一种中央烟道风量控制方法及系统与流程

1.本发明属于中央烟道系统技术领域，具体涉及一种中央烟道风量控制方法及系统。


背景技术：

2.近些年，一种“楼宇公共烟道油烟集中排放系统”的概念应运而生，其通过放置在公共烟道顶端的风机产生额外动力，并配合各户的油烟机实现各楼层的风量均匀分配，从而达到顺畅排烟和低噪音使用的目的。
3.系统构建时，为了达到主机和各楼层终端机的精准匹配，主风机和终端机即室内烟机需要进行实时通讯。在此过程中，终端机编码的精确性和实时性是十分关键的。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于中央烟道风量控制方法，通过烟管内初始绝对压力、主风机处的绝对压力以及电动阀打开后烟管内绝对压力等数据，精准掌握各室内烟机的运行状况及楼层，实现精准编码。
5.本发明的另一个目的是提供一种中央烟道系统，该系统能够应用上述风量控制方法。
6.本发明所采用的技术方案是：
7.一种中央烟道风量控制方法，该方法包括以下步骤：
8.s1，打开室内烟机，采集其对应烟管内的初始绝对压力p
n0
，以及置于楼顶的室外控制系统中主风机所处位置的绝对压力p
主
，根据p
n0
与p
主
的关系确定所述室内烟机所处楼层的层数n；
9.s2，启动室内烟机的风机，待风机运行稳定后，开启其对应的电动阀并调整所述电动阀的开度，实时采集其对应的烟管内的绝对压力p
实时
，根据绝对压力p
实时
与预设压力p
预设
的关系确定所述电动阀的开度，并上报室外控制系统；
10.s3，室外控制系统对室内烟机进行编码，并根据上报信息运行主风机。
11.优选地，所述s2中预设压力p
预设
为初始绝对压力p
n0
与预设压力差
△
p的和。
12.优选地，所述预设压力差
△
p为50～100pa。
13.优选地，所述s1中根据p
n0
与p
主
的关系确定所述室内烟机所处的楼层n，具体为：
14.计算p
主
与p
n0
的差值，根据所述差值以及每个楼层的层高，确定楼层n。
15.优选地，所述s3中室外控制系统对室内烟机进行编码，并根据上报信息运行主风机，具体为：
16.所述室外控制系统根据每个楼层对应的层数对室内烟机进行编码，并根据开机率以及每个楼层的室内烟机的状态运行主风机。
17.优选地，所述根据开机率以及每个楼层的室内烟机的状态运行主风机，具体为：
18.根据开机率，以及每个楼层的室内烟机是否开机、运行档位、对应的电动阀开度、
该楼层的具体层数确定主风机的输出功率。
19.优选地，所述s2中启动室内烟机的风机，待风机运行稳定，具体为：
20.启动室内烟机的风机，其对应的电动阀开度为0，当风机达到目标功率、目标转速或者目标风量时，风机运行稳定。
21.优选地，所述s2中开启其对应的电动阀并调整所述电动阀的开度，实时采集其对应烟管内的绝对压力p
实时
，根据所述绝对压力p
实时
与预设压力p
预设
的关系确定所述电动阀的开度，具体为：
22.开启电动阀并逐渐增大所述电动阀的开度，实时采集其对应烟管内的绝对压力p
实时
，当绝对压力p
实时
达到预设压力p
预设
时，维持所述电动阀的开度。
23.本发明还保护一种中央烟道系统，该系统应用上述风量控制方法，该系统包括安装在各楼层的室内烟机系统、室外控制系统和压力检测系统；
24.所述室外控制系统包括安装在公共烟道出风口处的主风机，所述出风口设置于楼顶；所述室内烟机系统包括通过各自的烟管与所述公共烟道连接的室内烟机、设置于烟管内的电动阀；所述压力检测系统至少用于检测每个所述烟管内的绝对压力以及主风机所处位置的绝对压力；所述室外控制系统与每个所述室内烟机系统、压力检测系统均通讯连接，至少用于根据接收的室内烟机系统发送的信息控制主风机的启动、关闭、功率调节。
25.优选地，所述压力检测系统包括设置于室内烟机系统的第一压力检测组件和设置于室外控制系统的第二压力检测组件，所述第一压力检测组件设置于所述烟管内，且位于电动阀和室内烟机之间，所述第二压力检测组件设置于所述主风机上。
26.优选地，还包括云服务器和监控终端，所述监控终端包括用户终端、小区物业终端和售后维修终端，所述云服务器与所述室外控制系统和所述监控终端均通讯连接。
