專利名稱：油煙凈化器工作狀態的檢測方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種油煙凈化器的檢測方法及其裝置，尤其涉及一種油煙凈化器工作狀態的檢測方法及其裝置。
背景技術：
2000年9月1日，國家施行修訂后的《大氣污染防治法》中，新增了 “城市飲食服務業的經營者，必須采取措施，防治油煙對附近居民的居住環境造成污染”的條款并明確了排污業主的法律責任。為了切實解決油煙污染問題，各級政府都非常重視飲食服務業油煙污染防治工作，很多餐飲企業都安裝了油煙凈化裝置。但是對油煙凈化裝置的管理工作卻很難開展，對油煙凈化裝置工作狀態的自動檢測和判定則成為了油煙凈化裝置信息化管理的最大困難。油煙凈化裝置的工作狀態，一般分為關閉、正常工作、需清洗三個狀態。由于油煙凈化裝置安裝在重油煙又有明火的廚房，又是電子設備，油煙在凈化裝置內部會達到一定程度的堆積，一旦不及時清理，會造成及其嚴重的后果。由于一方面油煙凈化裝置類型不同，另一方面各家飯店的營業時間長短不同，因此無法通過立法規定一個統一周期對油煙凈化裝置進行清洗。傳統的檢測方法一般有油煙檢測法和電流感應法。油煙檢測法是通過油煙傳感器檢測空氣中的油煙濃度，從而判定油煙凈化裝置的處理效率。此種方法不可避免地需要對油煙傳感器進行清洗等維護工作，加重了運營成本。傳統的電流感應法則只能解決關閉和非關閉兩個狀態，而無法分辨出正常工作和需清洗兩個狀態。
發明內容
本發明的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供一種油煙凈化器工作狀態的檢測方法及其裝置。本發明的目的通過以下技術方案來實現油煙凈化器工作狀態的檢測方法，其包括以下步驟步驟①，電壓互感器模塊通過中繼電源導線，從油煙凈化器的電源線中通過互感效應采集電壓采樣信號，并將電壓采樣信號送入電能測量模塊；電流互感器模塊通過中繼電源導線，從油煙凈化器的電源線中通過互感效應采集電流采樣信號，并將電流采樣信號送入電能測量模塊；步驟②，電能測量模塊通過對電壓和電流采樣信號進行AD轉換，之后將數據送入MCU模塊；步驟③，MCU模塊接收到數據后，對采樣信號進行處理，得到油煙凈化器的平均功率，判斷油煙凈化器的工作狀態；步驟④，如果步驟③中的平均功率接近0，則油煙凈化器為關閉狀態；如果平均功率未達到警報閥值，則MCU向輸出信號接口輸出平均功率數值；如果達到平均功率警報閥值，則 MCU向輸出信號接口輸出平均功率數值和報警信號。上述的油煙凈化器工作狀態的檢測方法，其中所述的警報閥值為，設油煙凈化裝置的初始平均功率最小值為POmin，最大值為POmax，油煙凈化裝置持續工作
3滿25小時后的平均功率最小值為Plmin，最大值為Plmax，則警報閥值應設定介于 POmin+(Plmin-POmin) *20和POmax+(Plmax-POmax) *20之間。即以油煙凈化裝置連續正常工作500小時的功率為參考值設定警報閥值。由于每次清洗后的相應的理論閥值會微量遞增，因此第一次警報閥值設定的數值一定在安全范圍之內，一次設定后就不需要再改動了。進一步地，上述的油煙凈化器工作狀態的檢測方法，其中如被檢測的油煙凈化器是三相電源，則電壓互感器為三相電壓互感器，否則為兩相電壓互感器；如被檢測的油煙凈化器是三相電源，則電流互感器為三相電流互感器，否則為兩相電流互感器。