基于神经网络的智能加热与温控系统技术方案

本实用新型专利技术属于电子控制技术领域，提供了基于神经网络的智能加热与温控系统，包括：壳体和舱体，在壳体外部安装有显示屏和购物按钮，控制器与显示屏、购物按钮相连接；舱体包括储藏装置、加热装置和恒温装置；储藏装置包括储藏舱、第一温度传感器、第一压力传感器和制冷器；加热装置包括加热舱、第二压力传感器和第一加热单元，储藏舱、第一温度传感器、第一压力传感器、制冷器、加热舱、第二压力传感器、第一加热单元都与控制器相连接，在储藏舱和加热舱之间连通有食品通道；恒温装置与储藏装置的内部结构相同。本实用新型专利技术对整体控制进行集成操作，箱体内温度均匀，既能保证食品新鲜程度，降低变质率，又能随时供应加热的食品，隔热效果好。

【技术实现步骤摘要】
基于神经网络的智能加热与温控系统
本专利技术属于电子控制
，特别涉及一种结合自动售卖机一起使用、基于神经网络在不同情况下对商品进行智能加热与温度控制的系统。
技术介绍
随着生活节奏的加快，人们对食品的要求也随之提升。不再是单纯的追求食品的味道与营养，同时需要饮食的快捷与方便，所以现在速食产品行业快速发展。但是单单只靠便利商店提供速食产品根本满足不了现代人的生活需求，特别是当人群在特定时间需求大量食品，比如：早餐、午餐。因此针对速食产品而出现的自动售卖机进入市场，人们通过手机APP对售卖机进行购买业务，或直接对售卖机进行按键操作，售卖机对商品进行加热操作。而在不同的天气情况下对商品进行恒温储藏，保证商品不会变质。例如：夏天在储藏舱将温度保持在5至6摄氏度，而在冬天需要将加热过的食品在隔离舱保持在相对较高的温度。然而由于天气情况多变，商品购买实际情况也不相同，温度控制相对较为复杂，同时恒温控制能耗损失较大；同时商品的新鲜问题、设备本身的能耗问题也会影响售卖机的使用。因此，电子控制
急需基于神经网络的智能加热与温控系统，对整体的控制进行集成操作，箱体内温度更加均匀，既能保证食品新鲜程度，降低变质率，又能随时供应加热的食品，隔热效果好。
技术实现思路
本专利技术提供了基于神经网络的智能加热与温控系统，技术方案如下：基于神经网络的智能加热与温控系统，包括：壳体和舱体，并且舱体安装于壳体内部，在壳体外部安装有显示屏和购物按钮，控制器安装于壳体和舱体之间，控制器与显示屏、购物按钮相连接；舱体包括储藏装置、加热装置和恒温装置，并且加热装置顶部安装有储藏装置，底部安装于恒温装置上，在储藏装置与加热装置之间，加热装置与恒温装置之间都设置有食品通道，食品通道上方设置有开关门，内部设置有红外传感器，用于食品的传输；储藏装置，包括储藏舱、第一温度传感器、第一压力传感器和制冷器，并且第一温度传感器安装于储藏舱内，第一压力传感器安装于储藏舱底部，制冷器镶嵌于储藏舱侧壁上，第一温度传感器、第一压力传感器、制冷器都与控制器相连接；加热装置，包括加热舱、第二压力传感器和第一加热单元，并且第二压力传感器安装于加热舱底部，第一加热单元安装于加热舱内部，第二压力传感器、第一加热单元都与控制器相连接，在储藏舱和加热舱之间连通有食品通道；恒温装置，包括恒温舱、第二温度传感器、第三压力传感器和第二加热单元，并且第二温度传感器安装于恒温舱内，第三压力传感器安装于恒温舱底部，第二加热单元镶嵌于恒温舱侧壁上，第二温度传感器、第三压力传感器、第二加热单元都与控制器相连接，在加热舱和恒温舱之间连通有食品通道，出货口位于恒温舱侧面，在出货口与恒温舱连接处设置有挡板，用于外部和恒温舱的隔离。优选的，在上述的基于神经网络的智能加热与温控系统中，还包括：隔热层，分别设置于储藏舱、加热舱之间，加热舱、恒温舱之间。优选的，在上述的基于神经网络的智能加热与温控系统中，隔热层还包括：2层树脂层和空气层，空气层夹于2层树脂层之间。