CN206684568U - 饮食业油烟在线监控仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种饮食业油烟在线监控仪，其特征在于，所述监控仪包括监控主机、油烟探头以及工况传感器，所述监控主机与油烟探头采用串行口或模拟量接口连接，一台监控主机连接多台油烟探头；所述工况传感器用于检测风机、净化器等设备的运行状态，监控主机通过开关量输入接口采集该信号，用以检测风机、净化器等设备的运行状态。其整体结构采用模块化设计，无线通信网络灵活配置，支持全网通，配置大尺寸触摸液晶屏，人机交互友好，用户可以免电脑免工具进行全部的安装和配置，方便用户及运维人员的日常使用和维护，降低使用成本。

Description

饮食业油烟在线监控仪

技术领域

本实用新型涉及一种在线监控仪，具体涉及一种饮食业油烟在线监控仪，属于环境监控技术领域。

背景技术

民以食为天，随着国民经济的飞速发展，老百姓的物质生活条件越来越好，餐饮企业也越来越多，范围也越来越广，餐饮企业对大气环境的污染越来越严重。对餐饮企业的投诉已成为城市环保投诉的主要内容。虽然大部分企业都有一定的污染防治措施，但是部分企业为了节省成本，不按照要求进行处理。由于企业数量多而且分散，单靠人力是难以达到实时监测、实时报警、无人值守的要求。饮食业油烟在线监控仪正是为了满足环保行业这一特殊需求而设计的，其一般包括监控主机、油烟探头和工况传感器，其集油烟监测、数据采集、处理传输于一体，可对餐饮企业油烟排放浓度、净化器运行状态、风机运行状态等指标进行在线监控，从而将油烟浓度数据与油烟治理设施工况数据结合起来，为环保监察部门提供真实有效的油烟排放状况。现有技术中的饮食业油烟在线监控仪的显示和控制方案都采用了小尺寸液晶屏搭配按键键盘或大尺寸触摸液晶屏两种方案，同时显示单元都集成在主机单元上。现有的饮食业油烟在线监控仪设备参数的配置需要外接笔记本电脑或者采用手机无线连接配置的操作方式，较为繁琐；

现有技术中的饮食业油烟在线监控仪都已支持以太网及无线通信网两种通讯方式。当使用无线通信网进行数据传输时一般采用外接DTU、无线路由器或内置无线通信模块的方案。外接DTU会占用一路串行数字量接口，外接无线路由器会占用一路以太网接口，数据传输的稳定性依赖于DTU或无线路由器，并且DTU内置协议栈对TCP连接数有限制；采用内置无线通讯模块的油烟在线监控仪采用的通信模块的物理接口都不统一，当进行网络制式升级改造时(例如由GPRS升级至4G LTE)，需要重新改造电路，耗时耗力。虽然无线通信4G网络覆盖越来越广，但在一些偏僻的地区信号覆盖很差，网络不稳定，仍然依靠2G 网络进行数据传输；同时4G无线通信模块的价格成本高出2G无线通信模块数倍，因此未来一段时间内2G和4G无线通信模块将在市场中共存。现有技术中的基于标准Mini PCIe 接口的无线通信模块都是3G、4G通信模块，其在嵌入式操作系统(Linux或WinCE)中以 USB Serial的方式工作，设备驱动生成至少两个UART串行口，一个用于拨号网络连接，一个用于AT指令执行。这种工作方式可以保证无线通信网络一直在线的同时，可以通过 AT指令查询无线通信网络信号强度、基站定位等信息。仅支持2G(GPRS、EDGE)的通信模块内部集成了两路URAT串行口，一路为主串行口，用于拨号网络连接，一路为辅串行口，用于AT指令执行。但仅支持2G(GPRS、EDGE)的通信模块不兼容标准Mini PCIe接口，不支持以USB Serial的方式工作。标准Mini PCIe接口定义中只有一路UART串行口的定义，2G通信模块无法将集成的两路UART串行口全部引出使用，故无法在保持无线通信网络在线的情况下获取无线通信网络的信号强度、基站等位等信息。

现有技术中的饮食业油烟在线监控仪信号传输线一般采用螺丝固定的方式，日常维护时必须要使用工具，费时费力；同时由于缺乏必要的绝缘保护，多个接口间容易发生误短接，引起信号异常甚至是设备损坏。现有技术中的饮食业油烟在线监控仪中油烟探头工作电压一般为DC 5V～12V，对于一些现场较复杂的安装点，常常需要使用长距离的线缆进行供电和信号传输，而DC供电在长距离线缆上的供电电压衰减较明显。经过长距离线缆传输后，到达油烟探头的供电电压存在达不到最低工作电压要求的现象，安装人员需要就近取电供电，增加了此种条件下的安装难度和成本。因此，迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。

发明内容

本实用新型正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一个饮食业油烟在线监控仪, 该技术方案整体采用模块化设计，一般包括监控主机、油烟探头和工况传感器，其整体结构采用模块化设计，无线通信网络灵活配置，支持全网通，配置大尺寸触摸液晶屏，人机交互友好，用户可以免电脑免工具进行全部的安装和配置，方便用户及运维人员的日常使用和维护，降低使用成本。

为了解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型的技术方案如下：一种饮食业油烟在线监控仪，其特征在于，所述监控仪包括监控主机、油烟探头以及工况传感器，所述监控主机与油烟探头采用串行口(RS-232、RS-485)或模拟量接口连接，一台监控主机可以连接多台油烟探头；所述工况传感器用于检测风机、净化器等设备的运行状态，其一般采用交流电流变送器，其工作原理是将被测主回路交流电流转换成按线性比例输出的DC4～20mA恒流环标准信号。监控主机通过开关量输入接口采集该信号，用以检测风机、净化器等设备的运行状态。所述工况传感器根据安装现场风机、净化器等设备的功率、运行电流等实际情况选择具体的规格型号。

作为本实用新型的一种改进，所述监控主机包括触摸显示单元、主机单元和供电单元，所述触摸显示单元与主机单元采用排线连接，为方便拆卸，接口处采用牛角插座连接；所述供电单元与主机单元连接，为方便拆卸，接口处采用插拔式接线端子连接，其为主机单元提供工作所必须的电源；所述供电单元通过主机单元为触摸显示单元提供工作所必须的电源。

作为本实用新型的一种改进，所述触摸显示单元包括触摸屏、液晶屏和液晶屏驱动板，所述触摸屏采用电阻式或电容式触摸屏，其覆盖在液晶屏之上，提供触摸点击功能，所述液晶屏和液晶屏驱动板连接，提供人机界面显示功能，所述触摸显示单元需要配合人机界面软件方发挥作用；所述供电单元包括电源模块和电池模块，所述电源模块采用开关电源，所述电池模块采用铅酸蓄电池或锂离子电池，电源模块与电池模块采用在线式供电方式与接口单元连接，为主机单元提供工作所需的供电，所述电源模块与电池模块连接，为电池模块进行充电。

