專利名稱：自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
世界絕大多數(shù)國家中，無論是人們的主食，還是副食品，烘焙產(chǎn)品都占有十分重要的位置。烘焙產(chǎn)品也稱為烘烤產(chǎn)品，既包括經(jīng)烘烤加工的谷類食品，通常代指面包、餅干等糕點(diǎn)，又包括烘烤的熏肉、烘焙的茶葉等其他種類的食品。中國自改革開放以來，焙烤食品行業(yè)得到了較快的發(fā)展，隨著中國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)焙烤食品的需求也日益呈現(xiàn)出高品位，質(zhì)量的要求，這對(duì)焙烤行業(yè)的企業(yè)提出了更高的要求。但是，目前我國焙烤行業(yè)仍存在很多問題，如何針對(duì)目前的形式，采取相 應(yīng)措施來促進(jìn)本行業(yè)的發(fā)展尤為重要。現(xiàn)在我國的烘烤產(chǎn)品與世界其它國家相比，還有相當(dāng)大的差距。不管是烘烤加工技術(shù)、烘烤成品質(zhì)量，還是生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品種類方面，還有大量的工作要做。烘烤是決定烘烤產(chǎn)品最終質(zhì)量和可用性的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，烘烤最終質(zhì)量的外觀商品等級(jí)指標(biāo)如顏色、光澤、油分等品質(zhì)因素，以及內(nèi)在的化學(xué)成分和香氣吃味指標(biāo)，只有通過烘烤調(diào)制后才能表現(xiàn)出來。常規(guī)人工烘烤需要由工人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，在烘烤的過程中，絕大部分依靠人工經(jīng)驗(yàn)和手工操作，不僅所需的勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)高，烘烤技術(shù)難于掌握，烘烤失誤、烤糊等現(xiàn)象普遍存在，烘烤損失較為嚴(yán)重。近年來，我國烘烤行業(yè)的自動(dòng)或半自動(dòng)化發(fā)展還處于初級(jí)起步階段，在自動(dòng)或半自動(dòng)化烘烤設(shè)備的生產(chǎn)中，最急需解決的問題是較正確地落實(shí)烘烤工藝、減少烘烤用工、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高烘烤效益，其解決方案是采用配套自動(dòng)控制系統(tǒng)，部分或全部代替人工烘烤，準(zhǔn)確執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化的烘烤工藝，最大程度較少烘烤勞動(dòng)強(qiáng)度和管理成本，提高烘烤質(zhì)量。目前的自動(dòng)或半自動(dòng)化烤箱，通常僅設(shè)計(jì)了幾種基于時(shí)間的烘烤模式，每種烘烤模式設(shè)置有固定的烘烤時(shí)間，隨時(shí)間進(jìn)度對(duì)烘烤的溫度和濕度進(jìn)行控制。但這種烘烤控制方式很難靈活的適應(yīng)不同的烘烤應(yīng)用環(huán)境，不能夠根據(jù)食物的實(shí)際烘烤進(jìn)度自適應(yīng)調(diào)整對(duì)烘烤溫度和濕度的控制，烘烤工藝的準(zhǔn)確性和烘烤質(zhì)量都較難得到保證。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的烘烤控制技術(shù)自適應(yīng)調(diào)整性能有限、烘烤工藝的準(zhǔn)確性和烘烤質(zhì)量較難得到保證的問題，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)及方法，以提升對(duì)食物烘烤過程的自適應(yīng)調(diào)整性能，更好的保證烘烤工藝的準(zhǔn)確性和烘烤質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)手段
一種自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)，用于對(duì)烤箱內(nèi)的食物烘烤過程進(jìn)行監(jiān)控；該系統(tǒng)主要由中控計(jì)算機(jī)以及與所述中控計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信連接的采集控制子系統(tǒng)構(gòu)成；所述采集控制子系統(tǒng)包括烘烤加熱器、通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備、溫濕度傳感器、PID控制器和電子鼻；所述烘烤加熱器置于烤箱內(nèi)，與PID控制器電連接，用于根據(jù)PID控制器的控制操作對(duì)烤箱內(nèi)的食物進(jìn)行烘烤加熱；所述通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備與PID控制器電連接，用于根據(jù)PID控制器的控制操作調(diào)節(jié)烤箱通風(fēng)通道的開閉以及通風(fēng)量的大??；所述溫濕度傳感器置于烤箱內(nèi)，與PID控制器數(shù)據(jù)連接，用于采集烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度并傳送給PID控制器；所述PID控制器還與中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接，用于接收中控計(jì)算機(jī)發(fā)送的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，并獲取溫濕度傳感器采集的烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度，根據(jù)烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度對(duì)烘烤加熱器和通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制操作，使烤箱內(nèi)的溫度和濕度分別達(dá)到烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值；所述電子鼻與中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接，用于采集烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分并傳送給中控計(jì)算機(jī)；所述中控計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)有被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表，所述食物烘烤監(jiān)控信息表中記錄有被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所對(duì)應(yīng)散發(fā)的特征氣體成分以及被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