CN110986478A - 一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法 - Google Patents

一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法，涉及冰箱制冷检测技术领域。本发明包括以下步骤：冰箱内部摄像头拍摄冰箱各间室的储物图片数据，并利用图像识别模块对图片内容进行识别，将得到的冰箱各间室的储物种类情况传给控制器。本发明利用摄像头识别的储物种类情况及重量传感器监测的间室内物品的数量变化情况来综合分析得出该间室内的空间利用情况，进而确定冰箱各间室内的制冷温度设定值，最后调整各负载的运行情况来满足是各间室快速达到制冷温度设定值；并利用传感器来检测冰箱各负载的能耗情况，并结合当前各间室的制冷参数来判断各负载是否出故障；降低了饿冰箱的能耗，并保证了冰箱的正常使用。

Description

一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法
技术领域
本发明属于冰箱制冷检测技术领域，特别是涉及一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们可以选择的食物种类也越来越多，因此，人们对冰箱的储藏要求也越来越高；从最初的对食材简单的冷藏或冷冻，到现在的对不同种类食材进行不同的精细化储藏。
而普通的小容积冰箱，由于内部空间有限、储藏间室数量少、控制方式单一及控制精度差等原因，逐渐的不能满足人们的日常需求；因此大容积、多间室具有多风道的智能冰箱更多的出现在人们的家庭中。但随着冰箱容积的增大，控制精度的提高以及控制方式的多样化等，其耗电量也越来越高，在使用时不可避免的会造成不必要的电量浪费。目前，现有的冰箱控制技术在冷量精细化控制这方面没有成熟的解决办法；另外，经过长期使用，冰箱的制冷能力可能由于负载故障等原因而下降，从而影响用户的正常使用，而现有的冰箱故障检测方法并不能第一时间检测到故障；因此有待研究一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法，来实现冰箱冷量的精细化控制分配及冰箱故障的快速检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法，利用摄像头识别的储物种类情况及重量传感器监测的间室内物品的数量变化情况来综合分析得出该间室内的空间利用情况，进而确定冰箱各间室内的制冷温度设定值，最后调整各负载的运行情况来满足是各间室快速达到制冷温度设定值；并利用传感器来检测冰箱各负载的能耗情况，并结合当前各间室的制冷参数来判断各负载是否出故障；解决了现有智能冰箱电量浪费、能耗高以及负载出现故障不能被及时检测出来，进而影响人们正常使用的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法，包括以下步骤：
S01，冰箱内部摄像头拍摄冰箱各间室的储物图片数据，并利用图像识别模块对图片内容进行识别，将得到的冰箱各间室的储物种类情况传给控制器；
S02，冰箱各间室底部的重量传感器检测各间室的储物重量情况，并将重量检测结果传给控制器；
S03，控制器根据各间室的储物种类情况及储物重量情况数据分析得到冰箱各间室的空间利用情况；并根据冰箱各间室内储物种类情况及空间利用情况，自动确定冰箱各间室的制冷温度设定值；
S04，冰箱所有间室的制冷温度设定值均确定后，综合分析得到压缩机的转速；根据压缩机的转速及各间室的当前温度，进而控制各间室对应的风机按照一定的转速进行动作，并控制各间室对应的风门按照一定的角度及频率进行开启和关闭，从而使各个间室的温度快速的达到制冷温度设定值；
S05，通过传感器来检测冰箱各负载的能耗情况，并将能耗情况发送至控制器；
S06，控制器分析当前冰箱各负载的能耗情况，并结合冰箱当前各间室的制冷参数来判断各负载是否出现故障；