作为本实用新型的一种改进，所述主机单元设计独立电源开关，便于独立管理主机单元的供电，所述主机单元包括核心板模块、主板模块、无线通信板模块和接口板模块，所述核心板模块与主板模块连接，接口处采用接插件或PCB直接焊接的方式连接，将核心板模块中的ARM处理器的所有接口引脚引出至主板模块以供使用，所述无线通信板模块与主板模块连接，接口处采用Mini PCIe标准接口，所述接口板模块与主板模块连接，接口处采用接插件方式连接，其将主板模块中的采集接口引出至接线端子，供用户连接下位机使用，所述核心板模块包括ARM处理器、RAM内存、存储器和RTC，所述RAM内存与ARM处理器连接，为处理器提供运行内存，所述存储器与ARM处理器连接，采用掉电非易失的Nand Flash、NorFlash或eMMC中的一种或多种，提供操作系统及用户数据的存储空间，所述 RTC是ARM处理器内部集成的RTC或外挂RTC芯片，所述主板模块包括电源电路、信号电路、看门狗电路、采集MCU、以太网芯片、无线通信控制电路、RTC备份电池、采集接口、通信接口和数据接口，所述看门狗电路与电源电路、信号电路连接，当检测到核心板模块出现死机时，自动对核心板模块进行断电复位，所述采集MCU与电源电路、信号电路连接，其集成多路模拟量输入、开关量输入和开关量输出通道，实现模拟量输入、开关量输入的采集功能，以及开关量输出的控制功能，所述RTC备份电池与电源电路连接，当主机单元外部供电中断时，继续为核心板模块中的RTC提供供电，所述采集MCU通过串行口，实现数字量信号的采集，所述串行口是核心板模块中的ARM处理器内部集成的串行口，或是通过I2C、SPI、USB等总线经扩展芯片所扩展出的串行口，所述以太网芯片与电源电路、信号电路连接，提供以太网访问功能，所述无线通信控制电路与电源电路、信号电路连接，实现了对无线通信工作模式的切换控制。本方案针对现有技术中的问题设计了一个定制的基于Mini PCIe的2G无线通信板和一个无线通信控制电路。2G无线通信板通过复用标准的Mini PCIe管脚定义，将标准Mini PCIe中的USB_D+和USB_D-复用为一路UART串行口的RX和TX，将2G通信模块的两路串行口全部引出。同时，无线通信控制电路通过一个跳线切换器，进行标准Mini PCIe复用管脚的切换，以实现2G、3G、4G无线通信模块使用同一种Mini PCIe接口都能满足正常工作的要求。

作为本实用新型的一种改进，所述采集接口通过电源电路、信号电路与接口板模块中的串行数字量接口、模拟量输入接口、开关量输入接口和开关量输出接口连接，其将用于数据采集及控制的串行口、模拟量输入、开关量输入和开关量输出通道引出至接口板模块供用户接线和使用，所述通信接口与电源电路、信号电路连接，其包括RJ45接口、SMA天线接口和SIM卡接口，所述数据接口与电源电路、信号电路连接，其包括SD卡接口、USB 存储设备接口，所述接口板模块包括电源接口、串行数字量接口、模拟量输入接口、开关量输入接口和开关量输出接口；其中，油烟探头连接至串行数字量接口或模拟量输入接口；风机、净化器连接至开关量输入接口；开关量输出接口连接需要控制的其他设备，所述电源接口包括电源输入接口和电源输出接口，所述电源输入接口与供电单元连接，采用插拔式接线端子，所述电源输出接口实现了对外部下位机或其他低功率设备供电，采用免螺丝接线端子，所述串行数字量接口、模拟量输入接口和开关量输入接口均采用免螺丝接线端子。

作为本实用新型的一种改进，所述免螺丝接线端子包括壳体、插线孔、弹簧片、按压卡扣和焊针，壳体采用PA66塑料，接线孔位于按压卡扣旁；弹簧片采用金属材质，其形状为弧形，上端卡在按压卡扣中，紧贴接线孔将其覆盖，下端连接至焊针，相邻端子的焊针错位排列。所述串行数字量接口、模拟量输入接口和开关量输入接口均采用免螺丝接线端子。

所述开关量输出接口包括继电器和接线端子，每一路开关量输出接口包括一组共两个继电器，一个用于开启操作，一个用于关闭操作。所述接线端子采用免螺丝接线端子。

本方案中所述接口单元除电源输入接口之外全部采用免螺丝接线端子。其主体采用塑料件(通常采用PA66塑料)，抗冲击性好，具备较高强度，绝缘性好。其外部设计了一个弹簧片按压卡扣和插线孔。其内部设计了一个回字形金属弹簧片，金属弹簧片上端紧紧覆盖住插线孔，下端连接至底部的焊针。通过按压弹簧片卡扣，使接线孔与弹簧片间产生空隙，导线由插线孔插入该空隙中，松开弹簧片卡扣后，借助弹簧片的弹力将导线卡在插线孔和弹簧片中，起到固定和导线连通的作用。

所述免螺丝接线端子多个相邻的端子的焊针错位排列，以确保足够的间距，避免由于大电压或电流而导致击穿短路。

所述免螺丝接线端子的优点在于安装及维护人员可实现免工具操作，同时每个接线端子内部绝缘，不会出现线路误短接的情况，提供易用性的同时也增强了安全性。

作为本实用新型的一种改进，所述油烟探头包括防水接头、固定底座、主体外壳、采集电路板、电路板隔板、传感器电路板、中间固定外壳以及进气外壳，所述固定底座、主体外壳、电路板隔板、中间固定外壳和进气外壳采用不锈钢金属材质，防腐防锈、寿命长强度高、易于清洗维护；所述固定底座采用圆形法兰盘，所述主体外壳、中间固定外壳和进气外壳采用圆柱形空腔结构；所述电路板隔板采用圆形金属片结构；所述防水接头与主体外壳底部采用螺纹连接，采集电路板所连接的导线从防水接头中穿出，防水接头有效防止外部液体进入主体外壳中，所述固定底座设有4个螺丝开孔，可通过螺丝螺帽固定于烟道上。其与主体外壳采用螺纹连接；所述主体外壳与中间固定外壳采用螺纹连接，主体外壳外螺纹底部安装一个密封垫圈A，用以保证螺纹安装的密封性，防止液体进入主体外壳中，所述采集电路板安装于主体外壳中，其底部靠近主体外壳与固定底座处有一圆形采集底座，底座直径等于或略大于采集电路板宽度；采集电路板与该固定底座垂直连接，以保证采集电路板安装在主体外壳中时不会与金属内壁接触，所述采集电路板略长于主体外壳。所述采集电路板与所述传感器电路板采用接插件连接，其中采集电路板上设有接插件底座，传感器电路板设有插针，所述电路板隔板外径与主体外壳外螺纹内径一致，其与主体外壳接触位置安装一个密封垫圈B，一方面增强密封性，一方面减少震动对连接处的影响。所述电路板隔板中间设有一矩形开孔，矩形开孔尺寸与采集电路板接插件底座一致。当所述电路板隔板安装到位时，所述采集电路板顶部的接插件底座刚好卡在矩形开孔处。所述电路板隔板靠近中间固定外壳一端安装一组弹簧固定装置，该装置包括两个固定在电路板隔板上的金属弹簧卡扣、一段螺旋弹簧和弹簧绝缘保护套，该装置用于固定传感器电路板，防止在强烈震动环境下，接插件由于疲劳而导致连接松动或者脱落。所述传感器电路板顶部中间设有一凹槽，所述电路板隔板中的固定弹簧卡在该凹槽中，用于弹簧位置的固定，所述中间固定外壳底部内径采用与主体外壳顶部外螺纹对应的内螺纹，两者通过螺纹连接，并将电路板隔板固定在主体外壳外螺纹顶部，所述中间外壳顶部采用外螺纹，其与进气外壳底部内螺纹对应，两者通过螺纹连接，所述传感器电路板中用于采集和分析气体的传感器部分刚好位于进气外壳的进气孔处；所述进气外壳设有4个进气孔，该进气孔安装有过滤装置，该过滤装置是滤网、滤纸、滤膜、滤芯、滤布、滤筒中的一种。