進一步地，上述的油煙凈化器工作狀態的檢測方法，其中所述的電能測量模塊包括電能測量集成電路芯片及其外圍電路，所述電能測量集成電路芯片適應住宅用單相電表或是工業用三相電表設備，能精確測量瞬間電流和電壓，能計算瞬間功率、平均功率，集成至少兩個Delta-Sigma A/D轉換器以及一個數據輸出接口。更進一步地，上述的油煙凈化器工作狀態的檢測方法，其中步驟③所述的MCU模塊具有 ο μ S以下的最小指令周期時間；所述的MCU模塊接收并存儲至少1000條電流電壓采樣信號數據，并將電流電壓采樣信號數據分別累加并取平均，最后將平均電流和平均電壓相乘得出1個采樣時段的平均功率。油煙凈化器用工作狀態檢測裝置，其中在油煙凈化器的相線上串聯有電壓互感模塊與電流互感模塊；所述電壓互感模塊與電流互感模塊的通信端連入電能測量模塊；所述電能測量模塊通過數據總線連入MCU模塊。上述的油煙凈化器用工作狀態檢測裝置，其中所述的MCU模塊上設有RS232數據接口。本發明技術方案的優點主要體現在只需要采用電流和電壓信號即可判斷油煙凈化器的工作狀態，因此省去了清洗維護油煙傳感器的麻煩，可以節約大量維護成本。并且， 在線路允許的情況下，甚至可以安裝在遠離廚房的地方，從而避免了油煙對檢測電路的侵蝕和電子產品在廚房使用的火災隱患。并且，通過油煙凈化器運行功率的提取，可以掌握全天M小時油煙凈化器的實際運行情況和工作狀態，通過配合后端電路或者后端系統即可實現自動清洗報警。
本發明的目的、優點和特點，將通過下面優選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋。這些實施例僅是應用本發明技術方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而形成的技術方案，均落在本發明要求保護的范圍之內。這些附圖當中，圖1是油煙凈化器用工作狀態檢測裝置的構造意圖；圖2是電流互感模塊與電流互感模塊的電路構造示意圖。圖中各附圖標記的含義如下1油煙凈化器2相線3電壓互感模塊 4電流互感模塊5電能測量模塊 6數據總線7MCU 模塊8RS232 數據接口
具體實施例方式油煙凈化器工作狀態的檢測方法，其特別之處在于包括以下步驟首先，電壓互感器模塊通過中繼電源導線，從油煙凈化器的電源線中通過互感效應采集電壓采樣信號，并將電壓采樣信號送入電能測量模塊。同樣的，通過電流互感器模塊通過中繼電源導線，從油煙凈化器的電源線中通過互感效應采集電流采樣信號，并將電流采樣信號送入電能測量模塊。之后，電能測量模塊通過對電壓和電流采樣信號進行AD轉換，之后將數據送入MCU模塊。接著，在MCU模塊接收到數據后，對采樣信號進行處理，得到油煙凈化器的平均功率，判斷油煙凈化器的工作狀態。具體來說，平均功率接近0，則油煙凈化器為關閉狀態。如果平均功率未達到警報閥值，則MCU向輸出信號接口輸出平均功率數值。相對的，如果達到平均功率警報閥值，則MCU向輸出信號接口輸出平均功率數值和報警信號。具體來說，設油煙凈化裝置的初始平均功率最小值為POmin，最大值為POmax，油煙凈化裝置持續工作滿25小時后的平均功率最小值為Plmin，最大值為Plmax，則警報閥值 P 應設定介于 POmin+ (Plmin-POmin) *20 和 POmax+ (Plmax-POmax) *20 之間，即以油煙凈化裝置連續正常工作500小時的功率為參考值設定警報閥值。由于每次清洗后的相應的理論閥值會微量遞增，因此第一次警報閥值設定的數值一定在安全范圍之內，一次設定后就不需要再改動了。就本發明一較佳的實施方式來看，MCU模塊具有10 μ S以下的最小指令周期時間。 