CN104898544B - 紫外光监测系统、方法和设备 - Google Patents

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Abstract

在实施例部分，一种紫外光空气处理系统的控制系统，尤其是在如厨房排气系统用于清洁烟流的一个系统，基于光强度的变化，在紫外光源处监测清洁维护的需求。每当紫外光源被清洁后，所述系统进一步检测光强度，以确定如果清洁后的光强度下降则表明应当更换紫外光源。该清洁和更换的需求通过用户界面自动显示。

Description

紫外光监测系统、方法和设备
本申请是申请日为2011年12月5日、申请号为201180066864.8、发明名称为“紫外光监测系统、方法和设备”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及利用紫外光降解或消除污染物的过滤系统的维护。
背景技术
本发明涉及利用紫外光降解或消除污染物的过滤系统的维护。
发明内容
在实施例部分，一种紫外光空气处理系统的控制系统，尤其是在如厨房排气系统用于清洁烟流的一个系统，基于光强度的变化，在紫外光源处监测清洁维护的需求。每当紫外光源被清洁后，所述系统进一步检测光强度，以确定如果清洁后的光强度下降则表明应当更换紫外光源。该清洁和更换的需求通过用户界面自动显示。
结合附图，从以下描述中，实施例部分公开主题的目的和优点将变得显而易见。
附图说明
下面将参考附图对实施例部分进行详细描述，其中，相同的标号代表相同的元件。附图不需要按比例绘制。可适用地，在辅助说明潜在特征时，一些特征可能未显示。
图1显示了一种根据所公开主题的实施例中的紫外光空气处理系统。
图2示出了根据所公开主题的实施例中相对应的时间系列的强度测量与映射到其上的控制系统输出。
图3显示了根据所公开主题的实施例中指示紫外光源维护需求的程序流程图。
图4显示了根据所公开主题的另一实施例中指示紫外光源维护需求的程序流程图。
图5是图2的一种变化表明不同方案对于强度水平变化的相应。
图6示出了从包括多个灯具的紫外光源获得强度数据的成像系统。
图7是可用于任一所述实施例的显示部分程序的流程图
图8显示了根据所公开主题的实施例部分的输出显示示例。
图9示出了一个在维护紫外光源时预计清洁点和更换点的方案。
具体实施方式
在一些应用中，紫外光(UV)源如灯泡易变脏。例如在这种厨房排气系统的应用中，油珠从厨房(比如商用厨房)出来是以油烟的形式出现。油脂过滤器对于移除上述的烟中大部分由油脂液滴构成的污染物也不完全有效，因为他们仅捕获大的液滴。紫外光可以降解构成油烟的更精细的液滴。为了提供一种解决方案，紫外灯必须暴露于油烟中。然而，细微颗粒却易于粘附在紫外灯表面降低其输出。
本发明是一种智能检测和维护指导设备，其监测随着时间的推移紫外光源的强度，并提示维护人员何时清洁变脏的紫外光源和基于以往检测强度记录何时更换光源。
参考图1，换气处理设备104接收污染空气118。所述污染空气流经换气处理设备104，污染空气118暴露于紫外光源10发出的光中。处理后的空气120然后继续在换气处理设备104中。通过检测传到传感器102的部分光112，传感器102持续监测从紫外光源10发出的光的强度。在一个实施例中，传感器102通过清洁空气116的冲洗流免受污染，其中清洁空气116由风扇114强制带入换气处理装置104，从而阻止了换气处理设备104中的污染物累积到传感器102上。
