CN113960258A - 一种油烟检测*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油烟检测***，包括控制主板、采集模块、显示面板和通信模块，所述采集模块、控制主板、通信模块均与所述控制主板连接；所述控制主板包括主控芯片U11，所述主控芯片U11连接有多个用于连接其他功能模块的主通讯器、多个用于测量电流和电压的电能计量IC组和电源电路模块，所述主通讯器分别连接所述采集模块、通信模块和控制主板。本发明所提供的技术方案采用的传感器测量精度高，高于现有的采用模拟量方法的测量精度，能够实时反应油烟的实际排放情况，直接监控油烟浓度颗粒物，非甲烷总烃的实时数据，为环保局提供了真实有效的油烟数据。
Description
技术领域
本发明属于油烟检测技术领域，具有涉及一种油烟检测***。
背景技术
为了对餐饮行业的油烟排放进行监管，国家出台了一些政策，法规和技术标准，根据这些法规和标准，这些年已经有一些方法在实际中得到了应用，如使用油烟净化***，以及对油烟净化***进行监控，为了能对油烟排放进行实时监控，需要安装数据采集和通讯装置。
现有的油烟在线监测***，由于受技术水平所限，只能简单的监控油烟净化***的各个设备的开停状态，一般是风机和净化器只要各设备正常开启就简单的认为油烟排放也是正常达标的，又或者监控油烟净化设备的运行功率和状态等，根据这些参数的变化以判别油烟净化设备的工作状态和洁净程度，从而估算设备需要清洗，以及油烟排放是否达标，实际上由于设备的运行与油烟浓度之间并没有直接的关系，所以从技术上来讲这些方法实际上用的都是设备监控的方法，既这些方法只能监控相关设备的运行状态，并不能得知油烟排放的实际情况，所以这样的***准确说应该只是油烟净化设备在线监控***，而不是油烟在线监控***这样的***也无法反应油烟的实际排放情况，并且现有的油烟检测***再无法良好的反应油烟的实际情况，并且灵敏度不高、供电效果不好。
发明内容
本发明针对上述问题提供一种直接监控油烟浓度颗粒物，非甲烷总烃的实时数据，为环保局提供了真实有效的油烟数据，并且供电性能稳定，从而真正达到油烟在线监控的目的。
其具体技术方案如下：
一种油烟检测***，包括控制主板、采集模块、显示面板和通信模块，所述采集模块、显示面板、通信模块均与所述控制主板连接；所述控制主板包括主控芯片U11，所述主控芯片U11连接有多个用于连接其他功能模块的主通讯器、多个用于测量电流和电压的电能计量IC组和电源电路模块，所述主通讯器分别连接所述采集模块、通信模块和显示面板，所述主控芯片U11上还连接有风机控制模块和净化器控制模块；所述电源电路模块包括电源输入端，所述电源输入端并联有第一输入电路、第二输入电路和第三输入电路，所述第一输入电路与所述电能计量IC组连接，为主控芯片U11供电，所述第二输入电路连接有4g通信模块，所述第三输入电路连接有气泵并为其供电，所述主控芯片U11上有反馈驱动电路，所述反馈驱动电路连接至所述第三输入电路并控制所述第三输入电路对气泵供电开关。
本发明的技术方案相对于现有技术的有益效果如下：
本方案的油烟排放检测仪能得知油烟排放的实际情况，能够实时反应油烟的实际排放情况，将传感器安装在排放口，能实时反应现场油烟浓度信息，处理器快速采集信息后计算出浓度数据通过通讯口传递出去，整个过程在1秒内完成，检测、采样运行速度快；
本方案的检测装置采用的高精度的传感器，配合单片机软件标定算法，实现采集精度的线性校准和数字量化，实现高精度测量，远高于现有的采用模拟量方法的测量精度，直接监控油烟浓度颗粒物，非甲烷总烃的实时数据，为环保局提供了真实有效的油烟数据；并且油烟检测采用模拟传感器，内部采用软件标定算法以提高精度。
并且，油烟检测主动吸入的方式进行空气采集，相较于传统被动吸入不易堵塞，能够增加使用寿命，易于控制采集量、采集速度等，控制主板稳定性可靠性高，耐温、耐寒、耐高压，运行稳定，CPU优选为stc单片机，抗干扰能力强、存储空间大、供电性能稳定，运算速度快。
附图说明
图1为本发明的油烟检测***的整体结构示意图；
