一种公共烟道风机系统及工作方法与流程 专利技术说明

供热;炉灶;通风;干燥设备的制造及其应用技术1.本发明涉及一种公共烟道风机系统，本发明还涉及该公共烟道风机系统的工作方法。背景技术：2.随着城市化进程的发展，高层建筑越来越多。根据国家规定，高层建筑必须拥有公共烟道以供用户排烟。但随之而来的问题就是公共烟道经常发生拥堵情况，最直观的感受就是室内吸油烟机的排油烟效果差。通常会在顶楼设置辅助排烟的风机系统，以帮助室内油烟机抽排油烟。楼顶风机系统优选根据住户油烟机开机情况及烟道环境进行控制，做到节能、不扰民。同时，楼顶风机系统属于公共设施建设，要求使用寿命周期长，维护成本低。理想情况下不依赖于住户采用什么油烟机、住户是否断电等情况来实现控制。3.然而目前公共烟道风机系统存在如下情况：4.1、持续以高功率运行，会造成噪声问题，尤其对靠近顶楼的住户更严重，安静的夜晚噪音问题表现更为突出。5.2、持续以低功率运行或只是根据固定时间段高功率运行，不能满足烟道环境对压力的要求，还是有串烟串味的情况发生。6.为解决风机系统固定高功率运行或固定低功率运行的问题，智能控制方式的风机系统得以应用。目前已有的智能控制方式有如下方式：7.1、无线通信方式：8.在每一个住户家加装无线通信终端模块，楼顶风机系统与每一层住户的无线终端模块通信，实时检测与感知住户油烟机的开启情况，根据住户油烟机开机率进行风机风量控制。这种方法可以做到根据住户油烟机的开机率智能调节楼顶风机系统的启停、风量控制。但是该无线通信方式需要在每个家庭用户安装一个检测用户开机/关机信息的无线通信终端。弊端比较明显，一是一栋楼上按照的无线通信终端不是同一家供应商时实施难度大，只适用于全包精装修的新住宅楼盘。二是在产品生命周期内后期维护维修更换的影响和限制比较大，更换厂家可能会出现通信兼容性问题或所购买的吸油烟机没有无线通信终端的问题。三是维修维护难度大：无法有效区分住户家的无线通信模块是损坏了还是家庭电源因外出、搬迁空置等原因整体关闭电源，如果是通信模块出现故障，用户无法感知，此时公共烟道风机系统不能感知出现通信故障的住户油烟机的使用，如果不能及时解决，可能引起公共烟道串烟、串味现象，引发住户投诉。9.如果有的住户因更换吸油烟机或其它什么原因，没有使用无线终端模块，则整个系统将失效，公共烟道环境将恶化。10.2、通过空气压力传感器加固定风压控制方式:11.通过检测公共烟道出口内侧的空气压力，智能控制风机系统运转，使烟道口固定维持某一个负压。当没有住户使用油烟机时，公共烟道风机系统以较低功率运行维持负压状态；当有住户使用油烟机时，公共烟道内压力升高，控制风机系统增加风量，进而维持在一个固定负压状态。采用这种方式的风机系统一直处于运转状态。这种控制方式仅靠一个设定的负压值很难有效解决公共烟道拥堵问题，因为这种方式不能根据用户油烟机开机情况作出实时调整负压。另外这种方式由于风压传感器检测精度原因，不能准确检测出少数几台油烟机(通常小于3～5台)的开启运行。所以，风机系统一直处于运转状态，以便维持在负压状态。所以，这种方式通常存在不节能和噪声问题。技术实现要素：12.本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种可以检测识别是否有住宅内吸油烟机的开启情况，因此不需要一直使风机系统一直处于运行状态，且能够根据住宅不同高度的吸油烟机开启情况针对性的调节风机转速以满足油烟顺畅排放的公共烟道风机系统。13.本发明所要解决的第二技术问题是针对上述现有技术提供一种前述公共烟道风机系统的工作方法。14.本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种公共烟道风机系统，包括电控中心单元，其特征在于：还包括沿烟道延伸方向间隔分布设置在烟道内的多个温度传感器，设置在烟道顶部的风机，各温度传感器、风机均与电控中心单元电信号连接。15.为了更方便获取烟道内安装有机位置的温度与补风口位置温度的差异，位于最下方的温度传感器对应于烟道底部的补风口处设置。16.优选地，位于最上方的温度传感器设置在烟道顶端内。17.