值；中控計(jì)算機(jī)用于獲取電子鼻采集的烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分，將烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分與被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表中記錄的被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所對(duì)應(yīng)散發(fā)的特征氣體成分進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分所包含的特征氣體成分確定被烘烤食物所處的烘烤階段，進(jìn)而通過查詢被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表確定被烘烤食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，并將被烘烤食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值發(fā)送給PID控制器。上述的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)中，進(jìn)一步，所述采集控制子系統(tǒng)還包括云臺(tái)攝像機(jī)；所述云臺(tái)攝像機(jī)置于烤箱內(nèi)，與中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接，用于根據(jù)中控計(jì)算機(jī)的控制操作采集烤箱內(nèi)的視頻圖像并傳送給中控計(jì)算機(jī)；所述中控計(jì)算機(jī)還用于對(duì)云臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行控制操作，獲取云臺(tái)攝像機(jī)采集的烤箱內(nèi)的視頻圖像并進(jìn)行顯示處理。上述的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)中，進(jìn)一步，所述采集控制子系統(tǒng)有多個(gè)，各個(gè)采集控制子系統(tǒng)分別與中控計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信連接，且每個(gè)采集控制子系統(tǒng)用于對(duì)應(yīng)一個(gè)烤箱，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)烤箱內(nèi)的食物烘烤過程進(jìn)行監(jiān)控。一種自動(dòng)烘烤監(jiān)控方法，采用如上所述的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；該方法包括如下步驟
1)預(yù)先在中控計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)并設(shè)定被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表，所述食物烘烤監(jiān)控信息表中記錄有被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所對(duì)應(yīng)散發(fā)的特征氣體成分以及被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值； 2)將被烘烤食物放入烤箱內(nèi)，啟動(dòng)食物烘烤過程；
3)電子鼻實(shí)時(shí)采集烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分并傳送給中控計(jì)算機(jī)；溫濕度傳感器實(shí)時(shí)采集烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度并傳送給PID控制器；
4)中控計(jì)算機(jī)獲取電子鼻采集的烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分，將烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分與被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表中記錄的被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所對(duì)應(yīng)散發(fā)的特征氣體成分進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分所包含的特征氣體成分確定被烘烤食物所處的烘烤階段，進(jìn)而通過查詢被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表確定被烘烤食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，并將被烘烤食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值發(fā)送給PID控制器；5)PID控制器接收中控計(jì)算機(jī)發(fā)送的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，并獲取溫濕度傳感器采集的烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度，根據(jù)烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度對(duì)烘烤加熱器和通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制操作，讓烘烤加熱器根據(jù)PID控制器的控制操作對(duì)烤箱內(nèi)的食物進(jìn)行烘烤加熱，讓通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備根據(jù)PID控制器的控制操作調(diào)節(jié)烤箱通風(fēng)通道的開閉以及通風(fēng)量的大小，從而使烤箱內(nèi)的溫度和濕度分別達(dá)到烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值；
6)循環(huán)執(zhí)行步驟4 5，直至食物烘烤過程結(jié)束。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果
I、本發(fā)明的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)，能在無人值守或少人值守的環(huán)境下自動(dòng)地實(shí)時(shí)采集烤箱內(nèi)食物烘烤過程中的實(shí)際溫度、實(shí)際濕度和實(shí)際氣體成分，根據(jù)烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分實(shí)時(shí)地準(zhǔn)確判斷食物所處的烘烤階段，并相應(yīng)調(diào)節(jié)烤箱內(nèi)的溫度和濕度使之達(dá)到食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)對(duì)食物烘烤過程的自適應(yīng)調(diào)整監(jiān)控，進(jìn)而提高了烘烤工藝的準(zhǔn)確性和烘烤質(zhì)量。
