油烟在线监测系统
一、油烟在线监测系统背景介绍
1项目背景
1.1餐饮业污染监管的必要性
餐饮业作为我国第三产业中一个传统服务性行业，经历了改革开放起步、数量型扩张、规模连锁发展和品牌提升战略 4个阶段，取得突飞猛进的发展。随着餐饮企业越来越多，范围也越来越广，餐饮企业对大气环境的污染越来越严重。对餐饮企业的投诉已成为市区投诉的主要内容。虽然大部分企业都有一定的污染防治措施，但是部分企业为了节省成本，不按照要求进行处理。由于企业数量多而且分散，单靠人力是难以达到监控效果的，必须利用科技手段，建立油烟在线监控系统已经势在必行，从而终可实现全面覆盖污染源监控的目的。
1.2目前餐饮业油烟监管面临的主要问题
监管信息缺失：由于城市餐饮企业众多而且分散，餐饮企业的油烟净化设施是否使用、净化后是否达标，很难监控。且不能及时统计排放浓度、净化器清洁度等关键信息，不能保证及时发现排放问题。
监测方法落后：根据国标法监测油烟排放浓度的方法是传统的取样法，该法检测周期长，费用贵，步骤繁琐，现场测试条件要求高，难以满足饮食业油烟监督检查和现场执法监测的需要，且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。
企业信息缺失：餐饮企业信息登记不全面，查找方式落后，工作繁琐。
监管时间有限：以前问题企业执法部门加强上门频次，但执法人员离开后，餐饮企业或依旧违规运营，难监管，缺乏历史数据的有效证据。
工作繁琐：仅靠人工巡查，加重了管理人员的负担，监管净化设施清洗情况采用需上传图片等手段，收集起来文件众多，分类难、查询难。
效率差：数据需回到办公室进行整理。
2圣凯安餐饮油烟在线监测系统简介
油烟监测系统是为满足环保行业特殊需求，利用物联网感知技术、GPRS无线通信技术等开发的一套高性能的集油烟监测、数据采集、数据传输为一体的系统。可对餐饮企业油烟排放浓度、净化器运行状态、风机运行状态等指标进行在线监控，从而将油烟治理设施工况数据与油烟浓度数据统一起来，为环保局提供直接有效且真实的油烟排放状况的专用油烟监测设备。
3建设依据
GB18483－2001 《饮食业油烟排放标准(试行)》
HJ/T212-2005 《污染源在线自动监控（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《环保产品实施规则 饮食业油烟浓度在线监控系统》
二、建设方案
1油烟在线监测系统系统概况
餐饮油烟在线监测系统的主要功能及业务流程如下：
（1）、环保局委托油烟监测产品的生产企业部署在线监测系统，由监控设备、传输网络和监控中心三部分组成。
监控设备：包括油烟检测模块（油烟浓度探测器、工况传感器）和油烟监控仪主机。油烟浓度探测器实时监测油烟废气中的油烟浓度信息，通过RS485总线连接到油烟监控主机；工况传感器采集净化器和风机的运行状态，通过模拟量接口连接到油烟监控仪主机；实时采集油烟浓度探测器的数据，以及烟道风机和油烟净化器的工作状态，并通过传输网络把数据上传至监控中心。
传输网络：根据餐厅厨房的设备安装现场情况，采用CDMA/GPRS/3G无线通信方式
监控中心：平台软件主要完成数据采集、管理、查询、统计和报表等功能。
（2）、环保局下设执法部门，负责对监测异常或超标的企业进行现场检查、监督。执法人员通过移动终端实时访问辖区内的餐饮企业排放情况及净化设备的使用情况，为执法提供线索，现场采用便携式自动红外油烟监测仪进行取样分析，现场测试记录处理检测数据，为现场移动执法提供依据。
（3）、餐饮企业根据平台的监测数据，整改净化设备并定期清洗、维护，实现减排目的。
2功能特点
（1）对餐饮企业的在线、信息化监管手段，提高了对分散型餐饮企业的集中管理的效率，降低环境监管部门的人员压力，并提高对餐饮企业的油烟排放信息、净化设施工作状态等信息掌握的全面及实时性。
（2）移动执法科学化，提高执法效率：执法现场，基于便携式自动红外油烟监测仪进行快速油烟浓度检测，通过智能移动执法终端，在执法过程中产生的数据及处罚过程实时上传并录入到平台的信息管理系统中进行存储管理，有效提高执法效率和依据。
（3）通过对餐饮企业的监管手段的信息化建设，将有助于提高企业的环保责任主体意识，切实落实其环保责任。
（4）运维管理信息化，为运维考评工作提供评价数据基础：对运维管理工作进行电子化档案库管理，既有利于环保局对运维工作进行质量和工作量的考评，同时，也可为设备故障提供追溯原因。