作为本实用新型的一种改进，所述油烟探头包括采集板单元和传感器板单元，所述采集板单元与传感器单元连接，接口采用接插件形式连接，所述采集板单元实时采集传感器板单元中的各传感器数据，并进行分析和存储，所述采集板单元包括MCU、存储器、供电模块和数据通信接口，所述MCU负责数据采集和处理，所述存储器与MCU连接，其提供参数和采集数据的存储，所述供电模块与MCU连接，其提供采集板单元和传感器板单元工作所必须的电源，所述供电模块针对安装现场长距离线缆传输的线路损耗造成的电压衰减问题，采用了大电流微功率同步降压-升压型DC-DC转换器。该转换器能在输入电压高于、低于或等于输出电压的条件下进行高效操作。其所采用的设计拓扑结构可通过所有操作模式提供一个连续转换。该转换器包括两个0.10Ω的N沟道MOSFET开关和两个0.11Ω的P 沟道开关。通过该转换器所述供电模块可以有效的将过低或过高的供电电压保持在油烟探头能够正常工作的电压范围内。所述数据通信接口与MCU连接，其采用串行口(RS-232、 RS-485)或模拟量接口，将采集到的各传感器数据传输至监控主机，所述传感器板单元包括油烟浓度传感器、温度传感器、湿度传感器和压力传感器，能够实时采集油烟探头工作环境中的油烟浓度、环境温湿度和大气压力。

作为本实用新型的一种改进，所述饮食业油烟在线监控仪内设置有一套嵌入式软件，实现了油烟浓度及工况数据采集、分析和统计、上位机数据传输及远程控制以及用户及维护人员现场免电脑免工具安装、配置、诊断和调试，所述嵌入式软件包括操作系统和系统软件，其中所述操作系统负责硬件的驱动、运行和控制，为硬件提供运行环境，所述系统软件运行于操作系统中，操作系统为其提供运行环境，所述操作系统包括系统内核Kernel、设备驱动程序、网络通信协议栈、图形环境运行库和文件系统rootfs；所述系统内核Kernel、设备驱动程序、网络通信协议栈、图形环境运行库和文件系统rootfs安装于主机单元中核心板模块的存储器(Nand Flash或eMMC)中，其共同为硬件设备/接口提供运行环境，同时为上层系统软件及应用软件提供软件接口；所述图形环境运行库采用X Window或FrameBuffer底层图形库配合Qt、GTK+或wxWidgets图形用户界面运行库的方案；

所述系统软件包括人机界面模块、采集模块、通讯模块、看门狗模块和数据库系统，所述人机界面模块、采集模块和通讯模块与数据库系统交互，进行数据的读取和写入，所述人机界面模块、采集模块和通讯模块按照规定的周期与看门狗模块进行交互，当看门狗模块检测到上述采集模块、人机界面模块和通讯模块中的一个或多个模块在一定时间内未进行交互，则复位该模块，使其恢复工作，若多次复位模块仍然无法使其正常工作，看门狗模块则断电复位油烟在线监控仪，以确保各项功能能够连续正常工作，所述人机界面模块、采集模块和通讯模块之间通过共享内存、消息队列的方式进行数据共享和指令传递。

作为本实用新型的一种改进，所述人机界面模块包括主页、数据查询、日志查询、系统配置、系统信息和系统功能子模块，所述主页子模块实现实时数据及曲线图的实时刷新和显示，其显示内容包括监测时间、油烟浓度、环境温度、环境湿度、环境大气压力、风机运行状态、净化器运行状态和风机净化器联动运行率，所述数据查询子模块实现实时数据、分钟数据、小时数据和日数据的查询和显示，其显示内容包括因子名称、统计时间、统计时间段内因子的排放量、最大值、平均值和最小值，显示方式为表格显示和曲线图显示两种方式，所述日志查询子模块实现系统运行日志和上位机远程控制日志的查询和显示，所述系统配置子模块包括网络配置、上位机设置、MN设置、油烟探头设置和风机净化器设置子功能，所述网络配置包括通讯方式配置、中心地址配置和本机以太网配置，所述通讯方式配置支持无线通信网方式、以太网方式和无线通信网及以太网同时工作三种模式，所述中心地址配置支持4路以上上位机通信地址配置，每一路中心地址包括中心地址IP或域名、通信端口，所述本机以太网配置用于设置本机以太网通信的IP地址、子网掩码、网关和DNS，所述上位机设置用于设置与上位机通信传输有关的参数，其包括但不限于《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》(HJ/T 212-2005)中涉及的与通信传输有关的参数。其涉及的参数包括但不限于：系统编码(ST)、实时数据上报间隔、分钟数据上报间隔、传输超时时间、传输重发次数、采集周期、污染处理设施启用开关、实时数据发送启用开关、分钟数据发送启用开关、小时数据发送启用开关、日数据发送启用开关、自动补传功能启用开关、网络校时启用开关、心跳包间隔。所述上位机设置为满足不同用户的定制化需求，可选择不同的上位机通信协议格式，以兼容不同的上位机传输协议，适用性更广泛。所述MN设置中的MN为污染源自动监控系统中，对某一个排放口所设定的全国唯一编号。本方案中的嵌入式软件支持一台油烟在线监控仪同时支持多个MN的功能，可将一台真实的油烟在线监控仪虚拟为若干个符合《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》(HJ/T 212-2005)的虚拟油烟在线监控仪，在一定的使用场合下可以节约用户建设和投资成本。所述油烟探头设置用于配置油烟探头所连接的接口的属性和有关参数，包括但不限于串行口波特率、数据位、停止位和校验位，油烟探头启用开关、烟道风速、烟道截面积。所述油烟探头所连接的接口包括串行数字量接口、模拟量输入接口。其中串行数字量支持RS-232及RS-485两种接口，模拟量输入支持4～20mA、0～20mA和0～5V 三种方式。所述风机净化器设置用于配置风机和净化器所连接的接口的属性和有关参数，包括但不限于开关量输入阈值、风机净化器启用开关。所述油烟探头设置和风机净化器设置需要与MN设置中的MN编号相对应，也就是说每一个油烟探头、风机净化器设备必须有一个对应的MN编号。

