一種智能抽油煙機及控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能抽油煙機，包括內置中央處理器的抽油煙機，所述抽油煙機上還設置有通過數據總線與所述中央處理器連接的傳感器陣列，所述傳感器陣列包括油煙監(jiān)測傳感器、一氧化碳檢測傳感器、天然氣檢測傳感器、溫度檢測傳感器、濕度檢測傳感器、用于檢測所述抽油煙機的油盒中油量高度的油盒油量計量器、用于檢測所述抽油煙機的濾網表面油污厚度的濾網油污測量傳感器、報警器。本實用新型通過所述傳感器陣列檢測廚房油煙、溫度、濕度值判斷當前用戶的烹飪模式，對用戶烹飪數據進行分析，并向用戶推薦健康的烹飪習慣，實現(xiàn)了抽油煙機的智能化、自動化、節(jié)能化功能，有效地減低了傳統(tǒng)企業(yè)抽油煙機智能化成本，提高家庭安防防護水平。
【專利說明】
一種智能抽油煙機及控制系統(tǒng)
技術領域
[0001] 本實用新型屬于智能家居技術領域，具體而言，涉及一種智能抽油煙機及控制系 統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 根據WHO的研究報告顯示，2012年全球因廚房空氣污染導致死亡的430萬人中，患 中風的占到了34%，慢性阻塞性肺疾病和缺血性心臟病分別是22%和26%，而死于肺癌的 約占6%。英國著名醫(yī)學雜志《柳葉刀》上一項關于疾病風險評估的研究項目中，已將廚房空 氣污染(煙霧)列為高血壓、吸煙和酗酒之后最大的健康隱患。每年因持續(xù)吸入廚房用火所 產生的煙霧而死亡的人數，比瘧疾、結核病和艾滋病的致死總數還要多。美國的《國家癌癥 學會雜志》上關于中國農民的研究，同樣印證了廚房空氣污染對人健康的影響。為了解決這 種問題抽油煙機應運產生。抽油煙機又稱吸油煙機，是一種凈化廚房環(huán)境的廚房電器。它安 裝在廚房爐灶上方。抽油煙機在接通交流電源后，左右電機帶動左右風扇高速轉動，風扇中 心處形成負壓區(qū)，油煙進入負壓區(qū)后，由于離心力的作用，爐灶燃燒的廢物和烹飪過程中產 生的對人體有害的油煙被加速從風扇空隙中排出，再經公共排煙口排出機外從而減少污 染，凈化空氣，并有防毒、防爆的安全保障作用。
[0003] 隨著科技的發(fā)展智能抽油煙機產生，智能抽油煙機通常是在傳統(tǒng)抽油煙機的基礎 上加裝自動監(jiān)控電路實現(xiàn)檢測廚房油煙或可燃有害氣體濃度從而進行報警。然而現(xiàn)有的抽 油煙機不能實現(xiàn)根據當前廚房爐灶的煙油、溫度及濕度實現(xiàn)判斷用戶烹飪模式，實現(xiàn)向用 戶推薦健康的烹飪方式，并且不能根據油煙、一氧化碳、天然氣、溫度等條件控制抽油煙機 風機的轉動，并且現(xiàn)有的抽油煙機需要用戶實時檢測油量盒，不能做到油量盒油量檢測的 自動化、智能化。 【實用新型內容】
[0004] 為解決現(xiàn)有抽油煙機油量盒油量檢測不能自動控制，不能對用戶烹飪進行指導， 同時不能根據廚房爐灶參數控制電機轉速的技術缺陷，本實用新型提供了通過所述傳感器 陣列檢測廚房油煙、溫度、濕度值判斷當前用戶的烹飪模式，對用戶烹飪數據進行分析，并 向用戶推薦健康的烹飪習慣，根據用戶的烹飪習慣向用戶推動烹飪菜譜，將烹飪知識化、興 趣化;同時通過檢測廚房一氧化碳或天氣然濃度實現(xiàn)廚房安全報警。
[0005] 本實用新型提供了一種智能抽油煙機，包括內置中央處理器的抽油煙機，所述抽 油煙機上還設置有通過數據總線與所述中央處理器連接的傳感器陣列，所述傳感器陣列包 括油煙檢測傳感器、一氧化碳檢測傳感器、天然氣檢測傳感器、溫度檢測傳感器、濕度檢測 傳感器、用于檢測所述抽油煙機的油盒中油量高度的油盒油量計量器、用于檢測所述抽油 煙機的濾網表面油污厚度的濾網油污測量傳感器、報警器，其中，