·
2、本發(fā)明的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)還能夠結(jié)合視頻攝像技術(shù)，對(duì)烤箱內(nèi)食物在烘烤過程中的色澤、性狀變化進(jìn)行觀察和記錄，以便于技術(shù)人員更好地掌控食物烘烤工藝的全過程，幫助進(jìn)一步提升烘烤質(zhì)量。3、本發(fā)明的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)烤箱內(nèi)的食物烘烤過程的聯(lián)合監(jiān)控，進(jìn)一步減少了烘烤工藝控制的勞動(dòng)強(qiáng)度，也有助于降低系統(tǒng)規(guī)?；ㄔO(shè)成本。4、本發(fā)明的自動(dòng)烘烤監(jiān)控方法對(duì)于操作人員而言易于掌握，無需操作人員熟知大量的、成套的烘烤技術(shù)，只需通過簡(jiǎn)單勞動(dòng)就可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的食物烘烤過程監(jiān)控，有效促進(jìn)了專業(yè)化烘烤的發(fā)展，提高了產(chǎn)品烘烤質(zhì)量和效益，也使烘烤操作的勞動(dòng)效率得以大幅提聞。


圖I為本發(fā)明自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)一種實(shí)施方案的構(gòu)架框 圖2為本發(fā)明自動(dòng)烘烤監(jiān)控方法的流程框 圖3為本發(fā)明自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)一種改進(jìn)實(shí)施方案的構(gòu)架框 圖4為本發(fā)明自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)另一種改進(jìn)實(shí)施方案的構(gòu)架框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明提供了一種自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)，用于對(duì)烤箱內(nèi)的食物烘烤過程進(jìn)行監(jiān)控，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的烘烤控制技術(shù)自適應(yīng)調(diào)整性能有限、烘烤工藝的準(zhǔn)確性和烘烤質(zhì)量較難得到保證的問題。如圖I所示，本發(fā)明的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)主要由中控計(jì)算機(jī)以及與中控計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信連接的采集控制子系統(tǒng)構(gòu)成；一套采集控制子系統(tǒng)則主要包括有烘烤加熱器、通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備、溫濕度傳感器、PID控制器和電子鼻等設(shè)備。烘烤加熱器置于烤箱內(nèi)，與PID控制器電連接，用于根據(jù)PID控制器的控制操作對(duì)烤箱內(nèi)的食物進(jìn)行烘烤加熱。烘烤加熱器可以選用現(xiàn)有常規(guī)烤箱所采用的烘烤加熱器件，是市購成熟產(chǎn)品，具體選用的烘烤加熱器產(chǎn)品規(guī)格則根據(jù)被烘烤食物的具體對(duì)象而定。通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備與PID控制器電連接，用于根據(jù)PID控制器的控制操作調(diào)節(jié)烤箱通風(fēng)通道的開閉以及通風(fēng)量的大小。在具體應(yīng)用而言，作為一種實(shí)施方案，通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備可以主要由設(shè)置于烤箱進(jìn)風(fēng)口的進(jìn)風(fēng)機(jī)以及設(shè)置于烤箱出風(fēng)通道的電控風(fēng)門構(gòu)成，該進(jìn)風(fēng)機(jī)和電控風(fēng)門分別與PID控制器電連接，根據(jù)PID控制器的控制操作分別調(diào)節(jié)進(jìn)氣量的大小和出風(fēng)通道的開閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)烤箱通風(fēng)通道開閉以及通風(fēng)量大小的調(diào)節(jié)功能；作為另一種實(shí)施方案，通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備可以主要由設(shè)置于烤箱進(jìn)風(fēng)通道的電控風(fēng)門以及設(shè)置于烤箱出風(fēng)口的抽風(fēng)機(jī)構(gòu)成，該電控風(fēng)門和抽風(fēng)機(jī)分別與PID控制器電連接，根據(jù)PID控制器的控制操作分別調(diào)節(jié)進(jìn)氣通道的開閉和抽風(fēng)量的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)烤箱通風(fēng)通道開閉以及通風(fēng)量大小的調(diào)節(jié)功能。溫濕度傳感器置于烤箱內(nèi)，與PID控制器數(shù)據(jù)連接，用于采集烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度并傳送給PID控制器。溫濕度傳感器為現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品，可通過市購獲得，例如可以采用西門子模擬量擴(kuò)展模塊EM231CN，其中包含有溫濕度傳感器為干濕球PT100傳感器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)烤箱內(nèi)實(shí)際溫度和實(shí)際濕度的采集；干濕球PT100傳感器的溫度測(cè)量精度約為±0. 5%F · S±1D，濕度測(cè)量精度約為±2%F · S±1D，測(cè)溫范圍在(Tl20°C之間，測(cè)濕范圍 為5%-100%RH，工作電源為交流220V土 10%、50Hz，每小時(shí)功耗小于5W，并且具備八段溫濕度編程功能以及RS485通信功能，性能優(yōu)良。