CN111855524A - 一种油烟净化设备的运行工况监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油烟净化设备的运行工况监控方法，所监控的油烟净化设备包括一级或多级净化模块，其特征在于：在其中一级净化模块下游的一个工位点设置传感器组件，监控方法包括如下步骤：1)油烟净化设备开始工作，各净化模块、传感器组件开启，所述传感器组件开始监测相应工位点的工况；2)得到一个时刻传感器组件监测到的工况参数值为c1，与预先测得的最上游的净化模块的上游处的相应工况参数值c0结合计算，得到一级或多级净化模块的净化效率x2(x2＝(c1，c0)；3)持续监测，将每一时刻监测到的净化效率x2与预设的有效净化阈值x0进行对比，判断相应的一级或多级净化模块是否需要更换或者清洁保养。

Description

一种油烟净化设备的运行工况监控方法
技术领域
本发明涉及油烟净化领域，尤其是一种油烟净化设备的运行工况监控方法。
背景技术
餐饮业所产生的油烟中含有许多有害物质，有些还是致癌物质，特别是高温状态下的油烟凝聚物具有强烈的致癌、致病作用。如果居民长期受这些油烟的污染，对眼睛、咽喉的危害极大，对皮肤和内脏器官的危害也不容忽视。环境监测表明，油烟对环境造成的污染呈上升趋势，因而被形象地称为“油烟杀手”。
依据《中华人民共和国大气污染防治法》，现有饮食服务业必须安装油烟净化装置，其污染物排放应符合《饮食业油烟排放标准》，但存在的现实问题是，现阶段国内外均缺少对油烟净化设备有效的检测技术，油烟检测操作复杂，代表性和重复性差，环境监管和减排考核困难。
由于油烟气体中含有大量的油滴颗粒，极易粘附，净化设备中的过滤部件很容易被粘附而使过滤净化能力下降，需要定期清洁、保养或者更换维护。因此在线的净化设备运行工况检测、监测技术具有较大的应用需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种油烟净化设备的运行工况监控方法，能够监控净化模块的净化效果和整机的净化能力。
本发明解决上述技术问题所采用的第一个技术方案为：一种油烟净化设备的运行工况监控方法，所监控的油烟净化设备包括一级或多级净化模块，其特征在于：在其中一级净化模块下游的一个工位点设置传感器组件，监控方法包括如下步骤：
1)油烟净化设备开始工作，各净化模块、传感器组件开启，所述传感器组件开始监测相应工位点的工况；
2)得到一个时刻传感器组件监测到的工况参数值为c1，与预先测得的最上游的净化模块的上游处的相应工况参数值c0结合计算，得到一级或多级净化模块的净化效率x2(x2＝(c1，c0)；
3)持续监测，将每一时刻监测到的净化效率x2与预设的有效净化阈值x0进行对比：
3.1)如果连续多个时刻监测到的净化效率x2的值均低于预设的有效净化阈值x0一定范围，则判断相应的一级或多级净化模块需要更换或者清洁保养；
3.2)如果每一时刻监测到的净化效率x2的值在预设的有效净化阈值x一定范围之内，则认为相应的一级或多级净化模块仍然处于正常工作范围，无需更换。
优选的，所述传感器组件为油烟浓度传感器、VOCs浓度传感器或风压传感器。
本发明解决上述技术问题所采用的第二个技术方案为：一种油烟净化设备的运行工况监控方法，所监控的油烟净化设备包括多级净化模块，其特征在于：在每一级净化模块上游和下游的工位点设置一组传感器组件，监控方法包括如下步骤：
1)油烟净化设备开始工作，各净化模块、各传感器组件开启，各传感器组件开始监测相应工位点的工况；
2)得到一个时刻其中一个净化模块上下游的工况参数值分别为a1和a2，根据a1和a2得到这一净化模块的分级净化效率x1(x1＝(a1，a2)；
3)持续监测，将每一时刻监测到的分级净化效率x1与预设的有效净化阈值x进行对比：
3.1)如果连续多个时刻监测到的分级净化效率x1的值均低于预设的有效净化阈值x一定范围，则判断该净化模块需要更换或者清洁保养；
3.2)如果每一时刻监测到的分级净化效率x1的值在预设的有效净化阈值x一定范围之内，则认为这一净化模块仍然处于正常工作范围，无需更换；