为了方便实现各温度传感器与所述烟道内贯穿设置有通信线，所述通信线与电控中心单元电信号连接，各温度传感器均电信号连接在通信线上。18.为了方便固定通信线，避免通信线因为拉扯而损坏，增加通信线的使用寿命，所述烟道内还设置有线缆，所述通信线通过固定件固定在线缆上。19.为了方便拉直线缆，避免线缆缠绕，提升固定通信线的固定方便性，所述线缆的下端连接有配重块。20.为了方便与外部的控制中心进行通信，方便远程管理，还包括与电控中心单元电信号连接的无线通信模块。21.一种如前述的公共烟道风机系统的工作方法，其特征在于：在风机处于停机状态下，分别获取各温度传感器的温度数据，计算各温度传感器的温升数据，如果存在至少一个温度传感器的温升数据大于预设温升阈值，则控制开启风机；22.根据各温度传感器实时检测的温度数据确定用户吸油烟机的开启情况，进而根据吸油烟机的开启情况确定风机转速f；23.在风机工作过程中，对于当前风机转速f，计算当前环境状态下风机工作电流i相对于零风压时风机工作电流i0的电流变化量δi＝i－i0，根据δi判断当前烟道内外的相对气压情况，进而根据相对气压情况调节风机转速；24.如果当前风机转速v处于设定的低转速区间，δi满足相对变化要求，并且各温度传感器检测的温度相对于烟道补风口位置温度的最大温度差∣δtmax∣小于设定的关机温度阈值时，则控制风机关机。25.为了能够针对吸油烟机不同转速情况下风机转速的自适应调节，当δi＜0时，则判断当前烟道内的气压大于烟道外大气压；如果δi＞0，则判断当前烟道内的气压小于烟道外大气压；26.∣δi∣＞im时，其中im为设定的电流差阈值，im＞0；如果δi＜0，则按照设定的转速调节量提升风机转速，直至∣δi∣≤im；如果δi＞0，则按照设定的转速调节量下调风机转速，直至∣δi∣≤im；27.如果当前风机转速v处于设定的低转速区间，∣δi∣≤im，并且各温度传感器检测的温度相对于烟道补风口位置温度的最大温度差∣δtmax∣小于设定的关机温度阈值时，则控制风机关机。28.为了更好的修正风机转速以匹配烟道内的油烟情况，在∣δi∣≤im的基础上，当各温度传感器检测的温度相对于烟道补风口位置温度的最大温度差∣δtmax∣大于设定的温差阈值δt0时，δt0＞0℃，则控制调节风机转速。29.优选地，如果δtmax＞δt0，则控制按照设定转速调节量提升风机转速；如果δtmax＜－δt0，则控制按照设定转速调节量降低风机转速。30.方便进行数据处理地，按照自下而上的方向，将各温度传感器为记为s0、s1、s2、……、si、……、sn；相应各温度传感器的实时温度数据为t0、t1、t2、……、ti、……、tn，其中i、n为正整数，1≤i≤n，n为位于温度传感器s0上方的温度传感器的总数量；ti表示自下而上排列在最温度传感器s0上方的第i个位置的温度传感器的温度数据；31.将各温度传感器的当前温度数据ti与之前检测到的温度数据t0i进行比较，进而计算各温度传感器检测点的温度变化量δti；32.如果一个温度传感器位置连续三次检测到的温度数据满足δti＞k，k为预设温升数据，则判断该温度传感器的温升数据大于预设温升阈值。33.为了方便确定开启吸油烟机的区域位置，风机开启后，在获取温度传感器的实时温度数据的同时，比较相邻的温度传感器的温度数据，如果ti＞ti-1，则判断位于温度传感器si-1和si分布位置之间的区域启动了吸油烟机；相应确定风机转速34.其中h为温度传感器si距离烟道顶部的距离；h为烟道总长度；yi为温度传感器si位置的风机转速音箱因子，ri为温度传感器si处的吸油烟机按照设定的标准风量工作条件下风机的标准转速。35.与现有技术相比，本发明的优点在于：该公共烟道风机系统，通过其工作方法，利用温度传感器的检测数据判断烟道内的温度情况，进而有效识别吸油烟机的开启情况以及判断启动吸油烟机的大概区域位置，并且在风机启动后，还能够根据烟道内的温度情况调整风机转速，进而能够更有针对性的调节风机转速以匹配烟道内的油烟情况。此外也能够判断无需风机工作的情况，在不需要风机工作时降低风机能耗及工作噪音。附图说明36.图1为本发明实施例中公共烟道风机系统的结构示意图。具体实施方式37.