PID控制器除了分別與烘烤加熱器和通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備電連接、與溫濕度傳感器數(shù)據(jù)連接之外，還與中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接，用于接收中控計(jì)算機(jī)發(fā)送的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，并獲取溫濕度傳感器采集的烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度，根據(jù)烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度對(duì)烘烤加熱器和通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制操作，使烤箱內(nèi)的溫度和濕度分別達(dá)到烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值。PID控制器的核心是PID控制算法(t匕例-積分-微分控制算法)，通過PID控制算法實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋閉環(huán)控制功能能夠抑制系統(tǒng)閉環(huán)內(nèi)的各種因素所引起的擾動(dòng)，使反饋跟隨設(shè)定值變化，即PID控制器根據(jù)設(shè)定值(例如本方案中的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值)與被控對(duì)象的實(shí)際值(例如本方案中烘烤加熱器和通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備工作形成的烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度)的差值，按照PID控制算法計(jì)算出PID控制器的控制輸出量，進(jìn)而對(duì)被控制對(duì)象(例如本方案中烘烤加熱器和通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備)進(jìn)行控制操作，使被控對(duì)象的實(shí)際值達(dá)到設(shè)定值。PID控制器也是現(xiàn)有技術(shù)中的成熟產(chǎn)品，例如可以選用西門子S7-200系列CPU 224XP CN AC/DC/Relay可編程PID控制器，西門子S7-200系列的PID控制器可通過設(shè)置PID控制算法的采樣時(shí)間、增益、積分時(shí)間、微分時(shí)間等參數(shù)來控制烘烤加熱器和通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備，同時(shí)也提供RS485通信功能，可以將S7-200系列PID控制器與中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接，然后通過運(yùn)行在中控計(jì)算機(jī)上的軟件界面對(duì)S7-200系列PID控制器的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和監(jiān)控。所述電子鼻與中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接，用于采集烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分并傳送給中控計(jì)算機(jī)。電子鼻是利用氣體傳感器陣列的響應(yīng)圖譜來識(shí)別氣味的電子裝置或系統(tǒng)，主要由氣體傳感器陣列、信號(hào)預(yù)處理單元和模式識(shí)別單元三部分組成。電子鼻的工作原理是當(dāng)某種氣味呈現(xiàn)在一種活性材料制成的氣體傳感器面前，氣體傳感器能夠?qū)⒃摎怏w的化學(xué)輸入轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，采用多個(gè)氣體傳感器構(gòu)成氣體傳感器陣列，該多個(gè)氣體傳感器對(duì)一種氣味的響應(yīng)便構(gòu)成了氣體傳感器陣列對(duì)該氣味的電信號(hào)輸出陣列；為實(shí)現(xiàn)對(duì)氣味的定性或定量分析，必須將氣體傳感器的電信號(hào)輸出進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理(消除噪聲、特征提取、信號(hào)放大，歸一化等)后，由模式識(shí)別單元采用合適的模式識(shí)別分析方法對(duì)其進(jìn)行識(shí)別處理；理論上，每種氣味對(duì)于氣體傳感器陣列而言都會(huì)有它對(duì)應(yīng)的特征電信號(hào)陣列值，將不同氣味對(duì)應(yīng)的特征電信號(hào)陣列值作為電子鼻的氣體神經(jīng)元存儲(chǔ)于模式識(shí)別單元中，進(jìn)行氣體檢測(cè)時(shí)把氣體傳感器陣列的電信號(hào)輸出陣列值與氣體神經(jīng)元進(jìn)行對(duì)比匹配識(shí)別，便可區(qū)分和識(shí)別環(huán)境中不同的氣體成分，并且還可利用氣體傳感器陣列對(duì)多種氣體的交叉敏感性進(jìn)行測(cè)量識(shí)別。電子鼻也屬于現(xiàn)有技術(shù)，即有市購的成熟產(chǎn)品，也可以通過自主研發(fā)實(shí)現(xiàn)，具體應(yīng)用中氣體傳感器陣列的選用以及模式識(shí)別單元中氣體神經(jīng)元的設(shè)定，則需要根據(jù)本發(fā)明自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)所針對(duì)的被烘烤食物對(duì)象及其在烘烤過程中各個(gè)階段所散發(fā)的特征氣體成分而定；至于如何具體研究食物在烘烤過程中的不同階段所散發(fā)的氣體成分的組成情況，以及選用食物在烘烤過程中的不同階段所散發(fā)的哪一種或哪幾種氣體成分作為用于區(qū)分識(shí)別食物處于相應(yīng)烘烤階段的特征氣體成分，不是本發(fā)明的重點(diǎn)內(nèi)容，本發(fā)明只需要利用被烘烤食物在烘烤過程中的不同階段所散發(fā)的特征氣體成分情況的已有研究結(jié)果，根據(jù)該研究結(jié)果選擇對(duì)被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所散發(fā)的各種特征氣體成分分別具有良好敏感響應(yīng)特性的多個(gè)氣體傳感器構(gòu)成氣體傳感器陣列，并在模式識(shí)別單元中設(shè)定 包含被烘烤食物在烘烤過程中各個(gè)階段所散發(fā)的各種特征氣體成分對(duì)應(yīng)的氣體神經(jīng)元，以保證被烘烤食物在烘烤過程中各個(gè)階段所散發(fā)的各種特征氣體成分均能夠被電子鼻采集和識(shí)別即可。需要說明的是，在本發(fā)明中，被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所對(duì)應(yīng)散發(fā)的特征氣體成分，具體是指被烘烤食物在任一個(gè)烘烤階段所散發(fā)的氣體成分之中，能夠用于區(qū)分判斷被烘烤食物處于該烘烤階段的一種或多種氣體成分，則作為被烘烤食物在該烘烤階段所散發(fā)的特征氣體成分；由此得到被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所對(duì)應(yīng)散發(fā)的特征氣體成分。