[0006] 所述中央處理器根據所述傳感器陣列檢測的數據查詢預設的數據庫控制所述抽 油煙機的電機轉速、判斷當前用戶的烹飪模式并控制報警器，所述預設的數據庫包括烹飪 模式與油煙濃度、溫度值、濕度值的關聯(lián)關系，電機轉速與所述抽油煙機的電機的啟動參數 的關聯(lián)關系，所述啟動參數為濃度值、濃度權重、及該濃度優(yōu)先級權重乘積。
[0007] 本實用新型所述的智能抽油煙機中，所述中央處理器還包括通過SPI/UART數據線 連接的無線通信芯片。
[0008] 本實用新型所述的智能抽油煙機中，所述抽油煙機上設置有連接人機交互界面的 人機交互接口，所述人機交互接口包括GPI0接口。
[0009] 本實用新型所述的智能抽油煙機中，所述中央處理器還包括通過所述GPI0接口連 接的人體接近檢測傳感器。
[0010] 本實用新型所述的智能抽油煙機中，所述中央處理器通過所述GPI0接口連接中繼 器，所述中繼器與所述抽油煙機的電源控制開關連接。
[0011] 本實用新型所述的智能抽油煙機中，所述中央處理器還包括與所述抽油煙機的電 源接口連接的交流電機控制接口。
[0012] 本實用新型所述的智能抽油煙機中，所述報警器通過所述HVM接口與所述中央處 理器連接。
[0013] 本實用新型所述的智能抽油煙機中，所述中央處理器通過所述PWM接口與所述抽 油煙機的直流電機連接。
[0014] 本實用新型還提供了一種控制系統(tǒng)，包括智能抽油煙機、云平臺、移動終端，
[0015] 所述智能抽油煙機與所述云平臺或所述移動終端通信。
[0016] 綜上，本實用新型通過在現(xiàn)有傳統(tǒng)抽油煙機上增設傳感器陣列進行改造，迅速實 現(xiàn)抽油煙機的智能化、自動化、節(jié)能化功能，有效地減低了傳統(tǒng)企業(yè)抽油煙機智能化成本， 迅速實現(xiàn)產品產業(yè)升級;對設備的遠程診斷有效地減低了企業(yè)售后服務成本，提高售后服 務效率;對用戶烹飪數據進行檢測分析，向用戶推薦健康的烹飪習慣，同時，根據用戶的烹 飪習慣向用戶推動烹飪菜譜，將烹飪知識化、興趣化;有害氣體和煙霧等傳感器將抽油煙機 提升為家庭安防的入口點，有效提高家庭安防防護水平。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型所述的智能抽油煙機的框架結構示意圖；
[0018] 圖2為本實用新型所述的控制系統(tǒng)的的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面通過具體的實施例并結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。
[0020] 如圖1所示，本實用新型提供了一種智能抽油煙機，包括內置中央處理器1的抽油 煙機101，所述抽油煙機上還設置有通過數據總線與所述中央處理器連接的傳感器陣列2， 所述傳感器陣列包括油煙檢測傳感器201、一氧化碳檢測傳感器202、天然氣檢測傳感器 203、溫度檢測傳感器204、濕度檢測傳感器205、用于檢測所述抽油煙機的油盒中油量高度 的油盒油量計量器206、用于檢測所述抽油煙機的濾網表面油污厚度的濾網油污測量傳感 器207、報警器208,其中，
[0021] 所述中央處理器根據所述傳感器陣列檢測的數據查詢預設的數據庫控制所述抽 油煙機的電機轉速、判斷當前用戶的烹飪模式并控制報警器，所述預設的數據庫包括烹飪 模式與油煙濃度、溫度值、濕度值的關聯(lián)關系，電機轉速與所述抽油煙機的電機的啟動參數 的關聯(lián)關系，所述啟動參數為濃度值、濃度權重、及該濃度優(yōu)先級權重乘積。