控制器100定期检查传感器102并创建一个记录，该记录存储于非易失存储器108(如闪速存储器)中，从传感器102读取。现在也参考图2，曲线(锯齿状)40是由传感器102显示的光强度的以往记录，是根据强度对时间的轴线。一个新的紫外光源10生成如1所示的输出。当从紫外光源发出的光线降至临界强度39以下时，如点11所示，控制器100生成清洁紫外光源10的指示。新的紫外光源可能是更换一个失效的紫外光源或多于一个的失效的紫外光源的结果。该指示可能在用户界面106输出，例如，LCD显示器或标有“清洁”的灯。存储的临界值和检测值的比较可由控制器100进行。临界值可由控制者通过传感器100基于更换的紫外光源10的百分比计算获得，例如，临界值可为新的紫外光源10强度的50％。
紫外光源10的清洁导致如2所示的一个更高的强度，但是该强度低于所示的新灯强度1。当清洁后的紫外光源10被用的强度再次跌至如12所示的临界点39时，此时再次生成如22所示的清洁信号。对应于强度点14和15，在23和24输出重复循环的清洁指示。相应的清洁强度值3、4和5随着时间的推移逐渐减小。当临界值再次相交于点16时，输出更换紫外光源的指示26，此时的强度为再次存储于点6的值。此外，在临界强度相交的时间可能逐渐减少，同样地提供可选择的指示：需要更换紫外光源。
清洁的指示可由最近的新循环的强度决定，例如，存储强度值2和临界强度39的百分比差。如果该差值超过预定值，控制器100生成清洁信号。如果其低于预定值，则生成更换紫外光源(如灯泡)的指示。该循环然后重复指令26、27和28及相应的脏点18、18和19，再次存储清洁点7、8和9的输出值。应当明确的是，该图示可以无限期地循环。预定强度值可存储于非易失存储器108。除强度值的其他数据也可存储。例如，清洁指示后的运行时间也可存储。
当清洁或更换指示输出时，系统可等待维护操作已执行的指示。例如，清洁紫外光源后，用户可以通过用户界面输入指令，重置输出的当前的维护指令(清洁或更换)。可选地，系统可检测强度变化并自己重置。例如，一个上限临界值定义为，当超出所述临界值时，表明紫外光源已被适当清洁。另一上限临界值定义为，当所述临界值高于其他值时，表明紫外光源已被适当更换。对其中之一或两者的反应，系统可更新紫外光源的状态至已清洁或已更换紫外光源。控制器可构建重置紫外光源状态的另一种方式为检测大于预定强度的正向变化值。因此，由于强度的最后记录大于预定值，当强度正向变化时，显示重置，而不是具有一个光源超出的特定临界强度。
现在也参考图3，给出了输出清洁或更换紫外光源的维护步骤程序的流程图。通风系统正常运行时，在S14步检测紫外光源的光输出。在S18步，从光输出测量的当前值或需要清洁操作或更换操作的以往趋势中，根据本说明书中其他地方描述的任何标准确定。在S20步，如果显示维护输出，则控制进行至S22步，否则，返回S14步。在S22步，确定控制输出的类型，并在S24或S25生成相应的输出，然后分别控制进行至S10或S11步，分别如图所示。在S10和S11步，检测到各自维护行动的完成，或者接到表明其完成的指令，将维护完成的指示存储于S12。S12的操作可包括存储清洁后的强度值或其他的响应于此的数据，为了确定是否需要或是否将需要更换操作，需要根据在此描述的任何适用的实施例的标准。
现在参考附图4，给出了另一个输出清洁或更换紫外光源的维护步骤程序的流程图。在S214步由控制器确定自从前一个灯检查后的运行时间是否超过预定间隔TC。如果不超则返回，否则转到S216步，执行程序：从多个灯中的每个灯的光输出来获取每个灯的输出。在S218步，每个灯的状态根据本说明书中论及的标准确定。如在S220步所确定的，如果需要维护输出的指示，则控制进行至S222步，否则，返回S214步。在S222步，确定控制输出的类型并在S224或S225步生成相应的输出，然后分别控制进行至S210或S211步，分别如图所示。在S210和S211步，检测到各自维护行动的完成，或者接到表明其完成的指令，于S212步中将维护完成的指示存储。根据在此描述的任何适用的实施例的标准，为了确定是否需要或是否将需要更换操作的目的，所述S212步的操作可包括存储清洁后的强度值或其他的响应于此的数据。