中控計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)有被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表，所述食物烘烤監(jiān)控信息表中記錄有被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所對(duì)應(yīng)散發(fā)的特征氣體成分以及被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值；中控計(jì)算機(jī)用于獲取電子鼻采集的烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分，將烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分與被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表中記錄的被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所對(duì)應(yīng)散發(fā)的特征氣體成分進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分所包含的特征氣體成分確定被烘烤食物所處的烘烤階段，進(jìn)而通過查詢被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表確定被烘烤食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，并將被烘烤食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值發(fā)送給PID控制器。中控計(jì)算機(jī)可以采用現(xiàn)有技術(shù)的個(gè)人計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，通常包括主機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、顯示器等個(gè)人計(jì)算機(jī)的構(gòu)成部分，主要用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端中央集成監(jiān)控操作功能，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話；當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)上述功能需要在中控計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)相應(yīng)的烘烤監(jiān)控軟件，該烘烤監(jiān)控軟件可在windows XP操作系統(tǒng)、windows7操作系統(tǒng)、windows server 2003操作系統(tǒng)等常用的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)平臺(tái)之上利用delphi等軟件設(shè)計(jì)工具加以設(shè)計(jì)研發(fā)，設(shè)計(jì)完成的烘烤監(jiān)控軟件相應(yīng)地在在windows XP操作系統(tǒng)、windows7操作系統(tǒng)、windows server 2003操作系統(tǒng)等常用的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)平臺(tái)上得以運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能，用以進(jìn)行上述的烘烤監(jiān)控操作。在本發(fā)明方案中，如果采集控制子系統(tǒng)中與中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接的設(shè)備均采用RS485通信接口，則中控計(jì)算機(jī)也采用RS485通信接口的數(shù)據(jù)采集卡即可；而通常個(gè)人計(jì)算機(jī)的串口設(shè)計(jì)中僅采用了 RS232通信接口的數(shù)據(jù)采集卡，在這種情況下，如果采集控制子系統(tǒng)中與中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接的設(shè)備均采用RS485通信接口，則可以通過RS485轉(zhuǎn)RS232接口轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)采集控制子系統(tǒng)中與中控計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信連接。本發(fā)明的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)中基于時(shí)間的烘烤模式控制存在本質(zhì)的技術(shù)差別。在現(xiàn)有技術(shù)基于時(shí)間的烘烤模式控制中，每種烘烤模式設(shè)置有固定的烘烤時(shí)間，隨時(shí)間進(jìn)度對(duì)烘烤的溫度和濕度進(jìn)行控制，這種烘烤控制方式很難靈活的適應(yīng)不同的烘烤應(yīng)用環(huán)境，不能夠根據(jù)食物的實(shí)際烘烤進(jìn)度自適應(yīng)調(diào)整對(duì)烘烤溫度和濕度的控制；例如，對(duì)于一些已經(jīng)烘烤至中間階段但從外觀上很難加以明顯辨別的食物，其從外觀上看與全生狀態(tài)時(shí)并無明顯區(qū)別，如果采用基于時(shí)間的烘烤模式對(duì)其進(jìn)行全程烘烤，則將會(huì)導(dǎo)致食物烘烤過度，影響烘烤工藝的準(zhǔn)確性和烘烤質(zhì)量。本發(fā)明的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)采用了明顯區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的監(jiān)控方法。由于食物的主要成分為碳水化合物，其在烘烤過程中碳水化合物受熱變化并伴隨著水分蒸發(fā)，蒸發(fā)出的水分中便會(huì)攜帶食物中特有的碳水化合物成分，并且在食物烘烤過程中的不同階段其蒸發(fā)水分中攜帶的碳水化合物也隨食物受熱變化情況、而變化，因此食物在烘烤過程中的不同階段所散發(fā)的氣體成分的組成情況有所不同，于是，在食物的任意一個(gè)烘烤階段所散發(fā)的氣體成分之中，總可以找到一種或多種氣體成分以區(qū)別判斷食物處于該烘烤階段而并非處于其它烘烤階段，從而這一種或多種氣體成分則可以作為用以區(qū)分判斷食物處于該烘烤階段的特征氣體成分；本發(fā)明的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)正是利用了食物的這一特性，采用了一種基于氣體成分采集和判斷的自動(dòng)烘烤監(jiān)控方法，該監(jiān)控方法的處理流程如圖2所示，具體包括如下步驟
1)預(yù)先在中控計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)并設(shè)定被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表，所述食物烘烤監(jiān)控信息表中記錄有被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所對(duì)應(yīng)散發(fā)的特征氣體成分以及被烘烤食物各個(gè)烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值；