所述系统信息包括网络信息、本机信息和运行信息，其中网络信息包括但不限于无线通信网络信息、以太网信息以及中心地址在线情况；本机信息包括但不限于设备型号、设备出厂编号、硬件编号、软件版本号；运行信息包括但不限于电池电量信息、存储空间使用情况、开机时间、系统运行状态和软件运行状态，所述系统功能包括功能调试、程序升级、数据导出和系统还原。所述功能调试包括无线通信网络信号强度调试、串行数字量功能调试、模拟量输入功能调试、开关量输入功能调试、开关量输出功能调试和看门狗模块功能调试。所述无线通信网络信号强度调试通过无线通信模块用于执行AT指令的串行口下发查询指令，实时查询并刷新显示无线通信网络信号强度，用户可根据实际情况调整无线通信网络天线的摆放位置，以达到最佳的网络通信环境。所述串行数字量功能调试是一个串行口调试工具，针对每一路串行数字量接口，用户可以设置波特率、数据位、停止位和校验位，将输入的数据包发送至对端设备，并将对端设备回复的数据包显示出来，以便对串行数字量下位机的通信传输协议进行对接和调试。所述模拟量输入功能调试实时读取并刷新显示每一路模拟量输入接口的测量值，并可以对已配置和连接下位机的接口进行模拟量的校零和校满的操作。所述开关量输入功能调试实时读取并刷新显示每一路开关量输入接口的测量值，并根据配置的阈值进行开关状态的判断。所述开关量输出功能调试中用户可以对任意一路开关量输出接口下发开启或关闭操作指令，通过开关量输出接口的一组继电器，实现对下位机的开启或关闭操作。所述看门狗模块功能调试通过模拟其他软件模块与看门狗模块的交互流程，测试其模块复位及断电复位功能，以验证看门狗模块功能的完好性。所述程序升级通过USB存储介质，将其中存储的系统软件更新至油烟在线监控仪中。其具有程序版本判断和程序合法性判断，支持降级升级。同时，用户也可以通过无线通信网络或以太网远程进行程序升级，节约人力，提高运维效率。所述数据导出将油烟在线监控仪内部存储的数据导出至USB存储介质中，用户可以灵活选择导出数据的时间段，导出格式支持Excel或数据库。数据导出后，用户可以使用Excel查看软件或配套专用软件进行数据的查看、打印。所述系统还原可以将油烟在线监控仪还原至出厂状态，清除并重置所有配置，清空数据库。

相对于现有技术，该技术方案的优点如下：1)该技术方案采用模块化的设计，各组件采用可靠且低成本的连接方式，便于用户日常使用及维护，同时易于故障诊断和维修，能够使用多种应用环境，增强了产品的适用性。尤其是触摸显示单元采用独立设计，脱离主机单元，当用户使用场景不需要显示功能时，可有效节约设备占用空间，降低设备成本； 2)采用触摸液晶屏，同时搭配了功能完备的人机界面软件，用户可以通过人机界面完成信息查看、数据查询、设备配置、调试诊断等多种功能。设备的安装及使用不依赖于外接电脑或手机无线访问，降低了设备使用复杂度，提高了产品的易用性；3)采用内置无线通信设计方案，无线通信板采用独立设计，接口采用Mini PCIe标准接口。通过特殊定制方式复用标准Mini PCIe接口，使得2G、3G、4G以及未来的5G等无线通信模块采用统一的接口，有效降低了由于无线通信网络升级而带来的硬件方案的重新设计，增强了产品的兼容性；4)用户接线端子采用免螺丝接线端子，接线方便快捷，同时能够增强对线缆及设备的绝缘保护，设备安装实现了免工具快速安装，方便用户安装及日常使用；5)油烟探头电路板间采用接插件连接，易于维护和诊断。同时通过弹簧固定的物理固定方式增强了油烟探头的抗震性；6)油烟探头采用了大电流微功率同步降压-升压型DC-DC转换器，在长距离线缆传输中，能够规避线路损耗带来的供电不足的问题，能够适应更多的安装环境；7)该技术方案成本较低，便于大规模的推广应用。

附图说明

图1整体结构示意图；

图2整体结构详细模块示意图；

图3嵌入式软件总体结构图；

图4人机界面软件功能模块结构图；

图5采集模块软件流程图；

图6通讯模块软件流程图；

图7看门狗模块软件流程图；

图8无线通信板模块电路图；

图9-1—9-3依次分别为免螺丝接线端子侧面图、正视图以及俯视图；

图10油烟探头结构示意图；

图11大电流微功率同步降压-升压型DC-DC转换器工作原理图。

图中：20防水接头，29固定底座，23主体外壳，23密封垫圈A，24采集电路板，241采集电路板底座，25电路板隔板，251密封垫圈B，252矩形开孔，253固定弹簧，26传感器电路板，27中间固定外壳，28进气外壳，281进气滤网。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的认识和理解，下面结合附图和具体实施方式，进一步介绍本实用新型。

实施例1：参见图1-图3，一种饮食业油烟在线监控仪，所述监控仪包括监控主机1、油烟探头2以及工况传感器3，所述监控主机1与油烟探头2采用串行口即RS-232、RS-485 或模拟量接口连接，一台监控主机1可以连接多台油烟探头2；所述工况传感器3用于检测风机、净化器等设备的运行状态，其一般采用交流电源传感器，其工作原理是将被测主回路交流电流转换成按线性比例输出的DC4～20mA恒流环标准信号。监控主机通过开关量输入接口采集该信号，用以检测风机、净化器等设备的运行状态。所述工况传感器4根据安装现场风机、净化器等设备的功率、运行电流进行具体规格的选择。

参见图1，所述监控主机1包括触摸显示单元11、主机单元12和供电单元13，所述触摸显示单元11与主机单元12采用排线连接，为方便拆卸，接口处采用牛角插座连接；所述供电单元与主机单元连接，为方便拆卸，接口处采用插拔式接线端子连接，其为主机单元12提供工作所必须的电源；所述供电单元通过主机单元为触摸显示单元提供工作所必须的电源。

参见图1、图2，所述触摸显示单元11包括触摸屏111、液晶屏112和液晶屏驱动板113，所述触摸屏111采用电阻式或电容式触摸屏，其覆盖在液晶屏之上，提供触摸点击功能，所述液晶屏112和液晶屏驱动板113连接，提供人机界面显示功能，所述触摸显示单元11需要配合人机界面软件方发挥作用；所述供电单元13包括电源模块131和电池模块132，所述电源模块131采用开关电源，所述电池模块132采用铅酸蓄电池或锂离子电池，电源模块与电池模块采用在线式供电方式与接口单元连接，为主机单元提供工作所需的供电，所述电源模块与电池模块连接，为电池模块进行充电。