[0022] 現(xiàn)有的智能抽油煙機僅僅能夠實現(xiàn)廚房油煙或者天然氣檢測，缺乏對用戶烹飪的 指導。因此本實用新型通過所述中央處理器對廚房油煙濃度的檢測、溫度的檢測以及濕度 的檢測實現(xiàn)對用戶烹飪模式(例如，高溫爆炒、蒸煮等)的判斷，并根據該用戶的烹飪模式向 用戶提供健康的烹飪方式。
[0023] 具體實施時，所述油盒油量檢測模塊可選的由獨立的油量檢測電路及其信號轉換 器組成，當油量超過設定閾值水平時，相關維護信息通過所述中央處理器經無線通信模塊 推送至用戶移動應用。所述濾網油污測量模塊也可選的由獨立的檢測電路和信號轉換器組 成?；驹頌?檢測濾網表面空氣流通量的大小來判斷油污堆積的水平；當油污堆積超過 設定閾值水平時，相關維護信息推送至用戶移動應用。
[0024]需要說明的是，上述油盒油量檢測模塊和濾網油污測量模塊的結構僅為其一個示 例的結構，具體實施時任何檢測油盒油量的裝置和檢測油污堆積厚度的裝置均可，本實用 新型在此不一一例舉。
[0025]本實用新型所述的抽油煙機的電機轉速與電機啟動參數ε關聯(lián)。ε啟動參數=R X G χΦ濃度，其中R為優(yōu)先級權重、G為濃度權重、Φ濃度單位為ppm。啟動參數ε大于某個設定的 值時，啟動抽油煙機電機，并根據閾值設定抽油煙機電機轉速。
[0026]具體實施時，可選按照如下設置。
[0027]例如，
[0028] 當ε啟動參數> =〇.〇1時，啟動抽油煙機；
[0029] ε啟動參數> = 〇. 1時電機全速運轉；
[0030] 當ε啟動參數位于0.01與0.1之間時，電機轉速位于（10 % -100 % )X(ν電機全速轉 速)。
[0031 ] 而所述傳感器陣列的權重表可如下表一進行設置。
[0032] 表一
[0033]
[0034]
[0035] 需要說明的是，表一僅僅只是本實用新型提供的所述傳感器陣列表中各個檢測傳 感器的優(yōu)先級權重與濃度權重的一個示例，并未全部一一列舉。具體實施時，各個檢測傳感 器的優(yōu)先級權重與濃度權重可根據具體實際請求進行設定，在此不一一列舉。
[0036] 具體實施時，中央處理器可選的采用ΜΤ7688 SoC芯片，并采用64Mbytes DDR內存； 運行嵌入式Linux操作系統(tǒng)，比如OpenWRT Linux，內核版本為kernel version 3.4并可升 級至最新內核版本。需要說明的是，上述中央處理器包括但不限于上述結構，所述中央處理 器的操作系統(tǒng)也并不限于Linux操作系統(tǒng)，還可選的為Windows操作系統(tǒng)等其他操作系統(tǒng)。 [0037] 進一步，所述中央處理器還包括通過SPI/UART數據線連接的無線通信芯片3。
[0038] 具體實施時，所述無線通信芯片可選的采用MT7688 SoC芯片，所述MT7688 SoC芯 片上集成無線高頻處理器，支持2.4G Hz WiFi 802.1 lb/g/n無線通信協(xié)議，與家庭無線路 由器相連接并和云服務平臺實現(xiàn)雙向數據通信。需要說明的是，所述無線通信芯片包括但 不限于所述MT7688 SoC芯片，所有能夠實現(xiàn)無線通信連接的通信芯片均可實現(xiàn)所述智能抽 油煙機的通信功能。所述無線通信芯片可選的為WIFI芯片、3G/4G芯片、ZigBee芯片能夠實 現(xiàn)與云平臺和/或移動終端通信連接的芯片，在此不一一列舉。
[0039] 具體實施時，所述智能抽油煙機通過所述無線通信芯片經無線路由設備的通信連 接實現(xiàn)與移動終端或云平臺的通信。
