TWM573051U - Catering environment monitoring system - Google Patents

Abstract

本創作涉及一種餐飲環境監測系統，包括至少一環境檢測終端以及一遠端監控平台，該環境檢測終端包含一煙氣檢測模組、一資料儲存模組、一資料分析模組與一運算處理模組；煙氣檢測模組設置於鄰近餐館油煙排放口的位置，以檢測該位置之空氣品質並取得一第一原始資料；資料儲存模組用以儲存該第一原始資料；資料分析模組用以分析該第一原始資料以取得一分析結果並將該分析結果回傳至資料儲存模組進行儲存；運算處理模組對該第一原始資料進行運算以產生一空氣情報資料；該遠端監控平台以無線網路連接運算處理模組以取得該空氣情報資料並對其進行資料處理而產生一環境檢測資訊，用以提供至少一用戶取得該環境檢測資訊；其中該遠端監控平台根據從該用戶接收的一操作指令，來決定自資料儲存模組取得該第一原始資料。藉此，可即時監測各餐飲企業的油煙淨化設施工作狀況、 油煙排放濃度等資料，以提供多個用戶通過電子通訊裝置即時掌握所屬餐館的油煙排放狀況。

Description

餐飲環境監測系統

本創作整體涉及一種環境檢測技術領域，特別是一種基於互聯網以即時檢測餐飲環境中的空氣品質，並提供用戶取得各項環境檢測數值的餐飲環境監測系統。

從2012年PM2.5納入空氣品質監測檢測標準以來，空氣品質進入了一個視覺化的時代現在人們幾乎“談PM2.5色變”，但殊不知PM2.5一個重要排放源就在我們身邊，即餐飲油煙。餐飲油煙廢氣和工業廢氣、機動車尾氣被視為城市的三大“污染殺手”，經專家研究，食物烹飪、加工過程中揮發的油脂、有機質及其加熱分解或裂解產物，統稱為油煙。它所形成的氣溶膠粒子具有粒徑細微、粘附性強，且具有疏水性等特點，在空氣中飄浮時間長，吸入人體，對呼吸系統有一定的傷害，並可能誘發多種疾病。根據形態不同，液態和固態顆粒物的混合體稱為油霧，粒徑在0.010～10μm之間；氣態部分則作為揮發性有機物(VOCs)排放。在餐飲油煙中，可檢測出的VOCs達300多種。餐飲油煙多屬於低空排放，對PM2.5等大氣顆粒物的貢獻頗多，油霧排出後可直接形PM2.5，而VOCs通過在空氣中的化學反應，也可以形成PM2.5。

近年來，餐飲業油煙排放問題，已直接或間接地成為影響居民健康的隱型殺手，同時，也影響了城市區域局部環境品質和環境市容景觀。有關統計資料顯示，餐飲業油煙污染投訴在某些經濟發達地區已成為繼雜訊之後的第二大投訴熱點。根據環保署會來預告提出「餐飲業空氣汙染物防治設置管理辦法」草案，要求資本額10萬元以下且營業面積達100平方公尺以上的餐飲業者，必須裝設集氣設施、排氣管線等設施，否則將處以最重可達100萬元之罰鍰，而餐飲攤販的烹煮油煙最多，占了空氣汙染整體比例接近40%；餐飲業者最常造成的環境污染主要包含空氣汙染以及水汙染，而空氣汙染物相較於水汙染更不受空間限制，在管控上更不容易所造成對人體的危害也較大。

是以，如何改善上述的問題，申請人有鑑於習知技術中所產生之缺失，經過悉心試驗與研究，並一本鍥而不捨之精神，終構思出本創作以解決習知技藝的缺點。

有鑑於習知技藝之問題，本創作提供一種餐飲環境監測系統，藉由環境檢測終端可即時監測各餐飲企業的油煙淨化設施工作狀況、 油煙排放濃度等資料，並由監控平台即時對各項環境資料處理以提供給用戶，藉以使多個用戶通過電子通訊裝置即時掌握所屬餐館的油煙排放狀況。