参考图5，如果要求清洁操作，系统可允许灯运行，除非用户界面的输出可持续显示清洁需求。在清洁指示输出后，如果没有响应，系统也可阻止排风罩的运行。在清洁或替换指示首次输出后，系统可提供预定时间段的宽限期或预定的通风系统启动数目。对每个指示(如清洁或更换)的宽限期可能不同。在一个实施例中，在经过第一个临界强度51后，系统提供一个需要清洁或更换的警告指示，但仅在强度降至第二个、更低的临界值52后，通过阻止通风系统的使用，开始强制执行维护操作。
参考图6和7，在任一实施例中，排列402中每个灯400的状况由成像设备如相机同时或单独地显示。这样，通过分别处理图像和分段每个灯400的光强度，可分别获取每个灯的强度。如在S404和S406步所示，作为响应，每个灯的状态(此处显示的为直到需要下一行动的预计时间)可在输出中列出作为单独指示。例如，示意图8可由用户界面生成，用户界面为如408所示的每个灯400显示的直到下次清洁的预计小时数或更换的预计小时数。可选择地，直到指示行动的预计时间的数据可作为数据包列出传到上述的中央控制器中。
在任一实施例中，控制系统可生成这些灯何时需要下次清洁和他们何时需要下次更换的预测，而不是需要清洗和更换的指示的输出。此系统可提供两者数据片段的输出指示。该数据可作为控制信号输出至中央通风检测系统，以便紫外光处理系统的控制器不用有自己的输出显示器或其他输出终端。当在当前时间和更换的预计时间之间显示预定时间时，互联网连接控制系统可自动发出替换光源的一个指令。该特征可通过提供控制器和通用计算机(图1,107)上运行的软件，或连接到常规控制系统(图1，GPCS101)上的通用计算机得到应用。后者可为如商用厨房的控制系统或建筑物的HVAC系统的一部分，并可使用标准协议输出状态信息和/或向通用控制系统指导行动。
前述的任一实施例中，紫外光源的状态可从其他的检测数据推断出来。例如，灯的光的表面模式以其表面上的强度如光分散同样的形式或个别模式的形式进行比较，而不是总强度来表明灯的状态。例如，光或一个或光聚集“斑点”的不规则模式可由适当的照相机反映出来，以表明被如通风气流中的烟雾或悬浮微粒污染。
在任一实施例中，可配置所述控制系统以检测紫外光源输出中的其他异常现象。紫外光源的强度衰减率可提供紫外光源前段过滤器(如图1中127所示)操作状态的有用指示。例如，在厨房排气系统中，典型的油脂过滤器被用来捕获微粒，在用紫外光源作进一步处理前。如果油脂过滤器不安装、安装不恰当或功能弱，紫外光源的污染速率将会有所显示。根据上述或其他地方描述的信息输出图示，在任何所述的系统中会显示这个随之而来的强度的非正常的高速降低。
在任一公开的实施例中，灯或电源的故障，以及所述诊断性能和维护行动可以通过任一公开的用户界面系统检测和显示。
在一典型操作方案中，在紫外光源刚被更换后，通风系统启动。通风系统连续运行或多周期运行(如厨房多次进餐时间周期运行或办公室通风系统昼夜循环)。在通风系统每个运行周期中的一个或多个时间内或持续运行(不循环而是连续运行)时间内，获取紫外光源强度(或以其他方式获取，例如，根据各自的实施例将光源成像)。在实施例中，紫外光源或每个元件(如灯)可有预计的状态，例如，有代表性的为直到需要清洁的运转小时数和直到需要更换的运转小时数。这些值可基于强度数据的以往趋势更新。在其他的实施例中，强度数据可被原始地保存用在任何选定时间以生成预测或输出的“要求的行动”(如清洁的指示或更换一个灯或单一紫外光源的指示)。不是预计到下次清洁和/或更换的运行时间，而是基于预计的用法计算并输出运行时间。
