CN105465865B - 一种智能抽油烟机、控制系统及云平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能抽油烟机、控制系统及云平台，其中智能抽油烟机包括内置中央处理器的抽油烟机，抽油烟机上还设置有通过数据总线与中央处理器连接的传感器阵列，传感器阵列包括油烟监测模块、一氧化碳检测模块、天然气检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、用于检测抽油烟机的油盒中油量高度的油盒油量计量模块、用于检测抽油烟机的滤网表面油污厚度的滤网油污测量模块、报警模块。本发明通过传感器阵列检测厨房油烟、温度、湿度值判断当前用户的烹饪模式，对用户烹饪数据进行分析，并向用户推荐健康的烹饪习惯，实现了抽油烟机的智能化、自动化、节能化功能，有效地减低了传统企业抽油烟机智能化成本，提高家庭安防防护水平。

Description

一种智能抽油烟机、控制系统及云平台

技术领域

本发明属于智能家居技术领域，具体而言，涉及一种智能抽油烟机、控制系统及云平台。

背景技术

根据WHO的研究报告显示，2012年全球因厨房空气污染导致死亡的430万人中，患中风的占到了34％，慢性阻塞性肺疾病和缺血性心脏病分别是22％和26％，而死于肺癌的约占6％。英国著名医学杂志《柳叶刀》上一项关于疾病风险评估的研究项目中，已将厨房空气污染(烟雾)列为高血压、吸烟和酗酒之后最大的健康隐患。每年因持续吸入厨房用火所产生的烟雾而死亡的人数，比疟疾、结核病和艾滋病的致死总数还要多。美国的《国家癌症学会杂志》上关于中国农民的研究，同样印证了厨房空气污染对人健康的影响，为了解决这种问题抽油烟机应运产生。抽油烟机又称吸油烟机，是一种净化厨房环境的厨房电器，它安装在厨房炉灶上方。抽油烟机在接通交流电源后，左右电机带动左右风扇高速转动，风扇中心处形成负压区，油烟进入负压区后，由于离心力的作用，炉灶燃烧的废物和烹饪过程中产生的对人体有害的油烟被加速从风扇空隙中排出，再经公共排烟口排出机外从而减少污染，净化空气，并有防毒、防爆的安全保障作用。

随着科技的发展智能抽油烟机产生，智能抽油烟机通常是在传统抽油烟机的基础上加装自动监控电路实现检测厨房油烟或可燃有害气体浓度从而进行报警。然而现有的抽油烟机不能实现根据当前厨房炉灶的烟油、温度及湿度实现判断用户烹饪模式，实现向用户推荐健康的烹饪方式，并且不能根据油烟、一氧化碳、天然气、温度等条件控制抽油烟机风机的转动，并且现有的抽油烟机需要用户实时检测油量盒，不能做到油量盒油量检测的自动化、智能化。

发明内容

为解决现有抽油烟机油量盒油量检测不能自动控制，不能对用户烹饪进行指导，不能根据厨房炉灶参数控制电机转速的技术缺陷，本发明提供了通过所述传感器阵列检测厨房油烟、温度、湿度值判断当前用户的烹饪模式，对用户烹饪数据进行分析，并向用户推荐健康的烹饪习惯，根据用户的烹饪习惯向用户推动烹饪菜谱，将烹饪知识化、兴趣化；同时通过检测厨房一氧化碳或天气然浓度实现厨房安全报警。

本发明提供了一种智能抽油烟机，包括内置中央处理器的抽油烟机，所述抽油烟机上还设置有通过数据总线与所述中央处理器连接的传感器阵列，所述传感器阵列包括油烟检测模块、一氧化碳检测模块、天然气检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、用于检测所述抽油烟机的油盒中油量高度的油盒油量计量模块、用于检测所述抽油烟机的滤网表面油污厚度的滤网油污测量模块、报警模块，其中，