27.本发明的有益效果是：本发明通过设置室内烟机系统、室外控制系统和压力检测系统，压力检测系统能够检测每个室内烟机对应的烟管内的绝对压力，根据检测到的室内烟机打开时烟管内的初始绝对压力p
n0
与主风机所处位置的绝对压力p
主
的关系得到室内烟机所处楼层n；
28.同时，本发明中启动风机并待风机运行稳定后，再打开电动阀，在电动阀打开过程中通过实时采集对应烟管的绝对压力p
实时
，并根据其与预设压力p
预设
的关系确定电动阀的开度，能够使楼层中每层烟管的压力差相同，有效实现了各楼层的恒风压控制，也就是使每台室内烟机处于相同的恒风压，不受高、中、低楼层的影响；
29.而且，本发明中室外控制系统能够对各个室内烟机进行编码，以及根据各室内烟机上报的信息运行主风机，实现了对各室内烟机的精准编码，精确掌握各室内烟机的运行状态。
附图说明
30.图1为本发明实施例1提供的一种中央烟道风量控制方法的控制逻辑图；
31.图2为本发明实施例1提供的一种中央烟道风量控制方法细化后的控制逻辑图；
32.图3为本发明实施例1提供的一种中央烟道风量控制方法中电动阀开度与烟管内绝对压力的关系图；
33.图4为本发明实施例2提供的一种中央烟道系统的结构图；
34.图5为本发明实施例2提供的一种中央烟道系统中室外控制系统、云服务器、监控终端的结构图；
35.图6为本发明实施例2提供的一种中央烟道系统中室内烟机系统的结构图；
36.图7为本发明实施例2提供的一种中央烟道系统室内烟机系统、中室外控制系统、云服务器和监控终端的通讯关系图。
37.图中：1、室内烟机系统；11、烟管；12、室内烟机；13、电动阀；2、室外控制系统；21、主风机；3、压力检测系统；31、第一压力检测组件；32、第二压力检测组件；4、云服务器；5、监控终端；51、用户终端；52、小区物业终端；53、售后维修终端。
具体实施方式
38.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明；即此处的具体实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
39.实施例1
40.本发明实施例1提供一种中央烟道风量控制方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：
41.s1，打开室内烟机，采集其对应烟管内的初始绝对压力p
n0
，以及置于楼顶的室外控制系统中主风机所处位置的绝对压力p
主
，根据p
n0
与p
主
的关系确定所述室内烟机所处楼层的层数n；
42.s2，启动室内烟机的风机，待风机运行稳定后，开启其对应的电动阀并调整所述电动阀的开度，实时采集其对应的烟管内的绝对压力p
实时
，根据绝对压力p
实时
与预设压力p
预设
的关系确定所述电动阀的开度，并上报室外控制系统；
43.s3，室外控制系统对室内烟机进行编码，并根据上报信息运行主风机。
44.这样，在打开室内烟机但未启动风机和电动阀时，通过p
n0
与p
主
的关系确定将打开的室内烟机的具体楼层，室外控制系统即可明确各个室内烟机所对应的楼层；然后在风机运行稳定后，开启电动阀，实时采集对应烟管内的绝对压力p
实时
，根据绝对压力p
实时
与预设压力p
预设
的关系确定所述电动阀的开度，并上报室外控制系统；
45.室外控制系统基于具体的楼层对室内烟机进行编码，从而精准了解各楼层室内烟机的运行状况，并根据上报信息运行主风机，使主风机以适当功率运行。
46.具体实施中，s1中打开室内烟机仅指室内烟机自身的电源是开启状态，室内烟机内部的风机以及其对应的电动阀均未开启。
47.具体实施中，该风量控制方法可以用于中央烟道系统，所述中央烟道系统可以包括室内烟机系统、室外控制系统和压力检测系统，具体为，室内烟机通过各自的烟管与公共烟道连通，烟管内设置有电动阀，用于控制公共烟道与室内烟机的连通，烟管内还设置有第一压力检测组件，第一压力检测组件设置于电动阀和室内烟机之间，用于检测烟管内该段的绝对压力；同时，室内烟机系统内还包括用于通讯的lora模块，以及用于控制的控制组件；室内烟机系统通过lora模块可以至少上报以下信息：室内烟机的运行状况(包括是否开
