油煙導(dao)入色(se)譜(pu)柱，由于各組(zu)分(fen)在流(liu)動(dong)相(xiang)和固定相(xiang)之(zhi)間具有不同的(de)(de)(de)分(fen)配系數，會隨流(liu)動(dong)相(xiang)和固定相(xiang)做相(xiang)對運動(dong)，且由于各組(zu)分(fen)滯留(liu)時(shi)間不同，色(se)譜(pu)柱內(nei)的(de)(de)(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)會按不同順(shun)序(xu)流(liu)出，根據(ju)流(liu)出物質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)濃(nong)度及(ji)時(shi)間的(de)(de)(de)不同形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)色(se)譜(pu)圖，以此達到對油煙VOCs成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)定性與定量分(fen)析(xi)(xi)。質(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)法(fa)是(shi)利(li)用高速電子(zi)(zi)束(shu)撞擊(ji)氣態分(fen)子(zi)(zi)，把(ba)電離(li)(li)出的(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)加速導(dao)入質(zhi)(zhi)(zhi)量分(fen)析(xi)(xi)器中，然后(hou)按照碎片離(li)(li)子(zi)(zi)質(zhi)(zhi)(zhi)荷(he)比的(de)(de)(de)大小順(shun)序(xu)進(jin)行(xing)收集(ji)和記錄得到質(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)圖，從而根據(ju)質(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)峰(feng)的(de)(de)(de)位置定性分(fen)析(xi)(xi)成(cheng)分(fen)和結(jie)構，根據(ju)質(zhi)(zhi)(zhi)譜(pu)峰(feng)的(de)(de)(de)相(xiang)對強度定量分(fen)析(xi)(xi)濃(nong)度。

氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)-質譜(pu)聯(lian)用法結合了氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)法和質譜(pu)法的優點，具有靈敏(min)度(du)高、分(fen)析速度(du)快、鑒別能(neng)力強等優點，可同(tong)時(shi)完成待測(ce)組(zu)分(fen)(fen)的(de)分(fen)(fen)離和鑒定，特別適用(yong)于多組(zu)分(fen)(fen)混合物(wu)中未(wei)知組(zu)分(fen)(fen)的(de)定性(xing)定量分(fen)(fen)析、化合物(wu)分(fen)(fen)子結構判(pan)別、化合物(wu)分(fen)(fen)子量測(ce)定,也是VOCs檢(jian)測(ce)的(de)主(zhu)要手(shou)段。表1給出了(le)排(pai)放檢(jian)測(ce)方法的(de)對比。

表 1 排放檢測方法對比(bi)

2 排放在線監測系統發展與展望(wang)

目(mu)前測(ce)量方(fang)法(fa)均(jun)為實(shi)驗(yan)室檢(jian)測(ce)方(fang)案，成本高，時間(jian)覆蓋(gai)率(lv)低(di)，監(jian)測(ce)范圍有(you)限，維(wei)護復雜，難以(yi)實(shi)現(xian)排放的(de)(de)有(you)效(xiao)監(jian)測(ce)。為了(le)滿足對(dui)排放的(de)(de)有(you)效(xiao)監(jian)管的(de)(de)要(yao)求，緊密(mi)結合(he)現(xian)有(you)國家與(yu)地方(fang)標(biao)(biao)準的(de)(de)主要(yao)指標(biao)(biao)，實(shi)現(xian)排放濃度(du)的(de)(de)實(shi)時監(jian)測(ce)，為環保執法(fa)提供(gong)有(you)效(xiao)、簡便、經濟的(de)(de)監(jian)測(ce)方(fang)法(fa)。

近年來已發展(zhan)(zhan)出了(le)基于油(you)(you)煙(yan)(yan)氣體傳(chuan)感(gan)器 TGS2100等的油(you)(you)煙(yan)(yan)遠程(cheng)實時監(jian)測(ce)(ce)系(xi)統(tong)(tong)，但該傳(chuan)感(gan)器易被油(you)(you)煙(yan)(yan)覆蓋(gai)而(er)導(dao)致(zhi)壽命(ming)短，并(bing)且其測(ce)(ce)量結果是通過(guo)標準油(you)(you)煙(yan)(yan)濃度與電(dian)(dian)化學反(fan)應(ying)電(dian)(dian)流標 定(ding)得到(dao)，而(er)實際油(you)(you)煙(yan)(yan)與標準油(you)(you)煙(yan)(yan)差距(ju)較(jiao)大，導(dao)致(zhi)檢(jian)測(ce)(ce)精度不(bu)高(gao)，并(bing)未廣泛(fan)應(ying)用(yong)。圖(tu)3為在(zai)線監(jian)測(ce)(ce)系(xi)統(tong)(tong)示意圖(tu)。綜(zong)合(he)了(le)油(you)(you)煙(yan)(yan)傳(chuan)感(gan)器直接測(ce)(ce)量與油(you)(you)煙(yan)(yan)凈化裝(zhuang)置狀態(tai)監(jian)控(kong)間(jian)接信息的在(zai)線監(jian)測(ce)(ce)系(xi)統(tong)(tong)得到(dao)了(le)發展(zhan)(zhan)和應(ying)用(yong)。

