一种判断风机、净化器运行状态的方法和油烟监测系统与流程

本发明属于环境监测技术领域，具体涉及一种判断风机、净化器运行状态的方法和一种油烟监测系统。

背景技术：

随着餐饮业的迅猛发展，随之带来的环境污染问题日益突出，油烟投诉案件近年来已成为环保投诉的热点，餐饮业油烟废气正和工业废气、机动车尾气一起，被视为大气中的三大“污染杀手”，对人体身心健康危害极大。在各餐饮店安装油烟在线监测设备，实现对其油烟排放信息的24小时监控，成了解决这一难题的基础，同时，这也是环保部门最迫切需要解决的问题。

目前，油烟在线监测设备在检测风机、净化器运行状态时，一般通过检测加在其上的电压（中间继电器）或电流（电流互感器）来判断。然而，目前餐饮企业的风机及净化器一般采用联控（风机、净化器基本同时运行）的方式，通过单独的电压或电流来判断容易造成误报，不能正确反映风机、净化器的实际工作状态。同时，由于餐饮企业风机、净化器的安装位置的不同（厨房、楼顶等地方均有可能安装），在采集其运行状态时，经常需要通过多层阻碍物才能正常布线，并且有高空作业的可能 ，不能保障安全性，且大大加大了施工的复杂性。

另，公告号为CN205229870U的中国专利公布了一种餐饮油烟在线监测系统，通过在油烟管道内设置油烟浓度检测、温度检测、湿度检测和压力检测电路，对油烟浓度、温度、湿度、压力等进行检测，同时对油烟净化器状态和风机状态进行检测，来实现监测油烟排放的目的。此油烟监测系统需直接采集油烟管道内油烟的各种参数，操作复杂，且传感装置容易在此不良环境中损坏，因此使用寿命短。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种判断风机、净化器运行状态的方法和一种油烟监测系统，具体是一种通过检测油烟管道震动情况来判断风机、净化器运行状态的方法和一种通过判断油烟管道震动情况来检测餐饮企业风机、净化器启停状态，从而实现油烟排放监测的油烟浓度监测系统。

一种判断风机、净化器运行状态的方法，包括如下步骤：

S1：对包含有油烟管道、风机及净化器的油烟排放装置设置一个用于监测震动的加速度传感器，加速度传感器仅设置在油烟管道，通过该加速度传感器检测油烟管道震动情况；

S2：检测油烟排放装置中风机、净化器同时开启时该加速度传感器输出的模拟量的值，并记录此数据值A作为原始数据；

S3：实时检测加速度传感器输出的模拟量的值，并记录此数据值B；

S4：对比数据值B与数据值A，如相似程度大于等于设定的震动阈值，则判断为油烟排放装置中风机、净化器是处于正常开启状态，如相似程度小于设定的震动阈值，则判断为油烟排放装置中风机、净化器处于异常状态；

S5：循环执行S3、S4步骤进行监测。

进一步的，所述加速度传感器是三轴加速度传感器，加速度传感器输出的模拟量为三轴模拟量。

进一步的，S1中还包括在油烟管道设置油烟浓度检测模块，用于实时监测油烟管道内的油烟浓度，所采集到的油烟浓度为数据值C，

S4则是：对比数据值B与数据值A，如相似程度大于等于设定的震动阈值，同时数据值C大于等于设定的浓度阈值，则判断为油烟排放装置中风机、净化器是处于正常开启状态；对比数据值B与数据值A，如相似程度小于设定的震动阈值，同时数据值C小于设定的浓度阈值，则判断为油烟排放装置中风机、净化器处于异常状态。

进一步的，S4中还包括对比数据值C和设定的超标浓度阈值，如数据值C大于等于设定的超标浓度阈值，则油烟浓度排放超标，如数据值C小于设定的超标浓度阈值，则油烟浓度排放正常。

进一步的，S4中还包括：将判断为油烟排放装置中风机、净化器是处于正常开启状态或者处于异常状态的结果和油烟浓度数据值C及超标与否的结果传送给远端的过程。

本发明一种油烟监测系统，包括震动监测模块、微处理器、通讯模块和电源模块；微处理器分别和震动监测模块、通讯模块连接，电源模块给各个模块供电；震动监测模块通过检测油烟管道震动情况监测风机、净化器的运行状态。

进一步的，还包括连接至微处理器的油烟浓度检测模块，电源模块给油烟浓度检测模块供电；油烟浓度检测模块检测油烟浓度信息。

进一步的，微处理器将从震动监测模块采集到的风机、净化器的运行状态和油烟浓度检测模块采集到的油烟浓度信息，通过通讯模块，发送至油烟在线监测主机。

进一步的，通讯模块采用485通讯模块。

本发明的有益效果是：

1.通过检测油烟管道震动情况来判断餐饮企业风机、净化器启停状态，再加上油烟浓度检测，实现油烟排放监测，大大简化了油烟监测设备的安装布线过程，提高了安装效率。同时是间接方式采集判断，大大利于系统使用寿命的提高。

