CN111580572A - 基于湿度二阶导数分析的自动抽油烟机智能控制方法 - Google Patents

Abstract

为了解决抽油烟机的自动控制问题，本发明提出一种基于湿度二阶导数分析的自动抽油烟机智能控制方法，包括外壳，外壳上设置人机界面和湿度传感器，内部设置风机和与风机连接的可控开关，以及控制器，所述的控制器设置处理器，人机界面、湿度传感器和可控开关与处理器连接，处理器内部设置智能控制方法，包括以下步骤：(1)建立长度为N的数据链表L={a_i}；(2)处理器每隔固定周期读取湿度传感器的数值h(t)；(3)对数值h(t)进行滤波得到h`(t)，并存入链表L；(4)、如果a₀>a_N‑1+T，则对链表L求二阶差分d"_i，并比较出最大值d"_max，如果d"_max>T_d，则启动风机；(5)如果a_N‑1>a₀+T，则判断空气湿度恢复正常，则关闭动风机。

Description

基于湿度二阶导数分析的自动抽油烟机智能控制方法

技术领域

本发明涉及基于湿度二阶导数分析的自动抽油烟机智能控制方法，属于家用电器技术领域。

背景技术

厨房油烟和水蒸气不仅影响人们的健康，而且会损害厨房及家具，导致形变及发霉。产生这些污染物的源头主要有三个：一个是烹饪过程；二是厨房电器；三是潮湿的天气。对于第一源头，因为烹饪过程中一定会有人员在场，可以手工操作抽油烟机，并且一些抽油烟机与灶具建立了无线联动，烹饪过程中会自动启动抽油烟机。而厨房电器现在越来越多，比如电饭煲、电热水器等。这些厨房电器是自动运行的，只要把材料准备好，并且设定好工作时间，即使人员不在场，也可以完成设定的任务，比如烧水、打豆浆、煮饭。这些电器会产生大量蒸汽，对厨房及家庭环境产生损害。但是潮湿天气同样会引起厨房空气湿度的增加，两种情况容易混淆，不能简单从空气湿度来决定抽油烟机的启停。

发明内容

本发明提供一种基于湿度二阶导数分析的自动抽油烟机智能控制方法，根据湿度传感器的检测数据，并利用二阶导数进行分析，识别厨房电器引起空气湿度增加，自动控制抽油烟机的启停。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于湿度二阶导数分析的自动抽油烟机智能控制方法，包括外壳，所述的外壳上设置人机界面，所述的外壳内部设置风机和与所述的风机连接的可控开关、以及控制器，所述的控制器设置进行集中控制的处理器，所述的外壳上设置湿度传感器，用于检测附近区域的空气湿度；所述的人机界面、湿度传感器和可控开关与所述的处理器连接，所述的处理器内部设置智能控制方法，用于自动判断是否启动或者停止所述的风机，所述的智能控制方法包括以下步骤：

(1)、建立长度为N的数据链表L={a_i}，i=0~N-1;

(2)、所述的处理器每隔固定周期读取所述的湿度传感器的数据h(t)，h(t)表示测量得到的实时数据；

(3)、对数据h(t)进行滤波得到数据h`(t)：h`(t)=0.2*h(t)+

；然后将数据 h`(t)存入链表L：a<sub>i</sub>=a<sub>i-1</sub>，i=1~N-1，a<sub>0</sub>=h`(t)；

(4)、如果a₀>a_N-1+T，则对链表L求二阶差分：d"_i=a_i-a_i+1-(a_i+1-a_i+2)，其中i=0~N-3，并比较出最大值d"_max，如果d"_max>T_d，判断空气湿度发生剧烈增加，则所述的处理器通过所述的可控开关启动所述的风机，其中T为幅度阈值，T_d为差分阈值；

(5)、如果a_N-1>a₀+T，则判断空气湿度恢复正常，则所述的处理器通过所述的可控开关关闭所述的风机。

本发明的有益效果主要表现在：以空气湿度作为输入参数，以数据的二阶导数区分厨房电器与潮湿天气的两种因素，实现抽油烟机的自动启停，减少蒸汽对厨房及家庭环境的损害。

附图说明

图1是本发明的抽油烟机外观图；

图2是本发明的智能控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

参照图1-2，基于湿度二阶导数分析的自动抽油烟机智能控制方法，包括容纳作用的外壳1，所述的外壳1上设置人机界面2。所述的人机界面设置按键及显示屏，所述的按键用于输入人工操作指令，设置启动按键和停机按键，所述的启动按键可设置为多个不同排风量的按键。所述的显示屏用于显示所述的智能抽油烟机的工作状态，设置为LCD屏。