（5）系统可靠性：油烟在线监测仪通过了环保，证书编号为CCAEPI-EP-2015-078。环保中对产品的功能、性能、安全性、耐环境能力进行了全面的测试，确保了油烟在线监测仪在餐饮企业现场应用的可靠性及安全性，满足环保局对餐饮行业油烟排放监管的需求。
（6）支持“一主机多探头”模式，适用于餐饮企业集中区中一个餐饮企业有多个烟道的情况。
（7）支持断点续传功能：当网络中断时监测数据可缓存到本地，待网络恢复后立即将数据补传至油烟监控平台，配合油烟监控平台的数据补遗功能，可保证数据在线率达到99%。
（8）支持短信远程配置：支持通过手机短信的方式远程配置油烟在线监测仪的上报IP、端口号和上传时间间隔。
（9）油烟探头具有防拆卸保护功能：当油烟探头进行非法拆卸时，系统自动发出报警信息，有效防止油烟探头的异常拆除。
3餐饮油烟在线监控系统软件
餐饮业油烟在线监控系统作为餐饮业油烟在线监系统的中心管理软件，主要实现的功能为依据餐饮业油烟在线监测业务的需求和业务管理模式，对油烟区域在线监控进行整体的数据管理、基础信息管理、监测数据展示及统计分析，并提供针对相关业务流程及现场执法工作的数据服务和办公支持。
3.1、Web端功能介绍
餐饮业油烟在线监控系统由实时数据监测、历史数据查询、统计分析、运维检修管理、执法管理、基础信息管理等七部分功能组成，支持通过GIS地图定位展示各餐饮企业的实时监测状态。
3.1.1实时监测
油烟在线监测系统实时监测功能通过GIS地图和列表方式分别展示，满足用户对实时监测信息的多层面查看的实际操作需求。
实时一览：可以按行政区、街道等条件筛选，以列表形式展示被筛选辖区内各企业和排口的基本信息、实时浓度监测数据、近一周的净化设施运转率、洁净度及工作状态、风机的工作状态及供电状态等，各类状态信息以生动的图形标识，提高用户对监测信息的辨识度。
地图一览：结合开源各类电子地图，可以不同颜色的定位图标直观展示各餐饮企业的排污状态，可通过区域筛选框，智能搜索展示辖区内的餐饮企业排放口的实时监控信息。
3.1.2数据查询
通过行政区、街道、企业、时间段等条件筛选查询历史监测数据、净化设施运转率情况及报警数据等。
历史数据查询：查看各企业各油烟排放口的浓度平均值、值及值，以列表及趋势曲线的方式展示
运转率查询：查询各企业排放口在过去一个时间段内的风机累计运行时间、净化器累计运行时间，统计其净化设施的运转率，为监管部门检查餐饮企业是否正常开启净化器提供直接判断依据。
报警数据查询：按报警事件类型统计时间段内报警情况，如数据传输异常、设备异常、净化器开启招标异常、净化器未开超标异常、运转率异常等报警类型，以数据统计列表和饼状图展示，更加形象直观
3.1.3数据分析
按行政区、街道、餐厅等筛选条件，系统自动统计净化能力指标、洁净度指标，以及综合报表分析及比对分析等，展现形式丰富多样，并可excel表格形式将数据导出到本地，便于用户进行管理汇报。
净化能力统计：统计各企业排放口月度净化能力情况，以列表、条形图、饼状图直观展示超标、合格等净化能力的分布情况。
洁净度统计：将净化器的洁净程度划分清洁、较清洁、脏、较脏、极脏5类，用户可以按区域筛选条件自动统计各企业排放口的洁净度月、季度、年报表。
综合报表：对各排放口的净化能力合格率、净化设施运转率、洁净度等净化指标进行综合统计分析，形成月报表、季度报表及年报表，并以柱状图形式统计辖区内净化能力合格率的排放口分布数据，为评估各辖区的餐饮企业的净化设施工作状况，各排口的净化指标完成情况提供参考标准。
对比分析：对各行政区的净化能力合格率、运转率进行同比、环比分析，形成月度、季度、年度，为评估各行政区对餐饮企业的排污管理工作提供参考数据。
3.1.4运维管理
监测点管理：按区域信息筛选至餐饮企业，以餐饮企业为单位，管理其名下各监测站点的运营状态，根据监测点设备配置信息、SIM卡信息等基础信息的完善情况，“激活”或“冻结”该监测点的运营状态，该管理办法既方便系统联调，同时将有效提高各监测点的联网上线率，确保设备正常运行。
运维记录：系统记录运维人员在各企业的运维活动信息，记录每次运维活动时间、运维人员、排放口点位、故障类型等信息，并支持上报现场运维图片等，为说明现场运维活动效果提供直观判断材料。运维记录表单可通过excel表格形式导出到本地进行管理使用。
运维活动信息的记录及查询管理功能，有利于监管部门评价运维公司的服务情况。
3.1.5执法管理
环保局执法人员利用移动终端查看辖区内餐饮企业排放情况，为现场执法提供线索。同时，可将现场执法信息录入监控平台，将执法过程及执法依据进行电子档案化管理，提高监察执法的信息化管理水平，为执法经验积累、执法事件溯源提供数据依据。