為達到本創作之一目的，本創作提出一種餐飲環境監測系統，其包括至少一環境檢測終端以及一遠端監控平台，該環境檢測終端包含一煙氣檢測模組、一資料儲存模組、一資料分析模組與一運算處理模組；煙氣檢測模組設置於鄰近餐館油煙排放口的位置，以檢測該位置之空氣品質並取得一第一原始資料；資料儲存模組連接該煙氣檢測模組以儲存該第一原始資料；資料分析模組連接該資料儲存模組以分析該第一原始資料以取得一分析結果，並將該分析結果回傳至該資料儲存模組進行儲存；運算處理模組連接該資料儲存模組且對該第一原始資料進行運算以產生一空氣情報資料，該資料儲存模組、資料分析模組與該運算處理模組設於一相同或不相同的雲端伺服器中；該遠端監控平台以無線網路連接該雲端伺服器中的該運算處理模組，以取得該空氣情報資料並對其進行資料處理而產生一環境檢測資訊，用以提供至少一用戶取得該環境檢測資訊；其中該遠端監控平台根據從該用戶接收的一操作指令，來決定自該資料儲存模組取得該第一原始資料。

為達到本創作之另一目的，本創作提出一種餐飲環境監測系統，其包括至少一環境檢測終端以及一遠端監控平台，該環境檢測終端包含複數個煙氣檢測模組、一資料儲存模組、一資料分析模組與一運算處理模組；複數個煙氣檢測模組個別設置於鄰近餐館油煙排放口的複數個位置，以檢測該複數個位置之空氣品質並取得一第一原始資料至一第N原始資料，N為正整數且N≥2；資料儲存模組連接該煙氣檢測模組以儲存該第一原始資料至該第N原始資料；資料分析模組連接該資料儲存模組以分析該第一原始資料至該第N原始資料以取得一分析結果，並將該分析結果回傳至該資料儲存模組進行儲存；運算處理模組連接該資料儲存模組且對該第一原始資料至該第N原始資料進行運算以產生多筆空氣情報資料，該資料儲存模組、資料分析模組與該運算處理模組設於一相同或不相同的雲端伺服器中；遠端監控平台以無線網路連接該雲端伺服器中的該運算處理模組，以取得該些空氣情報資料並對其進行資料處理而產生一環境檢測資訊，並用以提供至少一用戶取得該環境檢測資訊；其中該遠端監控平台根據從該用戶接收的一操作指令，來決定自該資料儲存模組取得該第一原始資料至該第N原始資料中至少一者。

根據本創作一實施例，其中該煙氣檢測模組包含一感測元件、一原始資料儲存元件以及一無線通訊元件，該感測元件設置於鄰近餐館油煙排放口的位置以感測該位置之空氣品質，以產生該第一原始資料，該原始資料儲存元件連接該感測元件以儲存該第一原始資料，該無線通訊元件連接該原始資料儲存元件且以一無線網路連接該資料儲存模組。

根據本創作一實施例，其中各該煙氣檢測模組包含一感測元件、一原始資料儲存元件以及一無線通訊元件，該感測元件設置於鄰近餐館油煙排放口的位置以感測該位置之空氣品質，以產生該第一原始資料至該第N原始資料，該原始資料儲存元件連接該感測元件以儲存該第一原始資料至該第N原始資料，該無線通訊元件連接該原始資料儲存元件且以一無線網路連接該資料儲存模組。

根據本創作一實施例，其中該煙氣檢測模組以該煙氣檢測模組以一無線網路將該第一原始資料至第N原始資料上傳至該資料儲存模組，該資料儲存單元通過取得與其連接的該無線網路的所屬之IP位址，以辨識上傳的資料為該第一原始資料或該第N原始資料。

根據本創作一實施例，其中該無線網路的類型為WiFi、LORa射頻技術、或4G無線網路(TD-LTE 和 FDD-LTE)。

根據本創作一實施例，其中該感測元件具有可擴充性，且包含至少一環境感測器，該環境感測器為溫度感測器、濕度感測器及PM2.5感測器中之至少一者或以上的組合。

根據本創作一實施例，其中該遠端監控平台包含路由器、通過該路由器接入網路的雲端伺服器以及工作站，該工作站設有系統管理軟體，該系統管理軟體用以作為即時資料管理、資料查詢與統計、電子地圖、系統設置與管理之用。

