光散射法油煙在線監測系統

1 項目背景

1.1 系統概述

近年來，伴隨著城市的擴大和人們交往的日益頻繁，促使餐飲業飛速發展，餐飲業油煙的直接排放也成了各大城市居民的投訴熱點。油煙顆粒粒徑分布在在0.1-10微米之間，具有粒徑小、粘附性強等特點，形成的油煙污染量大、面廣、低空擴散性強對人體危害較大。科學研究早已證實，油煙中含有大量揮發性有機物，在空氣中冷卻會化合成為PM2.5，增加局地污染物濃度。今年中科院對京津冀霧霾天氣進行專項研究，在檢測出的氮氧有機顆粒物中，局地烹飪排放的油煙型有機顆粒物占21%，汽車尾氣和燃煤產生的烴類有機顆粒物占18%。也就是說，餐飲產生的油煙對大氣造成的污染甚至超過了汽車尾氣。

但目前的油煙監測存在監管信息缺失、監測方法落后，工作繁瑣，監測效率差、企業信息缺失、監管時間不能保證等缺點。油煙污染的日漸加重，促使相關部門立法治理，但治理的前提是精確的掌握污染源頭的具體情況，并用數據來作為立法的依據。

因此，為了對餐飲行業的油煙排放進行監管，國家出臺了一系列政策法規和技術標準。根據這些法規和標準，這些年已經有一些方法在實際中得到了應用，如使用油煙凈化系統，以及對油煙凈化系統進行監控。為了能對油煙排放情況進行實時監控，常需要安裝數據采集和通信裝置。以往的油煙在線監控系統由于受技術水平所限，只能簡單監控油煙凈化系統的各個設備的開停狀態，一般是風機和凈化器，只要各設備是正常開啟的，就簡單的認為油煙排放也是正常達標的。又或者監控油煙凈化設備的運行功率和狀態等，根據這些參數的變化以判別油煙凈化設備的工作狀態和潔凈程度，從而估算設備需要進行清洗，以及油煙排放是否達標。

但是，簡單的監控設備是否運行與油煙濃度之間并沒有直接的關聯，不能直觀、真實的表達出油煙的實際排放濃度，所以從技術上來講，這些方法僅是監控相關設備的運行狀態，而非監測油煙排放的實際情況。

智易時代基于多年的數據采集經驗，和對油煙監控系統的深入理解，經過大量的實驗和測試，終研制出了全新的油煙數據采集器——ZWIN-YY08-G油煙在線監測儀。本產品采用全新的技術，實時監測和上報油煙濃度、溫度及濕度等數據，為環保局提供了真實有效的油煙數據，從而真正達到油煙在線監控的目的。

1.2 監測方法對比

1.2.1 傳統采樣分析法

無法在現場檢測出油煙排放濃度，無法現場管理，得到一組數據需大約2天時間。需要經過采樣、萃取、分析、計算等步驟，過程繁瑣，需要現場采樣和實驗分析兩部門的人員共同完成。測量精度受采樣設備、四氯化碳純度、操作人員經驗等因素影響，濾筒多次使用后空白值增高也會影響到數據準確性。使用高純度四氯化碳，成本較高人工成本，四氯化碳對人身健康危害很大

1.2.2 VOCs氣體測量法

可快速實現現場數據測量，操作簡單。但氣體測量以ppm為計量單位，VOCs混合物轉換為mg/m3時誤差較大。經與采樣法對比線性度較差。

1.2.3 粒子集合光散射法

光散射法油煙在線監測系統可快速實現現場數據測量，操作簡單。該方法直接以mg/m3為計量單位，與國標采樣法對比數據相關性能達到90%以上。目前采樣法為國家標準油煙測量方法，但近期的油煙監測逐步的由純粹監測油煙中的油煙（紅外法）轉變為監測油煙顆粒物（重量法、光散射法），而且越來越被行業專家認同。北京市地方標準《餐飲業 油煙顆粒物的測定 手工稱重法》對該標準做了進一步補充說明。深圳市地方標準SZDB/Z 254-2017《飲食業油煙排放控制規范》中已經將光散射法列為標準油煙測量方法。