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。38.用户家的吸油烟机8开启后，随着油烟进入公共烟道，公共烟道内对应于住户家与公共烟道连接口位置的温度会升高，通常，油烟越多，带高温的气体越多，温度也上升快，进入公共烟道的热空气在空气压力和热空气的作用下，以一定的速度向公共烟道顶端方向移动/扩散。因此，公共烟道内的空气温度与住宅内各住户的吸油烟机8开启情况及吸油烟的工作情况具有相关性。39.基于该相关性，本技术设计了一种公共烟道风机系统。如图1所示，本实施例中的公共烟道风机系统，包括电控中心单元1、沿烟道延伸方向间隔分布设置在烟道内的多个温度传感器2以及设置在烟道顶部的风机3，为了方便进行维修，通常将电控中心单元1设置在烟道顶部的风机3旁，也方便风机3进行连接。同时为了方便该公共烟道风机系统与外部的控制中心进行通信，方便远程管理，还设置了与电控中心单元1电信号连接的无线通信通信模块，该无线通信模块7可以采用现有技术中的各种无线通信模块7。如当该公共烟道风机系统应用于一个小区中的各住宅时，相应的控制中心则为小区的整个控制中心，该控制中心能够获取各栋住宅上该公共烟道风机系统的工作信息。40.各温度传感器2、风机3也均与电控中心单元1电信号连接，各温度传感器2分别向电控中心传送检测到的温度数据，而电控中心可以通过对温度数据进行计算分析，进而控制风机3的工作参数。41.本实施例中位于最下方的温度传感器2对应于烟道底部的补风口处设置，如此该温度传感器2可以获取接近于补风口外空气的温度数据。而位于最上方的温度传感器2设置在烟道顶端内。其余的温度传感器2则分布在这两个温度传感器2之间，即分布在各用户吸油烟机8排烟管与烟道的连接位置分布区域，能够更准确的获取各用户的吸油烟机8使用情况。42.为了方便各吸油烟机8与控制中心单元之间的信息通信，烟道内贯穿设置有通信线4，通信线4与电控中心单元1电信号连接，各温度传感器2均电信号连接在通信线4上。而为了保证通信线4的使用寿命，避免对通信线4的拉扯，在烟道内还设置有线缆5，通信线4通过固定件51固定在线缆5上。该固定件51可以为绑带等各种现有的固定器件。通过线缆5对通信线4的支撑，大大降低了通信线4损坏的可能性。并且线缆5的下端连接有配重块6，在配重块6的重力作用下，线缆5基本拉直，避免线缆5缠绕而造成通信线4的固定和维修难度。43.前述的公共烟道风机系统的工作方法，包括以下步骤。44.步骤1、初始化，按照自下而上的方向，将各温度传感器2为记为s0、s1、s2、……、si、……、sn。相应各温度传感器2的实时温度数据为t0、t1、t2、……、ti、……、tn，其中i、n为正整数，1≤i≤n，n为位于温度传感器2s0上方的温度传感器2的总数量；ti表示自下而上排列在最温度传感器2s0上方的第i个位置的温度传感器2的温度数据。45.步骤2、在风机3处于停机状态下，分别获取各温度传感器2的温度数据，计算各温度传感器2的温升数据，各温度传感器2按照固定的采样周期进行温度数据采样，温度传感器2的温升数据则指当前温度数据相对于之前检测的温度数据的变化量。46.如果存在至少一个温度传感器2的温升数据大于预设温升阈值，则说明烟道内有吸油烟机8开启了，导致的温度变化，此时则控制按照开启风机3。开启风机3时，可以按照设定的开启转速启动工作，也可以按照下述的转速f启动工作。47.当一个温度传感器2当前采样时刻的温度数据相对于前一采样时刻的温度数据大于k时，则将前一采样时刻定义为他t0，当前采样时刻定义为t1，后续的采样时刻依次为t1、t2、t3，而t0-1为相对于t0的前一周期采样时刻，t0-x表示相对于t0的前x周期采样时刻。48.本实施例中，将各温度传感器2的当前温度数据ti与相应温度传感器2之前检测到的温度数据t0i进行比较，进而计算各温度传感器2检测点的温度变化量δti。本实施例中δti＝(tt0+tt0-1+tt0-2+tt0-3+tt0-4)/5。tt0表示温度传感器2si在t0时刻采样的温度数据时，tt0-1、tt0-2、tt0-3、tt0-4依次表示温度传感器2si在t0-1、t0-2、t0-3、t0-4时刻采集的温度数据。