机以及运行档位等)、对应电动阀的开度等；
48.室外控制系统包括与公共烟道出风口连接的主风机，还包括用于控制的主风机mcu，以及用于通讯的lora网关；其中，lora网关负责将lora模块上报的信息转发给主风机mcu；主风机mcu至少具有以下功能：通过lora网关收集各室内烟机的状态以及其对应电动阀的开度，将上述上报信息以及主风机的工作状况、异常及报警信息上传到云服务器。
49.室外控制系统根据接收到的上报信息，以及具体的楼层对室内烟机进行编码，也就是使室内烟机与其楼层相对应，从而精准了解各楼层的室内烟机、电动阀的状态；并根据上报信息确定主风机的功率，也就是根据开机率、开机的室内烟机所处的楼层、电动阀的开度等使主风机输出合适的功率，以为公共烟道提供适当压力。
50.如图3所示，所述s2中预设压力p
预设
为初始绝对压力p
n0
与预设压力差
△
p的和。
51.其中，预设压力差
△
p为用于使各楼层保持恒定风压的压力差。
52.优选地，所述预设压力差
△
p为50～100pa。
53.具体实施中，如图2所示，所述s1中根据p
n0
与p
主
的关系确定所述室内烟机所处的楼层n，具体为：
54.计算p
主
与p
n0
的差值，根据所述差值以及每个楼层的层高，确定楼层n。
55.p
主
为主风机所处位置的绝对压力，也就是楼顶的绝对压力，即此处的大气压值，p
主
＝ρ*g*h
主
，其中ρ为空气密度，g为重力加速度，h
主
是主风机的高度，也就是楼顶的高度；
56.p
n0
为打开的室内烟机对应的烟管内的绝对压力，也就是室内烟机所对应的楼层的绝对压力，即为该层的大气压值，p
n0
＝ρ*g*h
n
，其中ρ为空气密度，g为重力加速度，h
n
是该楼层距离地面的高度；
57.此时，通过计算p
主
与p
n0
的差值，即可计算(h
主
‑
h
n
)，根据该高度差以及该楼中每个楼层的层高，即可计算得到n为第几层，也就是确定楼层n。
58.具体实施中，所述s3中室外控制系统对室内烟机进行编码，并根据上报信息运行主风机，具体为：
59.所述室外控制系统根据每个楼层对应的层数对室内烟机进行编码，并根据开机率以及每个楼层的室内烟机的状态运行主风机。
60.也就是，室内烟机系统将室内烟机的状态上报给室外控制系统，室外控制系统根据每层的具体楼层数对室内烟机进行编码，从而精准掌握各室内烟机的运行状态。
61.如图2所示，所述根据开机率以及每个楼层的室内烟机的状态运行主风机，具体为：
62.根据开机率，以及每个楼层的室内烟机是否开机、运行档位、对应的电动阀开度、该楼层的具体层数确定主风机的输出功率。
63.具体为，室外控制系统根据室内烟机的开机率、开启的室内烟机的楼层、运行档位、对应的电动阀开度等信息来确定主风机的输出功率；
64.例如当开机率较大时，主风机的输出功率会相对较高；开机的楼层不同时，即都是高楼层开机、都是低楼层开机或者高低楼层均开机时，对主风机的输出功率的要求也是不同的；所以通过根据室内烟机的开机率、开启的室内烟机的楼层、运行档位、对应的电动阀开度等信息来确定主风机的输出功率，以便于每层室内烟机对应的烟管中的油烟顺利排出。
65.如图3所示，所述s2中启动室内烟机的风机，待风机运行稳定，具体为：
66.启动室内烟机的风机，其对应的电动阀开度为0，当风机达到目标功率、目标转速或者目标风量时，风机运行稳定。
67.具体为，如图3所示，当风机开启，电动阀未开启时，风机的功率迅速增大，烟管内实时绝对压力相应增大，当风机运行稳定时，烟管内的绝对压力达到最大值；此时电动阀打开，随着电动阀开度的增大，烟管内的绝对压力逐渐减小，当烟管内的绝对压力达到p
n0
+
△
p时，即达到了恒风压的状态，维持电动阀的开度即可。
68.具体实施中，目标功率、目标转速或者目标风量根据实际风机结构等进行确定。
69.具体实施中，所述s2中开启其对应的电动阀并调整所述电动阀的开度，实时采集其对应烟管内的绝对压力p
实时
，根据所述绝对压力p
实时
与预设压力p
预设
的关系确定所述电动阀的开度，具体为：
70.开启电动阀并逐渐增大所述电动阀的开度，实时采集其对应烟管内的绝对压力p
实时
，当绝对压力p
实时
达到预设压力p
预设
时，维持所述电动阀的开度。