根據本創作一實施例，其中該資料分析模組進行分析包含一第一預測性分析，該第一預測性分析係根據複數個該第一原始資料之間於不同時間點的變化情況，來分析該位置之空氣品質在不同時間點的情況以預測該位置未來的空氣品質變化。

根據本創作一實施例，其中該資料分析模組進行分析包含一第一預測性分析以及第二預測性分析，該第一預測性分析係根據複數個該第一原始資料之間於不同時間點的變化情況，來分析該位置之空氣品質在不同時間點的情況以預測該位置未來的空氣品質變化，該第二預測性分析係根據同一時間點取得的該第一原始資料至該第N原始資料來比較不同位置的空氣品質，以預測該第N位置之空氣品質的未來變化。

以下配合圖式及本創作之較佳實施例，進一步闡述本創作為達成欲定創作目的所採取得技術手段，有關本創作之詳細說明及技術內容，所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。在本創作下述的說明中，術語“上”、“下”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本創作簡化說明，而不是指示的文中各裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本創作的限制。

請參閱圖1所示，其分別繪製本創作之餐飲環境監測系統，該餐飲環境監測系統用以提供至少一用戶S取得環境檢測資訊，其包括複數個環境檢測終端10以及一遠端監控平台20，以構成一種分散式監控系統，各該環境檢測終端10通過無線通訊網路連接到遠端監控平台20，其中監測系統主要採用了智慧感測、無線通訊、嵌入式系統、地理資訊系統等先進技術，可對餐飲企業的油煙淨化設施運行狀況和排放油煙的濃度進行即時監控，透過複數個環境檢測終端10將環境檢測資訊以無線網路傳送至該遠端監控平台20，而各該用戶可通過該遠端監控平台所提供的應用程式取得環境檢測資訊。

該環境檢測終端10包含至少一煙氣檢測模組100、一資料儲存模組200、一資料分析模組300及一運算處理模組400。該煙氣檢測模組100設置於一第一位置，以取得關於該第一位置之空氣品質的一第一原始資料，該第一位置係為鄰近餐館油煙排放口的位置；若有2個以上之油煙排放口，該煙氣檢測模組100則設置於一第二位置、第三位置…、及第N位置，以取得關於該第二位置至第N位置之空氣品質的一第二至第N原始資料。前述該些第一至第N位置以及煙氣檢測模組的數量係取決於油煙排放口的位置配置以及數量；此外，該第一原始資料可包括關於該第一位置的PM2.5、溫度及濕度中之至少一者的資料，該第二至第N原始資料包括關於該第二至第N位置的PM2.5、溫度及濕度中之至少一者的資料，但不以此為限，本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解的是，該些原始資料所包括的資料種類可以依照實際需求進行調整。

該資料儲存模組200連接於各該煙氣檢測模組100，並儲存該些原始資料，該資料儲存模組200設置在一雲端伺服器(圖未示)中，以讓連接於該資料儲存模組200的其他模組，如上述該煙氣檢測模組100、該資料分析模組300及該運算處理模組400可以上傳或取用資料。補充說明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解，由於每一該煙氣檢測模組100係設置於餐廳實際不同位置，而該資料儲存模組200設置在該雲端伺服器中，因此，每一該煙氣檢測模組100與該資料儲存模組20的連接可運用無線通訊的方式。

該資料分析模組300連接於該資料儲存模組200，以自該資料儲存模組200取得該些不同位置的該原始資料，並整合分析該些該原始資料，該資料分析模組300分析各該原始資料後以取得一分析結果，該資料分析模組300可將該分析結果傳送至該資料儲存模組200以進行儲存，該資料分析模組300可設置於與該資料儲存模組30相同或不同的雲端伺服器中。