参见图2，所述主机单元12设计独立电源开关，便于独立管理主机单元的供电，所述主机单元12包括核心板模块123、主板模块122、无线通信板模块123和接口板模块124，所述核心板模块121与主板模块122连接，接口处采用接插件或PCB直接焊接的方式连接，将核心板模块中的ARM处理器1211的所有接口引脚引出至主板模块以供使用，所述无线通信板模块123与主板模块124连接，接口处采用Mini PCIe标准接口，所述接口板模块与主板模块连接，接口处采用接插件方式连接，其将主板模块中的采集接口引出至接线端子，供用户连接下位机使用，所述核心板模块包括ARM处理器1211、RAM内存1212、存储器1213和RTC1214，所述RAM内存与ARM处理器连接，为处理器提供运行内存，所述存储器与ARM处理器连接，采用掉电非易失的Nand Flash、Nor Flash或eMMC中的一种或多种，提供操作系统及用户数据的存储空间，所述RTC是ARM处理器内部集成的RTC或外挂 RTC芯片，所述主板模块122包括电源电路1221、信号电路1222、看门狗电路1224、采集MCU1224、以太网芯片1225、无线通信控制电路1226、RTC备份电池1227、采集接口 1228、通信接口1229和数据接口122A，所述看门狗电路1223与电源电路1221、信号电路1222连接，当检测到核心板模121块出现死机时，自动对核心板模块进行断电复位，所述采集MCU1221与电源电路1221、信号电路1222连接，其集成多路模拟量输入、开关量输入和开关量输出通道，实现模拟量输入、开关量输入的采集功能，以及开关量输出的控制功能，所述RTC备份电池与电源电路连接，当主机单元外部供电中断时，继续为核心板模块中的RTC提供供电，所述采集MCU通过串行口，实现数字量信号的采集，所述串行口是核心板模块中的ARM处理器内部集成的串行口，或是通过I2C、SPI、USB等总线经扩展芯片所扩展出的串行口，所述以太网芯片1225与电源电路1221、信号电路1222连接，提供以太网访问功能，所述无线通信控制电路1226与电源电路1221、信号电路1222连接，实现了对无线通信工作模式的切换控制。参见图8，本方案针对现有技术中的问题设计了一个定制的基于Mini PCIe的2G无线通信板和一个无线通信控制电路。2G无线通信板通过复用标准的Mini PCIe管脚定义，将标准Mini PCIe中的USB_D+和USB_D-复用为一路 UART串行口的RX和TX，将2G通信模块的两路串行口全部引出。同时，无线通信控制电路通过一个跳线切换器MUX，进行标准Mini PCIe复用管脚的切换，以实现2G、3G、 4G无线通信模块使用同一种Mini PCIe接口都能满足正常工作的要求。参见图2，所述采集接口1228通过电源电路1221、信号电路1222与接口板模块124中的串行数字量接口 1242、模拟量输入接口1243、开关量输入接口1244和开关量输出接口1245连接，其将用于数据采集及控制的串行口、模拟量输入、开关量输入和开关量输出通道引出至接口板模块供用户接线和使用，所述通信接口1229与电源电路1221、信号电路1222连接，其包括 RJ45接口、SMA天线接口和SIM卡接口，所述数据接口122A与电源电路1221、信号电路 1222连接，其包括SD卡接口、USB存储设备接口，所述接口板模块包括电源接口、串行数字量接口、模拟量输入接口、开关量输入接口和开关量输出接口；其中，油烟探头连接至串行数字量接口或模拟量输入接口；风机、净化器连接至开关量输入接口；开关量输出接口连接需要控制的其他设备，所述电源接口包括电源输入接口和电源输出接口，所述电源输入接口与供电单元连接，采用插拔式接线端子，所述电源输出接口实现了对外部下位机或其他低功率设备供电，采用免螺丝接线端子，所述串行数字量接口、模拟量输入接口和开关量输入接口均采用免螺丝接线端子。

参见图9-1—9-3，所述免螺丝接线端子包括壳体A、插线孔B、弹簧片C、按压卡扣D和焊针E，壳体A采用PA66塑料，接线孔B位于按压卡扣D旁；弹簧片C采用金属材质，其形状为弧形，上端卡在按压卡扣C中，紧贴接线孔B将其覆盖，下端连接至焊针E，相邻端子的焊针错位排列。所述串行数字量接口、模拟量输入接口和开关量输入接口均采用免螺丝接线端子。所述开关量输出接口包括继电器和接线端子，每一路开关量输出接口包括一组共两个继电器，一个用于开启操作，一个用于关闭操作。所述接线端子采用免螺丝接线端子。本方案中所述接口单元除电源输入接口之外全部采用免螺丝接线端子。其主体采用塑料件(通常采用PA66塑料)，抗冲击性好，具备较高强度，绝缘性好。其外部设计了一个弹簧片按压卡扣和插线孔。其内部设计了一个回字形金属弹簧片，金属弹簧片上端紧紧覆盖住插线孔，下端连接至底部的焊针。通过按压弹簧片卡扣，使接线孔与弹簧片间产生空隙，导线由插线孔插入该空隙中，松开弹簧片卡扣后，借助弹簧片的弹力将导线卡在插线孔和弹簧片中，起到固定和导线连通的作用；所述免螺丝接线端子多个相邻的端子的焊针错位排列，以确保足够的间距，避免由于大电压或电流而导致击穿短路。所述免螺丝接线端子的优点在于安装及维护人员可实现免工具操作，同时每个接线端子内部绝缘，不会出现线路误短接的情况，提供易用性的同时也增强了安全性。

参见图10，所述油烟探头包括防水接头20、固定底座29、主体外壳23、采集电路板24、电路板隔板25、传感器电路板26、中间固定外壳27以及进气外壳28，所述固定底座、主体外壳、电路板隔板、中间固定外壳和进气外壳采用不锈钢金属材质，防腐防锈、寿命长强度高、易于清洗维护。所述固定底座29采用圆形法兰盘，所述主体外壳23、中间固定外壳27和进气外壳28采用圆柱形空腔结构；所述电路板隔板采用圆形金属片结构；所述防水接头与主体外壳底部采用螺纹连接，采集电路板所连接的导线从防水接头中穿出，防水接头有效防止外部液体进入主体外壳中，所述固定底座设有4个螺丝开孔，可通过螺丝螺帽固定于烟道上。其与主体外壳采用螺纹连接。所述主体外壳与中间固定外壳采用螺纹连接，主体外壳外螺纹底部安装一个密封垫圈A，用以保证螺纹安装的密封性，防止液体进入主体外壳中，所述采集电路板安装于主体外壳中，其底部靠近主体外壳与固定底座处有一圆形采集底座，底座直径等于或略大于采集电路板宽度；采集电路板与该固定底座垂直连接，以保证采集电路板安装在主体外壳中时不会与金属内壁接触，所述采集电路板略长于主体外壳。所述采集电路板与所述传感器电路板采用接插件连接，其中采集电路板上设有接插件底座，传感器电路板设有插针，所述电路板隔板外径与主体外壳外螺纹内径一致，其与主体外壳接触位置安装一个密封垫圈B，一方面增强密封性，一方面减少震动对连接处的影响。所述电路板隔板中间设有一矩形开孔，矩形开孔尺寸与采集电路板接插件底座一致。当所述电路板隔板安装到位时，所述采集电路板顶部的接插件底座刚好卡在矩形开孔处。所述电路板隔板靠近中间固定外壳一端安装一组弹簧固定装置，该装置包括两个固定在电路板隔板上的金属弹簧卡扣、一段螺旋弹簧和弹簧绝缘保护套，该装置用于固定传感器电路板，防止在强烈震动环境下，接插件由于疲劳而导致连接松动或者脱落。所述传感器电路板顶部中间设有一凹槽，所述电路板隔板中的固定弹簧卡在该凹槽中，用于弹簧位置的固定，所述中间固定外壳底部内径采用与主体外壳顶部外螺纹对应的内螺纹，两者通过螺纹连接，并将电路板隔板固定在主体外壳外螺纹顶部，所述中间外壳顶部采用外螺纹，其与进气外壳底部内螺纹对应，两者通过螺纹连接，所述传感器电路板中用于采集和分析气体的传感器部分刚好位于进气外壳的进气孔处。所述进气外壳设有4个进气孔，该进气孔安装有过滤装置，该过滤装置是滤网、滤纸、滤膜、滤芯、滤布、滤筒中的一种。

