淺談餐飲業油煙汙染現狀及在線監測係統的設計與應用

hth下载地址 陳聰

摘要：城市餐飲業(ye) 油煙汙染成了困擾城區環境保護部門和人民群眾(zhong) 日常生活的主要問題。油煙汙染已經成為(wei) 我國一個(ge) 重大的汙染源，是形成PM2.5的重要汙染源之一，為(wei) 了解決(jue) 餐飲業(ye) 油煙管理方麵存在的問題，設計了餐飲業(ye) 油煙在線監控係統，對油煙汙染實行在線監測，可以對未來政府監管部門提供有效、實用的監控係統解決(jue) 方案，可以實時、快捷、廣域的進行環境數據監測，提高環保部門的反應能力，並有助實現環保部門的信息化、數字化建設。對於(yu) 改善城市環境質量，建設和諧社會(hui) 都有重要意義(yi) 。

   關(guan) 鍵詞：油煙汙染；在線監控係統；飲食業(ye) 油煙

   隨著社會(hui) 經濟的高速發展，重視人類生存環境逐漸成為(wei) 人們(men) 意識、行動的重要的指導思想。根據環保部的部署，要逐步在一些大中城市建立區域性的環境質量和汙染源監測的自動化網絡係統。這幾年，環保部已經對全國關(guan) 鍵汙染源工業(ye) 企業(ye) 分步實施汙染源在線監測係統，包括廢水、廢氣、固體(ti) 廢物等汙染物的排放情況實現實時在線監控，並將監控數據實時有效的上傳(chuan) 到環保監控平台，為(wei) 各級環保監管部門提供有利證據。

   油煙在線監測係統，不但實現實時顯示統計淨化器川清潔狀態、淨化器開關(guan) 狀態、風機開關(guan) 狀態、 GPRS 狀態、聯動比率等，同時顯示企業(ye) 名稱、企業(ye) 編碼、企業(ye) 地址、監測時間，並且係統可設置多級登入權限，管理員能夠進行信息發布及互換；也可進行曆史數據及曆史曲線查詢；同時係統又可以自動生成報告、報表等特點。

1、我國飲食業(ye) 油煙汙染的現狀及成因

1.1油煙汙染現狀及成因

1.1.1汙染現狀

   飲食業(ye) 油煙就是指食物烹飪和食品加工過程中揮發的油脂、有機質及熱氧化和熱裂解產(chan) 生的混合物，就目前來說，已經有99種油煙化合物被發現，這也是我國對飲食業(ye) 油煙越來越重視的原因。

   國內(nei) 的餐飲油煙汙染一直以來都是廣大市民投訴的熱點和難點問題。大量的油煙汙染排放不能得到有效的控製，多數餐館開在居民小區、臨(lin) 街房屋，對環境質量和居民的健康帶來不利的影響。

1.1.2油煙汙染危害

   飲食服務業(ye) 排放油煙的成分至少有300多種，主要有脂肪酸、烷烴、酯、芳香化合物等，其中至少有數十種危害人體(ti) 健康。飲食服務業(ye) 油煙廢氣正和工業(ye) 廢氣、機動車尾氣一起，被視為(wei) 大氣的三大“汙染殺手"。

   油煙對人體(ti) 健康的危害主要有以下三個(ge) 方麵。

1.1.2.1肺髒毒性

   除了吸煙，烹飪已被確定為(wei) 市內(nei) 空氣汙染的主要來源，並危害著人們(men) 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(wei) PEFR、V76、Vso、V25 均明顯下降，慢性支氣管炎組FVC和FEV1也明顯降低，吸入者出現嗆咳、胸悶、氣短等症狀，說明油煙對氣道有強的刺激作用，使氣道收縮，呼吸阻力增加。

1.1.2.2增加致癌機率，降低免疫力

   對於(yu) 長期與(yu) 油煙接觸的人群進行調查，發現其外周血淋巴細胞SEC和微核率均明顯高於(yu) 對照組，並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，烹調油煙中存在著能引起基因突變，染色體(ti) 損傷(shang) ，NDA損傷(shang) 等不同生物學效應的細胞遺傳(chuan) 毒性物質，具有肯定的致突變性。其遺傳(chuan) 毒性與(yu) 食物成份及食用油種類、烹調溫度有關(guan) ，並隨溫度升高其致突變性增強。烹調油煙氣中的一些致突變物同時也具致癌性，其中苯並芘、雜環胺類化合物等是已知的致突變、致癌物。