S07，若出现故障，则控制器向用户发送故障报警信息，并将故障报警信息显示在冰箱的显示板上，然后冰箱按照故障运行规则继续制冷；否则继续监测；
S08，当冰箱门每次关闭时，重新对每个间室的储物种类情况及储物重量情况进行检测；如果储物种类情况或储物重量情况变化超过设定的储物种类阈值或储物重量情况阈值时，则重新计算该间室的制冷温度设定值，并对各负载的控制进行相应调整。
进一步地，所述步骤S01中摄像头通过WiFi模块将拍摄到的储物图片上传至云端，并利用图像识别模块来将云端内的储物图片数据与摄像头拍摄的储物图片数据进行比对和图像识别，并将识别结果回传本地控制器；也可以将拍摄的储物图片数据与控制器中预存的储物图片数据进行本地识别。
进一步地，所述步骤S01中摄像头拍摄冰箱各间室储物图片数据前，冰箱内部的照明灯开启；当摄像头拍摄完成后，照明灯关闭。
进一步地，所述步骤S03中，当识别到某一间室内储藏多种物品时，则结合各种储物的最适储藏温度及该间室内储物品的数量多少来进行综合分析，进而确定该间室的设定温度；特别的，当冰箱中某一间室内没有储藏物品，则将该间室的设定温度设置为一统一的设定值。
进一步地，所述步骤S04中压缩机转速确定的具体方法是：比较所有储藏有物品的间室的制冷温度设定值大小，使得压缩机转速能够保证制冷温度设定值最低的间室的物品储藏需求。
进一步地，所述步骤S04中，对于设定温度较高的间室，应相应的减小对应间室内的风机转速以及风门开启的角度和频率。
进一步地，所述步骤S05中的传感器包括电量传感器或功率传感器。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过利用摄像头识别的储物种类情况及重量传感器监测的间室内物品的数量变化情况来综合分析得出该间室内的空间利用情况，进而确定冰箱各间室内的制冷温度设定值，最后调整各负载的运行情况来满足是各间室快速达到制冷温度设定值；此过程可有效的根据根据各间室内的储物情况和空间利用情况来按需分配冷量，在保证储物冷藏或冷冻质量的前提下，减小了冰箱的能耗。
2、本发明利用传感器来检测冰箱各负载的能耗情况，并结合当前各间室的制冷参数来判断各负载是否出故障，由此可实现冰箱各负载的故障检测，保证冰箱制冷的正常运行。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法的步骤图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所针对的冰箱是具有多个间室、多个风道，且可同时对多个间室进行不同控温的智能冰箱；而智能冰箱的制冷负载主要包括有可调节转速的风机，可以调节开关角度的风门，加热器以及变频压缩机，此处不一一列举。
本发明中的摄像头、重量传感器、功率传感器均为泛指，不指定具体种类、数量、安装方式及安装位置，而不同传感器类型、信号的传感器的选用需具体根据冰箱类型及实际控制效果另行确定。
如图1所示，本发明为一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法，包括以下步骤：
S01，冰箱内部摄像头拍摄冰箱各间室的储物图片数据，并利用图像识别模块对图片内容进行识别，将得到的冰箱各间室的储物种类情况传给控制器；摄像头用于识别冰箱间室内储物的种类情况；在冰箱间室内或者门体内侧安装摄像头，根据间室大小以及摄像头的拍摄质量及拍摄范围来决定摄像头的安装位置以及安装数量；
控制器可以是单独的控制器，也可以为冰箱的显示板或控制板；
S02，冰箱各间室底部的重量传感器检测各间室的储物重量情况，并将重量检测结果传给控制器；重量传感器通过测量的重量数据来监测冰箱间室内物品的数量变化情况，并结合摄像头识别的储物种类情况来判断冰箱内的储物数量变化；
S03，控制器根据各间室的储物种类情况及储物重量情况数据分析得到冰箱各间室的空间利用情况；并根据冰箱各间室内储物种类情况及空间利用情况，自动确定冰箱各间室的制冷温度设定值；