在所述操作方案中，响应与一个请求或自动地会产生一系列的状态指示。例如，到下次清洁的预计时间可能会连续不断地输出，或为响应与临界值(如图5中的临界值51)交叉点输出，或根据直到需要维护操作的预期时间输出。
参考图9，控制器的预计状态和维护事件可使用种种技术完成。例如，直到需要维护操作的预期时间可来自于各点之间的最佳拟合线。图9中，两点中其一代表实际清洁或更换602后的强度，另一点代表实际清洁604后的强度，可绘制出一条最佳拟合线(如果有更多的点，则根据最小二乘或其他方案将得到一个最佳拟合曲线)并推测出更换的预计临界值612，从而产生一个预计更换点610。同样，运行期间或校正区间623在不同时间内可发生多次强度测量，可以外推得到预计清洁点608。时间标度可以为运行小时数或实际过去的时间。
根据实施例，所公开的主题包括一种维护紫外光空气处理系统的方法。该方法包括运行期间在连续时间点检测空气处理系统中的至少一个紫外光源的强度。该方法进一步包括将代表强度的信号用于控制器，并将响应与检测强度的数据存储于数据存储区。该控制器，在第一时间，在用户的输出终端上生成至少一个紫外光源需要清洁的指示。该控制器，在第二时间，在用户的输出终端上生成至少一个紫外光源需要更换的指示。该控制器收到维护指示，该维护指示是完成紫外光源清洁和紫外光源替换中至少一个的信号指示。为响应维护指示，生成的操作产生一个指示，该指示即至少一个紫外光源需要清洁，在维护指示后立即存储响应于至少一个紫外光源强度的数据。
根据实施例，所公开的主题包括一种维护紫外光空气处理系统的方法。该方法包括运行期间在连续时间点检测空气处理系统中的至少一个紫外光源的强度。该方法进一步包括将代表强度的信号用于控制器，并将响应与检测强度的数据存储于数据存储区。该控制器，在第一时间，在用户的输出终端上生成至少一个紫外光源需要清洁的指示。该控制器，在第二时间，在用户的输出终端上生成至少一个紫外光源需要更换的指示。该控制器收到维护指示，该维护指示是完成紫外光源清洁和紫外光源替换中至少一个的信号指示。生成的至少一个紫外光源需要更换的指示是对维护指示的响应，存储至少一个紫外光源强度在多个时间点的响应数据，如此，如果控制器收到多次维护指示，表明至少一个紫外光源需要清洁，则生成紫外灯需要更换的指示。
根据实施例，所公开的主题包括一种维护紫外光空气处理系统的方法。所述方法用于一种系统，所述系统包括控制器，所述控制器具有至少一个传感器和输出设备，配置所述控制器以执行所述方法。所述方法包括在连续时间点检测至少一个紫外光源的强度。该方法进一步包括接收至少一个紫外光源刚被清洁的指示。当接收后检测到的强度高于根据第一次检测的第一临界值时，控制器输出不需要维护的指示。当接收后检测到的强度低于根据第一次检测的第一临界值时，控制器输出表明更换紫外光源的维护指示。当接收后检测到的强度低于根据继第一次检测后检测的第二临界值时，控制器输出表明清洁紫外光源的维护指示。
在上述方法中，第一临界值可对应于低于第一临界值的强度。
根据实施例，所公开的主题包括一种维护紫外光空气处理系统的方法，所述系统包括控制器。所述控制器具有至少一个传感器和输出设备，配置所述控制器以执行该方法，该方法包括在连续时间点检测至少一个紫外光源的强度。该方法进一步包括接收至少一个紫外光源刚被清洁的指示。当接收后检测到的强度高于根据第一次检测的临界值时，控制器输出不需维护的指示。当接收后检测到的强度低于根据第一次检测的临界值时，控制器输出维护指示，指示更换紫外光源。当接收后检测强度低于根据继第一次检测后检测的临界值时，控制器输出维护指示，指示清洁紫外光源。
在任一方法中，通风进风设备中至少一个紫外光源可包括多个灯。至少一个厨房排风罩的下游室中至少一个紫外光源可包括多个灯。控制器可包括可编程数字控制器。
