CN103308571A - 油烟在线监测仪 - Google Patents

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翁嘉昌
王汉亮
孙国青
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Abstract

本发明公开了油烟在线监测仪，包括前端监测设备、信息传输设备和监控设备，监测仪至少包括一个前端监测设备，每一前端监测设备均通过信息传输设备连接至监控设备；前端监测设备包括一微处理器和一与微处理器连接的数据采集模块，与数据采集模块连接的排烟风机通电状态检测电路、油烟净化器通电状态检测电路、油烟净化器清洁度检测电路和油烟浓度检测探头。该监测仪实现了对企业油烟浓度的多点监测和实时准确监测，操作性强，组建和维护均较为方便，有效解决了对饮食行业油烟排放监管困难的问题。

Description

油烟在线监测仪
技术领域
本发明属于环境监测领域，尤其涉及油烟在线监测仪。
背景技术
饮食行业油烟的乱排乱放的现象由来已久，其排放的油烟对环境造成了很大的危害，并对附近居民的正常生活造成不利影响，引起居民对企业的投诉增多。根据现场调查结果，一些企业为节省开支，安装的油烟净化器损坏或严重老化，不作修理或更换，形同虚设；一些企业为节省电费，营业过程中不启动油烟净化器；一些企业能正常使用油烟净化器，但净化器未能定时清理，致使净化器污染严重，净化效果减弱。以上情况都会造成烹饪油烟未经处理直接排放，排放的油烟浓度严重超标，造成对环境的极大污染，影响附近居民的生活质量。于是有人提出对排烟风机和油烟净化器的开关状态进行监测，但油烟浓度超标的问题又显现出来。
针对餐饮业油烟污染问题，国家环保部严令要求全国各省、市、自治区、直辖市环境保护局（厅）和环境保护重点城市环境保护局将油烟污染问题列入正常环境管理工作范围；严格禁止油烟污染源的无组织排放，无通风设备和净化装置的要强制安装通风设施和净化装置；排放标准要符合《饮食业油烟排放标准（试行）》（GB18483-2001），最大允许排放浓度不得超过2.0mg/m3。
目前现有的技术方案主要包括金属滤筒吸收法和红外分光光度法来对油烟进行采样及分析。例如红外分光光度法具体的过程是，用等速采样法抽取油烟排气筒内的气体，将油烟吸附在油烟雾采集头内；将收集了油烟的采集滤芯置于带盖的聚四氟乙烯套筒中，回实验室后用四氯化碳作溶剂进行超声清洗，移入比色管中定容，用红外分光光度法测定油烟的含量。
这种方法一般需较长时间，不能现场快速获得检测结果,测量精度受采样过程和设备的影响，四氯化碳纯度以及操作人员经验等因素也会造成较大影响，而且四氯化碳的致癌性也不利于操作人员的身心健康。国家已经规定，从2008年起，停止使用四氯化碳作为溶剂。这就使得用上述方法测量油烟变得更为困难。
同时这些方法一般限于实验室使用，不能实现多点监测和实时在线监测，也就无法准确掌握整个饮食行业的油烟排放情况。
发明内容
本发明的目的在于针对现有油烟在线监测仪的上述不足，提供一种油烟在线监测仪。
为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：
油烟在线监测仪，包括前端监测设备、信息传输设备和监控设备，监测仪至少包括一个前端监测设备，每一前端监测设备均通过信息传输设备连接至监控设备；前端监测设备包括一微处理器、一与微处理器连接的数据采集模块，与数据采集模块连接的排烟风机通电状态检测电路、油烟净化器通电状态检测电路、油烟净化器清洁度检测电路和油烟浓度检测探头。
在这里，排烟风机通电状态检测电路和油烟净化器通电状态检测电路均是采用电流互感器检测流过相应设备的电流，输出电流信号，被采样电阻转换成相应的电压，再由CPU处理运算，根据电压大小判断风机或净化器的开关状态；
油烟净化器清洁度检测电路则是，由于静电式油烟净化器采用高压电电离油烟，再用带电的极板收集油烟，随着时间的推移，大量的油烟颗粒吸附在极板，由于油脂的相对介电常数较大，两收集板间的电容发生改变，根据这样一个原理，采用超高压电容（10kv/100NF）隔离极板的高压电，采集极板电容的变化量，即可知道极板的污染程度，从而得出净化器的清洁度参数。