圖 3    在線(xian)監測系統(tong)示意圖

但從直(zhi)接測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)方(fang)法(fa)(fa)(fa)來看，以國(guo)家標準所規定的(de)(de)紅外(wai)(wai)分光光度(du)(du)(du)法(fa)(fa)(fa)為(wei)基礎的(de)(de)實(shi)時監測(ce)(ce)(ce)(ce)方(fang)法(fa)(fa)(fa)被認為(wei)是可行方(fang)案之一。目(mu)前已(yi)經發展了(le)(le)基于非分散 紅外(wai)(wai)分光光度(du)(du)(du)法(fa)(fa)(fa)原理，使(shi)(shi)用(yong)寬帶光源和吸收波長為(wei)3.4 gm的(de)(de)熱釋(shi)電探(tan)測(ce)(ce)(ce)(ce)頭實(shi)現油煙濃(nong)度(du)(du)(du)在線(xian)監測(ce)(ce)(ce)(ce)的(de)(de)系統。圖4為(wei)非分散紅外(wai)(wai)分光光度(du)(du)(du)法(fa)(fa)(fa)在線(xian)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)裝置(zhi)示意圖。為(wei)了(le)(le)使(shi)(shi)氣室(shi)避免被油煙中的(de)(de)氮氧化物、硫氧化物等成分腐蝕,同(tong)時使(shi)(shi)探(tan)測(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)避免被油性顆粒(li)粘(zhan)附而縮短(duan)壽(shou)命,采用(yong)石(shi)英玻璃管(guan)作為(wei)氣室(shi),并(bing)在光源和探(tan)測(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)前端添(tian)加(jia)石(shi)英玻璃片(pian)，利用(yong)該裝置(zhi)獲(huo)得油煙濃(nong)度(du)(du)(du)初步測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)結果(guo)。隨著國(guo)家與公眾對(dui)排放(fang)(fang)越來越關(guan)注,排放(fang)(fang)在線(xian)監測(ce)(ce)(ce)(ce)具有廣(guang)泛的(de)(de)市場前景,武漢天(tian)虹、廣(guang)州(zhou)博控等國(guo)內儀器(qi)廠(chang)家也(ye)都在近幾(ji)年推(tui)出(chu)了(le)(le)相應的(de)(de)油煙濃(nong)度(du)(du)(du)排放(fang)(fang)監測(ce)(ce)(ce)(ce)儀器(qi),其核心(xin)監測(ce)(ce)(ce)(ce)方(fang)法(fa)(fa)(fa)也(ye)都主要采用(yong)紅外(wai)(wai)分光光度(du)(du)(du)法(fa)(fa)(fa)。

圖(tu) 4   ;非(fei)分散紅(hong)外分光光度法在(zai)線監測裝置示意圖(tu)

針對排放特(te)點,除了(le)對油煙在線(xian)監 測的(de)方法需要進一(yi)步深入研究外,在系(xi)統研制(zhi)方面也(ye)要解決以下幾個問題：

( 1 ) 靈敏度(du)。隨(sui)著排(pai)放標(biao)準(zhun)上限的不斷降(jiang)低(di),在(zai)線監(jian)測(ce)方法的靈敏度也需進(jin)一步(bu)提升,從(cong)過去的定性逐步(bu)發(fa)展(zhan)到定量,進(jin)一步(bu)發(fa)展(zhan)到痕(hen)量定量, 并(bing)且檢(jian)測(ce)限也將隨(sui)之(zhi)不斷降(jiang)低(di),以滿足更嚴 格的排(pai)放標(biao)準(zhun)。

