一种基于物联网的电磁炉控制系统及方法与流程

本发明属于电磁炉控制，涉及数据分析技术，具体为一种基于物联网的电磁炉控制系统及方法。

背景技术：

1、电磁炉是烹饪过程中常用的器具，相对于燃气烹饪，使用电磁炉的安全性更高，且更为方便，适用范围更广。其原理为，在电磁炉内部，由整流电路将50hz的220v交流电压变成脉动直流电压，经电容滤波再经过控制电路将直流电压转换成频率为 20khz-40khz 的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿底部金属体内产生大量强涡流，当涡流受材料电阻的阻碍时，就发出大量的热量，从而将食品加热。

2、现有的电磁炉控制中，无法实现对电磁炉的加热性能以及起动状态的监测，当使用电磁炉过程中出现异常时，无法对运行异常状态进行预警。同时，在电磁炉工作开始以及结束时，无法自动对电磁炉的台面进行洁净度监测，只能依靠人工进行辨识，导致电磁炉在运行时存在一定的安全隐患。

技术实现思路

1、根据以上现有技术中的不足，本发明提供了一种基于物联网的电磁炉控制系统及方法，可以在出现运行异常时及时进行预警，并且能够对面板的洁净程度进行及时反馈，提高了电磁炉的安全性。

2、为达到以上目的，本发明提供了一种基于物联网的电磁炉控制系统及方法，包括处理器，处理器通信连接有加热监测模块、线性分析模块、面板监测模块以及存储模块；

3、加热监测模块用于对电磁炉的加热性能进行监测分析：在电磁炉的上盖设置若干个监测点，在电磁炉工作之后对监测点处的锅底温度进行实时采集，在电磁炉工作之后的l1秒进行均匀分析并对电磁炉的加热性能与加热均匀性是否满足要求进行判定；

4、线性分析模块用于对电磁炉的启动性能进行监测分析：将电磁炉开始工作至工作l1秒的时间间隔标记为监测时段，将监测时段分割为若干个子时段，获取子时段开始时刻监测点的温度值并标记为监测点的启动温度数据，对子时段内所有监测点的启动温度数据进行求和取平均值得到子时段的启动温度值，以监测时段的执行时间为x轴、子时段的启动温度值为y轴建立直角坐标系，在直角坐标系中绘制启动线段与截止线段，由启动线段、x轴、y轴以及截止线段构成一个封闭图形，将封闭图形的面积值标记为监测时段的启动性能值qx，通过启动性能值qx对电磁炉在监测时段内的启动性能是否满足要求进行判定；

5、面板监测模块用于对电磁炉的面板洁净度进行监测分析。

6、作为本发明的一种优选实施方式，在电磁炉工作之后的l1秒进行均匀分析的具体过程包括：获取监测点的温度值并标记为监测点的分析温度数据，对所有监测点的分析温度数据进行求和取平均值得到分析温度值，通过存储模块获取到分析温度阈值，将分析温度值与分析温度阈值进行比较：若分析温度值小于分析温度阈值，则判定电磁炉的加热性能不满足要求，生成性能异常信号并将性能异常信号发送至处理器，处理器接收到性能异常信号后将性能异常信号发送至用户的手机终端；若分析温度值大于等于分析温度阈值，则判定电磁炉的加热性能满足要求。

7、作为本发明的一种优选实施方式，对电磁炉的加热均匀性是否满足要求进行判定的具体过程包括：由所有监测点的分析温度数据构成分析集合，对分析集合进行方差计算得到分析偏离值，通过存储模块获取到分析偏离阈值，将分析偏离值与分析偏离阈值进行比较：若分析偏离值小于分析偏离阈值，则判定电磁炉的加热均匀性满足要求，生成线性分析信号并将线性分析信号发送至处理器，处理器接收到线性分析信号后将线性分析信号发送至线性分析模块；若分析偏离值大于等于分析偏离阈值，则判定电磁炉的加热均匀性不满足要求，生成均匀异常信号并将均匀异常信号发送至处理器，处理器接收到均匀异常信号后将均匀异常信号发送至用户的手机终端。

8、作为本发明的一种优选实施方式，分析线段与截止线段的绘制过程包括：以子时段的开始时刻为横坐标、子时段的启动温度值为纵坐标在直角坐标系中标出若干个启动点，将所有启动点自左向右依次进行连接得到若干条启动线段，将最右侧的启动点向x轴作垂线得到截止线段。

9、作为本发明的一种优选实施方式，对电磁炉在监测时段内的启动性能是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到启动性能阈值qxmin、qxmax，将监测时段的启动性能值qx与启动性能阈值qxmin、qxmax进行比较：若qxmin＜qx＜qxmax，则判定电磁炉在监测时段内的启动性能满足要求；否则，判定电磁炉在监测时段内的启动性能不满足要求，生成启动异常信号并将启动异常信号发送至处理器，处理器接收到启动异常信号后将启动异常信号发送至用户的手机终端。

10、作为本发明的一种优选实施方式，面板监测模块对电磁炉的面板洁净度进行监测分析的具体过程包括：在电磁炉工作完成后对电磁炉台面进行图像拍摄并将拍摄得到的图像标记为监测图像，将监测图像放大为像素格图像并进行灰度变换，通过存储模块获取到灰度范围，将灰度值位于灰度范围之外的像素格标记为污染格，将污染格与像素格的数量比值标记为污染系数，通过存储模块获取到污染阈值，将污染系数与污染阈值进行比较：若污染系数小于污染阈值，则判定电磁炉的面板洁净度满足要求；若污染系数大于等于污染阈值，则判定电磁炉的面板洁净度不满足要求，生成面板清洁信号并将面板清洁信号发送至用户的手机终端。

11、作为本发明的一种优选实施方式，面板监测模块对电磁炉的面板洁净度进行监测分析的具体过程还包括：在电磁炉下一次进行工作时再次进行图像拍摄并获取污染系数，将当前污染系数与上一污染系数的差值标记为环影值，通过存储模块获取到环影阈值，将环影值与环影阈值进行比较：若环影值小于环影阈值，则判定电磁炉满足使用要求；若环影值大于等于环影阈值，则判定电磁炉不满足使用要求，生成面板清洁信号与环境调节信号并通过处理器发送至用户的手机终端。

12、采用上述基于物联网的电磁炉控制系统的控制方法，包括以下步骤：

13、步骤s1：对电磁炉的加热性能进行监测分析：在电磁炉的上盖设置若干个监测点，在电磁炉工作之后对监测点处的锅底温度进行实时采集，并在电磁炉工作之后的l1秒进行均匀分析并对电磁炉的加热性能以及加热均匀性是否满足要求进行判定；

14、步骤s2：对电磁炉的启动性能进行监测分析：将电磁炉开始工作至工作l1秒的时间间隔标记为监测时段，获取电磁炉在监测时段内的启动性能值qx，通过启动性能值qx对电磁炉在监测时段内的启动性能是否满足要求进行判定；

15、步骤s3：在电磁炉工作完成后对电磁炉台面进行洁净度监测分析并得到污染系数，通过污染系数对电磁炉的面板洁净度是否满足要求进行判定；并在电磁炉下一次进行工作时获取环影值，通过环影值对电磁炉是否满足使用要求进行判定。

16、本发明具备下述有益效果：

17、1、本发明可以通过加热监测模块对电磁炉的加热性能进行监测分析，在电磁炉开始工作之后通过监测点对锅底温度进行采集，然后通过计算得到分析温度值以及分析偏离值，通过分析温度值与分析偏离值对电磁炉的加热性能以及加热均匀性进行反馈，在出现运行异常时及时进行预警；

18、2、本发明可以通过线性分析模块对电磁炉的启动性能进行监测分析，对监测时段的子时段进行启动温度数据采集，然后通过图像绘制的方式获取到监测时段的启动性能值，通过启动性能值对电磁炉的启动性能正常程度进行监控，避免电磁炉老化影响其正常运行；

19、3、本发明可以通过面板监测模块对电磁炉的面板洁净度进行监测分析，在工作开始与结束时刻分别进行面板洁净度监测，通过图像拍摄与图像处理技术对面板的污染系数进行采集，然后通过污染系数对面板的洁净程度进行反馈，排除电磁炉运行时的安全隐患。