一种能识别水汽与油烟的健康烹饪系统技术方案

一种能识别水汽与油烟的健康烹饪系统,设置有用于对烹饪区域油烟图像分析并实时得到产生烟雾大小的图像采集模块、用于检测锅具温度的温度传感模块、用于检测烹饪区域内的有害物质浓度的有害物质检测装置和油烟机，图像采集模块分别与温度传感模块、有害物质检测装置和油烟机电连接。该健康烹饪系统能判断当前烹饪环境中的烟雾是否水汽还是油烟。当是水汽时，超过油烟阈值时启动油烟机排走水汽，当为油烟是启动有害物质检测装置，有害物质检测装置检测有害物质浓度并进行健康等级划分。油烟机和灶具根据健康等级进行工作，加快降低当前环境中的有害物质浓度，保障用户的身体健康。

A Healthy Cooking System for Recognizing Water Vapor and Oil Fume

A healthy cooking system capable of identifying water vapor and oil fume is set up, which has image acquisition module for analyzing cooking area oil fume image and obtaining real-time smoke size, temperature sensing module for detecting pot temperature, detection device for detecting harmful substance concentration in cooking area and lampblack machine. Image acquisition module is separately connected with temperature sensing module and harmful substance detection module. Material detection device and fume electromechanical connection. The healthy cooking system can judge whether the smoke in the current cooking environment is water vapor or oil fume. When it is water vapor, when it exceeds the oil fume threshold, start the oil fume machine to exhaust water vapor. When it is oil fume, it is the start of harmful substances detection device. The harmful substances detection device detects the concentration of harmful substances and divides the health grade. The lampblack machine and cooker work according to the health level to speed up the reduction of harmful substance concentration in the current environment and protect the health of users.

【技术实现步骤摘要】
一种能识别水汽与油烟的健康烹饪系统
本专利技术涉及烹饪设备领域，特别涉及一种能识别水汽与油烟的健康烹饪系统。
技术介绍