在步骤2、3中，各净化模块同时、以相同的方法判断。
根据本发明的一个方面，每一级传感器组件为油烟浓度传感器或VOCs浓度传感器。
为针对净化模块选择不同规格型号的传感器，使得检测的结果更加可靠，多级净化模块包括在油烟流动路径上、由上游到下游依次布置的多级用于过滤颗粒物的净化模块和用于吸附VOCs的净化模块，用于过滤颗粒物的净化模块所过滤的颗粒物粒径逐渐减小；每一级传感器组件在油烟流动路径上、由上游到下游，量程逐渐减小、精度逐渐提高。
根据本发明的另一个方面，每一级传感器组件为风压传感器。
为针对净化模块选择不同规格型号的传感器，使得检测的结果更加可靠，多级净化模块包括在油烟流动路径上、由上游到下游依次布置的多级用于过滤颗粒物的净化模块和用于吸附VOCs的净化模块，用于过滤颗粒物的净化模块所过滤的颗粒物粒径逐渐减小；每一级传感器组件在油烟流动路径上、由上游到下游，量程逐渐增大、精度逐渐降低。
本发明解决上述技术问题所采用的第三个技术方案为：一种油烟净化设备的运行工况监控方法，所监控的油烟净化设备包括多级净化模块，其特征在于：在每一级净化模块上游和下游的工位点设置一组传感器组件，监控方法包括如下步骤：
1)油烟净化设备开始工作，各净化模块、各传感器组件开启，各传感器组件开始监测相应工位点的工况；
2)得到一个时刻其中一个净化模块上下游的浓度参数值分别为a1和a2，根据a1和a2得到这一净化模块的第一分级净化效率x1(x1＝(a1，a2)；该净化模块上下游的风压值分别为b1及b2，根据b1和b2得到第二分级净化效率y1(y1＝(b1，b2)；
3)持续监测，将每一时刻监测到的分级净化效率x1和y1同时与预设的有效净化阈值x、y进行对比：
3.1)如果连续多个时刻监测到的分级净化效率x1、y1的值均低于预设的有效净化阈值x、y一定范围，则判断该净化模块需要更换或者清洁保养；
3.2)如果每一时刻监测到的分级净化效率x1、y1的值在预设的有效净化阈值x一定范围之内，则认为这一净化模块仍然处于正常工作范围，无需更换；
在步骤2、3中，各净化模块同时、以相同的方法判断。
优选的，每一级传感器组件包括浓度传感器和风压传感器，所述浓度传感器为油烟浓度传感器或VOCs浓度传感器。
为针对净化模块选择不同规格型号的传感器，使得检测的结果更加可靠，多级净化模块包括在油烟流动路径上、由上游到下游依次布置的多级用于过滤颗粒物的净化模块和用于吸附VOCs的净化模块，用于过滤颗粒物的净化模块所过滤的颗粒物粒径逐渐减小；每一级传感器组件的浓度传感器在油烟流动路径上、由上游到下游，量程逐渐减小、精度逐渐提高；每一级传感器组件的风压传感器在油烟流动路径上、由上游到下游，量程逐渐增大、精度逐渐降低。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过针对所有的净化模块或单独的一级净化模块的运行工况进行动态、实时的变化监测，得到相应的净化效率，从而对油烟净化设备的运行工况、各级模块的净化效果、整机的净化能力在线评价和监控。
附图说明
图1为本发明的油烟净化设备(与灶台配合)的示意图；
图2为本发明的油烟净化设备的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
参见图1和图2，一种油烟净化设备，尤其是用于餐饮业，包括集烟罩1、位于集烟罩1上方的箱体2以及设置在箱体2内的风机系统3。
为了净化通过的油烟，避免排出未经处理的油烟，油烟净化设备还包括净化模块，在本实施例中，共包括四级净化模块，分别为用于过滤大颗粒(10微米以上)的作为前端净化模块的第一级净化模块41、分别用于过滤中等颗粒(5～10微米)和小颗粒(5微米以下)的第二级净化模块42和第三级净化模块43、以及用于吸附VOCs的作为末端净化模块的第四级净化模块44，其中第二级净化模块42和第三级净化模块43可只具有一个。上述四级净化模块在油烟流动路径上，依次从上游向下游布置在不同的工位点。