深圳市地方標準SZDB/Z 254-2017

1.3 執行標準

GB18483-2001 《飲食業油煙排放標準》

Q/0214 MDY007-2016 《便攜式快速油煙檢測儀》

SZDB/Z 254-2017《飲食業油煙排放控制規范》

CCAEPI-RG-Y-020《環保產品認證實施規則 飲食業油煙濃度在線監控系統》

1.4 ZWIN-YY08-G油煙在線監測系統簡介

ZWIN-YY08-G油煙在線監測儀由采集器主體、顯示屏、油煙探頭三部分組成。采集器集成GPRS無線通信模塊（可選CDMA），采用實時在線、自動上報的方式工作。采集器帶有油煙探頭接口，用于連接探頭。采集器通過控制探頭采集油煙原始數據，讀取探頭采集到的原始數據，并進行綜合計算，終得到油煙濃度值，也可在顯示屏上直接查看數據。油煙在線監控系統由實時數據監測、歷史數據查詢、基礎信息管理、用戶信息管理等功能組成，支持通過GIS地圖定位展示各餐飲企業的實時監測狀態。

該系統可對餐飲企業油煙排放濃度、凈化器運行狀態、風機運行狀態、煙道工況參數等指標進行在線監控，為用戶提供直接有效且真實的油煙排放狀況。

1.4.1儀器核心單元采用激光散射原理，集成溫濕度補償單元，鏡頭防污染單元。

原理圖

1.4.2 ZWIN-YY08-G油煙在線監測系統，由現場監控設備、無線傳輸網絡和數據監控中心三部分組成。

現場監控設備：

主機抽取煙道氣進入主機，實時測量油煙濃度。外接工況傳感器可采集凈化器和風機的運行狀態，煙氣溫度。主機將測量數據通過無線網絡上傳至數據中心。

油煙在線監測儀包括油煙檢測模塊（油煙濃度探測器、工況傳感器）和油煙監控儀主機。油煙濃度探測器實時監測油煙廢氣中的油煙濃度信息，通過RS485總線連接到油煙監控主機；工況傳感器采集凈化器和風機的運行狀態，通過模擬量接口連接到油煙監控儀主機；實時采集油煙濃度探測器的數據，以及煙道風機和油煙凈化器的工作狀態，并通過傳輸網絡把數據上傳至監控中心。

無線傳輸網絡：根據餐廳廚房的設備安裝現場情況，采用CDMA/GPRS/3G等無線通信方式。

數據監控中心：平臺軟件可實現數據采集、管理、查詢、統計和報表等功能，也可對現場儀器進行校時、遠程軟件升級等操作。服務器搭建靈活，可建設機房安裝服務器（現場要有固定公網IP），也可搭載云服務器進行數據處理。

終通過本方案可以實現對餐飲行業油煙濃度值進行實時有效的監測管理。項目的全面實施，將使得餐飲企業周邊的居民免受油煙污染的困擾，使我們的環境污染得到進一步治理。

2 現場監控設備

2.1 主要特點

2.1.1測量原理：激光散射法測量油煙含量

2.1.2現場檢測油煙濃度、油煙溫度、大氣壓，流速、煙氣排放量給出標況油煙排放濃度。

2.1.3現場檢測凈化器運行工作狀態。

2.1.4現場檢測風機運行工作狀態。

2.1.5油煙濃度超標可自動報警提示，并自動上報至監控中心。

2.1.6油煙采集器被破壞或被拆除后有報警提示，并自動上報監控中心。

2.1.7設備采用抽取式測量排放油煙濃度，避免煙道流量變化擾動測量結果。

2.1.8現場油煙濃度測量數值至少可以連續存儲1個月（不低于30000組），通訊正常自動上傳緩存數據。

2.1.9整機模塊化設計，便于定期維護。可通過USB數據線連接電腦，對儀器各項參數進行設置維護。

2.1.10內置GPRS/CDMA/3G無線通訊，監測數據實時傳輸至監控平臺。

2.1.11堅固不銹鋼外殼，具備防塵防水：至少IP65，具備全天候防護功能。

2.1.12輸入輸出接口全光電隔離，提高系統抗干擾能力。

2.1.13油煙在線監測設備配備手動開關，方便現場緊急手動啟停。

2.1.14支持平板電腦數據互聯互通，方便現場源頭數據直接調取。

2.1.15設備支持用戶核心重要參數遠程調整設置功能。

2.2 技術指標

2.3 對比傳統法優勢

3 設備配置清單