优选的，在上述的基于神经网络的智能加热与温控系统中，制冷器为TEC半导体制冷制热装置。优选的，在上述的基于神经网络的智能加热与温控系统中，第二加热单元为TEC半导体制冷制热装置或者加热灯丝装置。优选的，在上述的基于神经网络的智能加热与温控系统中，还包括：热量扩散装置，安装于TEC半导体制冷制热装置的两侧。优选的，在上述的基于神经网络的智能加热与温控系统中，第一温度传感器为多个，分别设置在储藏舱内和制冷器的2侧。优选的，在上述的基于神经网络的智能加热与温控系统中，控制器为STM32芯片，第一温度传感器、第二温度传感器的型号都为DS18B20；第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器的型号都为LC302-1K。优选的，在上述的基于神经网络的智能加热与温控系统中，第一加热单元为微波加热单元。本专利技术的有益效果：1、本专利技术在2个舱之间设置了隔热层，隔热层采用了三层结构，由树脂层、空气层、树脂层构成有效防止热量的相互传递，使三个舱之间温度不会相互影响，从而食品的质量得到保证。由于基于速食食品的自动售卖机内部包括制冷设备与加热设备，与过去单一的制冷或制热不一样，热量之间相互传递产生大量水气，使食品发送变质，甚至水气进入电子设备，导致系统损毁。为了防止这种情况的发生，采用以上结构可以将热量有效隔绝维护系统的安全性与可靠性。2、本专利技术在食品的加热中使用使用微波加热设备，而微波加热设备的电源经过调压后再供给加热设备。由于过去的售卖机中针对食品的加热没有有效控制，导致商品加热后温度过高或温度不够，是因为没有调整好加热时间或功率的原因。而在目前的速食食品售卖机中，由于商品的重量或数量不同，使用单一的加热方式无法满足需求，同时考虑到顾客的购买流程，所以采用相同的加热时间，因此设计电源调整系统保证在相同的加热时间内对不同种类，不等数量的商品进行加热，调整输入电压等级进行控制，通过引入交流调压电路进行控制，在采集到外界信息后由微控制器进行处理输出控制信号使调压电路工作，保证食品的有效加热。温控设备采用了新型TEC半导体制冷，由于舱体空间相对较小无需使用空调设备进行降温，采用半导体制冷设备在成本上降低了许多，而且不会造成任何污染，同时使用空调设备容易产生许多能耗，半导体制冷设备相对能耗较小，使用TEC半导体制冷可以大幅降低投入成本以及使用成本。3、本专利技术中引入大量传感器对系统内部进行检测，建立一个传感器矩阵检测模式，在三个舱体中可以观察实际现况，从而汇总给控制器。传感器包括温度传感器与压力传感器，并安置在不同位置形成一个传感器矩阵，多角度整体观测舱体内部情况。4、本专利技术采用STM32芯片作为做控制器，满足在系统中的复杂控制要求，由于控制器需要处理大量数据同时要做出大量输出作为控制，采用STM32芯片做核心控制非常重要。需要夺路输入与输出引脚，同时需要强大的运算能力，而STM32芯片可以提供。在控制上，加热系统的控制信号可以通过产生脉冲信号来实现，恒温与降温系统通过神经网络算法实现，神经网络算法将所有外界信息处理控制输出调整温控设备，使温度长期平稳的保持在要求中。附图说明下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术：图1是基于神经网络的智能加热与温控系统的结构示意图。图2是本专利技术的隔热层的结构示意图。图3是本专利技术安装有热量扩散装置的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术技术实现的措施、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：图1是基于神经网络的智能加热与温控系统的结构示意图。