( 2) 經濟性(xing)由于排放無組(zu)織性(xing),排放在(zai)線(xian)監控(kong)涉(she)及面廣且分散(san)，成本高。因此，研制油煙在(zai)線(xian)監測(ce)系(xi)統要尋求(qiu)一(yi)種經濟且準確的(de)傳感器, 這是國家(jia)對排放實施嚴格監管(guan)的(de)基礎。

( 3) 工作穩定(ding)性與使用壽命在(zai)排(pai)放管道內遇冷凝結成粘稠的(de)油(you)滴,形成難以清洗的(de)油漬,附(fu)著(zhu)在管(guan)壁或安裝在管(guan)壁的(de)傳感器表面從(cong)而(er)導致傳感器失效。因此，油煙在線監測系統(tong)在研制與(yu)應用上面臨(lin)的較大大題是如何保護(hu)傳感器(qi)不受(shou)油煙污染，從而能夠保證其長時間穩定工作。

( 4) 易維護性。傳感器(qi)需要(yao)安裝(zhuang)在排(pai)放口，雖然(ran)有保護(hu)設計，但(dan)長時間運行仍會(hui)受到(dao)油(you)煙污染，對(dui)傳感器(qi)檢測(ce)靈敏度等具有較大影響。因此，傳感器(qi)需要(yao)定(ding)期(qi)維護(hu)，這就要(yao)求油(you)煙在線(xian)監測(ce)系統(tong)易維護(hu)，特別是傳感器(qi)的設計上要(yao)求易安裝(zhuang)、拆卸。

3 排放監測實施(shi)方案展望

針對(dui)污染數量多、規(gui)模小、布(bu)局分散、變動性大(da)等監(jian)(jian)(jian)管(guan)難點，綜合考慮現(xian)階段排放(fang)在(zai)線(xian)監(jian)(jian)(jian)測系統的(de)成本與執法情況，目前監(jian)(jian)(jian)測的(de)實(shi)(shi)施應將巡檢監(jian)(jian)(jian)測與在(zai)線(xian)監(jian)(jian)(jian)測相結合，對(dui)較(jiao)為分散的(de)商業(ye)排放(fang)實(shi)(shi)行巡檢監(jian)(jian)(jian)測方案，較(jiao)為集中的(de)商業(ye)餐(can)飲及居民樓共用煙道等有(you)條件(jian)區域(yu)實(shi)(shi)行在(zai)線(xian)監(jian)(jian)(jian)控方案，以實(shi)(shi)現(xian)排放(fang)的(de)監(jian)(jian)(jian)管(guan)。

3.1  巡(xun)檢監測方案

圖(tu)5為(wei)巡(xun)檢監測(ce)方案(an)示意圖(tu)。該(gai)巡(xun)檢監測(ce)方案(an)是(shi)指環保執(zhi)法人(ren)員(yuan)攜(xie)(xie)帶便攜(xie)(xie)式濃(nong)度(du)檢測(ce)儀(yi)，不定期對(dui)餐飲企業進行抽檢。這種(zhong)便攜(xie)(xie)式濃(nong)度(du)檢測(ce)儀(yi)包括油煙(yan)采樣(yang)器與(yu)紅(hong)外分(fen)光(guang)光(guang)度(du)法油煙(yan)快速檢測(ce)裝置。采樣(yang)分(fen)析過程(cheng)可自動(dong)進行，較(jiao)短時間內即可完(wan)成一個測(ce)量周期，并(bing)且可以靈活接(jie)入(ru)移動(dong)終(zhong)端，通過APP軟件實現現執(zhi)法測(ce)量、管理及與(yu)管理平臺的數據共享，也可以直接(jie)接(jie)入(ru)管理平臺與(yu)在線監測(ce)系(xi)統進行配套使用，為(wei)油煙(yan)現場快速執(zhi)法檢測(ce)提供了解決方案(an)。

