生态环保产业作为支撑生态文明建设和高质量发展的关键力量，正面临着转型升级的迫切需求。环保新质生产力，正成为推动产业向前发展的核心力量。本栏目将聚焦生态环保产业的新技术、新装备、新材料、新模式，深入宣传推广科技创新成果，及时发布环境技术进步奖项，全面介绍行业内的实用技术装备和示范工程，引导行业持续创新，加快数字、智慧、科技的融合赋能，为经济社会全面绿色转型贡献力量。
 

　　生态环境保护实用技术
 

　　2023-J-45
 

　　申报单位
 

　　广州正虹环境科技有限公司
 

　　安徽新媒正虹环境科技有限公司
 

　　推荐单位
 

　　中国环境保护产业协会社会化环境监测与运营服务专业委员会
 

　　一、技术简介
 

　　适用范围
 

　　餐饮油烟在线监测系统是对餐饮单位排放的油烟污染物浓度及净化设施运行情况等进行实时在线监测，同时对异常排放进行预警、数据溯源。适用行政管辖区域餐饮单位经营期间的油烟污染物排放及净化设施运行情况进行实时在线监测和管理。
 

　　技术原理
 

　　餐饮油烟在线监测系统运用自动控制技术、物联网及互联网技术、GIS 技术、计算机应用技术及分析技术，对油烟污染物和净化设施的工况实现 24小时不间断监测。为餐饮企业安装餐饮油烟在线监控仪和搭建餐饮油烟在线监测系统平台，对餐饮企业油烟、非甲烷总烃及颗粒物排放情况、风机和油烟净化设备使用情况连续不断地实时跟踪监测，运用物联网技术应用平台，实现监测数据实时采集、传输、存储及以项目需要的方式形成各种报表，达到对油烟排放的24小时不间断监管。执法人员可以通过监测系统在大屏幕、电脑、手机APP等终端实时看到各个餐饮企业是否正常开启油烟净化器，最后排污情况是否达标，从而可以使得执法人员的工作方向明确和目标清晰，有效地提升了工作效率，实现监管部门对餐饮油烟的实时监管和精准溯源；
 

　　监测原理：油烟浓度和非甲烷总烃是采用电化学检测法，颗粒物是采用光散射法；
 

　　光散射监测：光散射检测分为“光粒子计数器”与“粒子集合光散射”两类。油烟细颗粒物在烟管内部传输时成分稳定，粒径谱偏移量小，且颗粒物形状呈球形，表面光散射特性非常稳定，非常适合采用“粒子集合光散射法”进行表面积浓度测量后换算成油烟细颗粒物质量浓度，其优点是装置简单，测量下限低、精度高，且获得测量结果与感官判断(目测烟雾)高度一致，参比测试与称重法和微振荡天平法等直接测量法的相关系数极高(可超过0.95)，因此非常适用于对餐饮油烟颗粒物进行实时在线监控；
 

　　电化学传感器：电化学传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。典型的电化学传感器由传感电极(或工作电极)和反电极组成，并由一个薄电解层隔开。在实际中，由于电极表面连续发生电化学反应，传感电极电势并不能保持恒定，在经过一段较长时间后，它会导致传感器性能退化。为改善传感器性能，人们引入了参考电极。参考电极安装在电解质中，与传感电极邻近。固定的稳定恒电势作用于传感电极。参考电极可以保持传感电极上的这种固定电压值。参考电极间没有电流流动。气体分子与传感电极发生反应，同时测量反电极，测量结果通常与气体浓度直接相关。施加于传感电极的电压值可以使传感器针对目标气体。电化学传感器性能普遍优于金属氧化物半导体传感器，其造价比 PID 检测器低，但是远高于金属氧化物半导体传感器，采用在中高端的油烟在线监控装置中。
 

　　工艺路线
 

　　1、系统概述：油烟在线监测系统，是建立在计算机技术、传感技术、信号处理技术、物联网、无线通讯技术等多种技术基础上，实现对餐饮企业油烟排放、油烟污染治理设施工作状态和运行状况进行在线监控系统，是针对餐饮油烟防治与监管的数字化、网络化、信息化综合解决方案。
 