油烟浓度检测探头则利用传感器的传导率随着油烟浓度的变化而变化这样一个原理来检测得到油烟浓度。
这样，通过检测排烟风机的通电状态、油烟净化器的通电状态及清洁度、和油烟尾气的浓度这四个参数，实时监测，保证了对油烟排放情况的准确掌握。
具体地，信息传输设备包括与数据采集模块连接的数据通讯模块和声光报警反控模块。
具体地，数据通讯模块包括无线发射终端和GSM天线。
具体地，监控设备包括数据服务器、监测显示模块、GIS地理信息模块、GSM/GPRS远程通信模块和空间数据库管理模块。
GIS地理信息模块采用Google地图技术实现了数据在地图上的实时反映。在该电子地图上可以享受如同在Google地图上一样华丽的操作界面，如对地图的缩放、拖动、定位等等，采用不同图标表示企业油烟机的工作状态及油烟数据监测状态，点击图标则可以查看企业的相关信息及油烟监测的相关信息，如企业名称、企业地址、监测时间、风机状态、油烟浓度、净化器状态、清洁度等。空间数据库管理模块则实现了对数据的查询、存储和管理功能，包括监测点信息查询及修改，监测点信息存储，系统用户修改，统计报表、数据曲线生成打印等等。
优选地，GSM/GPRS远程通信模块采用FibocomG600A50-00模块。该型号的模块专为M2M应用设计，符合工业级要求，外观小巧，功耗低，GPRS数据连接可靠。
优选地，油烟浓度检测探头采用二氧化锡传感器。
优选地，前端监测设备还包括一与微处理器连接的前端设备显示模块。这样，企业可以自行在现场对油烟监测数据进行查看。
优选地，前端监测设备还包括一与微处理器连接的时钟芯片。
本发明公开了油烟在线监测仪，该监测仪对油烟浓度的检测能够达到实验室检测的精度，且实现了多点监测、实时在线连续监测和数据采集及无线传输功能，监控人员可以直接接收到监控信息，也可以通过监控平台直接查询监测点各种信息；该监测仪具有很强的可操作性，且组建和维护均较为方便，有效解决了对饮食行业油烟排放监管困难的问题。
附图说明
图1为油烟在线监测仪结构示意图；
图中标号：前端监测设备1，排烟风机通电状态检测电路101，净化器通电状态检测电路102，净化器清洁度检测电路103，油烟浓度检测探头104，数据采集模块105，微处理器106，信息传输设备2，监控设备3。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地说明。
实施例
实施例公开了油烟在线监测仪，结合图1，该监测仪包括前端监测设备1、信息传输设备2和监控设备3，监测仪至少包括一个前端监测设备1，每一前端监测设备1均通过信息传输设备2连接至监控设备3；前端监测设备1包括一微处理器106和一与微处理器106连接的数据采集模块105，与数据采集模块105连接的排烟风机通电状态检测电路101、油烟净化器通电状态检测电路102、油烟净化器清洁度检测电路103和油烟浓度检测探头104；油烟浓度检测探头104采用二氧化锡传感器。
排烟风机通电状态检测电路101和油烟净化器通电状态检测电路102均采用电流互感器检测流过相应设备的电流，输出电流信号，被采样电阻转换成相应的电压，再由CPU处理运算，根据电压大小判断风机或净化器的开关状态；
油烟净化器清洁度检测电路103则采用超高压电容（10kv/100NF）隔离极板的高压电，采集净化器两极板间电容的变化量，从而测出极板的污染程度，进而得出净化器的清洁度参数。
前端监测设备1还包括一与微处理器106连接的前端设备显示模块。这样，企业可以自行在现场对油烟监测数据进行查看。
前端监测设备1还包括一与微处理器106连接的时钟芯片。
信息传输设备2包括与数据采集模块105连接的数据通讯模块和声光报警反控模块；数据通讯模块包括无线发射终端和GSM天线。
通过在前端监测设备1处设置无线发射终端和GSM天线，发送开关状态数据、清洁度数据和实时油烟浓度数据。当企业油烟尾气排放超标时，声光报警反控模块会自动进行声光报警，提醒排污企业开启净化设备。