所述中央处理器根据所述传感器阵列检测的数据查询预设的数据库控制所述抽油烟机的电机转速、判断当前用户的烹饪模式并控制报警模块，所述预设的数据库包括烹饪模式与油烟浓度、温度值、湿度值的关联关系，电机转速与所述抽油烟机的电机的启动参数的关联关系，所述启动参数为浓度值、浓度权重、及该浓度优先级权重乘积。

本发明所述的智能抽油烟机中，所述中央处理器还包括通过SPI/UART数据线连接的无线通信模块。

本发明所述的智能抽油烟机中，所述抽油烟机上设置有连接人机交互界面的人机交互接口模块，所述人机交互接口模块包括GPIO接口模块。

本发明所述的智能抽油烟机中，所述中央处理器还包括通过所述GPIO接口模块连接的人体接近检测模块。

本发明所述的智能抽油烟机中，所述中央处理器通过所述GPIO接口连接中继器，所述中继器与所述抽油烟机的电源控制开关连接。

本发明所述的智能抽油烟机中，所述中央处理器还包括与所述抽油烟机的电源接口连接的交流电控制接口模块。

本发明所述的智能抽油烟机中，所述报警器通过所述PWM接口模块与所述中央处理器连接。

本发明所述的智能抽油烟机中，所述中央处理器通过所述PWM接口模块与所述抽油烟机的直流电机连接。

本发明还提供了一种控制系统，包括智能抽油烟机、云平台、移动终端，

所述智能抽油烟机与所述云平台或所述移动终端通信。

本发明还提供了一种云平台，包括接收模块、查询模块、执行模块，其中，

所述接收模块，用于接收智能抽油烟机或移动终端发送的数据；

所述查询模块，用于根据所述抽油烟机发送的数据查询预设的数据库向所述智能抽油烟机发送烹饪模式与油烟浓度、温度值、湿度值的关联关系，电机转速与所述抽油烟机的电机的启动参数的关联关系，所述启动参数为浓度值、浓度权重、及该浓度优先级权重乘积，或根据所述移动终端发送的查询指令查询所述智能抽油烟机的工作状态信息或控制所述智能抽油烟机；所述执行模块，用于向所述智能抽油烟机发送控制指令或所述预设数据库信息。

本发明所述的云平台中，所述云平台还包括

注册模块，用于注册用户账号实现对所述智能抽油烟机进行管理。

综上，本发明通过在现有传统抽油烟机上增设传感器阵列进行改造，迅速实现抽油烟机的智能化、自动化、节能化功能，有效地减低了传统企业抽油烟机智能化成本，迅速实现产品产业升级；对设备的远程诊断有效地减低了企业售后服务成本，提高售后服务效率；对用户烹饪数据进行检测分析，向用户推荐健康的烹饪习惯，同时，根据用户的烹饪习惯向用户推动烹饪菜谱，将烹饪知识化、兴趣化；有害气体和烟雾等传感器将抽油烟机提升为家庭安防的入口点，有效提高家庭安防防护水平。

附图说明

图1为本发明所述的智能抽油烟机的框架结构示意图；

图2为本发明所述的控制系统的的结构示意图；

图3为本发明所述的云平台的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。如图1所示，本发明提供了一种智能抽油烟机，包括内置中央处理器1的抽油烟机101，所述抽油烟机上还设置有通过数据总线与所述中央处理器连接的传感器阵列2，所述传感器阵列包括油烟检测模块201、一氧化碳检测模块202、天然气检测模块203、温度检测模块204、湿度检测模块205、用于检测所述抽油烟机的油盒中油量高度的油盒油量计量模块206、用于检测所述抽油烟机的滤网表面油污厚度的滤网油污测量模块207、报警模块208，其中，

所述中央处理器根据所述传感器阵列检测的数据查询预设的数据库控制所述抽油烟机的电机转速、判断当前用户的烹饪模式并控制报警模块，所述预设的数据库包括烹饪模式与油烟浓度、温度值、湿度值的关联关系，电机转速与所述抽油烟机的电机的启动参数的关联关系，所述启动参数为浓度值、浓度权重、及该浓度优先级权重乘积。