[0040] 進一步，所述抽油煙機上設置有連接人機交互界面的人機交互接口 4連接的人機 交互界面，所述人機交互接口包括GPI0接口。所述中央處理器還包括通過所述GPI0接口連 接的人體接近檢測傳感器。
[0041] General Purpose Input Output(通用輸入/輸出）簡稱為GPI0,或總線擴展器，利 用工業(yè)標準I2C、SMBus或SPI接口簡化了 1/0口的擴展。當所述中央處理器沒有足夠的1/0端 口，或當系統(tǒng)需要采用遠端串行通信或控制時，GPI0接口的設置提供了額外的1/0擴展。所 述中央處理器通過所述中繼器實現(xiàn)控制所述智能抽油煙機的供電。
[0042]具體實施時，所述智能抽油煙機通過所述人體接近傳感器傳感器檢測爐灶周圍是 否有人體存在以及人體移動的狀態(tài)，實現(xiàn)根據人體動作對報警和安防模式進行自動設定。 [0043]所述人機交互接口的設置提供了用戶通過所述人機交互界面與所述智能抽油煙 機的交互。用戶可通過所述人機交互接口對所述智能抽油煙機進行直接設置。例如，所述智 能抽油煙機運轉時間的設定(烹飪定時時鐘等），取消報警器的報警等。更進一步地，當烹飪 定時時鐘過期時，通過所述中央處理器控制報警器報警，并將信號推送至移動終端或云平 臺。
[0044] 進一步，所述中央處理器通過所述GPI0接口連接中繼器，所述中繼器與所述抽油 煙機的電源控制開關連接。
[0045] 所述抽油煙機的電源控制開關與所述抽油煙機的電源接口連接。所述中央處理器 通過所述GPI0接口與所述中繼器連接。所述中央處理器通過對所述GPI0接口電平的高（電 源開）、低（電源關)實現(xiàn)對所述智能抽油煙機電源的控制。
[0046] 進一步，所述中央處理器還包括與所述抽油煙機電源接口連接的交流電機控制接 P5〇
[0047] 由于所述中央處理器能夠通過所述油煙檢測傳感器、所述一氧化碳檢測傳感器、 所述天然氣檢測傳感器、所述溫度檢測傳感器發(fā)送的數據計算控制所述抽油煙機的電機的 啟動參數，進而控制所述抽油煙機的電機轉速。而所述抽油煙機的電機的轉速與所述抽油 煙機輸入的交流電電壓大小有關，因此所述中央處理器查詢預設的數據庫電機轉速與與所 述抽油煙機的電機的啟動參數的關聯(lián)關系計算出所述抽油煙機的電機啟動參數，所述啟動 參數為濃度值、濃度權重、及該濃度優(yōu)先級權重乘積，從而通過所述交流電接口傳感器對輸 入的交流電的導通進行控制，從而實現(xiàn)對電機轉速的控制。
[0048] 進一步，所述中央處理器與所述報警器通過P麗接口 6連接。
[0049] 報警器通過輸出為高（1.0伏)或低(0.0伏）電平實現(xiàn)對音量的調節(jié)。所述PWM控制 線的設置實現(xiàn)了對所述報警器輸入電壓的控制，實現(xiàn)對音量從弱到強的逐步調節(jié)，讓用戶 更加舒服。
[0050] 所述中央處理器通過所述PWM接口與所述抽油煙機的直流電機連接。
[0051] 所述抽油煙機的電機包括直流電機和/或交流電機。如果所述抽油煙機的電機為 直流電機時，則所述中央處理器通過PWM接口對輸入所述直流電機的電壓進行控制從而控 制直流電機。
[0052]如圖2所示，本實用新型還提供了一種控制系統(tǒng)，包括智能抽油煙機100、云平臺 200、移動終端300，
[0053] 所述移動終端通過所述云平臺控制所述智能抽油煙機。
[0054] 現(xiàn)有的智能抽油煙機僅僅能夠實現(xiàn)廚房油煙或者天然氣檢測，缺乏對用戶烹飪的 指導。因此本實用新型通過所述中央處理器對廚房油煙濃度的檢測、溫度的檢測以及濕度 的檢測實現(xiàn)對用戶烹飪模式(例如，高溫爆炒、蒸煮等)的判斷，并根據該用戶的烹飪模式向 用戶提供健康的烹飪方式。并根據用戶多次的烹飪模式判斷該用戶的烹飪習慣，向用戶推 薦烹飪菜譜。本實用新型通過所述無線通信芯片與所述云平臺通信，獲取云平臺的烹飪菜 譜，并根據用戶烹飪習慣向用戶推薦菜譜，將烹飪知識化、興趣化。