1.1.2.3容易產(chan) 生腫瘤

   從(cong) 上海大學的一些課題研究可以表明，長期在廚房做飯的女性，其產(chan) 生肺癌的幾率大大增加2~3倍，因為(wei) 中國女性接觸的油煙比較多，也因此患肺癌機率中國女性占了一定人數在理，其原因在於(yu) 支氣管上皮細胞（BEAS-2B 細胞）暴露於(yu) 0.1或1.0μM的TT-DDE中，和氧化活性氧（ROS）產(chan) 生反應所致。

1.1.3油煙汙染是PM2.5的重要組成之一

   現在人們(men) 幾乎“談 PM2.5色變",但殊不知PM2.5一個(ge) 重要排放源就在我們(men) 身邊，即餐飲油煙。據《2013年04月22日，經濟參考報》報道：中國科學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粒子中有機組分的來源及貢獻進行研究後發現，餐飲油煙排放的有機氣溶膠（氣溶膠是液態或固態微粒 在空氣中的懸浮體(ti) 係）是一次有機氣溶膠中重要的組分，控製這類排放源對降低北京大氣細粒子PM1汙染水平具有十分重要的意義(yi) 。

          PM1是指大氣中直徑小於(yu) 或等於(yu) 1微米的顆粒物。它包含在PM2.5中，其質量濃度約占PM2.5的0.6~0.8。相對PM2.5和PM10,PM1由於(yu) 在大氣中的停留時間更長，並更容易進入人體(ti) 肺部深處，對氣候、環境和人體(ti) 健康造成的不利影響更為(wei) 突出。

1.2 油煙汙染的成因

   我國的飲食習(xi) 慣決(jue) 定了油煙排放汙染比較嚴(yan) 重，但同時，我國在環境管理中對飲食業(ye) 油煙汙染源一直重視不夠，油煙汙染日益嚴(yan) 重。

   首先，各地環保主管部門對飲食業(ye) 油煙的環境監測手段很多都隻是使用手工監測的手段，監控數據也隻是靠人工報送數據。手工檢測隻能是瞬時的，而且隻能是短時間的檢測，不可能對實際的排放情況有一個(ge) 準確的掌握。數據不夠準確和及時，不能及時處理油煙汙染執法，影響環保部門的辦事效率。

   其次，烹調油煙含有多種有毒化學成份，需要對其采取有效的淨化措施。一般來說，汙染物的控製對策有兩(liang) 種：清潔生產(chan) 和終端控製。前者從(cong) 研究汙染物產(chan) 生機理著手，力圖在生產(chan) 過程中降低汙染物的產(chan) 生量；後者用物理、化學、生物方法對產(chan) 生的汙染物進行處理，力圖降低汙染物的排放量，從(cong) 而降低其環境效應。但是由於(yu) 監管不到位，而且很多汙染製造企業(ye) 或單位為(wei) 了節約開支，而導致油煙淨化裝置形同虛設，甚至根本沒有安裝油煙淨化裝置的現象，已成為(wei) 油煙汙染問題的重要起因。

   第三，飲食業(ye) 的油煙汙染如此的嚴(yan) 重，另外一個(ge) 原因是缺乏統一的協調管理機製，因為(wei) 飲食行業(ye) 油煙汙染等生活環境汙染問題具有很強的社會(hui) 性。涉及到的管理部門可能包括有環保局、工商局、城建局、甚至還有食物衛生監督局等。各個(ge) 部門之間缺少一個(ge) 良好的協調機製，不能形成合力。近年來雖然我國已加強了環境保護“三同時"的管理，通過環保部門的大量協調工作，這一問題得到了較好解決(jue) ，在開發建設和第三產(chan) 業(ye) 的審批上環保的審批權已開始得到落實，但是，問題還遠遠沒有得到全部改善。