参见图2，所述油烟探头包括采集板单元21和传感器板单元22，所述采集板单元与传感器单元连接，接口采用接插件形式连接，所述采集板单元实时采集传感器板单元中的各传感器数据，并进行分析和存储，所述采集板单元包括MCU211、存储器212、供电模块 213和数据通信接口214，所述MCU负责数据采集和处理，所述存储器与MCU连接，其提供参数和采集数据的存储，所述供电模块与MCU连接，其提供采集板单元和传感器板单元工作所必须的电源，所述供电模块针对安装现场长距离线缆传输的线路损耗造成的电压衰减问题，采用了大电流微功率同步降压-升压型DC-DC转换器。参见图11，该转换器工作电路采用了高效低噪声电源，通过专有的拓扑结构对输出开关的正确调相使得输入电压能够高于、低于、或等于输出电压。VC引脚上的误差放大器输出电压决定了开关的输出占空比。该转换器内部根据检测将工作模式分为3个工作区：(1)当POW_IN接近输出(5V0) 时则到达降压/升压区(2)当POW_IN大于5V0时进入降压区(3)当POW_IN小于5V0 时进入升压区。该转换器可在上述三个区间自动切换模式。该转换器采用电压模式PWM控制输出。控制至输出增益随工作区(降压、升压、降压/升压)的改变而改变，达到稳定输出目的,从而有效的将过低或过高的供电电压保持在油烟探头能够正常工作的电压范围内。所述数据通信接口214与MCU连接，其采用串行口(RS-232、RS-485)或模拟量接口，将采集到的各传感器数据传输至监控主机，所述传感器板单元包括油烟浓度传感器221、温度传感器222、湿度传感器223和压力传感器224，能够实时采集油烟探头工作环境中的油烟浓度、环境温湿度和大气压力。

参见图3，所述饮食业油烟在线监控仪内设置有一套嵌入式软件，实现了油烟浓度及工况数据采集、分析和统计、上位机数据传输及远程控制以及用户及维护人员现场免电脑免工具安装、配置、诊断和调试，所述嵌入式软件包括操作系统和系统软件，其中所述操作系统负责硬件的驱动、运行和控制，为硬件提供运行环境，所述系统软件运行于操作系统中，操作系统为其提供运行环境，所述操作系统包括系统内核Kernel、设备驱动程序、网络通信协议栈、图形环境运行库和文件系统rootfs；所述系统内核Kernel、设备驱动程序、网络通信协议栈、图形环境运行库和文件系统rootfs安装于主机单元中核心板模块的存储器(Nand Flash或eMMC)中，其共同为硬件设备/接口提供运行环境，同时为上层系统软件及应用软件提供软件接口；所述图形环境运行库采用X Window或FrameBuffer 底层图形库配合Qt、GTK+或wxWidgets图形用户界面运行库的方案；所述系统软件包括人机界面模块、采集模块、通讯模块、看门狗模块和数据库系统，所述人机界面模块、采集模块和通讯模块与数据库系统交互，进行数据的读取和写入，所述人机界面模块、采集模块和通讯模块按照规定的周期与看门狗模块进行交互，当看门狗模块检测到上述采集模块、人机界面模块和通讯模块中的一个或多个模块在一定时间内未进行交互，则复位该模块，使其恢复工作，若多次复位模块仍然无法使其正常工作，看门狗模块则断电复位油烟在线监控仪，以确保各项功能能够连续正常工作，所述人机界面模块、采集模块和通讯模块之间通过共享内存、消息队列的方式进行数据共享和指令传递。

参见图4，所述人机界面模块包括主页、数据查询、日志查询、系统配置、系统信息和系统功能子模块，所述主页子模块实现实时数据及曲线图的实时刷新和显示，其显示内容包括监测时间、油烟浓度、环境温度、环境湿度、环境大气压力、风机运行状态、净化器运行状态和风机净化器联动运行率，所述数据查询子模块实现实时数据、分钟数据、小时数据和日数据的查询和显示，其显示内容包括因子名称、统计时间、统计时间段内因子的排放量、最大值、平均值和最小值，显示方式为表格显示和曲线图显示两种方式，所述日志查询子模块实现系统运行日志和上位机远程控制日志的查询和显示，所述系统配置子模块包括网络配置、上位机设置、MN设置、油烟探头设置和风机净化器设置子功能，所述网络配置包括通讯方式配置、中心地址配置和本机以太网配置，所述通讯方式配置支持无线通信网方式、以太网方式和无线通信网及以太网同时工作三种模式，所述中心地址配置支持4路以上上位机通信地址配置，每一路中心地址包括中心地址IP或域名、通信端口，所述本机以太网配置用于设置本机以太网通信的IP地址、子网掩码、网关和DNS，所述上位机设置用于设置与上位机通信传输有关的参数，其包括但不限于《污染源在线自动监控 (监测)系统数据传输标准》(HJ/T 212-2005)中涉及的与通信传输有关的参数。其涉及的参数包括但不限于：系统编码(ST)、实时数据上报间隔、分钟数据上报间隔、传输超时时间、传输重发次数、采集周期、污染处理设施启用开关、实时数据发送启用开关、分钟数据发送启用开关、小时数据发送启用开关、日数据发送启用开关、自动补传功能启用开关、网络校时启用开关、心跳包间隔。所述上位机设置为满足不同用户的定制化需求，可选择不同的上位机通信协议格式，以兼容不同的上位机传输协议，适用性更广泛。所述 MN设置中的MN为污染源自动监控系统中，对某一个排放口所设定的全国唯一编号。本方案中的嵌入式软件支持一台油烟在线监控仪同时支持多个MN的功能，可将一台真实的油烟在线监控仪虚拟为若干个符合《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》(HJ/T 212-2005)的虚拟油烟在线监控仪，在一定的使用场合下可以节约用户建设和投资成本。所述油烟探头设置用于配置油烟探头所连接的接口的属性和有关参数，包括但不限于串行口波特率、数据位、停止位和校验位，油烟探头启用开关、烟道风速、烟道截面积。所述油烟探头所连接的接口包括串行数字量接口、模拟量输入接口。其中串行数字量支持 RS-232及RS-485两种接口，模拟量输入支持4～20mA、0～20mA和0～5V三种方式。所述风机净化器设置用于配置风机和净化器所连接的接口的属性和有关参数，包括但不限于开关量输入阈值、风机净化器启用开关。所述油烟探头设置和风机净化器设置需要与MN设置中的MN编号相对应，也就是说每一个下位机必须有一个对应的MN编号。所述系统信息包括网络信息、本机信息和运行信息，其中网络信息包括但不限于无线通信网络信息、以太网信息以及中心地址在线情况；本机信息包括但不限于设备型号、设备出厂编号、硬件编号、软件版本号；运行信息包括但不限于电池电量信息、存储空间使用情况、开机时间、系统运行状态和软件运行状态，所述系统功能包括功能调试、程序升级、数据导出和系统还原。所述功能调试包括无线通信网络信号强度调试、串行数字量功能调试、模拟量输入功能调试、开关量输入功能调试、开关量输出功能调试和看门狗模块功能调试。所述无线通信网络信号强度调试通过无线通信模块用于执行AT指令的串行口下发查询指令，实时查询并刷新显示无线通信网络信号强度，用户可根据实际情况调整无线通信网络天线的摆放位置，以达到最佳的网络通信环境。所述串行数字量功能调试是一个串行口调试工具，针对每一路串行数字量接口，用户可以设置波特率、数据位、停止位和校验位，将输入的数据包发送至对端设备，并将对端设备回复的数据包显示出来，以便对串行数字量下位机的通信传输协议进行对接和调试。所述模拟量输入功能调试实时读取并刷新显示每一路模拟量输入接口的测量值，并可以对已配置和连接下位机的接口进行模拟量的校零和校满的操作。所述开关量输入功能调试实时读取并刷新显示每一路开关量输入接口的测量值，并根据配置的阈值进行开关状态的判断。所述开关量输出功能调试中用户可以对任意一路开关量输出接口下发开启或关闭操作指令，通过开关量输出接口的一组继电器，实现对下位机的开启或关闭操作。所述看门狗模块功能调试通过模拟其他软件模块与看门狗模块的交互流程，测试其模块复位及断电复位功能，以验证看门狗模块功能的完好性。所述程序升级通过USB存储介质，将其中存储的系统软件更新至油烟在线监控仪中。其具有程序版本判断和程序合法性判断，支持降级升级。同时，用户也可以通过无线通信网络或以太网远程进行程序升级，节约人力，提高运维效率。所述数据导出将油烟在线监控仪内部存储的数据导出至USB存储介质中，用户可以灵活选择导出数据的时间段，导出格式支持Excel 或数据库。数据导出后，用户可以使用Excel查看软件或配套专用软件进行数据的查看、打印。所述系统还原可以将油烟在线监控仪还原至出厂状态，清除并重置所有配置，清空数据库。