49.如果一个温度传感器2在t1时刻开始，连续三次检测到的温度数据满足δti＞k，即在t2、t3时刻对应的温度数据也满足δti＞k，该k为预设温升数据，则判断该温度传感器2的温升数据大于预设温升阈值。k根据实验进行合理的设置。50.步骤3、风机3开启后，根据各温度传感器2实时检测的温度数据确定用户吸油烟机8的开启情况，进而根据吸油烟机8的开启情况确定风机3转速f。51.烟道内，基于温度衰减的原理，在一段区域内吸油烟机8未开启的情况下，该段区域上部的温度必然小于下段的温度。基于此，在获取温度传感器2的实时温度数据的同时，比较相邻的温度传感器2的温度数据，如果ti＞ti-1，则判断位于温度传感器2si-1和si分布位置之间的区域启动了吸油烟机8，相应确定风机3转速52.其中h为温度传感器2si距离烟道顶部的距离；h为烟道总长度；yi为温度传感器2si位置的风机3转速音箱因子，ri为温度传感器2si处的吸油烟机8按照设定的标准风量工作条件下风机3的标准转速。53.该步骤仅仅是基于烟道内不同区域的油烟机开启的大致情况进行的匹配的风机3转速的粗略计算，而吸油烟机8具体的工作档位、风量对风机3工作转速的影响可以通过步骤4来进行进一步的精确调整。54.步骤4、在风机3工作过程中，对于当前风机3转速f，计算当前环境状态下风机3工作电流i相对于零风压时风机3工作电流i0的电流变化量δi＝i－i0，根据δi判断当前烟道内外的相对气压情况，进而根据相对气压情况调节风机3转速。55.当δi＜0时，则判断当前烟道内的气压大于烟道外大气压；如果δi＞0，则判断当前烟道内的气压小于烟道外大气压。但是需要进一步判断δi是否在合理的波动范围内，如此则将δi与设定的电流差阈值进行比较。56.∣δi∣＞im时，则判断δi已经超出合理的波动范围，该电流差是因为吸油烟机8的具体工作情况引起的，其中im为设定的电流差阈值，im＞0。此时，如果δi＜0，则按照设定的转速调节量提升风机3转速，直至∣δi∣≤im；如果δi＞0，则按照设定的转速调节量下调风机3转速，直至∣δi∣≤im。本步骤中的设定转速调节量为当前转速的10％。57.步骤5、在步骤4的基础上，即在将风机3转速调节至满足∣δi∣≤im的条件时。则比较各温度传感器2检测的温度与烟道补风口位置温度，由于温度传感器2的检测温度接近于烟道补风口位置温度，该比较计算即比较ti与t0。58.当各温度传感器2检测的温度相对于烟道补风口位置温度的最大温度差∣δtmax∣大于设定的温差阈值δt0时，则判断烟道内对应位置存在拥堵的情况，则控制调节风机3转速以减缓该拥堵情况。本实施例中δt0＞0℃，具体地，δt0＝5℃。59.如果δtmax＞δt0，则控制按照设定转速调节量提升风机3转速直至达到最高转速限值；如果δtmax＜－δt0，则控制按照设定转速调节量降低风机3转速直至达到最低转速限值。本步骤中的设定转速调节量为当前转速的10％。60.步骤6、如果当前风机3的实时转速v处于设定的低转速区间，该低速转速区间根据前期实验进行初始化设置。δi满足相对变化要求，即∣δi∣≤im。并且各温度传感器2检测的温度相对于烟道补风口位置温度的最大温度差∣δtmax∣小于设定的关机温度阈值时，则说明烟道内的温度变化不大，风机3转速持续稳定且转速低，此时则判断无用户开启吸油烟机8使用或者开启吸油烟机8的数量非常少且排烟量可以忽略不计，此时则控制风机3关机，一方面减小能耗，另一方面降低工作噪音，使用更加人性化。61.该公共烟道风机系统，通过其工作方法，利用温度传感器2的检测数据判断烟道内的温度情况，进而有效识别吸油烟机8的开启情况以及判断启动吸油烟机8的大概区域位置，并且在风机3启动后，还能够根据烟道内的温度情况调整风机3转速，进而能够更有针对性的调节风机3转速以匹配烟道内的油烟情况。此外也能够判断无需风机3工作的情况，在不需要风机3工作时降低风机3能耗及工作噪音。并且该公共烟道风机系统也不涉及与用户家吸油烟机8的通信问题，对用户家吸油烟机8的类型没有任何要求。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!