在本实施例中，第一级净化模块41为设置在集烟罩1的进风口11处下方对应位置的导烟板，第二级净化模块42为旋转网盘，第三级净化模块43为复合滤网，第四级净化模块44为VOCs吸附组件。通过上述四级净化后的油烟气流，经由风机系统3后排出。
可采用两种方式对运行工况进行监控，第一种为设置一组传感器组件5，该传感器组件5可以设置在第四净化模块44的下游，或者任一需要监控的净化模块的下游，通过传感器组件5监测到的参数数值，对设定有效净化阈值的接近情况，判断净化效果的有效性；通过对设定保养限值的接近情况，判断净化模块功能是否应该更换或者清洁保养。
上述的传感器组件5可以选用油烟浓度传感器、VOCs浓度传感器或风阻传感器等，根据当前工位点监测到的油烟浓度、VOCs浓度或风阻。
运行工况监控方法包括如下步骤：
1)油烟净化设备开始工作，各净化模块、传感器组件(5)开启，所述传感器组件(5)开始监测相应工位点的工况；
2)得到一个时刻传感器组件(5)监测到的工况参数值为c1，与预先测得的最上游的净化模块的上游处的相应工况参数值c0结合计算，得到一级或多级净化模块的净化效率x2(x2＝(c1，c0)；
3)持续监测，将每一时刻监测到的净化效率x2与预设的有效净化阈值x0进行对比：
3.1)如果连续多个时刻监测到的净化效率x2的值均低于预设的有效净化阈值x0一定范围，则判断相应的一级或多级净化模块需要更换或者清洁保养；
3.2)如果每一时刻监测到的净化效率x2的值在预设的有效净化阈值x一定范围之内，则认为相应的一级或多级净化模块仍然处于正常工作范围，无需更换。
还有一种方式是设置多组传感器组件，如在本实施例中，包括设置在第一级净化模块41上游的第一级传感器组件51、设置在第一级净化模块41和第二级净化模块42之间的第二级传感器组件52、设置在第二级净化模块42和第三级净化模块43之间的第三级传感器组件53、以及设置在第四级净化模块44下游的第四级传感器组件54。其中，第一级传感器组件51可以设置在灶台上。可以通过上下游两组传感器组件之间监控参数的差值的变化率，判断两组传感器之间的净化模块功能的变化情况，通过对设定有效净化阈值的接近情况，判断净化效果的有效性；通过对设定保养限值的接近情况，判断净化模块功能是否应该更换或者清洁保养。
上述的各传感器组件，每一组传感器组件可以选用油烟浓度传感器、VOCs浓度传感器或者其他典型气体浓度传感器等。当采用油烟浓度传感器时，需根据油烟浓度的大小，从上游到下游，针对性的选择不同规格型号的传感器，使得检测的结果更加可靠，由于进风口11处油烟浓度比较高，此时第一级传感器组件51可以选择量程范围较大的油烟浓度传感器，到中间路径时，可以选择量程范围小，但是精度高一些的油烟浓度传感器，保证检测的精度，在下游，因为此时油烟浓度比较低，这时第四级传感器组件54主要考虑高精度的油烟浓度传感器。当采用VOCs浓度传感器时，同样的，在上游选择精度稍低而量程范围大的VOCs传感器(如PID光离子传感器)，在下游选择精度高而量程范围小的VOCs传感器(如PID光离子传感器)。
也就是说，从上游到下游，各传感器组件的量程逐渐减小，精度逐渐增大。
优选的，上述的油烟浓度传感器采用红外线传感器，这种红外线传感器是利用红外线来进行数据处理的一种传感器，有灵敏度高等优点，红外线传感器可以控制驱动装置的运行。常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。如申请号为201410244229.X的中国专利所公开的一种红外油烟浓度传感器。
此外，每一级传感器组件还可以选用工况传感器，如风压传感器，由于从上游到下游风阻呈现逐渐增加的趋势，其选择的原则与油烟浓度传感器相反，也就是说，从上游到下游，各传感器组件的量程逐渐增大，精度逐渐减小。
通过采用本发明的各传感器组件，可以针对性的测定分级净化设备的净化效果及工况(温度、湿度、风阻、功率等)情况，不仅可以独立的评价每个净化模块的分级净化效率或工况运行，同时还可以结合多级测试结果。
比如在第一工位点，第一级传感器组件51测试结果为x1，在第二工位点，第二级传感器组件52测试结果为x2，第n个工位点，第n级传感器测试结果为xn，得到总的净化效率X＝f(x1,x2,xn)的函数关系，进而评估整体净化设备对烹饪油烟的净化水平。