　　2、整体系统框架：油烟监测系统/油烟监测仪作为终端设备，实时检测油烟排放数据(包括油烟浓度、颗粒物浓度、非甲烷总烃浓度)，采集油烟净化器、风机等治理设施的开机状态，工作电流等参数，根据所采集的参数判断治理设施的运行状态是否良好，并将测量计算的数据通过无线网络上传至数据中心。数据中心将各个监测点的数据进行接收、存储、统计分析形成报表，对不正常的监测点产生报警提示，并根据设定权限对各种客户端(PC、移动终端)提供数据展示和响应的管理服务。
 

　　3、技术路线：油烟在线监控系统为B/S 架构，可在 Windows 系列、 Linux 系列等多种操作系统上运行。采用跨数据库设计模式，可适应多种大型主流数据库。支持接入监测终端设备数可根据需要扩展。可在火狐、谷歌等多种浏览器上使用。不仅包括可在PC机、PAD上使用的功能强大的WEB界面管理平台，也包括可供环境监察人员使用的移动终端。依据国家环保行业标准 HJ/T212-2017传输环境监测数据，并提供安全可靠的、开放的数据接口，可与其他环境监测(监控)平台交互数据，也可与上级监管部门综合监测(监控)平台进行对接。
 

　　数据中心采用基于Java平台的J2EE技术体系，构建于B/S三层应用体系结构之上，采用 MVC 模式设计，运用国际先进和成熟的J2EE 技术框架，可在主流Linux系列操作系统、Windows服务器上安装使用。
 

　　3.1  J2EE技术架构
 

　　J2EE技术架构基于多层软件构架(即客户层、表示层、业务层、集成层和资源层)，采用面向服务的思想、通过整合与集成各种应用系统，J2EE为搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的系统提供了良好的机制。能够为软件开发提供先进实用、安全可靠、便于兼容、易于扩展的应用解决方案。
 

　　3.2  B/S模式架构
 

　　采用目前流行的基于浏览器/服务器模式的Brower/Server结构来搭建我们应用服务体系。这种模式具有分布性特点，可以随时随地进行查询、浏览等业务处理。业务扩展简单方便，通过增加网页即可增加服务器功能。维护简单方便，只需要更新服务器端，即可实现所有用户的更新。开发简单，共享性强，可以充分保证系统高效稳定地运行，又能满足用户对系统易操作性、易维护性的要求。
 

　　应用效果
 

　　本系统通过信息化手段帮助油烟监测运维主管部门对油烟监测运维情况进行跟踪管理，为运维人员的监测和巡查工作提供更高效信息服务；为领导提供考勤依据；提高运维人员的运维力度、加快运维速度、构建多效运维环境。
 

　　通过数据分析可知，安装在线监测设备后，异常餐饮企业单位数量整体下降，油烟净化器正常率升高；油烟超标排放行为明显改善，餐饮业主的环保意识有了明显提升，部分企业已能自觉定期清洗和检修或更换净化器；排污浓度贡献率整体下降。
 

　　远程监控的推广、便捷的线上操作大大促进了餐饮单位参与到环境保护工作中，从而增强其积极性和环保意识，餐饮企业由过去的“被动接受监管”转变为现在的“主动整改”。
 

　　从对油烟主要组成成分监测到大数据分析平台的开发，实现了在线监测数据传输、智能分析、预警预报等功能。利用互联网与环境监测技术的结合，促进国内环境监测技术发展；大数据平台分析功能有利于对城区餐饮业油烟排放的掌握，促进监管部门工作效率，环保预警预报部门可以在油烟排放超标前对其处理，减少环境污染，提高人民生活水平。
 

　　GB18483-2001《饮食业油烟排放标准(试行)》、HJ/T212-2017《污染物在线自动监控(监测)系统数据传输标准》、HJ477-2009《污染源在线自动监控(监测)数据采集传输仪技术要求》、CCAEPI-RG-Y-020《环保产品认证实施规则饮食业油烟浓度在线监测系统》等相关技术标准及指南。《固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范》HJ75-2017，《固定污染源烟气(SO、NOx、颗粒物)排放连续监测系统技术要求及检测方法》H76-2017，《餐饮业油烟污染物在线监测系统技术要求》DB4403/T207-2021。
 

　　研发背景
 

　　监管手段原始单一：一是人手少，疲于奔命；二是设备差，大多没有设备，监管手段也只停留在靠眼看靠鼻子闻的层面；三是由于缺少固定证据的技术手段，导致执法中认证难、取证难。靠人力监管无法实现全覆盖，监测依靠传统第三方上门检测，形成周期长、费用高、步骤繁琐、现场测试条件要求高、不能实现多点监测和实时在线监测、无法准确掌握整个饮食行业的油烟排放情况等问题。
 