S04，冰箱所有间室的制冷温度设定值均确定后，综合分析得到压缩机的转速；根据压缩机的转速及各间室的当前温度，进而控制各间室对应的风机按照一定的转速进行动作，并控制各间室对应的风门按照一定的角度及频率进行开启和关闭，从而使各个间室的温度快速的达到制冷温度设定值；
步骤S01，S02，S03和S04主要是利用摄像头识别的储物种类情况和重量传感器监测的冰箱间室内物品数量变化情况来综合分析得出该间室内的空间利用情况，基于这些数据，控制器可调整各负载的运行状态，从而得到各负载相对稳定的运行状态，如各负载的功率以及消耗电量情况数据；实现了冰箱各间室制冷量的按需分配，在保证储物冷藏或冷冻质量的前提下，减小了冰箱的能耗；并为下一步间室内制冷量的计算提供依据；
S05，通过电量传感器或功率传感器或电量传感器与功率传感器同时使用来检测冰箱各负载的能耗情况，并将能耗情况发送至控制器；冰箱各负载包括冰箱风机、风门、加热器、压缩机等负载；
S06，控制器分析当前冰箱各负载的能耗情况，并结合冰箱当前各间室的制冷参数来判断各负载是否出现故障；此处的制冷参数包括压缩机和加热器的运行功率及单位时间内的消耗电量；风门的开启频率及角度，风机的功率、但是时间内消耗的电量以及开启频率；通过各负载的当前监测数据与制冷时各负责的质量参数相比较，可以得出各负载的运行是否出现故障情况；
S07，若出现故障，则控制器向用户发送故障报警信息，可将故障信息发送到用户的手机、电脑或平板电脑的APP上，或短信发送至用户手机上，并将故障报警信息显示在冰箱的显示板上，然后冰箱按照故障运行规则继续制冷；否则电量传感器或功率传感器继续监测各负载能耗情况；
S08，考虑到冰箱间室内储藏的储物会随着用户的使用或增加而逐渐变化故当冰箱门每次关闭时，重新对每个间室的储物种类情况及储物重量情况进行检测；如果储物种类情况或储物重量情况变化超过设定的储物种类阈值或储物重量情况阈值时，则重新计算该间室的制冷温度设定值，并对各负载的控制进行相应调整；由于间室内储物的储藏数量发生了变化，故冰箱间室内的空间利用情况将都会发生改变，通过设定储物种类阈值或储物重量情况阈值，可使控制器判断在储物种类情况或储物重量情况或间室空间利用情况发生改变的情况下，是否需要重新计算间室的制冷温度设定值以及是否需要对各负载的控制进行相应调整；
可通过传感器来检测各负载的能耗情况，并结合冰箱当前各间室的制冷参数来判断各负载是否出现故障，可有效及时的检测出负载的故障情况，并通知用户，保证智能冰箱的正常使用，避免储藏的食物出现变质等情况。
其中，步骤S01中摄像头通过WiFi模块将拍摄到的储物图片上传至云端，并利用图像识别模块来将云端数据库内的储物图片数据与摄像头拍摄的储物图片数据进行比对和图像识别，并将识别结果回传本地控制器；也可以将拍摄的储物图片数据与控制器数据库中预存的储物图片数据进行本地识别；从而得到冰箱各间室内储物的分类情况。
其中，步骤S01中摄像头拍摄冰箱各间室储物图片数据前，冰箱内部的照明灯开启；当摄像头拍摄完成后，照明灯关闭；每次冰箱门被关闭，显示板或控制器检测到门开关复位，则控制冰箱内部照明灯开启，并控制摄像头进行采样，采样完毕，关闭内部照明及摄像头。
其中，步骤S03中，当识别到某一间室内储藏多种物品时，则结合各种储物的最适储藏温度及该间室内储物品的数量多少来进行综合分析，进而确定该间室的设定温度；特别的，当冰箱中某一间室内没有储藏物品，则将该间室的设定温度设置为一统一的设定值，以便识别，并在后续的制冷中关闭该间室的制冷控制。
其中，步骤S04中压缩机转速确定的具体方法是：比较所有储藏有物品的间室的制冷温度设定值大小，使得压缩机转速能够保证制冷温度设定值最低的间室的物品储藏需求，降低了各负载的能耗。
其中，步骤S04中，对于设定温度较高的间室，应相应的减小对应间室内的风机转速以及风门开启的角度和频率。
其中，步骤S05中的传感器包括电量传感器或功率传感器。