   為(wei) 了切實解決(jue) 油煙汙染擾民問題，確保飲食服務企業(ye) 的油煙淨化設施正常運行，減少油煙排放給市區環境帶來的汙染，推動油煙在線監控，就能通過反饋調節達到油煙淨化設備的運行和油煙的達標排放。

2、油煙汙染在線監控係統的設計

2.1 油煙在線監控係統的設計原則

   油煙在線監控係統的政策性和專(zhuan) 業(ye) 性很強，要以國家、省、市信息化建設和環境信息化建設方針為(wei) 指導，圍繞環境保護工作和生態建設的目標和任務，以環境管理需求為(wei) 導向，以網絡建設為(wei) 基礎，以數據共享和應用開發為(wei) 核心，整合資源，夯實基礎，堅持“統籌規劃、資源共享、務求實效"的發展方針，並堅持以下原則：

2.1.1 統一實用原則

   結合當前餐飲業(ye) 油煙治理工作的實際，堅持統一規劃、分步實施、因地製宜，使在線監控數據經過收集、傳(chuan) 遞、處理後，能實時準確地反映相關(guan) 企業(ye) 的油煙處理和排放實況，解決(jue) 油煙超標排放監管難題，切實提高環境監理效率和管理水平。

2.1.2安全可靠原則

   油煙在線監控係統項目代表未來環保智能化發展趨勢，傳(chuan) 感、傳(chuan) 輸、實時監測等技術要求較高，一定要采取可靠成熟技術，確保整個(ge) 係統穩定、可靠地運行。

   另外，係統的硬件和軟件都要采用可靠性措施，如傳(chuan) 感器使用壽命、係統保密措施、抗幹擾措施、數據備份和恢複、嚴(yan) 格的權限控製、防止計算機病毒侵入、嚴(yan) 格管理製度等。

2.1.3 兼容共享原則

   隨著油煙在線監控係統監測技術的進一步發展，信息量會(hui) 越來越大，監控節點數也將逐步增加。係統首先是整合現有資源，包括通信資源，使得指揮通信有序工作，為(wei) 統一指揮、協同作戰提供通信保障；其次是整合信息資源，加強信息的管理和應用，建立“關(guan) 聯應用"體(ti) 係，為(wei) 係統的擴展應用提供前提條件。同時，要考慮操作者使用方便、靈活，人機界麵友好，直觀清晰。同時，要考慮操作者使用方便、靈活，人機界麵友好，直觀清晰。

   因此，硬件和軟件會(hui) 不斷擴充，係統功能會(hui) 不斷增強。因此這些都要求係統具有較強的兼容和共享功能。

2.2油煙在線監控係統的總體(ti) 設計思路

   采用基於(yu) 無線網絡通訊的方式，對油煙淨化處理設備進行實時不間斷監控（也可自行設定監控時段），數據自動傳(chuan) 送到環保部門監控平台，提高了監控水平，油煙在線檢測儀(yi) 器在自動采集油煙淨化設備的運行數據後，通過數據采集器或者RTU，以無線網絡（或其他媒介）將運行情況以及濃度等數據傳(chuan) 送到環保局的監控，環保局監控的服務器接收到這些數據之後，其軟件管理平台會(hui) 根據數據的情況進行統計分析。

係統拓撲示意圖

2.2.1油煙在線監控終端設備

   實現采集監控油煙淨化器設備開關(guan) 狀態信號、清潔度信號，及通過油煙濃度監測模塊采集排放的油煙中油煙濃度信息，並預留揮發性有機物的在線檢測接口。

2.2.2數據采集傳(chuan) 輸模塊

   采用可靠的數據傳(chuan) 輸設備，保證連續、及時、可靠地進行數據傳(chuan) 輸、即時數據發送、批量數據發送、狀態信息發送、數據采集時間間隔和發送時間間隔可調、具有在通訊出現故障及通訊恢複後的續傳(chuan) 功能、設備包括無線通訊卡以及能滿足監控要求的通訊費。