[0055] 具體實施時，所述一氧化碳檢測傳感器、所述溫度檢測傳感器、所述天然氣檢測傳 感器實時將檢測數據發(fā)送到中央處理器。同時，所述一氧化碳檢測傳感器、所述溫度檢測傳 感器、所述天然氣檢測傳感器預設閾值，當其檢測的數據超于閾值則向中央處理器發(fā)送報 警信號，所述中央處理器接收到報警信號后控制所述報警器報警。
[0056] 同時，當所述油盒油量計量器檢測的所述抽油煙機的油盒中油量高度高于閾值 后，通過所述無線通信芯片發(fā)送到所述云平臺和/或所述移動終端，提醒用戶及時處理。相 應的，當所述濾網油污測量傳感器檢測到的所述抽油煙機的濾網表面油污厚度超過閾值后 向所述云平臺和/或所述移動終端，提醒用戶及時處理。
[0057]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本 領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則 之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種智能抽油煙機，包括內置中央處理器的抽油煙機，其特征在于，所述抽油煙機上 還設置有通過數據總線與所述中央處理器連接的傳感器陣列，所述傳感器陣列包括油煙檢 測傳感器、一氧化碳檢測傳感器、天然氣檢測傳感器、溫度檢測傳感器、濕度檢測傳感器、用 于檢測所述抽油煙機的油盒中油量高度的油盒油量計量器、用于檢測所述抽油煙機的濾網 表面油污厚度的濾網油污測量傳感器、報警器，其中， 所述中央處理器根據所述傳感器陣列檢測的數據查詢預設的數據庫控制所述抽油煙 機的電機轉速、判斷當前用戶的烹飪模式并控制報警器，所述預設的數據庫包括烹飪模式 與油煙濃度、溫度值、濕度值的關聯(lián)關系，電機轉速與所述抽油煙機的電機的啟動參數的關 聯(lián)關系，所述啟動參數為濃度值、濃度權重、及該濃度優(yōu)先級權重乘積。2. 根據權利要求1所述智能抽油煙機，其特征在于，所述中央處理器還包括通過SPI/ UART數據線連接的無線通信芯片。3. 根據權利要求1所述的智能抽油煙機，其特征在于，所述抽油煙機上設置有連接人機 交互界面的人機交互接口，所述人機交互接口包括GPIO接口。4. 根據權利要求3所述的智能抽油煙機，其特征在于，所述中央處理器還包括通過所述 GPIO接口連接的人體接近檢測傳感器。5. 根據權利要求3所述的智能抽油煙機，其特征在于，所述中央處理器通過所述GPIO接 口連接中繼器，所述中繼器與所述抽油煙機的電源控制開關連接。6. 根據權利要求1所述的智能抽油煙機，其特征在于，所述中央處理器還包括與所述抽 油煙機的電源接口連接的交流電機控制接口。7. 根據權利要求1所述的智能抽油煙機，其特征在于，所述報警器通過PWM接口與所述 中央處理器連接。8. 根據權利要求7所述的智能抽油煙機，其特征在于，所述中央處理器通過所述PWM接 口與所述抽油煙機的直流電機連接。9. 一種控制系統(tǒng)，其特征在于，包括權利要求1至8中任一項所述的智能抽油煙機、云平 臺、移動終?而， 所述智能抽油煙機與所述云平臺或所述移動終端通信。
【文檔編號】F24C15/20GK205481208SQ201620059731
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月20日
【發(fā)明人】向三名, 虞嘯華, 楊子勤, 黃煒
【申請人】浙江漢騰物聯(lián)科技有限公司