　　餐饮油烟监控系统综合运用环境监测技术，物联网技术、地理信息技术、云计算技术，通过这些技术原理，对油烟污染物和净化设施的工况实现24小时不间断监控。实现在线监控精确、全面、不间断，经得起时间、技术、法律的检验。通过采集数据传输到系统平台，执法人员在系统中可以通过大屏幕、电脑、手机APP等终端实时看到各个餐饮企业是否正常开启油烟净化器，排污情况是否达标，从而使得执法人员的工作方向明确目标清晰。为提高整体监管效能，推动餐饮油烟治理规范化、常态化监督管理，持续改善人居环境，亟需全面推广实施油烟在线监控，充分发挥油烟在线监控系统的“哨兵作用”。
 

　　技术特点
 

　　1、正虹环境是油烟在线监控行业的开创者和引领者，具有同行业领先的研发实力和技术水平；
 

　　2、拥有“油烟在线监控系统”5大核心科技发明专利；
 

　　3、承接广州亚运会空气质量保障项目独家服务商；
 

　　4、基于物联网的油烟在线监控技术体系，主动式运营维护的服务体系，协助柔性执法的管理体系，让每一个合作伙伴更省心；
 

　　5、具有油烟监控系统自主研发实力，从V1.O到V6.0升级换代，专注于技术上的精益求精和优质服务；
 

　　6、三类异常每日报警推送，断线、超标和联动比异常的报警推送也可根据项目要求定制报警规则；
 

　　7、报警可以直接运维，在报警列表中，监管人员认为需要运维的餐饮单位可直接发布运维任务；
 

　　8、运维全流程监控，从运维到整改结束做全过程记录，方便查看；
 

　　9、企业一企一档管理，对餐饮企业的管理，包括基础信息、实时数据、历史数据、运维数据、报警数据等。方便落实和了解企业的各方面情况，建立更完善的管理制度；
 

　　10、关于精确治污：餐饮油烟在线监测系统将“精准治污”理念落在实处，面对企业端繁杂的环境监测任务，积极推进污染源监控规范化建设，通过在线监控系统形成分钟数据、小时均值、日均值和月均值，实时反映排污单位的排放浓度和排放量，可实现单企业与单企业的多指标对比分析、多企业单天实时数据分析等，当接到餐饮油烟投诉时，如该区域内有多家餐饮单位，通过系统能迅速锁定范围，结合被投诉的时间点进行精准筛选、查询，最终确定油烟扰民的餐饮单位。精准查看引起污染源具体餐饮单位名称、精准查看片区内气体污染物排放是否是由餐饮油烟引起等等，使监管部门和企业端都能及时掌握监测数据是否达标排放，实现对污染源的可测、可见、可督、可控。
 

　　二、典型应用案例
 

　　案例名称
 

　　1、项目名称：餐饮企业油烟在线监控系统安装及服务项目 ；
 

　　2、业主单位名称：深圳市生态环境局宝安管理局；
 

　　3、地点：广东省深圳市宝安区；
 

　　4、服务范围：包括新增100 套餐饮油烟在线监控设备的租赁和运维、监测平台的升级和运维，以及已安装油烟在线监控系统的 100家餐饮企业的监测数据接入油烟在线监测平台，同时提供在线监测数据分析服务和辅助技术咨询。
 

　　案例简介
 

　　1、安装及运行单位名称：广州正虹环境科技有限公司
 

　　2、安装期限：合同签订之日起 90 个自然日内，乙方完成 100 套餐饮油烟在线监控设备及配套系统平台的安装、调试。安装调试结束后，由甲方对餐饮油烟在线监控设备及配套系统平台进行验收，服务期限自安装调试验收合格之日起一年。
 

　　3、运营及维护期限：本项目设备运营维护期限自餐饮油烟在线监控设备和配套系统平台安装完成，经调试合格后并经甲方验收合格之日起三年内。
 

　　4、服务工作内容：
 

　　4.1、餐饮油烟排放24小时实时监测
 

　　(1)按照甲方要求选取 100 家餐饮单位，统一安装 100 套(一套：1个油烟监控主机，1 个油烟探头，2个互感器)油烟在线监测设备，对其排放油烟浓度进行 24小时实时监测，(2)将100家新安装的油烟在线监测设备数据和目前已安装油烟在线监控系统的100家餐饮企业的监测数据接入油烟在线监测平台统一管理，将数据体现在公共场所。
 