   采用GPRS或CDMA無線通訊方式，將監控現場數據上傳(chuan) 至環境保護局監控係統平台，實現數據的遠程通訊，並保持數據的一致性。符合《測量、控製和實驗室電氣設備的要求》的規定。數據接口兼容模擬量輸入檢測口、RS232數字接口、繼電器觸點輸出接口、開關(guan) 量輸入、LAN 等多種接口；能支持多種采集器同時采集。淨化器的開關(guan) 量檢測、風機開關(guan) 量檢測、淨化器清潔度檢測，能將劃分若幹等級描述清潔度、油煙排放濃度檢測、預留一個(ge) 備用檢測通道。

2.2.3監控管理核心

   配備相應的服務器、路由器等網絡硬件，實現監控核心功能，同時開發油煙在線監控係統平台軟件，平台軟件具有以下功能和特點：

(1)監控油煙淨化設施風機開啟狀態，確保監控點風機在油煙排放期間正常開啟；

(2)監控油煙淨化器的清潔度狀況，根據油煙淨化器的清潔情況進行監控；

(3)實時監測油煙排放氣體(ti) 的濃度，並預留檢測總揮發性有機物的接口。

(4)通過CDMA/GPRS進行數據傳(chuan) 輸。

(5)采用B/S 模式，客戶端隨時隨地運行新的程序，而且不受平台限製。

(6)係統集成WebGIS （網絡地理信息係統）應用。

3、hth下载地址餐飲油煙監測雲(yun) 平台解決(jue) 方案

           AcrelCloud-3500餐飲油煙監測平台可對餐飲點位進行不間斷的數據跟蹤與(yu) 統計分析，在發生油煙濃度預警時，信息可多種途徑及時通知相關(guan) 單位處理，確保油煙等汙染物的正常排放，讓超標濃度無處可藏，防患於(yu) 未然。針對各餐飲點位hth下载地址通過加裝多種產(chan) 品可以進行檢測，主要有ACY100型號餐飲油煙監測設備，外加裝電流互感器及溫濕度探頭。

   餐飲油煙監測平台GIS地圖采集餐飲油煙處理設備運行狀態和油煙排放的濃度數據，自動對超標排放及異常企業(ye) 進行提示預警，監管部門可迅速進行處理，督促餐飲企業(ye) 整改設備，並定期清洗、維護，實現減排環保，不擾民等目的。

   現場安裝油煙在線監控儀(yi) ，實時監測排煙煙道內(nei) 的油煙、顆粒物和非甲烷甲烷總烴等濃度，同時對油煙淨化器和風機的運行電流和開關(guan) 狀態進行監測，一旦排放超標，係統會(hui) 發出告警信息。

係統結構圖如下：

3.1首頁

   接入企業(ye) ，顯示接入的企業(ye) 數，監測點位數；AQI天氣，實時AQI天氣狀況；告警率、超標率、在線率顯示告警企業(ye) 數量，告警率，包括超標、在線率統計。

   地圖點位統計；按接入企業(ye) GIS，在地圖展示。

   該頁麵通過分倉(cang) 形式將雲(yun) 平台係統的所有基本信息全部展示在大屏上，主要包含了項目總覽，企業(ye) 隱患排名，報警信息列表，監測點位以及報警統計，監測點位地理位置，工單任務統計等。

3.2 大屏展示

   該頁麵通過分倉(cang) 形式將雲(yun) 平台係統的所有基本信息全部展示在大屏上，主要包含了項目總覽，企業(ye) 隱患排名，報警信息列表，監測點位以及報警統計，監測點位地理位置，工單任務統計等。

3.3 實時監控

   係統可進行監測點的篩選，點擊每個(ge) 監測點信息，可以看到實時數據和24小時數據變化曲線。並且可以看到監測節點的曆史告警信息。

   實時監測數據包括油煙淨化器和風機的運行電流，油煙濃度、顆粒物濃度和NMHC濃度等信息。

   實時狀態列表：係統對當前點位進行數據列表統計，對采集的實時數據匯總，分析其運行狀態，預警範圍等。

   實時監控：運行工況；實時監測數據包括油煙淨化器和風機的運行電流，根據電流數值來判斷當前進化器的運行狀態，包括失聯、停機、運行等狀態，結合運行數據曲線，更加方便直觀。

