发明内容
本申请的目的在于提供一种油烟在线监控净化方法及系统,直接监控油烟浓度,颗粒物,非甲烷总烃的实时数据,提供了真实有效的油烟数据,提高油烟监控质量和净化效果。
为达到上述目的,本申请提供一种油烟在线监控净化方法,该方法包括如下步骤:采集环境数据和油烟通道内的油烟原始数据;根据采集的环境数据和油烟原始数据计算油烟通道内的油烟恶劣程度值;启动排烟风机,根据油烟恶劣程度值和预先设定排烟风机转速与油烟恶劣程度值的对应关系,为排烟风机设定相应等级的转速;判断油烟恶劣程度值是否超过预设阈值,若是,则开启油烟净化系统对油烟通道内的油烟进行净化处理,否则,无需开启油烟净化系统。
如上的,其中,所述的油烟在线监控净化方法还包括:在油烟净化系统开启的过程中,实时采集油烟净化系统的状态与工况数据和油烟净化系统排出烟气的参数数据;根据油烟净化系统的状态与工况数据和油烟净化系统排出烟气的参数数据,计算油烟净化系统的运行正常值;判断油烟净化系统的运行正常值是否小于预设阈值,若是,则停止该油烟净化系统的运行,对该油烟净化系统进行检修,否则继续监控。
如上的,其中,所述的油烟在线监控净化方法,该方法还包括:实时判断油烟净化系统排放的烟气的参数数据是否超出排放标准,若是,继续返回油烟净化系统进行净化处理,否则允许排放。
如上的,其中,油烟净化系统的净化处理方法包括:将油烟通道内的油烟通过风机引入初级过滤网,通过初级过滤网对油烟通道内的油烟进行初级过滤处理;对初级过滤处理后进入高压电场中的油烟进行电离处理,收集电离处理后的颗粒物;对电离处理后的油烟进行终级过滤处理。
如上的,其中,对油烟进行电离处理的方法包括:获取油烟恶劣程度值;根据油烟恶劣程度值、以及预先设定的电场强度与油烟恶劣程度值的对应关系,获取电场强度;根据获取的电场强度,为油烟净化系统设定电场强度,对油烟进行电离处理。
如上的,其中,预先设定排烟风机转速与油烟恶劣程度值的对应关系的方法为:获取历史油烟恶劣程度值数据,选取油烟恶劣程度值中的最大值和最小值作为油烟恶劣程度值范围阈,将油烟恶劣程度值范围阈均匀分割成多段,每一段分别对应排烟风机的不同转速等级。
本申请还提供一种油烟在线监控净化系统,包括:数据采集模块,用于采集环境数据和油烟通道内的油烟原始数据;中央处理器,用于根据采集的环境数据和油烟原始数据计算油烟通道内的油烟恶劣程度值;排烟风机启动模块,用于启动排烟风机,根据油烟恶劣程度值和预先设定排烟风机转速与油烟恶劣程度值的对应关系,为排烟风机设定相应等级的转速;油烟净化系统启动模块,用于判断油烟恶劣程度值是否超过预设阈值,若是,则开启油烟净化系统对油烟通道内的油烟进行净化处理,否则,无需开启油烟净化系统。
如上的,其中,数据采集模块,还用于在油烟净化系统开启的过程中,实时采集油烟净化系统的状态与工况数据和油烟净化系统排出烟气的参数数据。
中央处理器,还用于根据油烟净化系统的状态与工况数据和油烟净化系统排出烟气的参数数据,计算油烟净化系统的运行正常值。
判断模块,用于判断油烟净化系统的运行正常值是否小于预设阈值,若是,则停止该油烟净化系统的运行,对该油烟净化系统进行检修,否则继续监控。
如上的,其中,数据采集模块包括环境数据采集装置和油烟采集器;环境数据采集装置用于采集环境数据;油烟采集器用于采集油烟原始数据。
如上的,其中,所述的油烟在线监控净化系统,还包括:油烟净化系统,用于对油烟进行净化处理;油烟净化系统包括:初级过滤网,用于将油烟通道内的油烟通过风机引入初级过滤网,通过初级过滤网对油烟通道内的油烟进行初级过滤处理;电离净化装置,用于对初级过滤处理后进入高压电场中的油烟进行电离处理,收集电离处理后的颗粒物;终级过滤装置,用于对电离处理后的油烟进行终级过滤处理。
本申请实现的有益效果如下:
(1)本申请对油烟进行实时监控,当油烟恶劣程度值达到预设的标准后,自动开启油烟净化系统对油烟进行净化处理,自动化程度高、无需人工处理,提高了工作环境的安全性。
(2)本申请对油烟净化系统的运行状态进行监控,防止油烟净化系统的不正常运行导致油烟净化不干净,提高系统的安全性。
(3)本申请油烟探头能有效及时地自动清洗传感器,使得油烟探头有效抵抗油烟污染,延长油烟探头的使用寿命。使设备的维护更加简单,从而降低成本。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
实施例一
如图1所示,本申请提供一种油烟在线监控净化方法,该方法包括如下步骤:
S1,采集环境数据和油烟通道内的油烟原始数据。
油烟原始数据包括:油烟浓度值,油烟温度,油烟湿度,颗粒物浓度值,非甲烷总烃浓度值。
环境数据包括环境温度、环境空间体积(即产生油烟的周围空间大小)和环境湿度。
S2,根据采集的环境数据和油烟原始数据计算油烟通道内的油烟恶劣程度值。
油烟恶劣程度值计算公式为:
其中,E表示油烟恶劣程度值;w1表示油烟温度对油烟恶劣程度值的影响权重;Tyou表示油烟温度;Thuan表示环境温度;w2表示油烟湿度对油烟恶劣程度值的影响权重;w1和w2之和为1;Syou表示油烟湿度;Shuan表示环境湿度;q1表示油烟浓度值对油烟恶劣程度的影响权重;Y1表示油烟浓度值;B1表示油烟浓度排放标准值;V表示环境空间体积;q2表示颗粒物浓度值对油烟恶劣程度的影响权重;Y2表示颗粒物浓度值;B2表示颗粒物浓度值排放标准值;q3表示非甲烷总烃浓度值对油烟恶劣程度的影响权重;Y3表示非甲烷总烃浓度值;B3表示非甲烷总烃浓度值排放标准值;q1、q2和q3之和为1;lg[]表示函数;p表示油烟采集器的检测误差因子。
S3,启动排烟风机,根据油烟恶劣程度值和预先设定排烟风机转速与油烟恶劣程度值的对应关系,为排烟风机设定相应等级的转速。
其中,预先设定排烟风机转速与油烟恶劣程度值的对应关系的方法为:获取历史油烟恶劣程度值数据,选取油烟恶劣程度值中的最大值和最小值作为油烟恶劣程度值范围阈,将油烟恶劣程度值范围阈均匀分割成多段,每一段分别对应排烟风机的不同转速等级,油烟恶劣程度值越大,对应的排烟风机转速越大。
根据本发明的一个具体实施例,排烟风机具有四个转速等级:一级转速为2900rpm,二级转速为1450rpm,三级转速为960rpm,四级转速为720rpm。
S4,判断油烟恶劣程度值是否超过预设阈值,若是,则开启油烟净化系统对油烟通道内的油烟进行净化处理,否则,无需开启油烟净化系统。
如图2所示,油烟净化系统的净化处理方法包括:
T1,将油烟通道内的油烟通过风机引入初级过滤网,通过初级过滤网对油烟通道内的油烟进行初级过滤处理。初级过滤处理用于除去颗粒物。
T2,对初级过滤处理后进入高压电场中的油烟进行电离处理,收集电离处理后的颗粒物。
当油烟进入高压电场中,在电离区,油雾中的烃类粒子在电离过程中被氧化分解,带不同电荷的油雾颗粒通过电场时,由于异性相吸引的原理,颗粒会合并会聚成为大粒径的油雾团,并沉降,同时带正电的粒子会向电场的负极运动,而带负电的粒子会向正极运动,这一运动速度与粒子荷电的强度和电场的强度有关系,由于电场的强度是可调的,因此,适当的电场强度可以使净化效率高而能耗最低,带电的颗粒被电极板捕捉,吸附在电极板上的油雾在重力作用下,成为流动的液态油污流入到收集槽中。