2)將被烘烤食物放入烤箱內(nèi)，啟動(dòng)食物烘烤過程；
3)電子鼻實(shí)時(shí)采集烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分并傳送給中控計(jì)算機(jī)；溫濕度傳感器實(shí)時(shí)采集烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度并傳送給PID控制器；
4)中控計(jì)算機(jī)獲取電子鼻采集的烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分，將烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分與被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表中記錄的被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所對(duì)應(yīng)散發(fā)的特征氣體成分進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分所包含的特征氣體成分確定被烘烤食物所處的烘烤階段，進(jìn)而通過查詢被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表確定被烘烤食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，并將被烘烤食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值發(fā)送給PID控制器；
5)PID控制器接收中控計(jì)算機(jī)發(fā)送的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，并獲取溫濕度傳感器采集的烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度，根據(jù)烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度對(duì)烘烤加熱器和通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制操作，讓烘烤加熱器根據(jù)PID控制器的控制操作對(duì)烤箱內(nèi)的食物進(jìn)行烘烤加熱，讓通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備根據(jù)PID控制器的控制操作調(diào)節(jié)烤箱通風(fēng)通道的開閉以及通風(fēng)量的大小，從而使烤箱內(nèi)的溫度和濕度分別達(dá)到烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值；
6)循環(huán)執(zhí)行步驟4 5，直至食物烘烤過程結(jié)束。通過上述自動(dòng)烘烤監(jiān)控過程可以看到，本發(fā)明的自動(dòng)烘烤監(jiān)控方法通過循環(huán)判斷和控制，能夠?qū)崟r(shí)地根據(jù)烤箱內(nèi)食物所散發(fā)的特征氣體成分判斷出被烘烤食物所處的烘烤階段，進(jìn)而實(shí)時(shí)地控制烤箱內(nèi)的溫度和濕度分別達(dá)到被烘烤食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，使得自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)能夠根據(jù)食物具體的烘烤階段自適應(yīng)調(diào)整對(duì)烘烤溫度和濕度的控制，以準(zhǔn)確的達(dá)到烘烤工藝預(yù)期要求的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，因此無論被烘烤食物處于哪一個(gè)烘烤階段，自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)都能夠根據(jù)食物烘烤監(jiān)控信息表中記錄的烘烤工藝要求對(duì)食物烘烤過程進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，即便食物從烘烤中間階段開始啟動(dòng)烘烤過程，也不會(huì)出現(xiàn)食物烘烤過度的過失監(jiān)控操作。由此可見，本發(fā)明的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)和監(jiān)控方法提升了對(duì)食物烘烤過程的自適應(yīng)調(diào)整性能，能夠更好的保證烘烤工藝的準(zhǔn)確性和烘烤質(zhì)量。對(duì)于具體實(shí)施而言，中控計(jì)算機(jī)中可以預(yù)先存儲(chǔ)多種食物的食物烘烤監(jiān)控信息表，在進(jìn)行烘烤監(jiān)控時(shí)，根據(jù)被烘烤食物的具體種類從中設(shè)定相應(yīng)種類的一個(gè)作為被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表即可；當(dāng)然，如果被監(jiān)控的烤箱專用于烘烤一種食物，則中控計(jì)算機(jī)中只需存儲(chǔ)和設(shè)定被烘烤食物對(duì)應(yīng)的一個(gè)食物烘烤監(jiān)控信息表即可。作為本發(fā)明自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)的改進(jìn)方案，在上述系統(tǒng)構(gòu)架的基礎(chǔ)上，還可以增 設(shè)視頻監(jiān)控功能，即在采集控制子系統(tǒng)中增設(shè)云臺(tái)攝像機(jī)，將云臺(tái)攝像機(jī)置于烤箱內(nèi)，與中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接，用于根據(jù)中控計(jì)算機(jī)的控制操作采集烤箱內(nèi)的視頻圖像并傳送給中控計(jì)算機(jī)；中控計(jì)算機(jī)除了實(shí)現(xiàn)上述的監(jiān)控功能之外，還用于對(duì)云臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行控制操作，獲取云臺(tái)攝像機(jī)采集的烤箱內(nèi)的視頻圖像并進(jìn)行顯示處理；該改進(jìn)方案自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)架圖如圖3所示。在具體應(yīng)用時(shí)，由于云臺(tái)攝像機(jī)置于烤箱內(nèi)，其工作環(huán)境溫度較高，因此最好對(duì)云臺(tái)攝像機(jī)加設(shè)真空隔熱防護(hù)罩，保證其在高溫環(huán)境下的正常工作，云臺(tái)攝像機(jī)、真空隔熱防護(hù)罩均為現(xiàn)有技術(shù)中的成熟產(chǎn)品，可以通過市購獲得。