3.4 隱患管理

   後台根據測點設置的濃度閾值以及門在隱患巡查中產(chan) 生對應的報警信息，並在首頁進行鈴鐺和語音提示。企業(ye) 用戶對隱患進行確認，確認工單派發對象，工單截至期限，以及工單任務描述；運維人員確認工單內(nei) 容並對隱患進行處理，填寫(xie) 處理結果詳情，上傳(chuan) 現場圖片等附件或進行二級派發；相關(guan) 企業(ye) 用戶可在“隱患記錄"頁麵來確認對應隱患信息的處理進度，包括是否處理、是否派發。

3.5 統計分析

   超標分析：對相關(guan) 的采集數據油煙、顆粒物、NMHC數據進行關(guan) 聯分析，對超標的種類、企業(ye) 進行餅狀圖的展示，同時對報警企業(ye) 進行排名，根據排名情況對相關(guan) 企業(ye) 進行數據和運行狀態的分析評價(jia) 。

   曆史數據：支持對數據進行年、月、日篩選查詢，自定義(yi) 日期篩選數據，相關(guan) 數據支持Excel表格導出，便於(yu) 後期數據的校驗和排查。

   設備維護：設備需要定期清洗、維護和更換濾芯。

3.6 統計分析

   用戶分析報告：用戶分析報告模塊，將企業(ye) 目前的告警進行匯總，支持模板的Word導出，具體(ti) 的模板內(nei) 容可根據客戶需求實現定製化設計。

在線時長分析

   企業(ye) 在線時長報告模塊，將企業(ye) 目前監測儀(yi) 的在線時長，失聯時長，風機、淨化器的在線、離線時間進行匯總，以折線圖、雷達圖的形式展示。

3.7 設備清洗維護

   設置企業(ye) 檢測儀(yi) 定期的清洗、更換計劃，包括維護監測點位的安裝時間，上一次清洗時間，以及下一次的維護周期，對應的負責人等信息，清洗前/後照片對比。

3.8 視頻功能

   支持餐飲點位“一點一視頻"的接入模式，在餐飲汙染排放點位安裝攝像頭。支持視頻實時預覽監測和曆史視頻回放功能。

3.9.係統硬件配置

4、資質認證

   已經獲取中國環境保護產(chan) 品認證證書(shu) （中環協CCEP認證證書(shu) ）並取得對應的軟件測試報告《油煙濃度在線監測儀(yi) 測試報告》，還取得計算機軟件著作權。

5、結論

   油煙汙染已經成為(wei) 我國一個(ge) 重大的汙染源，是形成PM2.5的重要汙染源之一，特別是餐飲業(ye) 排放油煙汙染嚴(yan) 重影響周圍居民和相關(guan) 行業(ye) 從(cong) 業(ye) 者的健康。但對油煙汙染的控製存在諸多問題。油煙汙染控製相關(guan) 標準不太完善，並且執行有困難；油煙淨化設備普及程度不高，僅(jin) 大城市的大餐館能得到較好的強製安裝運行，很多中小城市及小餐館均直接排放，並且油煙淨化設備利用效率不高。為(wei) 了解決(jue) 上述問題，對油煙汙染實行在線監測非常重要。

   油煙汙染的在線監測可以快速、準確和連續的監測油煙淨化 設備的工作情況和油煙的淨化與(yu) 排放情況。與(yu) 傳(chuan) 統監測手段相比，它具有高度的實時性、同步性、造價(jia) 低、布點靈活、施工快捷等一係列優(you) 勢。

參考文獻

[1]張楷，馬永亮，徐康富．飲食業(ye) 油煙控製技術現狀分析[J]．2003，25(4)：l8—24．

[2]梁文，周智全，徐歡歡.飲食業(ye) 油煙汙染現狀及在線監測係統的設計[J].2017，44（353）：228-229.

[3]hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 選型手冊(ce) .2022.05版.

[4]hth下载地址油煙監測平台宣傳(chuan) 冊(ce)  2020.01版.