现代生活中，许多家庭在烹饪中会产生大量的烟雾。烟雾中包括为水汽和油烟。研究表明，烹饪油烟成分复杂，具有一定的吸入毒性、免疫毒性和致突变性，对人体健康存在一定的危害。油烟气体中含有多种有害物质，如多环芳烃类、颗粒物和挥性有机物物质。现有技术的油烟机并不能自动识别当前烹饪环境中的水汽和油烟，也不能识别油烟中的有害物质浓度，大大限制了油烟机的智能化发展。因此针对现有技术不足，提供一种能识别水汽与油烟的健康烹饪系统以解决现有技术不足甚为必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种能识别水汽与油烟的健康烹饪系统。该能识别水汽与油烟的健康烹饪系统能区分前烹饪环境中的水汽和油烟，并能检测油烟中的有害物质浓度。本专利技术的上述目的通过以下技术措施实现：提供一种能识别水汽与油烟的健康烹饪系统,设置有用于对烹饪区域油烟图像分析并实时得到产生烟雾大小的图像采集模块、用于检测锅具温度的温度传感模块、用于检测烹饪区域内的有害物质浓度的有害物质检测装置和油烟机，图像采集模块分别与温度传感模块、有害物质检测装置和油烟机电连接。温度传感模块感应锅具温度得到温度信号并将所得到的温度信号作为温度输出信号传输至图像采集模块，图像采集模块采集烹饪区域油烟图像分析并实时得到产生烟雾大小得到油烟输出信号，图像采集模块将油烟输出信号与温度输出信号进行水汽与油烟判断。当油烟输出信号大于或等于油烟阈值，且温度输出信号小于或等于温度阈值时，则判定为水汽，图像采集模块得到处理信号并发送至油烟机，油烟机接收处理信号并进行风力调节。当油烟输出信号大于或等于油烟阈值，且温度输出信号大于温度阈值时，则判定为油烟，图像采集模块将温度输出信号和油烟输出信号发送至有害物质检测装置，有害物质检测装置接收温度输出信号和油烟输出信号并进行有害物质检测。当油烟输出信号小于油烟阈值,且温度输出信号小于或等于温度阈值时，图像采集模块不作处理。当油烟输出信号小于油烟阈值，且温度输出信号大于温度阈值时，图像采集模块不作处理。优选的，上述油烟阈值为35～45。优选的，上述温度阈值为98℃～102℃。进一步优选的，上述油烟阈值为40。进一步优选的，上述温度阈值为100℃。将图像采集模块的油烟输出信号中的输出数据定义为λ'且λ'≥0，温度传感模块的温度输出信号中的输出数据定义为κ。当当前季节为春季时，对λ'进行油烟修正得到修正值λ，且λ＝λ',将修正后的λ作为新的图像采集模块的输出数据。当当前季节为秋季时，对λ'进行油烟修正得到修正值λ，且λ＝λ'，将修正后的λ作为新的图像采集模块的输出数据。当当前季节为夏季时，对λ'进行油烟修正得到修正值λ，且将修正后的λ作为新的图像采集模块的输出数据。当当前季节为冬季时，对λ'进行油烟修正得到修正值λ，且将修正后的λ作为新的图像采集模块的输出数据。优选的，上述有害物质检测装置设置有用于检测烹饪区域颗粒浓度的颗粒物检测组件、用于检测挥发性有机物的VOC传感器和用于计算当前烹饪区域的多环芳烃浓度的计算模块，计算模块分别与图像采集模块、颗粒物检测组件、VOC传感器和油烟机电连接。颗粒物传感器组件检测烹饪区域油烟中颗粒物浓度得到颗粒物浓度信号并发送至计算模块，VOC传感器采集当前烹饪区域的挥发性有机物浓度得到VOC浓度信号并传输至计算模块，计算模块分别接收颗粒物浓度信号、VOC浓度信号、油烟输出信号和温度输出信号然后处理实时得到当前烹饪区域的多环芳烃浓度。优选的，上述计算模块为以数学建模构建得到关于温度、烟雾大小、颗粒物浓度和挥发性有机物浓度与多环芳烃浓度的数学关系的计算模块。优选的，上述计算模块为线性型计算模块、非线性计算模块、指数型计算模块、幂型计算模块、对数型计算模块、类神经网络计算模块、机器学习计算模块或者深度学习计算模块。优选的，上述计算模块的计算公式为式(Ⅰ)，C多环芳烃＝0.05κ+0.01λ+0.0005C+25CVOC+6*10-5κλC+475.1式(Ⅰ)，其中C多环芳烃为烹饪区域内的多环芳烃气体总浓度，C为颗粒物传感组件的输出数据，CVOC为VOC传感器的输出数据。另一优选的，上述计算模块的计算公式为式(Ⅱ)，C多环芳烃＝0.05κ0.98+0.01λ1.05+0.0005C1.05+25CVOC1.05+6*10-5κλC+469.5式(Ⅱ)，其中C多环芳烃为烹饪区域内的多环芳烃气体总浓度，C为颗粒物传感组件的输出数据，CVOC为VOC传感器的输出数据。优选的，上述颗粒物检测组件设置为用于检测当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于2.5微米颗粒物浓度的PM2.5传感器、用于检测当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于10微米颗粒物浓度的PM10传感器、用于检测当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于1.0微米颗粒物浓度的PM1.0传感器、用于检测当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于0.1微米颗粒物浓度的PM0.1传感器和用于检测当前烹饪区域油烟中当量直径小于等于0.05微米颗粒物浓度的PMA传感器中的至少一种。本专利技术的能识别水汽与油烟的健康烹饪系统,还设置炉具，炉具与计算模块电连接。优选的，上述计算模块为能根据颗粒物浓度、挥发性有机物浓度和多环芳烃浓度进行健康等级划分的计算模块。计算模块根据当前环境中的颗粒物浓度、挥发性有机物浓度和多环芳烃浓度进行健康等级划分得到健康等级信号，计算模块将健康等级信号发送至油烟机和炉具，油烟机接收健康等级信号进行风力调节，炉具接收健康等级信号进行火力调节。优选的，上述温度传感模块为温度传感器。当油烟机、炉具、灶台和烹饪中使用的锅具在正常工作时，将温度传感器到地面的垂直高度定度为Ht,且0≤Ht≤3m。将油烟机的中心定义为X0。将温度传感器与X0的水平距离定义为Xt,且0≤Xt≤2m。优选的，上述温度传感器为入侵式温度传感器。所述温度传感器为装配于在烹饪中使用的外部锅具；或者所述温度传感器为装配于炉具的锅具架；或者所述温度传感器为装配于外部灶台。优选的，上述温度传感器为远离灶台、锅具和炉具的非入侵式温度传感器。将温度传感器的视角定义为θ,且0°＜θ＜360°，温度传感器的中心轴与水平方向的夹角定义为β，且0°＜β≤90°。将温度传感器的投射面与灶台的重合面定义为P,在P范围内与X0距离最大的点定义为Pf,在P范围内与X0距离最小的点定义为Pn,将Pf和Pn的距离定义为Lp,且Lp＞0。将烹饪中使用的锅具沿温度传感器检测方向在灶台的投射面定义为P’,且P’包含在P内部。当β＝90°，通过式(Ⅲ)得到Ht的值，Ht＝Lp/[2*tan(θ/2)]式(Ⅲ)；当β≠90°，通过式(Ⅳ)得到Ht的值，Ht＝Lp/[2*tan(90°-β-θ/2)]式(Ⅳ)。本专利技术的一种能识别水汽与油烟的健康烹饪系统,设置有用于对烹饪区域油烟图像分析并实时得到产生烟雾大小的图像采集模块、用于检测锅具温度的温度传感模块、用于检测烹饪区域内的有害物质浓度的有害物质检测装置和油烟机，图像采集模块分别与温度传感模块、有害物质检测装置和油烟机电连接。该健康烹饪系统能判断当前烹饪环境中的烟雾是否水汽还是油烟。当是水汽时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能识别水汽与油烟的健康烹饪系统,其特征在于：设置有用于对烹饪区域油烟图像分析并实时得到产生烟雾大小的图像采集模块、用于检测锅具温度的温度传感模块、用于检测烹饪区域内的有害物质浓度的有害物质检测装置和油烟机，图像采集模块分别与温度传感模块、有害物质检测装置和油烟机电连接；温度传感模块感应锅具温度得到温度信号并将所得到的温度信号作为温度输出信号传输至图像采集模块，图像采集模块采集烹饪区域油烟图像分析并实时得到产生烟雾大小得到油烟输出信号，图像采集模块将油烟输出信号与温度输出信号进行水汽与油烟判断，当油烟输出信号大于或等于油烟阈值，且温度输出信号小于或等于温度阈值时，则判定为水汽，图像采集模块得到处理信号并发送至油烟机，油烟机接收处理信号并进行风力调节，当油烟输出信号大于或等于油烟阈值，且温度输出信号大于温度阈值时，则判定为油烟，图像采集模块将温度输出信号和油烟输出信号发送至有害物质检测装置，有害物质检测装置接收温度输出信号和油烟输出信号并进行有害物质检测，当油烟输出信号小于油烟阈值,且温度输出信号小于或等于温度阈值时，图像采集模块不作处理；当油烟输出信号小于油烟阈值，且温度输出信号大于温度阈值时，图像采集模块不作处理。...

【技术特征摘要】
1.一种能识别水汽与油烟的健康烹饪系统,其特征在于：设置有用于对烹饪区域油烟图像分析并实时得到产生烟雾大小的图像采集模块、用于检测锅具温度的温度传感模块、用于检测烹饪区域内的有害物质浓度的有害物质检测装置和油烟机，图像采集模块分别与温度传感模块、有害物质检测装置和油烟机电连接；温度传感模块感应锅具温度得到温度信号并将所得到的温度信号作为温度输出信号传输至图像采集模块，图像采集模块采集烹饪区域油烟图像分析并实时得到产生烟雾大小得到油烟输出信号，图像采集模块将油烟输出信号与温度输出信号进行水汽与油烟判断，当油烟输出信号大于或等于油烟阈值，且温度输出信号小于或等于温度阈值时，则判定为水汽，图像采集模块得到处理信号并发送至油烟机，油烟机接收处理信号并进行风力调节，当油烟输出信号大于或等于油烟阈值，且温度输出信号大于温度阈值时，则判定为油烟，图像采集模块将温度输出信号和油烟输出信号发送至有害物质检测装置，有害物质检测装置接收温度输出信号和油烟输出信号并进行有害物质检测，当油烟输出信号小于油烟阈值,且温度输出信号小于或等于温度阈值时，图像采集模块不作处理；当油烟输出信号小于油烟阈值，且温度输出信号大于温度阈值时，图像采集模块不作处理。2.根据权利要求1所述的能识别水汽与油烟的健康烹饪系统,其特征在于：所述油烟阈值为35～45；所述温度阈值为98℃～102℃。3.根据权利要求2所述的能识别水汽与油烟的健康烹饪系统,其特征在于：所述油烟阈值为40；所述温度阈值为100℃。4.根据权利要求3所述的能识别水汽与油烟的健康烹饪系统,其特征在于：将图像采集模块的油烟输出信号中的输出数据定义为λ'且λ'≥0，温度传感模块的温度输出信号中的输出数据定义为κ，当当前季节为春季时，对λ'进行油烟修正得到修正值λ，且λ＝λ',将修正后的λ作为新的图像采集模块的输出数据；当当前季节为秋季时，对λ'进行油烟修正得到修正值λ，且λ＝λ'，将修正后的λ作为新的图像采集模块的输出数据；当当前季节为夏季时，对λ'进行油烟修正得到修正值λ，且将修正后的λ作为新的图像采集模块的输出数据；当当前季节为冬季时，对λ'进行油烟修正得到修正值λ，且将修正后的λ作为新的图像采集模块的输出数据。5.根据权利要求4所述的能识别水汽与油烟的健康烹饪系统,其特征在于：所述有害物质检测装置设置有用于检测烹饪区域颗粒浓度的颗粒物检测组件、用于检测挥发性有机物的VOC传感器和用于计算当前烹饪区域的多环芳烃浓度的计算模块，计算模块分别与图像采集模块、颗粒物检测组件、VOC传感器和油烟机电连接；颗粒物传感器组件检测烹饪区域油烟中颗粒物浓度得到颗粒物浓度信号并发送至计算模块，VOC传感器采集当前烹饪区域的挥发性有机物浓度得到VOC浓度信号并传输至计算模块，计算模块分别接收颗粒物浓度信号、VOC浓度信号、油烟输出信号和温度输出信号然后处理实时得到当前烹饪区域的多环芳烃浓度。6.根据权利要求5所述的能识别水汽与油烟的健康烹饪系统,其特征在于：所述计算模块为以数学建模构建得到关于温度、烟雾大小、颗粒物浓度和挥发性有机物浓度与多环芳烃浓度的数学关系的计算模块。7.根据权利要求6所述的能识别水汽与油烟的健康烹饪系统,其特征在于：所述计算模块为线性型计算模块、非线性计算模块、指数型计算模块、幂型计算模块、对数型计算模块、类神经网络计算模块、机器学习计算模块或者深度学习计算模块。8.根据权利要求7...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小平，司徒伟贤，林勇进，
申请(专利权)人：佛山市云米电器科技有限公司，陈小平，
类型：发明
国别省市：广东,44