图2为本发明的油烟检测***的控制主板的电路结构示意图；
图3为本发明的油烟检测***的采集模块的电路结构示意图；
图4为本发明的油烟检测***的显示面板的电路结构示意图；
图5为本发明的油烟检测***的通信模块的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和以下实施例对本发明的油烟检测***进一步的详细说明。
实施例
参照图1和图2所示的油烟检测***，包括控制主板1、采集模块2、显示面板3和通信模块4，采集模块、显示面板、通信模块均与控制主板连接；控制主板包括主控芯片U11，主控芯片U11连接有多个用于连接其他功能模块的主通讯器11、多个用于测量电流和电压的电能计量IC组12和电源电路模块13，主通讯器11分别连接采集模块2、通信模块4和显示面板3，主控芯片U11上还连接有风机控制模块14和净化器控制模块15；电源电路模块13包括电源输入端130，电源输入端用于连接电源并向电路输入，电源输入端并联有第一输入电路131、第二输入电路132和第三输入电路133，第一输入电路131与电能计量IC组连接，为主控芯片U11供电，第二输入电路连接有4g通信模块16，第三输入电路连接有气泵5并为其供电，主控芯片U11上有反馈驱动电路，反馈驱动电路连接至第三输入电路并控制第三输入电路对气泵供电开关。
进一步结合图2所示，详细描述控制主板的内部电路结构，主控芯片U11连接有下载口CN23、模拟信号端口CN15、CN16和多个拓展端口，控制主板上还连接有风机控制端口CN10、和净化器远程端口CN7，两端口通过继电器和驱动电路连接至主控芯片U11，控制主板上还设有与主控芯片U11连接的功能选择开关、内置储存器、外置储存器、***时钟和4g通信模块。
主控芯片U11的主通讯器包括两组485通讯单元，每组485通讯单元均通过保护电路连接至至少两个的功能接口，电能计量IC组至少设有三组，每组电能计量IC相互并联并均与电源输入电路连接，电能计量IC通过保护电路连接有电流采集端口，电流采集端口连接有互感器。
主控芯片U11，通过三个引脚连接三个电能计量IC，电能计量IC设有接地引脚，一引脚连接有包括二极管和电阻的保护电路，保护电路连接至双触点下载口；主控芯片U11的多个引脚连接至两个485通信单元，任一485通信单元通过保护电路连接至接口的4个引脚接口，用于连接传感器和显示屏，另一组485通信单元通过保护电路连接至双引脚接口，用于连接双触点的通信模块和其他拓展模块；主控芯片U11通过多引脚连接4g通信模块，4g模块设有多个接地端和SIM卡连接引脚，4g通信模块还通过多个引脚与第二输入电路连接，为4g通信模块进行供电。
进一步结合图3所示，详细描述采集模块的内部电路结构，采集模块包括采集芯片U6，采集芯片U6通过连接有485通讯单元U12与控制主板的主通讯器连接，采集芯片U6连接有用于检测空气质量的激光空气质量检测模块U7、用于测量油烟浓度的油烟传感器U8和用于测量空气温湿度的温湿度传感器U9，采集芯片U6通过运算放大器U10和保护电路连接主通讯器，采集芯片U6还连接有下载口CN4。
采集芯片U6的一引脚连接运算放大器U10，运算放大器U10其他引脚接地，一接地引脚连接至激光空气质量检测模块U7，激光空气质量检测模块U7还与采集芯片U6的一引脚连接，运算放大器U10的接地引脚还连接至油烟传感器U8，采集芯片U6的一引脚直接连接温湿度传感器U9，下载口CN4为四触点接口，采集芯片U6与下载口CN4的三个引脚连接，下载口CN4的一个引脚接地；
采集芯片U6通过三引脚连接至485通讯单元U12的4个引脚，485通讯单元U12的两引脚接地，另外两引脚连接保护电路，保护电路连接有用于连接主通讯器的四触点接口。
进一步结合图4所示，详细描述显示面板的内部电路结构，显示面板包括面板芯片U3，面板芯片U3通过保护电路和485通讯单元U1与控制主板的主通讯器连接，面板芯片U3通过驱动电路连接有数码管显示31单元，面板芯片U3上还设有下载口CN2；