现有的智能抽油烟机仅仅能够实现厨房油烟或者天然气检测，缺乏对用户烹饪的指导。因此本发明通过所述中央处理器对厨房油烟浓度的检测、温度的检测以及湿度的检测实现对用户烹饪模式(例如，高温爆炒、蒸煮等)的判断，并根据该用户的烹饪模式向用户提供健康的烹饪方式。

具体实施时，所述油盒油量检测模块可选的由独立的油量检测电路及其信号转换器组成，当油量超过设定阈值水平时，相关维护信息通过所述中央处理器经无线通信模块推送至用户移动应用。所述滤网油污测量模块也可选的由独立的检测电路和信号转换器组成。基本原理为：检测滤网表面空气流通量的大小来判断油污堆积的水平；当油污堆积超过设定阈值水平时，相关维护信息推送至用户移动应用。

需要说明的是，上述油盒油量检测模块和滤网油污测量模块的结构仅为其一个示例的结构，具体实施时任何检测油盒油量的装置和检测油污堆积厚度的装置均可，本发明在此不一一例举。

本发明所述的抽油烟机的电机转速与电机启动参数ε关联。ε启动参数＝RхGхψ浓度,其中，R为优先权权重、G为浓度权重、ψ浓度单位为ppm。启动参数ε大于某个设定的值时，启动抽油烟机电机，并根据阈值设定抽油烟机电机转速。

具体实施时，可选按照如下设置。

例如，

当ε启动参数>＝0.01时，启动抽油烟机；

ε启动参数>＝0.1时电机全速运转；

当ε启动参数位于0.01与0.1之间时，电机转速位于(10％-100％)x(v电机全速转速)。

而所述传感器阵列的权重表可如下表一进行设置。

表一

需要说明的是，表一仅仅只是本发明提供的所述传感器阵列表中各个检测模块的优先级权重与浓度权重的一个示例，并未全部一一列举。具体实施时，各个检测模块的优先级权重与浓度权重可根据具体实际请求进行设定，在此不一一列举。

具体实施时，中央处理器可选的采用MT7688 SoC芯片，并采用64Mbytes DDR内存；运行嵌入式Linux操作系统，比如OpenWRT Linux，内核版本为kernel version 3.4并可升级至最新内核版本。需要说明的是，上述中央处理器包括但不限于上述结构，所述中央处理器的操作系统也并不限于Linux操作系统，还可选的为Windows操作系统等其他操作系统。

进一步，所述中央处理器还包括通过SPI/UART数据线连接的无线通信模块3。

具体实施时，所述无线通信模块可选的采用MT7688 SoC芯片，所述MT7688 SoC芯片上集成无线高频处理器，支持2.4GHz WiFi 802.11b/g/n无线通信协议，与家庭无线路由器相连接并和云服务平台实现双向数据通信。需要说明的是，所述无线通信模块包括但不限于所述MT7688 SoC芯片，所有能够实现无线通信连接的通信芯片均可实现所述智能抽油烟机的通信功能。所述无线通信模块可选的为WIFI芯片、3G/4G芯片、ZigBee芯片能够实现与云平台和/或移动终端通信连接的芯片，在此不一一列举。

具体实施时，所述智能抽油烟机通过所述无线通信模块经无线路由设备的通信连接实现与移动终端或云平台的通信。

进一步，所述抽油烟机上设置有连接人机交互界面的人机交互接口模块4连接的人机交互界面，所述人机交互接口模块包括GPIO接口模块。所述中央处理器还包括通过所述GPIO接口模块连接的人体接近检测模块。

General Purpose Input Output(通用输入/输出)简称为GPIO，或总线扩展器，利用工业标准I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。当所述中央处理器没有足够的I/O端口，或当系统需要采用远端串行通信或控制时，GPIO接口的设置提供了额外的I/O扩展。所述中央处理器通过所述中继器实现控制所述智能抽油烟机的供电。