根據本創作一實施例，該資料分析模組300進行分析包括根據性質可包含一第一預測性分析或/及一第二預測性分析，其兩者主要根據資料量、資料速度等條件可為進行個別獨立的分析或大數據分析，其中該第一預測性分析根據複數個該第一原始資料之間的變化情況，來分析該第一位置之空氣品質在不同時間點的情況以預測未來的空氣品質變化(變好或變差)，而該第二預測性分析係根據同一時間點取得的該第一原始資料及第二原始資料或第N原始資料，來比較多個位置的空氣品質，且藉由該第一位置之PM2.5的變化量(例如變大)，來預測該第二位置或第N位置之空氣品質即將變差(考量到風向或擴散效應等)。

該運算處理模組400連接於該資料儲存模組200，該運算處理模組400自該資料儲存模組200取得各該第一至第N原始資料中之至少一者，並對取得之各該第一至第N原始資料之至少一者進行運算，以產生一空氣情報資料，並將該空氣情報資料提供給該遠端監控平台20，該運算處理模組400可設置於與該資料儲存模組200、該資料分析模組300相同或不同的雲端伺服器中。補充說明，若該資料分析模組300及該運算處理模組400係設置於與該資料儲存模組200不同的雲端伺服器中，則彼此連接的方式為通過無線通訊的方式。

根據本創作一實施例，該運算處理模組400進行運算係指將取得之各該第一至第N原始資料中之至少一者轉換為能夠提供給各該用戶S有用情報的運算處理過程；因此，該空氣情報資料的資料格式可取決於該用戶S所使用的電子通訊裝置，例如手機、平板或個人電腦等等…，例如，若該用戶S使用電子通訊裝置為手機，該運算模組50可對應調整該空氣情報資料的資料格式，使該空氣情報資料可以在手機上的應用程式被該用戶S讀取。

根據本創作一實施例，該運算處理模組400可依據從該用戶S接收的一操作指令，來決定自該資料儲存模組200取得該第一至該第N原始資料中之至少一者，例如，若該用戶S的操作指令為取得關於該第一位置之空氣品質的資料，則該運算處理模組400可自該資料儲存模組200取得該第一原始資料，又例如，若該用戶S的指令為取得關於多個位置之空氣品質的資料，則該運算處理模組400可自該資料儲存模組200取得對應各個位置之該些原始資料。

再請參閱圖2所示，其係繪製本創作之煙氣檢測模組的配置方塊圖。該煙氣檢測模組100可包括一感測元件110、一原始資料儲存元件120及一無線通訊元件130；該感測元件110該感測元件110具有可擴充性，並且可為至少一環境感測器所構成，用以偵測該第一….或第N位置之空氣品質，該環境感測器可為溫度感測器、濕度感測器及PM2.5感測器中之至少一者或以上的組合；使用者可以依照實際需要增減該感測元件110中的該環境感測器的數量及種類，以取得關於該第一….或第N位置之溫度、濕度及/或PM2.5的資料。該原始資料儲存元件120連接於該感測元件110以儲存該第一…或第N原始資料。

根據本創作一實施例，該原始資料儲存元件120可為揮發性記憶體(例如DRAM、SRAM)或非揮發性記憶體(例如ROM、快閃記憶體)，而該原始資料儲存元件120在該第一…或第N原始資料產生之後且在傳輸至該資料儲存模組200之前，先行儲存該第一…或第N原始資料。該無線通訊元件130連接於該原始資料儲存元件120，並透過無線網路傳輸該第一….或第N位置之溫度、濕度及/或PM2.5的資料，而無線網路的類型例如可為WiFi、LORa射頻技術、或4G無線網路(TD-LTE 和 FDD-LTE)等等。

承上所述，藉由無線網路可將該第一至第N原始資料上傳至設置在該雲端伺服器中的資料儲存模組200，例如：該第一原始資料儲存裝置12的上傳頻率可為每3分鐘一次，若當選用無線網路為具有休眠模式的無線網路(例如LoRa)時，該無線通訊元件130可間斷式的開啟，僅在每次上傳資料的前幾秒才開啟該無線通訊元件130，以節省電力。