　　(3)负责100家新装油烟在线设备的运行维护和餐饮油烟在线监测平台的运行维护。
 

　　4.2、数据分析服务
 

　　(1)密切跟踪餐饮油烟排放监测数据，及时将超标排放餐饮企业情况通报给甲方，方便甲方及时开展相应环保执法工作；(2)对油烟在线监测设备和平台收集的数据进行整合分析，定期形成数据报告(周报、月报、季报、年报等)提交给甲方。
 

　　4.3、辅助技术服务
 

　　(1)建立和更新油烟污染源数据库：
 

　　(2)对拟安装油烟在线监测的餐饮企业的油烟监测设备进行检查评估；
 

　　(3)每年至少组织2次全区环保网格管理员开展油烟污染巡查业务能力培训。
 

　　5、工作质量要求
 

　　5.1、监测数据真实、实时、完整、有效，监测设备符合国家或深圳地方标准：单点数据获取率达 93%以上，异常情况处理率100%；监测设备发生故障后，乙方人员应在 24 小时内排除故障。
 

　　5.2、技术服务团队专业耐心、响应及时，回应处理甲方提出问题及时高效，按时提交数据报告和其他甲方需要的项目资料。
 

　　达到的标准或性能要求
 

　　1、GB18483-2001《饮食业油烟排放标准(试行)》、HJ/T212-2017《污染物在线自动监控(监测)系统数据传输标准》、HJ477-2009《污染源在线自动监控(监测)数据采集传输仪技术要求》、CCAEPI-RG-Y-020《环保产品认证实施规则饮食业油烟浓度在线监测系统》等相关技术标准及指南。《固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范》HJ75-2017，《固定污染源烟气(SO、NOx、颗粒物)排放连续监测系统技术要求及检测方法》H76-2017，《餐饮业油烟污染物在线监测系统技术要求》DB4403/T207-2021
 

　　2、比对监测指标要求 :
 

　　颗粒物 排放浓度≤10mg/m3 绝对误差不超过±5mg/m3
 

　　10mg/m3≤排放浓度≤ 20mg/m3 绝对误差不超过±6mg/m3
 

　　非甲烷总烃 ≤50mg/m3 绝对误差不超过±20mg/m3
 

　　油烟 ≤1mg/m3 绝对误差不超过±0.2mg/m3
 

　　大于1mg/m3 相对误差不超过±30%
 

　　3、餐饮油烟在线监测是运用自动控制技术、物联网及互联网技术、GIS 技术、计算机应用技术及分析技术，对油烟污染物和净化设施的工况实现 24 小时不间断监测。为餐饮企业安装餐饮油烟在线监控仪和搭建餐饮油烟在线监测系统平台，对餐饮企业油烟、非甲烷总烃及颗粒物排放情况、风机和油烟净化设备使用情况连续不断地实时跟踪监测，运用物联网技术应用平台，实现监测数据实时采集、传输、存储及以项目需要的方式形成各种报表，达到对油烟排放的24小时不间断监管。
 

　　实时监测餐饮单位风机和油烟净化设备的运行情况、油烟浓度、非甲烷总烃浓度、颗粒物浓度，监管餐饮业是否正常使用油烟净化器，督促餐饮业主油烟排放达标，监测采集到的数据可以实时发送到PC、手机端，实现监管部门对餐饮油烟的实时监管和精准溯源。
 