采用本发明上述的工况监测设备(多组传感器组件)，可以随时根据不同分级净化效率检测，判断其运行状态。
运行工况监控方法包括如下步骤：
1)油烟净化设备开始工作，风机系统3、各净化模块、各传感器组件开启，各传感器组件开始监测相应工位点的工况；
2)得到一个时刻其中一个净化模块上下游的工况参数值(如油烟浓度值、VOCs浓度值、风压值等)分别为a1和a2，根据a1和a2得到这一净化模块的分级净化效率x1(x1＝(a1，a2)，x1可以为a1、a2的差值的变化率函数；
3)持续监测，将每一时刻监测到的分级净化效率x1与预设的有效净化阈值x进行对比：
3.1)如果连续多个时刻监测到的分级净化效率x1的值均低于预设的有效净化阈值x一定范围，也就是相邻的两级传感器组件之间监控参数的差值的变化率超过预设，则可以判断该净化模块需要更换或者清洁保养；
3.2)如果每一时刻监测到的分级净化效率x1的值在预设的有效净化阈值x一定范围之内(比如>80％*x)，则可以认为这一净化模块仍然处于正常工作范围，无需更换。
在步骤2、3中，各净化模块的净化效率的判断可同时，采用的判断方法相同。
因为不同净化模块的使用周期不一样，这样的话，可以更加聚焦地确定某一特定净化模块的运行状况，确定故障情况及更换周期。
此外，每一级传感器组件还可以包括多个不同类型的传感器，同步使用进行分级净化效率评价，从而能够防止出现误判的情况。如，每一级传感器组件包括工况传感器及浓度传感器，综合进行判断，确定其保养运行情况。
在这种情况下，运行工况监控方法包括如下步骤：
1)油烟净化设备开始工作，风机系统3、各净化模块、各传感器组件开启，各传感器组件开始监测相应工位点的工况；
2)得到一个时刻其中一个净化模块上下游的浓度参数值，如油烟浓度值、VOCs浓度值等)分别为a1和a2，根据a1和a2得到这一净化模块的第一分级净化效率x1(x1＝(a1，a2)，x1可以为a1、a2的差值的变化率函数；该净化模块上下游的风压传感器测得的风压值分别为b1及b2，根据b1和b2得到第二分级净化效率(分级过滤风阻)y1(y1＝(b1，b2)，y1可以为b1、b2的差值的变化率函数；
3)持续监测，将每一时刻监测到的分级净化效率x1和y1同时与预设的有效净化阈值x、y进行对比：
3.1)如果连续多个时刻监测到的分级净化效率x1、y1的值均低于预设的有效净化阈值x、y一定范围，也就是相邻的两级传感器组件之间监控参数的差值的变化率超过预设，则可以判断该净化模块需要更换或者清洁保养；
3.2)如果每一时刻监测到的分级净化效率x1、y1的值在预设的有效净化阈值x一定范围之内(比如>80％*x)，则可以认为这一净化模块仍然处于正常工作范围，无需更换。
在步骤2、3中，各净化模块的净化效率的判断可同时，采用的判断方法相同。
上述各传感器监测的数据可以在通过电控系统发送至净化设备本机，以提醒使用者对设备进行维护、保养；也可以通过无线数据发送控制系统向相关单位，如环保部门、设备生产厂家或者第三方服务平台发送，以实现对设备运行工况的动态监管。

Claims (10)

1.一种油烟净化设备的运行工况监控方法，所监控的油烟净化设备包括一级或多级净化模块，其特征在于：在其中一级净化模块下游的一个工位点设置传感器组件(5)，监控方法包括如下步骤：
1)油烟净化设备开始工作，各净化模块、传感器组件(5)开启，所述传感器组件(5)开始监测相应工位点的工况；
2)得到一个时刻传感器组件(5)监测到的工况参数值为c1，与预先测得的最上游的净化模块的上游处的相应工况参数值c0结合计算，得到一级或多级净化模块的净化效率x2(x2＝(c1，c0)；
3)持续监测，将每一时刻监测到的净化效率x2与预设的有效净化阈值x0进行对比：
3.1)如果连续多个时刻监测到的净化效率x2的值均低于预设的有效净化阈值x0一定范围，则判断相应的一级或多级净化模块需要更换或者清洁保养；
3.2)如果每一时刻监测到的净化效率x2的值在预设的有效净化阈值x一定范围之内，则认为相应的一级或多级净化模块仍然处于正常工作范围，无需更换。