同時，MCU模塊可接收并存儲至少1000條電流電壓采樣信號數據，并將電流電壓采樣信號數據分別累加并取平均，最后將平均電流和平均電壓相乘得出1個采樣時段的平均功率。 并且，采樣時間精度不超過100條指令周期時間。采樣時段應能保持在1秒左右。進一步結合本發明的實際實施來看，如被檢測的油煙凈化器是三相電源，則電壓互感器為三相電壓互感器，否則為兩相電壓互感器。同樣的，如被檢測的油煙凈化器是三相電源，則電流互感器為三相電流互感器，否則為兩相電流互感器。同時，為了便于測量數據的正確性，電能測量模塊包括電能測量集成電路芯片及其外圍電路。具體來說，電能測量集成電路芯片適應住宅用單相電表或是工業用三相電表設備，能精確測量瞬間電流和電壓，能計算瞬間功率、平均功率，集成至少兩個Delta-Sigma A/D轉換器以及一個數據輸出接口。由此，可以具備高速電能計算功能。考慮到本檢測方法的較佳實現，如圖1、圖2所示，提供一種油煙凈化器用工作狀態檢測裝置，其與眾不同之處在于在油煙凈化器1的相線2上串聯有電壓互感模塊3與電流互感模塊4。同時，電壓互感模塊3與電流互感模塊4的通信端連入電能測量模塊5。并且，電能測量模塊5通過數據總線6連入MCU模塊7。再者，考慮到本檢測裝置的通信便利， 在MCU模塊7上設有RS232數據接口 8。再者，一般可取滿足條件的51型8位單片機作為 MCU模塊7。再進一步結合圖2來看，電流傳感器選取型號為ΤΑ1420-01，該傳感器立式穿芯， 印刷線路板直接焊接安裝，使用環境溫度為_55°C +85°C，工作頻率范圍為20Hz 20KHz。 同時，電壓傳感器選取型號為TV1013-1，該傳感器立式穿芯，印刷線路板直接焊接安裝，使用環境溫度為_55°C +85°C，工作頻率范圍為20Hz 20KHz，通過中繼電源導線，本油煙凈化器用工作狀態檢測裝置可以形成兩個簡單的電源輸入接口，Vl和V2。只需要把油煙凈化器的相線截斷，把兩個斷點接合到Vl和V2即可。安裝簡單，安裝成本小，容易在已經營業的飯店實現。由于飯店廚房一般在裝修時，都會用到大量的金屬外殼，如煙道等，線路很可能都隱蔽在金屬外殼下，要改裝相當麻煩，而本系統的改裝方式要求簡單，甚至可以遠離廚房，在廚房外配電箱旁接線即可。同時，本實施例適用于兩相的油煙凈化器，如需適用三相油煙凈化器，則只需要把電流和電壓傳感器換成適用的三相傳感器即可。在接入三相油煙凈化器時，有條件的話應在油煙凈化器的三條相線都裝上傳感模塊，以避免產生單相的扼流效應，影響三相平衡負載。電能測量芯片選取型號為CS5461，該芯片上集成了兩個Delta-Sigma模擬至數字 (A/D)轉換器、高速電能計算功能，以及一個串行接口。可以進行AC和DC校準，以及有助于精確計算電源線頻率的相位補償。該芯片專為住宅用單相電表或是工業用三相電表設備而設計，可精確測量瞬間電流和電壓，并可計算瞬間功率、平均功率。這樣，電能測量芯片通過對電流和電壓傳感模塊送來的數據進行采樣和計算，最后輸出平均功率給MCU模塊。通過上述的文字表述并結合附圖可以看出，采用本發明后，只需要采用電流和電壓信號即可判斷油煙凈化器的工作狀態，因此省去了清洗維護油煙傳感器的麻煩，可以節約大量維護成本。并且，在線路允許的情況下，甚至可以安裝在遠離廚房的地方，從而避免了油煙對檢測電路的侵蝕和電子產品在廚房使用的火災隱患。并且，通過油煙凈化器運行功率的提取，可以掌握全天M小時油煙凈化器的實際運行情況和工作狀態，通過配合后端電路或者后端系統即可實現自動清洗報警，報警信號一旦發出，即表示該油煙凈化器需要清洗，進行一個最佳的監視。