具体实施时，所述智能抽油烟机通过所述人体接近传感器模块检测炉灶周围是否有人体存在以及人体移动的状态，实现根据人体动作对报警和安防模式进行自动设定。

所述人机交互接口的设置提供了用户通过所述人机交互界面与所述智能抽油烟机的交互。用户可通过所述人机交互接口对所述智能抽油烟机进行直接设置。例如，所述智能抽油烟机运转时间的设定(烹饪定时时钟等)，取消报警器的报警等。更进一步地，当烹饪定时时钟过期时，通过所述中央处理器控制报警器报警，并将信号推送至移动终端或云平台。

进一步，所述中央处理器通过所述GPIO接口连接中继器，所述中继器与所述抽油烟机的电源控制开关连接。

所述抽油烟机的电源控制开关与所述抽油烟机的电源接口连接。所述中央处理器通过所述GPIO接口与所述中继器连接。所述中央处理器通过对所述GPIO接口电平的高(电源开)、低(电源关)实现对所述智能抽油烟机电源的控制。

进一步，所述中央处理器还包括与所述抽油烟机电源接口连接的交流电机控制接口模块5。

由于所述中央处理器能够通过所述油烟检测模块、所述一氧化碳检测模块、所述天然气检测模块、所述温度检测模块发送的数据计算控制所述抽油烟机的电机的启动参数，进而控制所述抽油烟机的电机转速。而所述抽油烟机的电机的转速与所述抽油烟机输入的交流电电压大小有关，因此所述中央处理器查询预设的数据库电机转速与与所述抽油烟机的电机的启动参数的关联关系计算出所述抽油烟机的电机启动参数，所述启动参数为浓度值、浓度权重、及该浓度优先级权重乘积，从而通过所述交流电接口模块对输入的交流电的导通进行控制，从而实现对电机转速的控制。

进一步，所述中央处理器与所述报警模块通过PWM接口模块6连接。

报警器(即报警模块)通过输出为高(1.0伏)或低(0.0伏)电平实现对音量的调节。所述PWM控制线的设置实现了对所述报警器输入电压的控制，实现对音量从弱到强的逐步调节，让用户更加舒服。

所述中央处理器通过所述PWM接口模块与所述抽油烟机的直流电机连接。

所述抽油烟机的电机包括直流电机和/或交流电机。如果所述抽油烟机的电机为直流电机时，则所述中央处理器通过PWM接口模块对输入所述直流电机的电压进行控制从而控制直流电机。

如图2所示，本发明还提供了一种控制系统，包括智能抽油烟机100、云平台200、移动终端300，

所述移动终端通过所述云平台控制所述智能抽油烟机。

现有的智能抽油烟机仅仅能够实现厨房油烟或者天然气检测，缺乏对用户烹饪的指导。因此本发明通过所述中央处理器对厨房油烟浓度的检测、温度的检测以及湿度的检测实现对用户烹饪模式(例如，高温爆炒、蒸煮等)的判断，并根据该用户的烹饪模式向用户提供健康的烹饪方式。并根据用户多次的烹饪模式判断该用户的烹饪习惯，向用户推荐烹饪菜谱。本发明通过所述无线通信模块与所述云平台通信，获取云平台的烹饪菜谱，并根据用户烹饪习惯向用户推荐菜谱，将烹饪知识化、兴趣化。

具体实施时，所述一氧化碳检测模块、所述温度检测模块、所述天然气检测模块实时将检测数据发送到中央处理器。同时，所述一氧化碳检测模块、所述温度检测模块、所述天然气检测模块预设阈值，当其检测的数据超于阈值则向中央处理器发送报警信号，所述中央处理器接收到报警信号后控制所述报警模块报警。

同时，当所述油盒油量计量模块检测的所述抽油烟机的油盒中油量高度高于阈值后，通过所述无线通信模块发送到所述云平台和/或所述移动终端，提醒用户及时处理。相应的，当所述滤网油污测量模块检测到的所述抽油烟机的滤网表面油污厚度超过阈值后向所述云平台和/或所述移动终端，提醒用户及时处理。