云臺(tái)攝像機(jī)主要由云臺(tái)以及架設(shè)在云臺(tái)上的攝像機(jī)兩部分構(gòu)成；云臺(tái)通常需要通過編碼控制器與中控計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接，由中控計(jì)算機(jī)向編碼控制器發(fā)送控制指令，編碼控制器將控制指令解碼后控制云臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)的攝像視角調(diào)整操作；同時(shí)中控計(jì)算機(jī)內(nèi)需要增設(shè)視頻采集卡，攝像機(jī)則可以直接與中控計(jì)算機(jī)的視頻采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接，將采集的烤箱內(nèi)的視頻圖像傳送給中控計(jì)算機(jī)，中控計(jì)算機(jī)獲取其采集的烤箱內(nèi)的視頻圖像后進(jìn)行顯示處理，通過中控計(jì)算機(jī)的顯示器呈現(xiàn)出來，并且也可以對(duì)視頻圖像進(jìn)行存儲(chǔ)記錄。該改進(jìn)方案通過結(jié)合視頻攝像技術(shù)，使得操作人員通過操作中控計(jì)算機(jī)，就能夠?qū)鞠鋬?nèi)食物在烘烤過程中的色澤、形態(tài)變化進(jìn)行觀察和記錄，便于技術(shù)人員更好的掌控食物烘烤工藝的全過程，幫助進(jìn)一步提升烘烤質(zhì)量。作為本發(fā)明自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)在另一方面的改進(jìn)方案，系統(tǒng)中的采集控制子系統(tǒng)可以有多個(gè)，各個(gè)采集控制子系統(tǒng)分別按前述的方式與中控計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信連接，每個(gè)采集控制子系統(tǒng)用于對(duì)應(yīng)一個(gè)烤箱，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)烤箱內(nèi)的食物烘烤過程進(jìn)行監(jiān)控；該改進(jìn)方案自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)架圖如圖4所示。由此，使得本發(fā)明的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)能夠得以規(guī)模化集成應(yīng)用，由一個(gè)操作人員通過一臺(tái)中控計(jì)算機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)烤箱內(nèi)的食物烘烤過程的聯(lián)合監(jiān)控，一方面進(jìn)一步減少了烘烤工藝控制的勞動(dòng)強(qiáng)度，另一方面也有助于降低系統(tǒng)規(guī)?；ㄔO(shè)成本。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要 求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，用于對(duì)烤箱內(nèi)的食物烘烤過程進(jìn)行監(jiān)控；該系統(tǒng)主要由中控計(jì)算機(jī)以及與所述中控計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信連接的采集控制子系統(tǒng)構(gòu)成；所述采集控制子系統(tǒng)包括烘烤加熱器、通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備、溫濕度傳感器、PID控制器和電子鼻； 所述烘烤加熱器置于烤箱內(nèi)，與PID控制器電連接，用于根據(jù)PID控制器的控制操作對(duì)烤箱內(nèi)的食物進(jìn)行烘烤加熱； 所述通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備與PID控制器電連接，用于根據(jù)PID控制器的控制操作調(diào)節(jié)烤箱通風(fēng)通道的開閉以及通風(fēng)量的大??； 所述溫濕度傳感器置于烤箱內(nèi)，與PID控制器數(shù)據(jù)連接，用于采集烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度并傳送給PID控制器； 所述PID控制器還與中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接，用于接收中控計(jì)算機(jī)發(fā)送的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，并獲取溫濕度傳感器采集的烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度，根據(jù)烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度對(duì)烘烤加熱器和通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制操作，使烤箱內(nèi)的溫度和濕度分別達(dá)到烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值； 所述電子鼻與中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接，用于采集烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分并傳送給中控計(jì)算機(jī)； 所述中控計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)有被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表，所述食物烘烤監(jiān)控信息表中記錄有被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所對(duì)應(yīng)散發(fā)的特征氣體成分以及被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值；中控計(jì)算機(jī)用于獲取電子鼻采集的烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分，將烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分與被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表中記錄的被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所對(duì)應(yīng)散發(fā)的特征氣體成分進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分所包含的特征氣體成分確定被烘烤食物所處的烘烤階段，進(jìn)而通過查詢被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表確定被烘烤食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，并將被烘烤食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值發(fā)送給PID控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述采集控制子系統(tǒng)還包括z 