根据实施例，所公开主题包括一种系统，该系统包括排风罩和适合执行此文所述任一方法的控制器。根据实施例，所公开主题包括一种被配置用于执行上述任一方法的控制器。根据实施例，所公开主题包括计算机可读介质，该计算机可读介质上具有可执行任一上述列举方法的指令集合。
前述介质可包括操作指南，该操作指南中的空气处理系统包括厨房排气系统。前述的控制器可配置用于包括厨房排气系统的系统运行。前述任一实施例中所述空气处理系统可包括厨房排气系统。维护指示可包括直到需要维护的估计时间。
根据实施例，所公开的主题包括一种维护紫外光空气处理系统的方法。该方法包括在多个时间点检测紫外光源发出的光输出。从数据的第一趋势，所述数据代表多个检测实例，确定第一次需要的维护行动，以提高光源的光输出，并输出需要维护行动的指示。该方法进一步包括检测第一次维护行动的执行。该方法从代表多个检测实例数据的第二趋势与检测的第一次维护事件执行的结合，确定需要的第二次维护行动，并输出作为响应的需要第二次维护行动的指示。
执行的检测可包括检测表明第一次维护行动完成的光输出变化。第一次维护行动可包括清洁紫外光源。第二次维护行动可包括更换或修理紫外光源。输出可包括在用户界面显示消息，分别表示需要第一次和第二次维护行动。检测行为可包括接收用户输入，该输入表明第一次维护行动完成。
根据实施例，所公开的主题包括一种维护紫外光空气处理系统的方法。该方法包括在多个时间点检测紫外光源发出的光输出，当光输出降至第一个值时，输出紫外光源需要清洁的指示。为响应已检测到紫外光源已被清洁并几乎与此同时检测的光输出低于第二个值时，由控制器输出紫外光源需要更换的指示。执行紫外光源需要更换指示的输出可作为紫外光源已被清洁的检测的响应，紫外光源需要更换指示的输出继紫外光源已被清洁的检测之后几乎同时进行。通风进风设备中至少一个紫外光源可包括多个灯。至少一个厨房排风罩的下游室中至少一个紫外光源可包括多个灯。控制器可包括可编程数字控制器。
根据实施例，所公开主题包括一种系统，该系统包括排风罩和适合执行任一方法的控制器或被配置用于执行任一方法的控制器，或计算机可读介质，该计算机可读介质上具有可执行任一方法的指令集合。
应当意识到，上述的模块、程序、系统和片段可应用于硬件，由软件程控的硬件，指令存储于永久计算机可读介质中的软件或上述的结合。例如，指示维护操作的方法可用于，例如，使用配置的处理器执行存储于永久计算机可读介质中的一系列的程序指令。例如，处理器可包括，但不限于，个人计算机或工作站或其他包括处理器、微处理器、微控制器设备或由控制逻辑组成的此类计算系统，其中控制逻辑包括诸如集成电路，例如，专用集成电路(ASIC)。指令可从源代码指令编译，源代码指令依照如Java、C++、C#.net等等的程序语言提供。指令也可包含代码和数据对象，代码和数据对象依照如Visual BasicTM语言、LabVIEW或其他的结构或面向对象的程序化语言提供。程序指令序列和与之关联的数据可存储于永久计算机可读介质如计算机内存或存储设备，该存储设备为任何适当的存储器，典型但不限于，只读存储器(ROM)、可编程序只读存储器(PROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、磁盘驱动器等等。
而且，模块、程序、系统和片段可作为单处理器或作为分布式处理器应用。进一步地，应当意识到，上述的步骤可在单一或分布式处理器(单个和/或多个芯)上执行。同样，在上述的各种图示和实施例中的处理器、模块和子模块中可分布于多个计算机或系统，或可同时定位于单处理器或系统中。植入在此描述的模块、片段、系统、方法和程序，可选择的合适的典型的实施例结构在下文中给出。
