[发明专利]一种面向长时间连续监测的油烟VOCs气体浓度监测方法及设备

说明书

本发明涉及一种面向长时间连续监测的烟道油烟VOCs气体浓度监测方法及设备，基于烟道油烟特点设计旁支结构的油烟采样方法和云端失效传感器自动识别算法，有利于延长用于油烟VOCs监测的气体传感器寿命，以及及时提醒监测人员更换失效传感器等优势。在此基础上提出一种油烟VOCs气体浓度监测设备。采样装置用于对排烟管道内的油烟进行采样；气体传感器阵列用于测量油烟VOCs气体各项指标；计算装置承担测量油烟浓度过程中气体传感器阵列量测值采集和修正任务；通信装置用于将数据上传给监控中心，以及接收监控中心发送的指令。设备安装灵活和维护方便，提供了一种长时间连续监测油烟VOCs浓度的新途径，同时保证了油烟VOCs气体浓度监测的高精度、低成本和高安全性。

技术领域

本发明涉及油烟监测技术领域，尤其涉及一种面向长时间连续监测的油烟VOCs气体浓度监测方法和设备。

背景技术

随着我国城市居民生活水平不断提高，饮食业蓬勃发展带来的油烟排放与大气环境、居民居住环境的矛盾日益尖锐，餐饮企业油烟排放已成为不容忽视的大气污染源之一。在食物烹饪过程中产生的油烟包含颗粒物和可挥发性有机化合物，碳氧化物等有害污染物，对周边居民的健康构成潜在危害。

依据相关法律法规精神，国家制定了《饮食业油烟排放标准》(GB18483-2001)，标准规定油烟排放浓度不超过2mg/m³。标准还规定了油烟采样方法及分析方法。其中，采用等速采样法采集油烟气体样本，使用四氯化碳作溶剂进行超声清洗，最后使用红外分光光度法测定样本的油烟含量。此方法周期长、成本高，难以实现在线监测，且四氯化碳对工作人员具有潜在的安全风险。并且餐饮油烟中已被揭示有害人体健康的多环芳烃、甲醛等VOCs和CO成分，尚没有形成有效的监测标准和面向长期在线监测需求的体系化的油烟在线监测设备。

油烟VOCs气体浓度监测尚未普及的一个主要原因是在长期连续监测条件下，排烟管道内的油烟容易附着在气体传感器表面，减低传感器灵敏度，甚至使传感器失效。失效传感器若不及时更换，则使监控获得虚假结果。市场上基于气体传感器的油烟VOCs气体浓度实时监测设备尚未针对上述长期连续监测面临的油烟附着问题优化监测方法，因而需要监测人员凭经验定期更换传感器。这种做法不仅难以保证监测可靠性，也大大增加了材料成本和人力成本。因此，油烟VOCs气体浓度监测亟需有效保持传感器敏感特性、延长其使用时间、及时提醒监测人员更换的措施，从而降低油烟长期监测成本，同时提高油烟监测可靠性。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种面向长时间连续监测的油烟VOCs气体浓度监测方法及设备。

本发明的技术方案为：

一种面向长时间连续监测的油烟VOCs气体浓度监测方法，包括：采用旁支式结构的油烟采样方法和云端失效传感器自动识别算法；

所述采用旁支式结构的油烟采样方法为：通过在油烟管道上开设旁支排烟通道，并在旁支排烟通道中布置气体传感器阵列，通过气体传感器阵列测量油烟VOCs气体浓度；

所述云端失效传感器自动识别算法为：云服务器定期对气体传感器阵列测量的油烟VOCs气体浓度进行判断，自动识别气体传感器阵列中的失效传感器。

进一步的，所述采用旁支式结构的油烟采样方法中，通过以下过程在油烟管道上开设旁支排烟通道：

利用油烟管道直径、管道形状、油烟流速，以油烟到达烟道开孔中心流速2.3～2.5米/秒为目标，通过流体力学仿真方法，计算给出烟道开孔尺寸，在油烟管道尾端侧壁开孔；

旁支排烟通道与油烟管道尾端侧壁开孔位置密封相连；所述旁支排烟通道内部形成旁支腔，旁支腔一侧具有与管道尾端侧壁开孔对应的开孔，在旁支腔开孔相对的另一侧布置气体传感器阵列；所述旁支腔的尺寸也根据利用油烟管道直径、管道形状、油烟流速，以油烟到达气体传感器阵列敏感面流速0.3～0.5米/秒为目标，通过流体力学仿真方法计得到。