臺(tái)攝像機(jī)； 所述云臺(tái)攝像機(jī)置于烤箱內(nèi)，與中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信連接，用于根據(jù)中控計(jì)算機(jī)的控制操作采集烤箱內(nèi)的視頻圖像并傳送給中控計(jì)算機(jī)； 所述中控計(jì)算機(jī)還用于對(duì)云臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行控制操作，獲取云臺(tái)攝像機(jī)采集的烤箱內(nèi)的視頻圖像并進(jìn)行顯示處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述采集控制子系統(tǒng)有多個(gè)，各個(gè)采集控制子系統(tǒng)分別與中控計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信連接，且每個(gè)采集控制子系統(tǒng)用于對(duì)應(yīng)一個(gè)烤箱，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)烤箱內(nèi)的食物烘烤過程進(jìn)行監(jiān)控。
4.一種自動(dòng)烘烤監(jiān)控方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求I所述的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；該方法包括如下步驟 1)預(yù)先在中控計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)并設(shè)定被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表，所述食物烘烤監(jiān)控信息表中記錄有被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所對(duì)應(yīng)散發(fā)的特征氣體成分以及被烘烤食物各個(gè)烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值； 2)將被烘烤食物放入烤箱內(nèi)，啟動(dòng)食物烘烤過程；3)電子鼻實(shí)時(shí)采集烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分并傳送給中控計(jì)算機(jī)；溫濕度傳感器實(shí)時(shí)采集烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度并傳送給PID控制器； 4)中控計(jì)算機(jī)獲取電子鼻采集的烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分，將烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分與被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表中記錄的被烘烤食物在各個(gè)烘烤階段所對(duì)應(yīng)散發(fā)的特征氣體成分進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分所包含的特征氣體成分確定被烘烤食物所處的烘烤階段，進(jìn)而通過查詢被烘烤食物的食物烘烤監(jiān)控信息表確定被烘烤食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，并將被烘烤食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值發(fā)送給PID控制器； 5)PID控制器接收中控計(jì)算機(jī)發(fā)送的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，并獲取溫濕度傳感器采集的烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度，根據(jù)烤箱內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際濕度對(duì)烘烤加熱器和通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制操作，讓烘烤加熱器根據(jù)PID控制器的控制操作對(duì)烤箱內(nèi)的食物進(jìn)行烘烤加熱，讓通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備根據(jù)PID控制器的控制操作調(diào)節(jié)烤箱通風(fēng)通道的開閉以及通風(fēng)量的大小，從而使烤箱內(nèi)的溫度和濕度分別達(dá)到烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值； 6)循環(huán)執(zhí)行步驟Γ5，直至食物烘烤過程結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)及方法，用于對(duì)烤箱內(nèi)的食物烘烤過程進(jìn)行監(jiān)控，該系統(tǒng)主要由中控計(jì)算機(jī)以及與所述中控計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信連接的采集控制子系統(tǒng)構(gòu)成；所述采集控制子系統(tǒng)包括烘烤加熱器、通風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)備、溫濕度傳感器、PID控制器和電子鼻；本發(fā)明的自動(dòng)烘烤監(jiān)控系統(tǒng)和監(jiān)控方法通過循環(huán)判斷和控制，能夠自動(dòng)地實(shí)時(shí)采集烤箱內(nèi)食物烘烤過程中的實(shí)際溫度、實(shí)際濕度和實(shí)際氣體成分，根據(jù)烤箱內(nèi)的實(shí)際氣體成分實(shí)時(shí)地準(zhǔn)確判斷食物所處的烘烤階段，并相應(yīng)調(diào)節(jié)烤箱內(nèi)的溫度和濕度使之達(dá)到食物所處的烘烤階段對(duì)應(yīng)的烘烤溫度設(shè)定值和烘烤濕度設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)對(duì)食物烘烤過程的自適應(yīng)調(diào)整監(jiān)控，進(jìn)而提高了烘烤工藝的準(zhǔn)確性和烘烤質(zhì)量。
文檔編號(hào)G05D27/02GK102722201SQ20121022102
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者劉然, 孫誠, 李正周, 樊澍, 袁茂, 賈鵬飛, 韓忠張, 黃智勇 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)