權利要求
1.油煙凈化器工作狀態的檢測方法，其特征在于包括以下步驟步驟①，電壓互感器模塊通過中繼電源導線，從油煙凈化器的電源線中通過互感效應采集電壓采樣信號，并將電壓采樣信號送入電能測量模塊；電流互感器模塊通過中繼電源導線，從油煙凈化器的電源線中通過互感效應采集電流采樣信號，并將電流采樣信號送入電能測量模塊；步驟②，電能測量模塊通過對電壓和電流采樣信號進行AD轉換，之后將數據送入MCU 模塊；步驟③，MCU模塊接收到數據后，對采樣信號進行處理，得到油煙凈化器的平均功率，判斷油煙凈化器的工作狀態；步驟④，如果步驟③中的平均功率接近0，則油煙凈化器為關閉狀態；如果平均功率未達到警報閥值，則MCU向輸出信號接口輸出平均功率數值；如果達到平均功率警報閥值，則 MCU向輸出信號接口輸出平均功率數值和報警信號。
2.根據權利要求1所述的油煙凈化器工作狀態的檢測方法，其特征在于所述的警報閥值為，設油煙凈化裝置的初始平均功率最小值為POmin，最大值為POmax，油煙凈化裝置持續工作滿25小時后的平均功率最小值為Plmin，最大值為Plmax，則警報閥值應設定介于 POmin+ (Plmin-POmin) *20 禾口 POmax+ (Plmax-POmax) *20 之間。
3.根據權利要求1所述的油煙凈化器工作狀態的檢測方法，其特征在于如被檢測的油煙凈化器是三相電源，則電壓互感器為三相電壓互感器，否則為兩相電壓互感器；如被檢測的油煙凈化器是三相電源，則電流互感器為三相電流互感器，否則為兩相電流互感器。
4.根據權利要求1所述的油煙凈化器工作狀態的檢測方法，其特征在于所述的電能測量模塊包括電能測量集成電路芯片及其外圍電路，所述電能測量集成電路芯片適應住宅用單相電表或是工業用三相電表設備，能精確測量瞬間電流和電壓，能計算瞬間功率、平均功率，集成至少兩個Delta-Sigma A/D轉換器以及一個數據輸出接口。
5.根據權利要求1所述的油煙凈化器工作狀態的檢測方法，其特征在于步驟③所述的MCU模塊具有10 μ S以下的最小指令周期時間；所述的MCU模塊接收并存儲至少1000條電流電壓采樣信號數據，并將電流電壓采樣信號數據分別累加并取平均，最后將平均電流和平均電壓相乘得出1個采樣時段的平均功率。
6.油煙凈化器用工作狀態檢測裝置，其特征在于在油煙凈化器的相線上串聯有電壓互感模塊與電流互感模塊；所述電壓互感模塊與電流互感模塊的通信端連入電能測量模塊；所述電能測量模塊通過數據總線連入MCU模塊。
7.根據權利要求6所述的油煙凈化器用工作狀態檢測裝置，其特征在于所述的MCU 模塊上設有RS232數據接口。
全文摘要
本發明涉及一種油煙凈化器工作狀態的檢測方法及其裝置。其在油煙凈化器的相線上串聯有電壓互感模塊與電流互感模塊，電壓互感模塊與電流互感模塊的通信端連入電能測量模塊。同時，電能測量模塊通過數據總線連入MCU模塊。并且，通過電壓互感模塊與電流互感模塊的配合，采用電流和電壓信號來判斷油煙凈化器的工作狀態。由此，省去了清洗維護油煙傳感器的麻煩，可以節約大量維護成本。通過油煙凈化器運行功率的提取，可以掌握全天24小時油煙凈化器的實際運行情況和工作狀態，進行一個最佳的監視。
文檔編號G01R21/133GK102243270SQ20101016718
公開日2011年11月16日 申請日期2010年5月10日 優先權日2010年5月10日
發明者陳虞蘇 申請人:蘇州水天堂軟件科技有限公司