所述采集模块通过串行数字量接口、模拟量输入接口和开关量输入接口采集监测数据，包括但不限于油烟浓度、环境温度、环境湿度、大气压力和风机净化器工作状态，并通过合法的计算后将其存储于数据库中。数据采集过程可以是逐个接口采集，也可以是多个接口同时采集。所述采集模块通过不断采集实时监测数据，按照一定的统计周期统计分钟、小时和日数据。同时其接收并执行来自通讯模块的远程控制指令，执行完成后将执行结果发送至通讯模块。

参见图5，所述采集模块软件工作流程如下：

(1)软件启动时首先进行初始化，设定软件参数、加载配置文件，完成后进入下一流程。

(2)检查远程指令队列中是否存在未处理的指令，如存在则执行指令，指令执行完成后将执行结果发送至通讯模块，然后进入下一流程；如不存在未执行的指令，直接进入下一流程。

(3)检查是否到达数据采集周期，如已到达则通过采集串行数字量接口、模拟量输入接口和开关量输入接口进行数据的采集，数据采集完成后进行数据的存储和计算，进入下一流程；如未到达数据采集周期，直接进入下一流程。

(4)检查是否到达分钟数据计算周期，如已到达则进行分钟数据的计算，计算完成后存储计算结果，进入下一流程；如未到达分钟数据计算周期，直接进入下一流程。

(5)检查是否到达小时数据计算周期，如已到达则进行小时数据的计算，计算完成后存储计算结果，进入下一流程；如未到达小时数据计算周期，直接进入下一流程。

(6)检查是否到达日数据计算周期，如已到达则进行日数据的计算，计算完成后存储计算结果，进入下一流程；如未到达日数据计算周期，直接进入下一流程。

(7)检查是否收到软件退出指令，如收到则结束运行，退出软件；如未收到退出指令，返回流程(2)继续执行。

所述通讯模块通过读取数据库系统中存储的监测数据，包括但不限于油烟浓度、环境温度、环境湿度、大气压力和风机净化器工作状态，经过上位机协议封装后将数据包由无线通信网或以太网发送至远程数据中心。同时所述通讯模块接收来自远程数据中心的控制指令，通过执行或转发执行的方式处理控制指令，并将执行结果发送至远程数据中心。

参见图6，所述通讯模块软件工作流程如下：

(1)软件启动时首先进行初始化，设定软件参数、加载配置文件，完成后进入下一流程。

(2)检查指令执行结果队列中是否存在未发送的执行结果，如存在则发送指令执行结果至远程服务器；如不存在未发送的执行结果，直接进入下一流程。

(3)检查远程指令队列中是否存在未处理的指令，如存在则未处理的指令，首先判断该指令是否通讯模块可执行的指令，如该指令是通讯模块可执行的指令，则执行指令，执行完成后发送指令执行结果至远程服务器，然后进入下一流程；如该指令不是通讯模块可执行指令，则将该指令转发至其他模块，由其他模块执行，转发完成后进入下一流程。

(4)检查是否存在待发送实时数据，如存在则提取数据、协议封装后发送至远程服务器，发送完成后进入下一流程；如不存在待发送实时数据，直接进入下一流程。

(5)检查是否存在待发送分钟数据，如存在则提取数据、协议封装后发送至远程服务器，发送完成后进入下一流程；如不存在待发送分钟数据，直接进入下一流程。

(6)检查是否存在待发送小时数据，如存在则提取数据、协议封装后发送至远程服务器，发送完成后进入下一流程；如不存在待发送小时数据，直接进入下一流程。

(7)检查是否存在待发送日数据，如存在则提取数据、协议封装后发送至远程服务器，发送完成后进入下一流程；如不存在待发送日数据，直接进入下一流程。

(8)检查是否收到软件退出指令，如收到则结束运行，退出软件；如未收到退出指令，返回流程(2)继续执行。

所述看门狗模块通过不断的检测人机界面模块、采集模块和通讯模块的是否按照规定的周期与其进行交互。当人机界面模块、采集模块和通讯模块中的一个或多个模块在一定时间内未与看门狗模块进行交互，则复位该模块；当多次复位模块仍然无法正常工作时，看门狗模块通过断电复位的方式进行设备整机的软硬件复位。

参见图7，所述看门狗模块软件工作流程如下：

(1)软件启动时首先进行初始化，设定软件参数、清零计数器，完成后进入下一流程。

(2)检查人机界面软件交互在规定时间内是否正常，若不正常则检查连续复位计数器是否超过上限，若计数器超过上限则断电重启设备，否则复位人机界面软件，同时使计数器加一；若人机界面软件交互正常，直接进入下一流程。

(3)检查采集模块软件交互在规定时间内是否正常，若不正常则检查连续复位计数器是否超过上限，若计数器超过上限则断电重启设备，否则复位采集模块软件，同时使计数器加一；若采集模块软件交互正常，直接进入下一流程。

(4)检查通讯模块软件交互在规定时间内是否正常，若不正常则检查连续复位计数器是否超过上限，若计数器超过上限则断电重启设备，否则复位通讯模块软件，同时使计数器加一；若通讯模块软件交互正常，直接进入下一流程。

(5)检查是否收到软件退出指令，如收到则结束运行，退出软件；如未收到退出指令，返回流程(2)继续执行。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本实用新型权利要求所保护的范围。

Claims (8)

1.一种饮食业油烟在线监控仪，其特征在于，所述监控仪包括监控主机、油烟探头以及工况传感器，所述监控主机与油烟探头采用串行口或模拟量接口连接，一台监控主机连接多台油烟探头；所述工况传感器用于检测风机、净化器设备的运行状态，监控主机通过开关量输入接口采集工况传感器转换信号，用以检测风机、净化器设备的运行状态。

2.根据权利要求1所述的饮食业油烟在线监控仪，其特征在于，所述监控主机包括触摸显示单元、主机单元和供电单元，所述触摸显示单元与主机单元采用排线连接，接口处采用牛角插座连接；所述供电单元与主机单元连接，接口处采用插拔式接线端子连接，其为主机单元提供工作所必须的电源；所述供电单元通过主机单元为触摸显示单元提供工作所必须的电源。