根據本創作一實施例，該資料儲存模組200的內部可設置有辨識與其連接的無線網路之IP位址的一識別裝置(圖未示)，以根據該IP位址來確認與其通信者為何(例如設置在第一位置的煙氣檢測模組、或者設置在第N位置的煙氣檢測模組)，據此，可判讀得知正在上傳資料為該第一原始資料或該第N原始資料。

遠端監控平台20包括路由器、通過路由器接入網路的雲端伺服器以及工作站，而工作站設有系統管理軟體，系統管理軟體具有即時資料管理、資料查詢與統計、電子地圖、系統設置與管理等功能。遠端監控平台20主要對環境檢測終端10取得的各種資料進行儲存、分析、處理、展示等等以產生一環境檢測資訊。設置在各餐館的環境檢測終端10運行後，經由該煙氣檢測模組100收集排出油煙的各種空氣品質感測資訊，並通過互聯網的形式傳送至雲端伺服器，遠端監控平台20可通過雲伺服器獲取上述資料，而任一用戶透過應用程式的帳號登入，並經操作取得遠端監控平台20的資料處理後的該環境檢測資訊，即可了解所屬餐館的油煙排放是否正常，以達到監管餐館油煙排放的目的。

綜上所述，本創作之餐飲環境監測系統藉由該資料儲存單元來將該第一原始資料及該第二原始資料儲存在雲端；此外，藉由該資料分析單元來進行資料分析；再者，藉由該運算單元來產生該空氣情報資料上傳至監控平台以提供即時空氣品質資訊給用戶；藉此技術手段，有以下優點：

1.對餐飲企業的油煙淨化設施運行狀況和排放油煙的濃度進行即時監控，豐富環境監測手段，較好的解決城市環境中較為突出的餐飲業油煙污染問題。

2.環境檢測終端的各模組配置，具有低功耗、低成本、高性能、可擴展性強等特點；

3. 環境檢測終端可即時監測各餐飲企業的油煙淨化設施工作狀況、 油煙排放濃度等資料；

4.工作站安裝有系統管理軟體，它對即時採集、上傳至伺服器的各種資料進行分析、處理、展示等，具有即時資料管理、資料查詢與統計、電子地圖、系統設置與管理等功能。

惟以上所記載之具體實施例，僅係用於例釋本創作之特點及功效，而非用於限定本創作之可實施範疇，於未脫離本創作上揭之精神與技術範疇下，任何運用本創作所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下記載之申請專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧環境檢測終端

100‧‧‧煙氣檢測模組

110‧‧‧感測元件

120‧‧‧原始資料儲存元件

130‧‧‧無線通訊元件

200‧‧‧資料儲存模組

300‧‧‧資料分析模組

400‧‧‧運算處理模組

20‧‧‧遠端監控平台

S‧‧‧用戶

圖1係顯示本創作之餐飲環境監測系統架構示意圖。 圖2係顯示本創作之煙氣檢測模組的配置方塊圖。

Claims (10)