面板芯片U3设有多个接地引脚，两引脚连接有LED显示灯，面板芯片U3的三个引脚连接485通讯单元U1，485通讯单元U1连接有用于连接主通讯器的接口，面板芯片U3的三个引脚连接至数码管显示单元31，数码管显示单元31包括多组相连的显示数码管，面板芯片U3的两引脚连接四触点下载口CN2。
进一步结合图5所示，详细描述通信模块的电路结构，通信装置4用于与控制主板进行通信，通信模块包括通信芯片U20，通信芯片U20接入SIM卡芯片U19，通信芯片U20通过驱动器连接有运行灯41和拓展模块，通信芯片U20通过保护电路和485通讯单元U1与控制主板的主通讯器连接；通信模块上设有接口CN5，接口CN5连接有滤波单元，再经过变压器、整流桥和降压电路U17连接至通信芯片U20。
通信芯片U20的多个引脚直接连接SIM卡芯片U19，SIM卡芯片U19的一端接地，通信芯片U20的多个引脚连接至一个驱动器，另一驱动器与驱动器并联，驱动器连接有多个LED运行灯，通信芯片U20的三个引脚连接滤波单元组胡进而连接接口CN5。
电路采用分布式布局，按照功能模块化实现，采集模块可以布置在采集现场，实时采集油烟信息。而其他模块可以布置在便于操作和观测的操作现场。二者之间可以根据需要实现远距离传输，方便实际施工和应用。
并且***的模块化便于安装和后期维护，同时对需要多个分散检测部位的应用场景可以布置多个采集模块在不同的采集现场，而共用一套控制主板模块，简化了***构架，节约成本。
控制主板、采集模块、显示面板、通讯模块各自都有自己的核心处理器芯片。各个处理器芯片完成自身特定的功能，保证了采集运算、显示、传输的实时性。取代了现有技术中将上述功能集中到一个模块中，存在的处理器处理运算压力大，不利于模块化设计，也无法保证数据采集处理的实时性等问题。
本发明所提供的油烟排放检测仪能得知油烟排放的实际情况，能够实时反应油烟的实际排放情况，本方案的检测装置采用的传感器测量精度高，高于现有的采用模拟量方法的测量精度，直接监控油烟浓度颗粒物，非甲烷总烃的实时数据，为环保局提供了真实有效的油烟数据；控制主板稳定性可靠性高，耐温、耐寒、耐高压，运行稳定，CPU优选为stc单片机，抗干扰能力强、存储空间大、运算速度快；本油烟检测仪采用主动吸入的方式进行空气采集，相较于传统被动吸入不易堵塞，能够增加使用寿命，易于控制采集量、采集速度，供电性能稳定。
多个芯片的分布式构架，便于现场安装和后期维护，可根据实际应用场景动态配置采集模块的数量。各个模块之间采用国际上标准的Modbus通讯协议互联，兼容性好。
以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，基于本发明中的实施方式，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围，在不脱离本发明构思的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种油烟检测***，其特征在于：包括控制主板、采集模块、显示面板和通信模块，所述采集模块、显示面板、通信模块均与所述控制主板连接；
所述控制主板包括主控芯片U11，所述主控芯片U11连接有多个用于连接其他功能模块的主通讯器、多个用于测量电流和电压的电能计量IC组和电源电路模块，所述主通讯器分别连接所述采集模块、通信模块和显示面板，所述主控芯片U11上还连接有风机控制模块和净化器控制模块；
所述电源电路模块包括电源输入端，所述电源输入端并联有第一输入电路、第二输入电路和第三输入电路，所述第一输入电路与所述电能计量IC组连接，为主控芯片U11供电，所述第二输入电路连接有4g通信模块，所述第三输入电路连接有气泵并为其供电，所述主控芯片U11上有反馈驱动电路，所述反馈驱动电路连接至所述第三输入电路并控制所述第三输入电路对气泵供电开关。
2.根据权利要求1所述的油烟检测***，其特征在于：所述主控芯片U11连接有下载口CN23、模拟信号端口CN15、CN16和多个拓展端口，所述控制主板上还连接有风机控制端口CN10、和净化器远程端口CN7，两端口通过继电器和驱动电路连接至所述主控芯片U11，所述控制主板上还设有与所述主控芯片U11连接的功能选择开关、内置储存器、外置储存器、***时钟和4g通信模块；