2.由于少了很多强电方面的接线、布线步骤，使得安装过程更加安全。

3.相对于检测电压或电流那种方式，本发明检测结果更加准确。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明的电源电路原理图；

图3为本发明的微处理器原理图；

图4为本发明的通讯模块的电路原理图；

图5为本发明的油烟浓度检测模块的电路原理图；

图6为本发明的震动检测模块的电路原理图；

图7为本发明的风机、净化器运行状态判断程序设计流程图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

请参阅图1至图7，一种判断风机、净化器运行状态的方法，包括如下步骤：

S1：对包含有油烟管道、风机及净化器的油烟排放装置设置一个用于监测震动的加速度传感器，加速度传感器仅设置在油烟管道，外表面通过该加速度传感器检测油烟管道震动情况；

S2：检测油烟排放装置中风机、净化器同时开启时该加速度传感器输出的模拟量的值，并记录此数据值A作为原始数据；

S3：实时检测加速度传感器输出的模拟量的值，并记录此数据值B；

S4：对比数据值B与数据值A，如相似程度大于等于设定的震动阈值，则判断为油烟排放装置中风机、净化器是处于正常开启状态，如相似程度小于设定的震动阈值，则判断为油烟排放装置中风机、净化器处于异常状态；

S5：循环执行S3、S4步骤进行监测。

其中所述加速度传感器是三轴加速度传感器，加速度传感器输出的模拟量为三轴模拟量。

S1中还包括在油烟管道设置油烟浓度检测模块，用于实时监测油烟管道内的油烟浓度，所采集到的油烟浓度为数据值C，

S4则是：对比数据值B与数据值A，如相似程度大于等于设定的震动阈值，同时数据值C大于等于设定的浓度阈值，则判断为油烟排放装置中风机、净化器是处于正常开启状态；对比数据值B与数据值A，如相似程度小于设定的震动阈值，同时数据值C小于设定的浓度阈值，则判断为油烟排放装置中风机、净化器处于异常状态。

S4中还包括对比数据值C和设定的超标浓度阈值，如数据值C大于等于设定的超标浓度阈值，则油烟浓度排放超标，如数据值C小于设定的超标浓度阈值，则油烟浓度排放正常。

S4中还包括：将判断为油烟排放装置中风机、净化器是处于正常开启状态或者处于异常状态的结果和油烟浓度数据值C及超标与否的结果传送给远端的过程。

当餐饮企业风机、净化器运行时，带动排烟管道震动，图6中震动监测模块的加速度传感器输出的三轴模拟量ADC1、ADC2、ADC3随即发生变化，微处理器采集这些模拟量信号并保存为数据值B。由于风机、净化器运行时该模拟量呈周期性性变化，这时即可通过算法将采集到的数据值B与原始数据A（在风机、净化器开启时保存下来的数据）进行对比分析，计算两组数据的相似程度，从而判断风机、净化器的启停状态。

本发明一种油烟监测系统，包括震动监测模块、微处理器、通讯模块和电源模块；微处理器分别和震动监测模块、通讯模块连接，电源模块给各个模块供电；震动监测模块通过检测油烟管道震动情况监测风机、净化器的运行状态。

还包括连接至微处理器的油烟浓度检测模块，电源模块给油烟浓度检测模块供电；油烟浓度检测模块检测油烟浓度信息。

微处理器将从震动监测模块采集到的风机、净化器的运行状态和图5油烟浓度检测模块中MCU_AD8和SENSOR_TH接口采集油烟浓度检测需要的传感器数据，通过数据融合的算法计算出油烟浓度值，再通过485通讯模块，发送至油烟监测主机，实现油烟浓度的在线监测。

为了防止油烟监测系统被无故拆除，在监测探头壳体和内部电路板之间，用弹簧加导线构建了一个回路，并在这个回路中引入了一个5V的直流电压。当探头外壳被拆除时，回路断开，微处理器模拟量采集口P0.7（参见图3）采集到的电压为0V，油烟浓度在线监测探头上报“探头被拆除”的异常信息；当探头正常安装时，微处理器模拟量采集口P0.7采集到的电压为5V。

因此，本发明一种判断风机、净化器运行状态的方法和一种油烟监测系统，通过检测油烟管道震动情况来判断餐饮企业风机、净化器启停状态，再加上油烟浓度检测，实现油烟排放监测，大大简化了油烟监测设备的安装布线过程，提高了安装效率，提高系统使用寿命。同时，由于少了很多强电方面的接线、布线步骤，使得安装过程更加安全。最重要的，相对于检测电压或电流那种方式，本发明检测结果更加准确。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。