3.根据权利要求2所述的饮食业油烟在线监控仪，其特征在于，所述触摸显示单元包括触摸屏、液晶屏和液晶屏驱动板，所述触摸屏采用电阻式或电容式触摸屏，其覆盖在液晶屏之上，提供触摸点击功能，所述液晶屏和液晶屏驱动板连接，提供人机界面显示功能，所述触摸显示单元需要配合人机界面软件方发挥作用；所述供电单元包括电源模块和电池模块，所述电源模块采用开关电源，所述电池模块采用铅酸蓄电池或锂离子电池，电源模块与电池模块采用在线式供电方式与接口单元连接，为主机单元提供工作所需的供电，所述电源模块与电池模块连接，为电池模块进行充电。

4.根据权利要求2所述的饮食业油烟在线监控仪，其特征在于，所述主机单元包括核心板模块、主板模块、无线通信板模块和接口板模块，所述核心板模块与主板模块连接，接口处采用接插件或PCB直接焊接的方式连接，将核心板模块中的ARM处理器的所有接口引脚引出至主板模块以供使用，所述无线通信板模块与主板模块连接，接口处采用Mini PCIe标准接口，所述接口板模块与主板模块连接，接口处采用接插件方式连接，其将主板模块中的采集接口引出至接线端子，供用户连接下位机使用，所述核心板模块包括ARM处理器、RAM内存、存储器和RTC，所述RAM内存与ARM处理器连接，为处理器提供运行内存，所述存储器与ARM处理器连接，采用掉电非易失的Nand Flash、Nor Flash或eMMC中的一种或多种，提供操作系统、软件及用户数据的存储空间，所述RTC是ARM处理器内部集成的RTC或外挂RTC芯片，所述主板模块包括电源电路、信号电路、看门狗电路、采集MCU、以太网芯片、无线通信控制电路、RTC备份电池、采集接口、通信接口和数据接口，所述看门狗电路与电源电路、信号电路连接，当检测到核心板模块出现死机时，自动对核心板模块进行断电复位，所述采集MCU与电源电路、信号电路连接，其集成多路模拟量输入、开关量输入和开关量输出通道，实现模拟量输入、开关量输入的采集功能，以及开关量输出的控制功能，所述采集MCU通过串行口，实现数字量信号的采集，所述串行口是核心板模块中的ARM处理器内部集成的串行口，或是通过I2C、SPI、USB总线经扩展芯片所扩展出的串行口，所述以太网芯片与电源电路、信号电路连接，提供以太网访问功能，所述无线通信控制电路与电源电路、信号电路连接，实现了对无线通信工作模式的切换控制。

5.根据权利要求4所述的饮食业油烟在线监控仪，其特征在于，所述采集接口通过电源电路、信号电路与接口板模块中的串行数字量接口、模拟量输入接口、开关量输入接口和开关量输出接口连接，其将用于数据采集及控制的串行口、模拟量输入、开关量输入和开关量输出通道引出至接口板模块供用户接线和使用，所述通信接口与电源电路、信号电路连接，其包括RJ45接口、SMA天线接口和SIM卡接口，所述数据接口与电源电路、信号电路连接，其包括SD卡接口、USB存储设备接口，所述接口板模块包括电源接口、串行数字量接口、模拟量输入接口、开关量输入接口和开关量输出接口；其中，油烟探头连接至串行数字量接口或模拟量输入接口；风机、净化器连接至开关量输入接口；开关量输出接口连接需要控制的其他设备，所述电源接口包括电源输入接口和电源输出接口，所述电源输入接口与供电单元连接，采用插拔式接线端子，所述电源输出接口实现了对外部下位机或其他低功率设备供电，采用免螺丝接线端子，所述串行数字量接口、模拟量输入接口和开关量输入接口均采用免螺丝接线端子。

6.根据权利要求5所述的饮食业油烟在线监控仪，其特征在于，所述免螺丝接线端子包括壳体、插线孔、弹簧片、按压卡扣和焊针，壳体采用PA66塑料，接线孔位于按压卡扣旁；弹簧片采用金属材质，其形状为弧形，上端卡在按压卡扣中，紧贴接线孔将其覆盖，下端连接至焊针，相邻端子的焊针错位排列。

7.根据权利要求4所述的饮食业油烟在线监控仪，其特征在于，所述油烟探头包括防水接头、固定底座、主体外壳、采集电路板、电路板隔板、传感器电路板、中间固定外壳以及进气外壳，所述固定底座采用圆形法兰盘，所述主体外壳、中间固定外壳和进气外壳采用圆柱形空腔结构；所述电路板隔板采用圆形金属片结构；所述防水接头与主体外壳底部采用螺纹连接，采集电路板所连接的导线从防水接头中穿出，防水接头有效防止外部液体进入主体外壳中，

所述主体外壳与中间固定外壳采用螺纹连接，主体外壳外螺纹底部安装一个密封垫圈A，用以保证螺纹安装的密封性，防止液体进入主体外壳中，所述采集电路板安装于主体外壳中，其底部靠近主体外壳与固定底座处有一圆形固定底座，底座直径等于或略大于采集电路板宽度；采集电路板与该固定底座垂直连接，所述采集电路板略长于主体外壳；所述采集电路板与所述传感器电路板采用接插件连接，其中采集电路板上设有接插件底座，传感器电路板设有插针，所述电路板隔板外径与主体外壳外螺纹内径一致，其与主体外壳接触位置安装一个密封垫圈B，所述电路板隔板中间设有一矩形开孔，矩形开孔尺寸与采集电路板接插件底座一致；所述电路板隔板靠近中间固定外壳一端安装一组弹簧固定装置，该装置包括两个固定在电路板隔板上的金属弹簧卡扣、螺旋弹簧和弹簧绝缘保护套，所述传感器电路板顶部中间设有一凹槽，所述电路板隔板中的固定弹簧卡在该凹槽中，用于弹簧位置的固定，所述中间固定外壳底部内径采用与主体外壳顶部外螺纹对应的内螺纹，两者通过螺纹连接，并将电路板隔板固定在主体外壳外螺纹顶部，所述中间外壳顶部采用外螺纹，其与进气外壳底部内螺纹对应，两者通过螺纹连接，所述传感器电路板中用于采集和分析气体的传感器部分刚好位于进气外壳的进气孔处；所述进气外壳设有4个进气孔，该进气孔安装有过滤装置，该过滤装置是滤网、滤纸、滤膜、滤芯、滤布、滤筒中的一种。

8.根据权利要求4所述的饮食业油烟在线监控仪，其特征在于，所述油烟探头包括采集板单元和传感器板单元，所述采集板单元与传感器单元连接，接口采用接插件形式连接，所述采集板单元实时采集传感器板单元中各传感器的数据，并进行分析和存储，所述采集板单元包括MCU、存储器、供电模块和数据通信接口，所述MCU负责数据采集和处理，所述存储器与MCU连接，其提供参数和采集数据的存储，所述供电模块与MCU连接，其提供采集板单元和传感器板单元工作所必须的电源，所述数据通信接口与MCU连接，其采用串行口或模拟量接口，将采集到的各传感器数据传输至监控主机，所述传感器板单元包括油烟浓度传感器、温度传感器、湿度传感器和压力传感器，能够实时采集油烟探头工作环境中的油烟浓度、环境温湿度和大气压力。