所述主控芯片U11的主通讯器包括两组485通讯单元，每组485通讯单元均通过保护电路连接至至少两个的功能接口，所述电能计量IC组至少设有三组，每组电能计量IC相互并联并均与所述电源输入电路连接，所述电能计量IC通过保护电路连接有电流采集端口，所述电流采集端口连接有互感器。
3.根据权利要求1所述的油烟检测***，其特征在于：所述采集模块包括采集芯片U6，所述采集芯片U6通过连接有485通讯单元U12与所述控制主板的主通讯器连接，所述采集芯片U6连接有用于检测空气质量的激光空气质量检测模块U7、用于测量油烟浓度的油烟传感器U8和用于测量空气温湿度的温湿度传感器U9，所述采集芯片U6通过运算放大器U10和保护电路连接所述主通讯器，所述采集芯片U6还连接有下载口CN4。
4.根据权利要求1所述的油烟检测***，其特征在于：所述显示面板包括面板芯片U3，所述面板芯片U3通过保护电路和485通讯单元U1与所述控制主板的主通讯器连接，所述面板芯片U3通过驱动电路连接有数码管显示单元，所述面板芯片U3上还设有下载口CN2。
5.根据权利要求1所述的油烟检测***，其特征在于：所述通信模块包括通信芯片U20，所述通信芯片U20接入SIM卡芯片U19，所述通信芯片U20通过驱动器连接有运行灯和拓展模块，所述通信芯片U20通过保护电路和485通讯单元U1与所述控制主板的主通讯器连接；
所述通信模块上设有接口CN5，所述接口CN5连接有滤波单元，再经过变压器、整流桥和降压电路U17连接至所述通信芯片U20。
6.根据权利要求2所述的油烟检测***，其特征在于：所述主控芯片U11，通过三个引脚连接三个电能计量IC，所述电能计量IC设有接地引脚，一引脚连接有包括二极管和电阻的保护电路，保护电路连接至所述双触点下载口；
所述主控芯片U11的多个引脚连接至两个485通信单元，任一485通信单元通过保护电路连接至接口的4个引脚接口，用于连接传感器和显示屏，另一组485通信单元通过保护电路连接至所述双引脚接口，用于连接双触点的通信模块和其他拓展模块。
7.根据权利要求6所述的油烟检测***，其特征在于：所述主控芯片U11通过多引脚连接所述4g通信模块，所述4g模块设有多个接地端和SIM卡连接引脚，所述4g通信模块还通过多个引脚与第二输入电路连接，为所述4g通信模块进行供电。
8.根据权利要求4所述的油烟检测***，其特征在于：所述采集芯片U6的一引脚连接所述运算放大器U10，所述运算放大器U10其他引脚接地，一接地引脚连接至所述激光空气质量检测模块U7，所述激光空气质量检测模块U7还与所述采集芯片U6的一引脚连接，所述运算放大器U10的接地引脚还连接至所述油烟传感器U8，所述采集芯片U6的一引脚直接连接所述温湿度传感器U9，所述下载口CN4为四触点接口，所述采集芯片U6与所述下载口CN4的三个引脚连接，下载口CN4的一个引脚接地；
所述采集芯片U6通过三引脚连接至所述485通讯单元U12的4个引脚，所述485通讯单元U12的两引脚接地，另外两引脚连接所述保护电路，所述保护电路连接有用于连接所述主通讯器的四触点接口。
9.根据权利要求5所述的油烟检测***，其特征在于：所述面板芯片U3设有多个接地引脚，两引脚连接有LED显示灯，所述面板芯片U3的三个引脚连接所述485通讯单元U1，所述485通讯单元U1连接有用于连接所述主通讯器的接口，所述面板芯片U3的三个引脚连接至所述数码管显示单元，所述数码管显示单元包括多组相连的显示数码管，所述面板芯片U3的两引脚连接四触点下载口CN2。
10.根据权利要求6所述的，其特征在于：所述通信芯片U20的多个引脚直接连接所述SIM卡芯片U19，SIM卡芯片U19的一端接地，所述通信芯片U20 的多个引脚连接至所述一个驱动器，另一驱动器与所述驱动器并联，所述驱动器连接有多个LED运行灯，所述通信芯片U20的三个引脚连接所述滤波单元组胡进而连接所述接口CN5。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |