热处理监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种热处理监控系统，所述热处理监控系统包括：传感器单元，所述传感器单元具有用于确定正在加热的食物的当前传感器数据的至少一个传感器；处理单元，所述处理单元用于由当前传感器数据确定当前特征数据；和监控单元，所述监控单元适于通过对当前特征数据与参考加热过程的参考特征数据比较来确定监控的食物的当前加热过程中的当前加热过程状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种热处理监控系统，具体地涉及一种用于加热、烘焙或醒发要加热 的类似于面包、生面团或类似物的食物的监控系统。
技术介绍
也许是由于火的专利技术，人类通过热量来处理食品。然而直到现在，该任务仍然由操 作员来控制。本专利技术的目的是使食品处理自动化，且具体地使面包焙烤或醒发成形自动化， 使得不需要人的相互作用。. 许多已知的专利技术接近该目的。例如，DE 10 2005 030483记载了一种用于通过可以 自动打开或关闭的开口装置进行热处理的烤箱。在DE 20 2011 002570中，指出一种用于 食品的热处理且将食品容纳在产品托架上的设备。所述设备配备有用于控制用于检测产品 的类型和数量的处理过程的控制系统。所述控制器通过预定义的数据选择执行产品的自动 识别。在处理腔室外的摄像机可以用作传感器。在EP 250 169 Al中，记载了一种烤炉门， 所述烤炉门包括用于目视观察烘炉或焙烤室的摄像机。该可视化有利于减少观看窗口所造 成的能量损失。US 0 2011 0123689记载了一种烤炉，该烤炉包括摄像机和距离传感器，以 便提取用于加热过程的产品特征。DE 20 2011 002 570 Ul记载了一种在烤炉中具有传感 器采集的系统。. 然而，食品的热处理，尤其是通过烤炉烘焙面包仍然遵从人工装置且在人监督下 进行。当操作员将面包放到烤炉中时，必须设置重要特性，例如温度、时间和循环。通常，该 设置储存在烤炉控制程序的数据库内。操作员必须选择适当的程序，并且这仍然是误差的 来源且使人力工作需要一定程度的专门技能。此外，许多过程参数可能会导致不受欢迎的 食品结果。即使已经选择校正程序，面包可能仍然烘焙不足或者过烘焙。这是由于烤炉预 先加热、生面团制备、室外温度、室外湿度、负荷分配、烤炉门开启时间以及更多的因素的差 异所引起。仍然需要熟练的人力来监督烘焙或食品热处理。. 此外，当处理食品时，例如在原始生面团或预烘焙的生面团的制造厂中，正在处理 的对象经历许多过程变化。由于许多食品的特性，正在处理的对象在形状、颜色、尺寸和许 多其它参数方面会不同。这是工业食品加工中关键问题中的一个，这是因为加工装置通常 必须被调节以校正这些变化。因此，理想的是使工业过程步骤自动化，从而使得理想地不需 要人工调整。在烘焙中，例如面粉特性的变化会造成工业生面团加工装置严重的过程变化。 例如，可能必须适应烤炉或真空烘焙单元的混合器、面团分切机、生面团成型装置、醒发成 形、切割、包装、烘焙程序的参数。
技术实现思路
为了获得自动烘焙或食品加工的目的，必须设置具有来自适当的监控装置的数据 的相应监控系统。因此，需要具有用于收集适当数据的监控装置的监控系统。. 对于在烤炉中烘焙的食品，一种具有摄像机的监控系统可以用于通过烤炉中的窗 口监控烘焙过程。然而，为了防止经由窗口的热逸散造成热损失，在传统烤炉中，这种观看 窗口由双层玻璃制成，即所述窗口具有内层窗玻璃和外层窗玻璃。因此，来自烤炉外的光会 通过外层窗玻璃并通过内层窗玻璃反射到摄像机中，从而造成烘焙食品的扰动图像。 因此，理想的是提供一种降低通过双层玻璃窗捕获的烘焙食品的图像的干扰的热 处理监控系统。. 在食品加工系统中，关于加工食品的构成的数据应该在不停止食品加工的情况下 获得，以便不减小生产量。因此，理想的是根据非接触式测量技术调节食品加工系统的上述 装置或者食品加工中的任何其它装置的参数。. 为了使监控装置捕获的数据用于自动烘焙或食品加工，理想的是提供一种用于对 通过观察加工食品的加工区域的监控装置所记录的大量图像分类的方法并提供一种使用 所述方法的机器。. -旦数据被适当地分类，则理想的是具有认知能力优点，以便增加热处理机的灵 活度、质量和效率。这可以在以下目的中进一步分离 期望提供一种能够通过从有经验的人获得如何提炼食品加工中的相关信息以及 如何操作考虑的知识的系统，其中所述系统应该显示未知情况下的合理性能并且将能无监 督地学习。· 期望提供一种通过能量供应的闭环控制增加效率的系统，所述闭环控制适于改变 加工时间并保持期望的食品加工状态。. 期望提供一种具有通过适用不同类型的食物或过程任务用于各不相同的食品加 工任务的灵活性的系统。. 这些目的通过根据所附权利要求的热处理监控系统获得。. 具体地，有利的是使用与染色或变深的外窗口结合的照明以从热处理室（烤炉） 捕捉图像。这使得外部光对烤炉内部图片的图像处理有较小影响。建议给所述窗口染色至 少 40%。. 对于工业食品加工有利的是使用激光谱线发生器或任何其它光源、以及摄像机传 感器或任何其它光学传感器，以掌握关于正在处理的食物的信息。通过也称为激光三角测 量的过程可以将激光谱线投射到测量对象上，以便获得所述测量对象的特征。. 此外，有利的是自动进行食物的热处理，使得除了对烤炉或热处理机器装载和卸 载之外不需要另外的人的互动。然而，如果需要甚至可以自动进行该步骤。为了这样做，热 处理机需要处理室，所述处理室为被监控且装备有诸如温度计的内部处理室温度传感器的 摄像机。代替使用摄像机也可以使用至少两个光电二极管的阵列。有利的是使用更多的传 感器获得的信号，所述信号与内部处理室湿度、时间、通风、热量分布、负载量、负载分配、负 载重量、食物表面的温度以及处理食物的内部温度相关。以下的传感器也可以被应用：湿度 计、激光三角测量、插入式温度传感器、声传感器、标盘、定时器和更多传感器。另外，可以应 用连接到应用的任何对热量敏感的传感器的冷却系统。例如，这可以为电气、空气或水冷却 系统，例如珀耳帖冷却器或通风机、热电式热栗或蒸汽式压缩制冷机以及更多的装置。. 另外，在食物以及具体地为烘焙食品进行的热处理过程中，对于热处理机，例如具 有热处理室的烤炉，有利的是内部温度和内部摄像机图像或者其它传感器可以用于控制电 源或处理参数。根据本专利技术，摄像机图像适于检测与加热期间食物的改变体积和/或颜色 相关的参数。根据在此之前学习或整理的模型机，可以通过该方法对热处理机确定处理的 食物是否处于预先限定的期望过程状态，并且所述过程可以通过热处理过程的动力的闭环 控制来单独调节。可以通过分配由处理食物的期望过程条件所限定的参数在多个本地分配 的热处理机处达到期望的过程结果。此外，使用的传感器以及得到的过程数据，具体地为摄 像机图像，可以用于根据数据特征确定食物的类型和质量并因此自动地开始适当的过程变 化。· 根据本专利技术的一个实施例，一种热处理监控系统包括：热处理机，所述热处理机包 括热处理室、包括内部窗口和外部窗口的双层玻璃窗、和用于照明热处理室的内部的照明 设备；和监控设备，所述监控设备安装到热处理机且包括通过内部窗口观察热处理室的内 部的摄像机，其中外部窗口的可见光透射率低于内部窗口的可见光透射率，以减少双层玻 璃窗结构内的反射以及对摄像机记录的图像的图像处理的外部照明作用。优选地，外部窗 口通过涂层颜色变深。优选地，金属箱或染色箱被施加到外部窗口。优选地，外部窗口包括 有色玻璃。优选地，外部窗口具有60%的最大可见光透射率。优选地，双层玻璃窗是热处理 机的热处理机门的热处理机门窗。优选地，监控设备适于生成要在热处理室内加热的食物 的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热处理监控系统(100)，包括：.‑传感器单元(1810)，所述传感器单元具有用于确定正在被加热的食物的当前传感器数据的至少一个传感器(1812)；.‑处理单元(1820)，所述处理单元用于由所述当前传感器数据确定当前特征数据；和.‑监控单元(1830)，所述监控单元适于通过比较所述当前特征数据与参考加热过程的参考特征数据来确定监控的食物的当前加热过程中的当前加热过程状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：英戈·施托克格南特韦斯伯格，
申请(专利权)人：英戈·施托克格南特韦斯伯格，
类型：发明
国别省市：德国;DE