如图3所示，本发明还提供了一种云平台，包括接收模块10、查询模块20、执行模块30。

其中，

所述接收模块10，用于接收智能抽油烟机或移动终端发送的数据；

所述查询模块20，用于根据所述抽油烟机发送的数据查询预设的数据库向所述智能抽油烟机发送烹饪模式与油烟浓度、温度值、湿度值的关联关系，电机转速与所述抽油烟机的电机的启动参数的关联关系，所述启动参数为浓度值、浓度权重、及该浓度优先级权重乘积，或根据所述移动终端发送的查询指令查询所述智能抽油烟机的工作状态信息或控制所述智能抽油烟机；

所述执行模块30，用于向所述智能抽油烟机发送控制指令或所述预设数据库信息。

进一步，所述云平台还包括

注册模块40，用于注册用户账号实现对所述智能抽油烟机进行管理。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能抽油烟机，包括内置中央处理器的抽油烟机，其特征在于，所述抽油烟机上还设置有通过数据总线与所述中央处理器连接的传感器阵列，所述传感器阵列包括油烟检测模块、一氧化碳检测模块、天然气检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、用于检测所述抽油烟机的油盒中油量高度的油盒油量计量模块、用于检测所述抽油烟机的滤网表面油污厚度的滤网油污测量模块、报警模块，其中，

所述中央处理器根据所述传感器阵列检测的数据查询预设的数据库控制所述抽油烟机的电机转速、判断当前用户的烹饪模式并控制报警模块，所述预设的数据库包括烹饪模式与油烟浓度、温度值、湿度值的关联关系，电机转速与所述抽油烟机的电机的启动参数的关联关系，所述启动参数为浓度值、浓度权重及浓度优先级权重乘积，其中与所述启动参数相关的浓度包括：油烟浓度、一氧化碳浓度、天然气浓度和水汽浓度；所述中央处理器还包括通过SPI/UART数据线连接的无线通信模块；所述抽油烟机上设置有连接人机交互界面的人机交互接口模块，所述人机交互接口模块包括GPIO接口模块；所述中央处理器还包括通过所述GPIO接口模块连接的人体接近检测模块。

2.根据权利要求1所述的智能抽油烟机，其特征在于，所述中央处理器通过所述GPIO接口连接中继器，所述中继器与所述抽油烟机的电源控制开关连接。

3.根据权利要求1所述的智能抽油烟机，其特征在于，所述中央处理器还包括与所述抽油烟机的电源接口连接的交流电控制接口模块。

4.根据权利要求1所述的智能抽油烟机，其特征在于，所述报警模块通过PWM接口模块与所述中央处理器连接。

5.根据权利要求4所述的智能抽油烟机，其特征在于，所述中央处理器通过所述PWM接口模块与所述抽油烟机的直流电机连接。

6.一种控制系统，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的智能抽油烟机、云平台、移动终端，所述智能抽油烟机与所述云平台或所述移动终端通信。

7.一种云平台，其特征在于，包括：接收模块、查询模块、执行模块以及如权利要求1所述的智能抽油烟机，其中，所述接收模块，用于接收智能抽油烟机或移动终端发送的数据；所述查询模块，用于根据所述抽油烟机发送的数据查询预设的数据库向所述智能抽油烟机发送烹饪模式与油烟浓度、温度值、湿度值的关联关系，电机转速与所述抽油烟机的电机的启动参数的关联关系，所述启动参数为浓度值、浓度权重及浓度优先级权重乘积，或根据所述移动终端发送的查询指令查询所述智能抽油烟机的工作状态信息或控制所述智能抽油烟机；所述执行模块，用于向所述智能抽油烟机发送控制指令或所述预设数据库信息；

所述云平台还包括注册模块，用于注册用户账号实现对所述智能抽油烟机进行管理。