2.根据权利要求1所述的油烟净化设备的运行工况监控方法，其特征在于：所述传感器组件(5)为油烟浓度传感器、VOCs浓度传感器或风压传感器。
3.一种油烟净化设备的运行工况监控方法，所监控的油烟净化设备包括多级净化模块，其特征在于：在每一级净化模块上游和下游的工位点设置一组传感器组件，监控方法包括如下步骤：
1)油烟净化设备开始工作，各净化模块、各传感器组件开启，各传感器组件开始监测相应工位点的工况；
2)得到一个时刻其中一个净化模块上下游的工况参数值分别为a1和a2，根据a1和a2得到这一净化模块的分级净化效率x1(x1＝(a1，a2)；
3)持续监测，将每一时刻监测到的分级净化效率x1与预设的有效净化阈值x进行对比：
3.1)如果连续多个时刻监测到的分级净化效率x1的值均低于预设的有效净化阈值x一定范围，则判断该净化模块需要更换或者清洁保养；
3.2)如果每一时刻监测到的分级净化效率x1的值在预设的有效净化阈值x一定范围之内，则认为这一净化模块仍然处于正常工作范围，无需更换；
在步骤2、3中，各净化模块同时、以相同的方法判断。
4.根据权利要求3所述的油烟净化设备的运行工况监控方法，其特征在于：每一级传感器组件为油烟浓度传感器或VOCs浓度传感器。
5.根据权利要求4所述的油烟净化设备的运行工况监控方法，其特征在于：多级净化模块包括在油烟流动路径上、由上游到下游依次布置的多级用于过滤颗粒物的净化模块和用于吸附VOCs的净化模块，用于过滤颗粒物的净化模块所过滤的颗粒物粒径逐渐减小；每一级传感器组件在油烟流动路径上、由上游到下游，量程逐渐减小、精度逐渐提高。
6.根据权利要求3所述的油烟净化设备的运行工况监控方法，其特征在于：每一级传感器组件为风压传感器。
7.根据权利要求6所述的油烟净化设备的运行工况监控方法，其特征在于：多级净化模块包括在油烟流动路径上、由上游到下游依次布置的多级用于过滤颗粒物的净化模块和用于吸附VOCs的净化模块，用于过滤颗粒物的净化模块所过滤的颗粒物粒径逐渐减小；每一级传感器组件在油烟流动路径上、由上游到下游，量程逐渐增大、精度逐渐降低。
8.一种油烟净化设备的运行工况监控方法，所监控的油烟净化设备包括多级净化模块，其特征在于：在每一级净化模块上游和下游的工位点设置一组传感器组件，监控方法包括如下步骤：
1)油烟净化设备开始工作，各净化模块、各传感器组件开启，各传感器组件开始监测相应工位点的工况；
2)得到一个时刻其中一个净化模块上下游的浓度参数值分别为a1和a2，根据a1和a2得到这一净化模块的第一分级净化效率x1(x1＝(a1，a2)；该净化模块上下游的风压值分别为b1及b2，根据b1和b2得到第二分级净化效率y1(y1＝(b1，b2)；
3)持续监测，将每一时刻监测到的分级净化效率x1和y1同时与预设的有效净化阈值x、y进行对比：
3.1)如果连续多个时刻监测到的分级净化效率x1、y1的值均低于预设的有效净化阈值x、y一定范围，则判断该净化模块需要更换或者清洁保养；
3.2)如果每一时刻监测到的分级净化效率x1、y1的值在预设的有效净化阈值x一定范围之内，则认为这一净化模块仍然处于正常工作范围，无需更换；
在步骤2、3中，各净化模块同时、以相同的方法判断。
9.根据权利要求5所述的油烟净化设备的运行工况监控方法，其特征在于：每一级传感器组件包括浓度传感器和风压传感器，所述浓度传感器为油烟浓度传感器或VOCs浓度传感器。
10.根据权利要求9所述的油烟净化设备的运行工况监控方法，其特征在于：多级净化模块包括在油烟流动路径上、由上游到下游依次布置的多级用于过滤颗粒物的净化模块和用于吸附VOCs的净化模块，用于过滤颗粒物的净化模块所过滤的颗粒物粒径逐渐减小；每一级传感器组件的浓度传感器在油烟流动路径上、由上游到下游，量程逐渐减小、精度逐渐提高；每一级传感器组件的风压传感器在油烟流动路径上、由上游到下游，量程逐渐增大、精度逐渐降低。
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