圖 5   巡檢監測方案示意圖

3.2 在(zai)線監測方(fang)案

對較為(wei)集(ji)中的(de)商(shang)業餐飲及居民樓共用煙(yan)道(dao)可(ke) 采用如圖6所(suo)示的(de)在線檢(jian)測方案(an)示意圖。通(tong)過(guo)安(an)裝油煙(yan)在線監(jian)測儀(yi)實(shi)時對煙(yan)道(dao)排(pai)(pai)放濃度進行監(jian)控(kong)，并且將(jiang)結果(guo)通(tong)過(guo)互聯網傳(chuan)輸到(dao)服務器平臺，實(shi)現(xian)排(pai)(pai)放的(de)在線監(jian)控(kong)。該方案(an)可(ke)以(yi)讓環保執法人員(yuan)與公眾實(shi)時掌握油煙(yan)排(pai)(pai)放情況，但成(cheng)本較高，目(mu)前(qian)僅可(ke)在有條件的(de)地區(qu)使用。未來隨著監(jian)測儀(yi)器成(cheng)本的(de)降低(di)，這(zhe)一方案(an)必(bi)定成(cheng)為(wei)排(pai)(pai)放監(jian)管(guan)的(de)主流方案(an)。

圖(tu) 6   在線(xian)監(jian)測方案示意圖(tu)

4 安科瑞(rui)AcrelCloud3500監測云(yun)平臺(tai)

為(wei)了(le)彌補現(xian)存餐飲行(xing)(xing)(xing)業(ye)在煙油(you)監(jian)(jian)(jian)測(ce)上的(de)漏洞(dong)，同時便(bian)利監(jian)(jian)(jian)管部門的(de)監(jian)(jian)(jian)察，安科瑞油(you)煙監(jian)(jian)(jian)測(ce)云平(ping)臺(tai)應運(yun)而生。油(you)煙監(jian)(jian)(jian)測(ce)模(mo)塊通過2G/4G與(yu)云端平(ping)臺(tai)進(jin)行(xing)(xing)(xing)通信和數(shu)據交(jiao)互，系(xi)統能夠對(dui)企業(ye)餐飲設備(bei)的(de)開機狀態(tai)、運(yun)行(xing)(xing)(xing)狀態(tai)進(jin)行(xing)(xing)(xing)監(jian)(jian)(jian)控；實現(xian)開機率監(jian)(jian)(jian)測(ce)，凈化效率監(jian)(jian)(jian)測(ce)，設施停運(yun)告(gao)(gao)警(jing)，待清洗告(gao)(gao)警(jing)，異常告(gao)(gao)警(jing)等(deng)功能；對(dui)采(cai)集數(shu)據進(jin)行(xing)(xing)(xing)統計(ji)分析、排名等(deng)統計(ji)功能；較(jiao)之傳統的(de)靜電監(jian)(jian)(jian)測(ce)方案，更(geng)具(ju)實效性(xing)。平(ping)臺(tai)預(yu)留(liu)與(yu)其他應用系(xi)統、設備(bei)交(jiao)互對(dui)接接口，具(ju)有很好的(de)擴展性(xing)。

4.1 平臺結(jie)構

平臺GIS地(di)圖采(cai)集處理設備運(yun)行(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)態(tai)和油煙排(pai)放(fang)的(de)(de)濃度數(shu)據，自動對超標(biao)排(pai)放(fang)及異常(chang)(chang)企(qi)業進(jin)行(xing)(xing)(xing)提示預警，監管部(bu)門可迅速進(jin)行(xing)(xing)(xing)處理，督促(cu)餐飲(yin)企(qi)業整改(gai)設備，并定期清洗、維護(hu)，實(shi)現減排(pai)環(huan)保，不(bu)擾(rao)民等目的(de)(de)。現場安裝監測(ce)終端，持續監測(ce)油煙凈化器的(de)(de)工作狀(zhuang)態(tai)，包括設備運(yun)行(xing)(xing)(xing)的(de)(de)電(dian)流(liu)、電(dian)壓、功率、耗電(dian)量等等，同時(shi)結合排(pai)煙口的(de)(de)揮發(fa)(fa)性物(wu)質、顆粒物(wu)濃度等進(jin)行(xing)(xing)(xing)對比分析，一旦排(pai)放(fang)超標(biao)，系統會發(fa)(fa)出(chu)異常(chang)(chang)信號。

■ 油(you)煙監測設備用(yong)來監測油(you)煙、顆粒(li)物、NmHc等數據

■ 凈(jing)化(hua)器和風(feng)機配合對油煙進(jin)行(xing)凈(jing)化(hua)處(chu)理(li)，同時對凈(jing)化(hua)設備(bei)的電流(liu)、電壓進(jin)行(xing)監(jian)測(ce)