所述的外壳1内部设置风机和与所述的风机连接的可控开关、以及控制器，所述的控制器设置进行集中控制的处理器。所述的可控开关用于接通或者断开所述的风机的供电，用于实现厨房空气的对外排放，可采用继电器或者固态继电器，也可以采用可控硅。

所述的外壳1上设置湿度传感器3，可采用湿敏电阻型湿度传感器AM1001，用于检测附近区域的空气湿度。

所述的人机界面2、湿度传感器3和可控开关与所述的处理器连接，所述的处理器1进行集中控制

所述的处理器内部设置智能控制方法，用于识别厨房中由于厨房电器引起的空气湿度增加，智能控制所述的风机。所述的智能控制方法包括以下步骤：

(1)、建立长度为N的数据链表L={a_i}，i=0~N-1；

参数N可根据所述的智能抽油烟机的响应速度的快慢进行设定。

(2)、所述的处理器每隔固定周期读取所述的湿度传感器的数据h(t)，h(t)表示测量得到的实时数据；

(3)、对数据h(t)进行滤波得到数据h`(t)：h`(t)=0.2*h(t)+

；然后将数 据h`(t)存入链表L：a<sub>i</sub>=a<sub>i-1</sub>，i=1~N-1，a<sub>0</sub>=h`(t)；

采用滑动平均滤波法对采集数据进行滤波，可以将所述的湿度传感器3的噪声、AD转换噪声以及环境空气波动进行滤除，然后存入链表L，并丢弃最老的数据。

(4)、如果a₀>a_N-1+T，则对链表L求二阶差分：d"_i=a_i-a_i+1-(a_i+1-a_i+2)，其中i=0~N-3，并比较出最大值d"_max，如果d"_max>T_d，判断空气湿度发生剧烈增加，则所述的处理器通过所述的可控开关启动所述的风机，其中T为幅度阈值，T_d为差分阈值；

当最新的数据a₀大于最老的数据a_N-1，并且超过启动阈值T，则环境中湿度显著增加。为了区分厨房电器的原因还是潮湿天气的原因，需要进一步利用二阶差分值进行分析。环境潮湿空气会非常缓慢，并且接近匀速影响厨房空气湿度，因此其一阶差分会比较小，二阶差分接近于零。而厨房电器影响空气湿度情况则相反，速度快、波动大，因此一阶差分数值大，二阶差分波动很大，二阶差分的最大值d_max会超过T_d，根据此项特征可以判定空气湿度的增加是迅速而显著的，为厨房电器的原因引起的，因此启动所述的风机。

(5)、如果a_N-1>a₀+T，则判断空气湿度恢复正常，则所述的处理器通过所述的可控开关关闭所述的风机。

相反，当最新的数据a₀小于最老的数据a_N-1，并且超过启动阈值T，则环境中湿度恢复正常，因此关闭所述的风机。

Claims (1)

1.基于湿度二阶导数分析的自动抽油烟机智能控制方法，包括外壳，所述的外壳上设置人机界面，所述的外壳内部设置风机和与所述的风机连接的可控开关、以及控制器，所述的控制器设置进行集中控制的处理器，所述的外壳上设置湿度传感器，用于检测附近区域的空气湿度；所述的人机界面、湿度传感器和可控开关与所述的处理器连接，其特征在于：所述的处理器内部设置智能控制方法，用于自动判断是否启动或者停止所述的风机，所述的智能控制方法包括以下步骤：

(1)、建立长度为N的数据链表L={a_i}，i=0~N-1;

(2)、所述的处理器每隔固定周期读取所述的湿度传感器的数据h(t)，h(t)表示测量得到的实时数据；

(3)、对数据h(t)进行滤波得到数据h`(t)：h`(t)=0.2*h(t)+

；然后将 数据h`(t)存入链表L：a<sub>i</sub>=a<sub>i-1</sub>，i=1~N-1，a<sub>0</sub>=h`(t)；

(4)、如果a₀>a_N-1+T，则对链表L求二阶差分：d"_i=a_i-a_i+1-(a_i+1-a_i+2)，其中i=0~N-3，并比较出最大值d"_max，如果d"_max>T_d，判断空气湿度发生剧烈增加，则所述的处理器通过所述的可控开关启动所述的风机，其中T为幅度阈值，T_d为差分阈值；

(5)、如果a_N-1>a₀+T，则判断空气湿度恢复正常，则所述的处理器通过所述的可控开关关闭所述的风机。

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