如图1所示，基于神经网络的智能加热与温控系统，包括：壳体1和舱体2，并且舱体2安装于壳体1内部，在壳体1外部安装有显示屏101和购物按钮102，控制器3安装于壳体1和舱体2之间，控制器3与显示屏101、购物按钮102相连接；舱体2包括储藏装置4、加热装置5和恒温装置6，并且加热装置5顶部安装有储藏装置4，底部安装于恒温装置6上，在储藏本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于神经网络的智能加热与温控系统，其特征在于，包括：壳体和舱体，并且所述舱体安装于壳体内部，在所述壳体外部安装有显示屏和购物按钮，控制器安装于壳体和舱体之间，所述控制器与显示屏、购物按钮相连接；所述舱体包括储藏装置、加热装置和恒温装置，并且所述加热装置顶部安装有储藏装置，底部安装于所述恒温装置上，在所述储藏装置与加热装置之间，所述加热装置与恒温装置之间都设置有食品通道，所述食品通道上方设置有开关门，内部设置有红外传感器，用于食品的传输；所述储藏装置，包括储藏舱、第一温度传感器、第一压力传感器和制冷器，并且所述第一温度传感器安装于储藏舱内，所述第一压力传感器安装于储藏舱底部，所述制冷器镶嵌于储藏舱侧壁上，所述储藏舱、第一温度传感器、第一压力传感器、制冷器都与控制器相连接；所述加热装置，包括加热舱、第二压力传感器和第一加热单元，并且所述第二压力传感器安装于加热舱底部，所述第一加热单元安装于加热舱内部，所述加热舱、第二压力传感器、第一加热单元都与控制器相连接，在所述储藏舱和加热舱之间连通有食品通道；所述恒温装置，包括恒温舱、第二温度传感器、第三压力传感器和第二加热单元，并且所述第二温度传感器安装于恒温舱内，所述第三压力传感器安装于恒温舱底部，所述第二加热单元镶嵌于恒温舱侧壁上，所述恒温舱、第二温度传感器、第三压力传感器、第二加热单元都与控制器相连接，在所述加热舱和恒温舱之间连通有食品通道，出货口位于所述恒温舱侧面，在所述出货口与恒温舱连接处设置有挡板，用于外部和所述恒温舱的隔离。...

【技术特征摘要】
1.基于神经网络的智能加热与温控系统，其特征在于，包括：壳体和舱体，并且所述舱体安装于壳体内部，在所述壳体外部安装有显示屏和购物按钮，控制器安装于壳体和舱体之间，所述控制器与显示屏、购物按钮相连接；所述舱体包括储藏装置、加热装置和恒温装置，并且所述加热装置顶部安装有储藏装置，底部安装于所述恒温装置上，在所述储藏装置与加热装置之间，所述加热装置与恒温装置之间都设置有食品通道，所述食品通道上方设置有开关门，内部设置有红外传感器，用于食品的传输；所述储藏装置，包括储藏舱、第一温度传感器、第一压力传感器和制冷器，并且所述第一温度传感器安装于储藏舱内，所述第一压力传感器安装于储藏舱底部，所述制冷器镶嵌于储藏舱侧壁上，所述储藏舱、第一温度传感器、第一压力传感器、制冷器都与控制器相连接；所述加热装置，包括加热舱、第二压力传感器和第一加热单元，并且所述第二压力传感器安装于加热舱底部，所述第一加热单元安装于加热舱内部，所述加热舱、第二压力传感器、第一加热单元都与控制器相连接，在所述储藏舱和加热舱之间连通有食品通道；所述恒温装置，包括恒温舱、第二温度传感器、第三压力传感器和第二加热单元，并且所述第二温度传感器安装于恒温舱内，所述第三压力传感器安装于恒温舱底部，所述第二加热单元镶嵌于恒温舱侧壁上，所述恒温舱、第二温度传感器、第三压力传感器、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜文彬，曾国辉，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海,31