■ 設備通過4G網絡(luo)將采集的(de)數據上傳至(zhi)遠程云端服務器

4.2 平臺主要功能

   （1）在線(xian)監測

對油(you)煙排污數(shu)(shu)據(ju)的監測，包(bao)括(kuo)油(you)煙排放濃度，顆(ke)粒(li)物，NmHc等數(shu)(shu)值采集監測；同時對監控風(feng)機和(he)凈化(hua)器(qi)的啟(qi)停狀態、運行數(shu)(shu)據(ju)進行監測。 

(2)告(gao)警(jing)數據監(jian)測

系統(tong)根據(ju)采集(ji)的(de)(de)油煙數值大小，產生對應(ying)的(de)(de)排(pai)放(fang)超(chao)標告(gao)警；對凈(jing)化器的(de)(de)運(yun)行數據(ju)分析，上傳(chuan)凈(jing)化設備對應(ying)的(de)(de)運(yun)行、停機、故障等(deng)告(gao)警事件(jian)。

(3)數據分析

運行時長分析(xi)，離線(xian)分析(xi)；告警占比、排名分析(xi)；歷史數(shu)據統計等。

(4)隱患(huan)管理

系統(tong)對(dui)采集的告警(jing)數據分析，產生(sheng)對(dui)應(ying)的隱(yin)患記錄，派發、處理隱(yin)患，及時處理告警(jing)，形成閉(bi)環。

(5)統計(ji)分析(xi)

包括時長分析(xi)、超(chao)標(biao)分析(xi)、歷史數據、分析(xi)報告等模塊(kuai)。

(6)基礎數據維(wei)護

個人信(xin)息、權(quan)限維護，企業信(xin)息錄入(ru)，對應(ying)測(ce)點信(xin)息錄入(ru)等。

(7)數據服(fu)務

數(shu)(shu)據采集，短信提醒(xing)，數(shu)(shu)據存儲和(he)解析(xi)。

4.3 油(you)煙監測(ce)主機(ji)

油(you)煙(yan)監(jian)控主機(ji)是現場的管理(li)設備(bei)，實時采集油(you)煙(yan)濃(nong)度探測(ce)器(qi)和工(gong)況傳(chuan)感器(qi)的信(xin)號，進行數(shu)據(ju)處理(li)，通過(guo)有線或無(wu)線網絡通訊將數(shu)據(ju)傳(chuan)輸到服務器(qi)平(ping)臺。同時，對(dui)本(ben)地數(shu)據(ju)進行存(cun)儲，監(jian)控現場設備(bei)狀態，提供人機(ji)操(cao)作界面(mian)。

                 ;注：雙探頭(tou)適合雙排煙(yan)通道的場合，每路(lu)探頭(tou)監(jian)測1路(lu)排煙(yan)通道。

5 結束語

已(yi)經成為城市大氣環(huan)境(jing)的主要(yao)污(wu)染(ran)源之一(yi)。隨著國家(jia)與公眾關(guan)注度(du)不斷提升，排放(fang)控(kong)制監(jian)管(guan)將越來越嚴(yan)格。目前對污(wu)染(ran)排放(fang)檢測(ce)(ce)(ce)仍(reng)處于手(shou)工采(cai)樣實驗室分析階段，時間覆蓋率低，監(jian)管(guan)范圍有(you)(you)限，難以實現(xian)排放(fang)的有(you)(you)效監(jian)管(guan)。雖然已(yi)經發展了一(yi)些(xie)在線(xian)監(jian)測(ce)(ce)(ce)系統，但(dan)這些(xie)儀器在應(ying)用過程(cheng)中靈敏度(du)、經濟性、穩(wen)定性等仍(reng)然存在一(yi)些(xie)問題。為了更(geng)(geng)好地實現(xian)排放(fang)監(jian)管(guan)，需要(yao)研制更(geng)(geng)為先進的排放(fang)監(jian)測(ce)(ce)(ce)系統，以供環(huan)保(bao)執法人員通(tong)過巡檢監(jian)測(ce)(ce)(ce)或在線(xian)監(jian)測(ce)(ce)(ce)實施有(you)(you)效監(jian)控(kong)。

【參考文獻】

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[4]于天澤，楊(yang)斌，熊非，王嘉華，蔡小舒.排放(fang)在線(xian)監測儀器(qi)研究現狀與進展[J].1008-8857(2020)01-0009-07

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

作者(zhe)簡介(jie)：

劉細鳳，女，現任安科瑞(rui)電(dian)氣(qi)股份有(you)限公(gong)司，主要從事監(jian)測的研發與應(ying)用。