移动执法：执法人员在现场移动执法过程中，将便携式油烟监测仪的测试数据手动填报移动执法单中，根据便携式油烟监测仪的检测数据结果，可产生无处罚、警告、罚单3类处罚类型。移动执法单包括餐饮企业基本信息、执法单位、执法人员、现场检测数据、出处罚类型及内容、处罚时间、及备注信息等。
执法记录：可按区域筛选条件、处罚类型及时间段筛选查询执法记录信息，系统以列表形式展示企业名称、处罚类型、罚单内容、执法日期、执法人员及单位等。
3.1.6基础信息管理
基础信息管理包括区域管理、街道管理、企业管理、采集设备管理、排放口管理、报警管理、用户角色管理等，平台可自动记录各用户对平台的操作日志，提高对平台操作的安全性管理。
3.2、APP端功能介绍
APP支持ISO及安卓系统，其功能设计同WEB软件功能相同，具有实时数据监测、历史数据查询、统计分析、运维管理、执法管理等功能，支持通过GIS地图定位展示各餐饮企业的监测状态。APP界面设计风格清晰、操作方便，方便用户随时随地查看餐饮企业工作状态，为执法、运维提供便利的现场操作平台工具。
4油烟监控中心建设
4.1基础硬件设施
监控中心基础硬件主要包括服务器系统、客户端PC和笔记本电脑。
笔记本电脑和客户端PC主要作为监控中心管理和控制计算机，以及监控中心应用软件系统专用计算机。
监控中心的服务器从功能和应用上又主要分为：
自动监控数据传输服务器：部署自动监控通讯服务系统，接收现场端发送油烟监测数据包、对数据包进行解析、上报数据。
应用服务器：部署餐饮油烟在线监控系统软件。
自动监控GIS服务器：部署地理信息系统软件和环境地理信息系统应用平台，组织和存储基础地理信 息系统数据（空间数据），并保证监控中心内部GIS应用的数据访问。
数据库服务器：保证1000个监控点的数据量交互，同时还能够确保其他方面的数据访问要求。
4.2应用系统环境
应用系统环境建设包括操作系统和数据库等系统软件。根据各种服务器、客户端PC的数量和配置决定配备的操作系统、数据库等软件的数量。
服务器操作系统：选用主流64位windows服务器操作系统，根据应用的不同选择不同配置，包括企业版和标准版。客户端PC操作系统使用OEM版随机配置。
数据库系统：部署于服务器，选用SQL Server 2008（标准版）。
GIS地理信息系统：要求保证大数据量的GIS数据的发布、创建GIS数据库，支持GIS功能的二次开发，支持大型地理信息系统的运行，并具有良好的可靠性和安全性。
4.3显示系统环境
显示系统是用于显示采集的数据、视频信息、GIS地理信息等的，通过显示系统可以实现对用户所需要显示的各种情况的动态监管，可随时对各种视频信号、重要部分的监控信号、网络信号及各种计算机信息、GIS图形信息进行显示和分析，能够直观、完整、准确、清晰、灵活的显示任意有关来自各方面信息，便于及时做出判断和处理，实现实时监控和集中控制、指挥调度的目的。包括投影单元、控制系统、矩阵切换系统和音响系统等
在功能上对多方面的视频图像、计算机画面、文字和网络信息等可灵活地在屏幕上综合显示，实现系统的信号源共享、网络共享。通过矩阵可以实现多路视频信号和多路实时RGB信号在屏幕上任意位置切换显示。
在性能上系统快速高效，反应灵敏，能够充分满足用户监控中心对整个显示系统的实际要求。
4.4网络及安全系统
网络及安全系统建设内容包括针对各监控中心网络具体情况，为保证网络及系统安全而配置的设备和软件，具体包括：百兆防火墙、网络交换机、网络防病毒软件、UPS不间断电源等。
百兆防火墙：隔离Internet接入路由和网络交换机，实现对网络的边界保护。
网络三层交换机：作为监控中心网络交换设备，通过IP接口方式和接入交换机、服务器以及出口防火墙相连，汇聚流量后统一通过出口路由器和外部互联。
网络防病毒软件：网络威胁自动防御，在无需干预的前提下，不间断地为局域网络提供防护，使其免受病毒、蠕虫和其他各种恶意代码的威胁。
UPS不间断电源：为监控中心平台的服务器、网络设备、通讯设备等设备提供可靠性高的不间断电源供电保护，限度满足机房计算机设备对供电电源质量的要求。
4.5数据存储备份系统
数据存储备份系统主要包括机柜、磁盘阵列和光纤交换机。监控中心具体配置内容为：配置磁盘阵列一台、光纤交换机一台、机柜一台、采用FC-SAN网络存储系统，磁盘阵列通过光纤交换机实现与服务器系统连接，备份数据存储到磁盘阵列。
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