1. 一種餐飲環境監測系統，其包括： 至少一環境檢測終端，包含： 一煙氣檢測模組，設置於鄰近餐館油煙排放口的位置，以檢測該位置之空氣品質並取得一第一原始資料； 一資料儲存模組，連接該煙氣檢測模組以儲存該第一原始資料； 一資料分析模組，連接該資料儲存模組以分析該第一原始資料以取得一分析結果，並將該分析結果回傳至該資料儲存模組進行儲存； 一運算處理模組，連接該資料儲存模組且對該第一原始資料進行運算以產生一空氣情報資料，該資料儲存模組、資料分析模組與該運算處理模組設於一相同或不相同的雲端伺服器中；以及 一遠端監控平台，以無線網路連接該雲端伺服器中的該運算處理模組，以取得該空氣情報資料並對其進行資料處理而產生一環境檢測資訊，用以提供至少一用戶取得該環境檢測資訊； 其中該遠端監控平台根據從該用戶接收的一操作指令，來決定自該資料儲存模組取得該第一原始資料。
2. 一種餐飲環境監測系統，其包括： 至少一環境檢測終端，包含： 複數個煙氣檢測模組，個別設置於鄰近餐館油煙排放口的複數個位置，以檢測該複數個位置之空氣品質並取得一第一原始資料至一第N原始資料，N為正整數且N≥2； 一資料儲存模組，連接該些煙氣檢測模組以儲存該第一原始資料至該第N原始資料； 一資料分析模組，連接該資料儲存模組以分析該第一原始資料至該第N原始資料以取得一分析結果，並將該分析結果回傳至該資料儲存模組進行儲存； 一運算處理模組，連接該資料儲存模組且對該第一原始資料至該第N原始資料進行運算以產生多筆空氣情報資料，該資料儲存模組、資料分析模組與該運算處理模組設於一相同或不相同的雲端伺服器中；以及 一遠端監控平台，以無線網路連接該雲端伺服器中的該運算處理模組，以取得該些空氣情報資料並對其進行資料處理而產生一環境檢測資訊，並用以提供至少一用戶取得該環境檢測資訊； 其中該遠端監控平台根據從該用戶接收的一操作指令，來決定自該資料儲存模組取得該第一原始資料至該第N原始資料中之至少一者。
3. 如請求項1所記載之餐飲環境監測系統，其中該煙氣檢測模組包含一感測元件、一原始資料儲存元件以及一無線通訊元件，該感測元件設置於鄰近餐館油煙排放口的位置以感測該位置之空氣品質，以產生該第一原始資料，該原始資料儲存元件連接該感測元件以儲存該第一原始資料，該無線通訊元件連接該原始資料儲存元件且以一無線網路連接該資料儲存模組。
4. 如請求項2所記載之餐飲環境監測系統，其中各該煙氣檢測模組包含一感測元件、一原始資料儲存元件以及一無線通訊元件，該感測元件設置於鄰近餐館油煙排放口的位置以感測該位置之空氣品質，以產生該第一原始資料至該第N原始資料，該原始資料儲存元件連接該感測元件以儲存該第一原始資料至該第N原始資料，該無線通訊元件連接該原始資料儲存元件且以一無線網路連接該資料儲存模組。
5. 如請求項2所記載之餐飲環境監測系統，其中該煙氣檢測模組經由一無線網路將該第一原始資料至該第N原始資料上傳至該資料儲存模組，該資料儲存單元通過取得與其連接的該無線網路的所屬之IP位址，以辨識上傳的資料為該第一原始資料或該第N原始資料。
6. 如請求項5所記載之餐飲環境監測系統，其中該無線網路的類型為WiFi、LORa射頻技術、或4G無線網路(TD-LTE 和 FDD-LTE)。
7. 如請求項3或4所記載之餐飲環境監測系統，其中該感測元件具有可擴充性，且包含至少一環境感測器，該環境感測器為溫度感測器、濕度感測器及PM2.5感測器中之至少一者或以上的組合。
8. 如請求項1或2所記載之餐飲環境監測系統，其中該遠端監控平台包含路由器、通過該路由器接入網路的雲端伺服器以及工作站，該工作站設有系統管理軟體，該系統管理軟體用以作為即時資料管理、資料查詢與統計、電子地圖、系統設置與管理之用。
9. 如請求項1所記載之餐飲環境監測系統，其中該資料分析模組進行分析包含一第一預測性分析，該第一預測性分析係根據複數個該第一原始資料之間於不同時間點的變化情況，來分析該位置之空氣品質在不同時間點的情況以預測該位置未來的空氣品質變化。
10. 如請求項2所記載之餐飲環境監測系統，其中該資料分析模組進行分析包含一第一預測性分析以及第二預測性分析，該第一預測性分析係根據複數個該第一原始資料之間於不同時間點的變化情況，來分析該位置之空氣品質在不同時間點的情況以預測該位置未來的空氣品質變化，該第二預測性分析係根據同一時間點取得的該第一原始資料至該第N原始資料來比較不同位置的空氣品質，以預測該第N位置之空氣品質的未來變化。