其中,油烟净化系统在对油烟进行净化的过程,根据油烟恶劣程度值的大小,可调节高压电场的电场强度。
具体的,预先设定电场强度与油烟恶劣程度值的对应关系,预先为高压电场设定多个级别的电场强度,为每个级别的电场强度设定对应范围的油烟恶劣程度值;高压电场的电场强度越大,级别越高,对应的处理的油烟恶劣程度值越大。
步骤T2中,对油烟进行电离处理的方法包括:
T210,获取油烟恶劣程度值。
T220,根据油烟恶劣程度值、以及预先设定的电场强度与油烟恶劣程度值的对应关系,获取电场强度。
T230,根据获取的电场强度,为油烟净化系统设定电场强度,对油烟进行电离处理。
T3,对电离处理后的油烟进行终级过滤处理。
终级过滤处理用于捕捉更小粒径的油雾。
S5,在油烟净化系统开启的过程中,实时采集油烟净化系统的状态与工况数据和油烟净化系统排出烟气的参数数据。
油烟净化系统的状态数据包括:工作电压、工作电流、电场强度,油烟净化系统的工况数据包括:进入油烟净化系统的油烟温度和油烟湿度。
S6,根据油烟净化系统的状态与工况数据和油烟净化系统排出烟气的参数数据,计算油烟净化系统的运行正常值。
其中,油烟净化系统排出烟气的参数数据包括:油烟浓度值,颗粒物浓度值,非甲烷总烃浓度值。
油烟净化系统的运行正常值计算公式为:
其中,W表示油烟净化系统的运行安全值;λ表示数据风险因子;Ki表示油烟净化系统的第i个状态数据的标准数值;Ri油烟净化系统的第i个状态数据的数值;Q1表示油烟净化系统的状态数据的权重;m表示油烟净化系统状态数据的总个数;Hj表示油烟净化系统排出烟气的第j个参数数据对应的原始数据值(即进入油烟净化系统的数值);Pj表示油烟净化系统排出烟气的第j个参数数据的数值;Bj表示第j个参数数据的排放标准值;n表示烟气参数数据的总个数;Q2表示油烟净化系统排出烟气的参数数据的权重;Q3表示油烟净化系统的工况数据的权重;Ty表示油烟净化系统的最大工作温度;TE表示进入油烟净化系统的油烟温度;Sy表示油烟净化系统处理的最大油烟湿度;SE表示进入油烟净化系统油烟湿度;e=2.718。
数据风险因子λ的计算公式如下:
λ=e(J1+J2)-ln(lg(U1+U2)+U1+U2);
其中,U1表示油烟净化系统排出烟气的参数数据信任因子;U2表示油烟净化系统的运行状态数据信任因子;J1表示油烟净化系统排出烟气的参数数据波动因子;J2表示油烟净化系统的运行状态数据波动因子;e=2.718;ln()和lg()均为函数。
S7,判断油烟净化系统的运行正常值是否小于预设阈值,若是,则停止该油烟净化系统的运行,对该油烟净化系统进行检修,将油烟通入其他净化系统,否则继续监控。
S8,实时判断油烟净化系统排放的烟气的参数数据是否超出排放标准,若是,继续返回油烟净化系统进行净化处理,否则允许排放。
实施例二
如图3所示,本申请提供一种油烟在线监控净化系统100,包括:
数据采集模块10,用于采集环境数据和油烟通道内的油烟原始数据。
中央处理器20,用于根据采集的环境数据和油烟原始数据计算油烟通道内的油烟恶劣程度值。
排烟风机启动模块30,用于启动排烟风机,根据油烟恶劣程度值和预先设定排烟风机转速与油烟恶劣程度值的对应关系,为排烟风机设定相应等级的转速。
油烟净化系统启动模块40,用于判断油烟恶劣程度值是否超过预设阈值,若是,则开启油烟净化系统对油烟通道内的油烟进行净化处理,否则,无需开启油烟净化系统。