此外，当冰箱间室内储藏的储物具有外包装时，可能会造成该储物的种类识别不准确；针对这种情况，可以采用由用户人工操作的方式，将所要存储的具体物品的种类以及存储的间室位置告知控制器；具体可以采用语音输入或通过智能手机客户端APP等方式录入，后续的处理与上述相同。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01，冰箱内部摄像头拍摄冰箱各间室的储物图片数据，并利用图像识别模块对图片内容进行识别，将得到的冰箱各间室的储物种类情况传给控制器；
S02，冰箱各间室底部的重量传感器检测各间室的储物重量情况，并将重量检测结果传给控制器；
S03，控制器根据各间室的储物种类情况及储物重量情况数据分析得到冰箱各间室的空间利用情况；并根据冰箱各间室内储物种类情况及空间利用情况，自动确定冰箱各间室的制冷温度设定值；
S04，冰箱所有间室的制冷温度设定值均确定后，综合分析得到压缩机的转速；根据压缩机的转速及各间室的当前温度，进而控制各间室对应的风机按照一定的转速进行动作，并控制各间室对应的风门按照一定的角度及频率进行开启和关闭，从而使各个间室的温度快速的达到制冷温度设定值；
S05，通过传感器来检测冰箱各负载的能耗情况，并将能耗情况发送至控制器；
S06，控制器分析当前冰箱各负载的能耗情况，并结合冰箱当前各间室的制冷参数来判断各负载是否出现故障；
S07，若出现故障，则控制器向用户发送故障报警信息，并将故障报警信息显示在冰箱的显示板上，然后冰箱按照故障运行规则继续制冷；否则继续监测；
S08，当冰箱门每次关闭时，重新对每个间室的储物种类情况及储物重量情况进行检测；如果储物种类情况或储物重量情况变化超过设定的储物种类阈值或储物重量情况阈值时，则重新计算该间室的制冷温度设定值，并对各负载的控制进行相应调整。
2.根据权利要求1所述的一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法，其特征在于，所述步骤S01中摄像头通过WiFi模块将拍摄到的储物图片上传至云端，并利用图像识别模块来将云端内的储物图片数据与摄像头拍摄的储物图片数据进行比对和图像识别，并将识别结果回传本地控制器；也可以将拍摄的储物图片数据与控制器中预存的储物图片数据进行本地识别。
3.根据权利要求1所述的一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法，其特征在于，所述步骤S01中摄像头拍摄冰箱各间室储物图片数据前，冰箱内部的照明灯开启；当摄像头拍摄完成后，照明灯关闭。
4.根据权利要求1所述的一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法，其特征在于，所述步骤S03中，当识别到某一间室内储藏多种物品时，则结合各种储物的最适储藏温度及该间室内储物品的数量多少来进行综合分析，进而确定该间室的设定温度；特别的，当冰箱中某一间室内没有储藏物品，则将该间室的设定温度设置为一统一的设定值。
5.根据权利要求1所述的一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法，其特征在于，所述步骤S04中压缩机转速确定的具体方法是：比较所有储藏有物品的间室的制冷温度设定值大小，使得压缩机转速能够保证制冷温度设定值最低的间室的物品储藏需求。
6.根据权利要求1所述的一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法，其特征在于，所述步骤S04中，对于设定温度较高的间室，应相应的减小对应间室内的风机转速以及风门开启的角度和频率。
7.根据权利要求1所述的一种智能冰箱制冷量分配与故障检测方法，其特征在于，所述步骤S05中的传感器包括电量传感器或功率传感器。
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