监控设备3包括数据服务器、监测显示模块、GIS地理信息模块、GSM/GPRS远程通信模块和空间数据库管理模块。GSM/GPRS远程通信模块采用FibocomG600A50-00模块。
GIS地理信息模块采用Google地图技术使得数据能够在地图上实时反映。在该电子地图上可以对地图进行缩放、拖动、定位等等，采用不同图标表示企业油烟机的工作状态及油烟数据监测状态，点击图标则可以查看企业的相关信息及油烟监测的相关信息，如企业名称、企业地址、监测时间、风机状态、油烟浓度、净化器状态、清洁度等。空间数据库管理模块包括了对数据的查询、存储和管理功能，包括监测点信息查询及修改，监测点信息存储，系统用户修改，统计报表、数据曲线生成打印等等。FibocomG600A50-00模块专为M2M应用设计，符合工业级要求，外观小巧，功耗低，GPRS数据连接可靠。
具体的工作流程是：
前端监测设备1的数据采集模块105通过与排烟风机通电状态检测电路101、净化器通电状态检测电路102、净化器清洁状态检测电路和油烟浓度检测探头104,分别采集到风机、净化器的开关状态，净化器的清洁度，油烟浓度；通过数据通讯模块把监测到的风机开关状态、净化器的开关状态、净化器的清洁度、油烟浓度等数据实时地发送到监控中心平台的数据服务器，系统的空间数据管理模块等对数据进行分析处理，然后在显示器上实时显示出来。
由上述实施例可知，本发明公开的油烟在线监测仪对油烟浓度的检测能够达到实验室检测的精度，且实现了多点监测、实时在线连续监测和数据采集及无线传输功能，监控人员可以直接接收到监控信息，也可以通过监控平台直接查询监测点各种信息；该监测仪具有很强的可操作性，且组建和维护均较为方便，有效解决了对饮食行业油烟排放监管困难的问题。
值得注意的是，上述实施例仅是对本发明的技术方案的具体说明，并不用于限定本发明，凡是对本发明作同一构思的等同替换或变换，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.油烟在线监测仪，其特征在于：包括前端监测设备（1）、信息传输设备（2）和监控设备（3），所述监测仪至少包括一个前端监测设备（1），所述每一前端监测设备（1）均通过信息传输设备（2）连接至监控设备（3）；
所述前端监测设备（1）包括一微处理器（106）、与微处理器（106）连接的一数据采集模块（105），与数据采集模块（105）连接的排烟风机通电状态检测电路（101）、油烟净化器通电状态检测电路（102）、油烟净化器清洁度检测电路（103）和油烟浓度检测探头（104）。
2.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于：所述信息传输设备（2）包括与所述数据采集模块（105）连接的数据通讯模块和声光报警反控模块。
3.根据权利要求2所述的监测仪，其特征在于：所述数据通讯模块包括无线发射终端和GSM天线。
4.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于：所述监控设备（3）包括数据服务器、监测显示模块、GIS地理信息模块、GSM/GPRS远程通信模块和空间数据库管理模块。
5.根据权利要求4所述的监测仪，其特征在于：所述GSM/GPRS远程通信模块采用FibocomG600A50-00模块。
6.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于：所述油烟浓度检测探头（104）采用二氧化锡传感器。
7.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于：所述前端监测设备（1）还包括一与所述微处理器（106）连接的前端设备显示模块。
8.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于：所述前端监测设备（1）还包括一与所述微处理器（106）连接的时钟芯片。
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