数据采集模块10,还用于在油烟净化系统开启的过程中,实时采集油烟净化系统的状态与工况数据和油烟净化系统排出烟气的参数数据。
中央处理器20,还用于根据油烟净化系统的状态与工况数据和油烟净化系统排出烟气的参数数据,计算油烟净化系统的运行正常值。
判断模块60,用于判断油烟净化系统的运行正常值是否小于预设阈值,若是,则停止该油烟净化系统的运行,对该油烟净化系统进行检修,否则继续监控。
判断模块60,还用于实时判断油烟净化系统排放的烟气的参数数据是否超出排放标准,若是,继续返回油烟净化系统进行净化处理,否则允许排放。
油烟净化系统50,用于对油烟进行净化处理。
油烟净化系统50包括:初级过滤网,用于将油烟通道内的油烟通过风机引入初级过滤网,通过初级过滤网对油烟通道内的油烟进行初级过滤处理;电离净化装置,用于对初级过滤处理后进入高压电场中的油烟进行电离处理,收集电离处理后的颗粒物;终级过滤装置,用于对电离处理后的油烟进行终级过滤处理。
油烟采集器和油烟净化系统均与中央处理器通讯连接。
数据采集模块10包括环境数据采集装置和油烟采集器。
环境数据采集装置用于采集环境数据。
油烟采集器用于采集油烟原始数据。
油烟采集器,包括采集器主体和油烟探头;采集器主体通过油烟探头接口和气管与探头连接。油烟探头采集油烟原始数据,获取油烟的浓度、温度和湿度等数据。油烟探头对多种油烟成分进行分析,从而得到准确的油烟排放数据,最终得到油烟浓度值,颗粒物值,非甲烷总烃的浓度值。
油烟探头具有自动清洗的传感器,使得探头有效抵抗油烟污染,延长探头的使用寿命。使设备的维护更加简单,从而降低成本。
油烟探头可监测风机和净化器开关信号。
油烟探头应安装到烟道内,因此需要在烟道上开孔,然后将探头装入烟道,关固定在烟道壁上。一般将探头安装在烟道的侧边或者底边。优选的,油烟探头安装在烟道的下表面上,并尽量紧固,以防油烟泄露。
采集器主体包括外壳、风机电流采集模块、净化器电流采集模块、风机远程控制模块、净化器远程控制模块、天线和排气口。
采集器主体可用于监控风机和净化器的工作状态,并可根据油烟浓度状态,自动控制净化器和风机的开停机,从而达到自动控制的目的。
采集器主体在安装固定时,如果外壳与安装支架(或安装面)电气导通,则安装支架(或安装面)必须良好接地,否则必须将采集器外壳与安装支架(或安装面)电气绝缘,以防止采集器主体损坏或者工作不正常。
油烟净化系统启动模块40,检测到油烟恶劣程度值达到一定值时自动打开油烟净化系统,当油烟恶劣程度值很低时自动关闭油烟净化系统,实现自动控制的目地。这样可以进一步优化油烟净化系统的使用,避免不必要的开机浪费,也可有效防止故意关闭净化系统所导致的超标排放。
油烟净化系统50的排放指标:油烟排放≤1.0mg/m3;颗粒物排放≤1.0mg/m3;非甲烷总烃≤10.0mg/m3。
本申请实现的有益效果如下:
(1)本申请对油烟进行实时监控,当油烟恶劣程度值达到预设的标准后,自动开启油烟净化系统对油烟进行净化处理,自动化程度高、无需人工处理,提高了工作环境的安全性。
(2)本申请对油烟净化系统的运行状态进行监控,防止油烟净化系统的不正常运行导致油烟净化不干净,提高系统的安全性。
(3)本申请油烟探头能有效及时地自动清洗传感器,使得油烟探头有效抵抗油烟污染,延长油烟探头的使用寿命。使设备的维护更加简单,从而降低成本。
上所述仅为本发明的实施方式而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的权利要求范围之内。