　　存在超标情况，系统会产生如下报警：
 

　　油烟浓度的小时和日均值大于 2mg/m；
 

　　颗粒物的小时和日均值大于 5mg/m；
 

　　非甲烷总烃小时和日均值大于 10mg/m；
 

　　风机和油烟净化设备未开启。
 

　　业主单位
 

　　深圳市生态环境局宝安管理局
 

　　投运时间
 

　　2020年7月9日
 

　　工艺流程
 

　　针对餐饮企业油烟在线监控系统安装及服务项目成立了项目小组，指派专业的项目经理负责全面的管理，并根据项目进展情况制定了项目计划，并以每周一次的频率根据实际情况修订项目计划，并向环保局及公司内相关人员通报项目进展情况，为该项目的顺利开展提供了管理保障。建立项目经理负责制：广州正虹针对餐饮企业油烟在线监控系统安装及服务项目建立项目经理负责制，项目经理全面掌握设备维护管理现状；结合现有运维流程，按服务标准规范，设立事件管理和问题管理流程，将具体的人员、组织结构、设备资产与流程相关的信息紧密结合形成规范书；根据流程，定义部门人员的角色和职责。油烟监控系统的总体结构如图所示，油烟监控仪作为终端设备，实时检测油烟排放数据(包括油烟浓度、颗粒物浓度、非甲烷总烃浓度)，采集油烟净化器、风机等治理设施的开机状态，工作电流等参数，根据所采集的参数判断治理设施的运行状态是否良好，并将测量计算的数据通过无线网络上传至数据中心。数据中心将各个监测点的数据进行接收、存储、统计分析形成报表，对不正常的监测点产生报警提示，并根据设定权限对各种客户端(PC、移动终端)提供数据展示。
 

　　运行情况
 

　　我司已经严格按照合同文件要求，完成了项目要求的软硬件产品的安装、调试、测试、试运行等环节工作。在项目交付验收完成后，我们启动项目运维服务工作，在服务运行期内，系统运行稳定，未发生信息安全事故及质量安全事故，我司按照合同规定的相关内容，在服务期内，1、每月对100套油烟在线监测设备和监测平台进行运行维护。共运维1260次(含异常运维)，清洗探头755次，更换配件90次，异常处理率达100%。2、密切跟踪餐饮油烟排放监测数据，及时上报异常餐饮企业并跟踪整改情况，共发现40家企业异常，已整改38家，未整改2家。3、对油烟在线监测设备和平台收集的数据进行整合分析，定期形成数据报告月报、季报、年报等。4、2021年1月21日对各所油烟执法人员进行了油烟在线监控培训。通过数据分析可知，较在线监控前相比，异常餐饮企业单位数量整体下降，油烟净化器正常率升高；油烟超标排放行为明显改善，餐饮业主的环保意识有了明显提升，部分企业已能自觉定期清洗和检修或更换净化器；排污浓度贡献率整体下降。远程监控的推广、便捷的线上操作大大提升了餐饮单位按要求参与环保的积极性和主动性，餐饮企业由过去的“被动接受监管”转变为现在的“主动进行整改”。
 

　　2021年是“十四五”规划的开局之年，也是污染防治攻坚战从“坚决打好”到“深入打好”的关键之年。在宝安区委区政府的坚强领导下，在全区共同努力和各技术团队精诚协作下，我区空气质量水平取得新的历史性突破，PM2.5年均浓度降至18.8微克/立方米，空气质量优良率达到94.2%，全市排名大幅提升圆满完成年度目标。2021年1月18日深圳市生态环境局宝安管理局签署的感谢信里面提到宝安环境空气质量的提升离不开广州正虹环境科技有限公司的积极支持与协助感谢贵我司尽心竭力为宝安大气污染防治工作提供专业咨询、精细服务和技术支撑！
 

　　技术应用产生的碳减排效果
 

　　“十三五”期间，广东省生态环境部门受理的群众投诉中，7%-10%为对餐饮油烟污染投诉。在第一轮中央环保督察期间，因群众对餐饮油烟污染投诉量大，且整改在短时间内难以完成，少数地方为避免在督察期间被反复投诉或被认为“整改不到位”，对餐饮企业采取了“停业整顿”，从而导致群众因“吃不上早点”而引发社会负面舆情。2021年第二轮中央环保督察期间，群众对餐饮业油烟污染投诉仍占大气污染投诉量的10.1%，最高的一天高达37.5%。
 

　　监督餐饮单位能够管理好自己的净化治理设施，从而降低油烟排放。一方面是减轻监管人员的工作量，另一方面是为执法提供辅助数据，减少油烟扰民问题，监督餐饮单位做好自身的管理。安装在线设备可以实时监控餐饮单位排放达不达标，让餐饮单位重视维护净化器，提高环保、法律法规的意识。通过数据分析可知，安装在线监测后，异常餐饮企业单位数量整体下降，油烟净化器正常率升高；油烟超标排放行为明显改善，餐饮业主的环保意识有了明显提升，部分企业已能自觉定期清洗和检修或更换净化器；排污浓度贡献率整体下降。
 

　　原标题：环保新质生产力 | 餐饮油烟在线监测系统