上述的模块、处理器或系统可作为例如程控通用计算机、微指令编程的电子设备、硬链接模拟逻辑电路、存储于计算机可读介质或信号上的软件、光学计算机设备、电子和/或光学装置的网络系统、专用计算机设备、集成电路设备、半导体芯片和存储于计算机可读介质或信号上的软件模块或目标应用。
所述方法和系统(或他们的子组件或模块)的实施例可应用于通用计算机、专用计算机、程控微处理器或微控制器和外围集成电路元件、ASIC或其他的集成电路、数字信号处理器、电路电子或逻辑电路如分立元件电路、程控逻辑电路如可编程逻辑设备(PLD)、可编辑逻辑阵列(PLA)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程阵列逻辑(PAL)设备等等。总之，任何可实现此文所述的功能和步骤的程序可用于实施所述方法、系统或计算机程序产品(存储于永久计算机可读介质上的软件程序)的实施例。
而且，所公开方法、系统和计算机程序产品的实施例可容易地应用于，全部或部分地，软件使用，例如，目标或目标导向软件开发环境，其提供用于各种计算机平台的可移植源代码。可选择地，所公开方法、系统和计算机程序产品的实施例可全部或部分地应用于硬件使用，例如，标准逻辑电路或超大规模集成(VLSI)设计。其他的硬件或软件(如系统、特定功能、和/或特定软件或硬件系统、微处理器或微计算机)依据对速度和/或效率的需求可用于实现下述实施例。
所述方法、系统和计算机程序产品的实施例可应用于任何已知的硬件和/或软件使用，或由适用领域的普通技术人员，根据本文提供的所述功能和具备的通风控制和/或计算机程序技术的一般基础知识，后来开发的系统或结构、设备和/或软件。
此外，所公开方法、系统和计算机程序产品的实施例可应用于在程控通用计算机、专用计算机、微处理器等等上运行的软件。
因此，根据目前公开的内容，显然本申请提供了监测紫外光空气处理装置的系统、方法和设备。可有许多的选择、修改和变化可以根据目前公开的内容得以实现。在本发明范围内，所公开实施例的特征可组合、重排、省略等等，以产生另外的实施例。而且，使用某些特征而不相应的使用其他特征有时可以取得良好的效果。因此，本发明旨在涵盖所有这些落在本发明的精神和范围之内的替换、修改、等价和变形。

Claims (8)

1.一种维护紫外光空气处理系统的方法，包含：
在多个时间点检测至少一个紫外光源发出的光输出；
当光输出降至第一个值时，在用户界面上输出所述至少一个紫外光源需要清洁的指示；
确定用户通过所述用户界面已经输入的第一指令是否为指示所述至少一个紫外光源已被清洁的第一维护指示；
为响应所述至少一个紫外光源已被清洁的第一维护指示并几乎与此同时检测的已被清洁过的所述至少一个紫外光源的光输出低于第二个值时，在所述用户界面上输出所述至少一个紫外光源需要更换的指示；
确定所述用户通过所述用户界面已经输入的第二指令是否为指示所述至少一个紫外光源已被更换的第二维护指示；以及
如果经由所述用户通过所述用户界面的输入没有接收到维护指示则防止所述紫外光空气处理系统的操作。
2.权利要求1所述方法，其中，如果在宽限期内没有接收到维护指示则防止所述紫外光空气处理系统的操作。
3.权利要求1-2任一项所述方法，其中，通风设备中至少一个紫外光源包括多个灯。
4.权利要求1-2任一项所述方法，其中，至少一个厨房排风罩的下游室中至少一个紫外光源包括多个灯。
5.权利要求1-2任一项所述方法，其中，通过可编程数字控制器执行所述方法。
6.一种维护紫外光空气处理系统，包括排风罩和适合执行权利要求1-5任一项所述方法的控制器。
7.一种被配置用于执行权利要求1-5任一项所述方法的控制器。
8.一种具有在其上记录的指令集合的计算机可读介质，所述指令集合用于执行权利要求1-5任一项所述方法。
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