71.本实施例通过设置室内烟机系统、室外控制系统和压力检测系统，压力检测系统能够检测每个室内烟机对应的烟管内的绝对压力，根据检测到的室内烟机打开时烟管内的初始绝对压力pn0与主风机所处位置的绝对压力p主的关系得到室内烟机所处楼层n；
72.同时，本实施例启动风机并待风机运行稳定后，再打开电动阀，在电动阀打开过程中通过实时采集对应烟管的绝对压力p实时，并根据其与预设压力p预设的关系确定电动阀的开度，能够使楼层中每层烟管的压力差相同，有效实现了各楼层的恒风压控制，也就是使每台室内烟机处于相同的恒风压，不受高、中、低楼层的影响；
73.而且，本实施例的室外控制系统能够对各个室内烟机进行编码，以及根据各室内烟机上报的信息运行主风机，实现了对各室内烟机的精准编码，精确掌握各室内烟机的运行状态。
74.实施例2
75.本发明实施例2提供一种中央烟道系统，该中央烟道系统应用实施例1的风量控制方法，如图4
‑
图7所示，该系统包括安装在各楼层的室内烟机系统1、室外控制系统2和压力检测系统3；
76.所述室外控制系统2包括安装在公共烟道出风口处的主风机21，所述出风口设置于楼顶；所述室内烟机系统1包括通过各自的烟管11与所述公共烟道连接的室内烟机12、设置于烟管11内的电动阀13；所述压力检测系统3至少用于检测每个所述烟管11内的绝对压力以及主风机3所处位置的绝对压力；所述室外控制系统2与每个所述室内烟机系统1、压力检测系统3均通讯连接，至少用于根据接收的室内烟机系统1发送的信息控制主风机21的启动、关闭、功率调节。
77.这样，通过压力检测系统3检测各烟管11的绝对压力，以及主风机21所处位置的绝对压力，能够确定室内烟机12所处的楼层n，也能够实现对室内烟机12的编码，以及实现主风机21的适当功率的启动，从而达到各楼层恒风压的效果。
78.具体为，通过设置室内烟机系统1、室外控制系统2和压力检测系统3，压力检测系统3能够检测每个室内烟机12对应的烟管11内的绝对压力，根据检测到的室内烟机12打开时烟管11内的初始绝对压力p
n0
与主风机21所处位置的绝对压力p
主
的关系得到室内烟机所
处楼层n；并在风机运行稳定后，打开电动阀13，在电动阀13打开过程中通过实时采集对应烟管11的绝对压力p
实时
，并根据其与预设压力p
预设
的关系确定电动阀13的开度，能够使楼层中每层烟管11的压力差相同，有效实现了各楼层的恒风压控制，也就是使每台室内烟机处于相同的恒风压，不受高、中、低楼层的影响；还能够根据对各个室内烟机12进行编码，以及各室内烟机12上报的信息运行主风机21，实现了对各个室内烟机12的精准编码，精确掌握各室内烟机12的运行状态。
79.具体实施中，如图6所示，室内烟机12通过各自的烟管11与公共烟道连通，烟管11内设置有电动阀13，用于控制公共烟道与室内烟机12的连通，烟管11内还设置有第一压力检测组件31，第一压力检测组件31设置于电动阀13和室内烟机12之间，用于检测烟管11内该段的绝对压力；同时，室内烟机系统1内还包括用于通讯的lora模块，以及用于控制的控制组件；室内烟机系统1通过lora模块可以至少上报以下信息：室内烟机12的运行状况(包括是否开机以及运行档位等)、对应电动阀13的开度等；
80.如图5所示，室外控制系统2包括与公共烟道出风口连接的主风机21，还包括用于控制的主风机mcu，以及用于通讯的lora网关；其中，lora网关负责将lora模块上报的信息转发给主风机mcu；主风机mcu至少具有以下功能：通过lora网关收集各室内烟机12的状态以及其对应电动阀13的开度，将上述上报信息以及主风机21的工作状况、异常及报警信息上传到云服务器4。
81.室外控制系统2根据接收到的上报信息，以及具体的楼层对室内烟机12进行编码，也就是使室内烟机12与其楼层相对应，从而精准了解各楼层的室内烟机12、电动阀13的状态；并根据上报信息确定主风机21的功率，也就是根据开机率、开机的室内烟机12所处的楼层、电动阀13的开度等使主风机21输出合适的功率，以为公共烟道提供适当压力。
82.具体实施中，主风机21可以包括风机组件和油烟过滤系统。
83.具体实施中，室内烟机系统1还包括防火阀。
84.具体实施中，所述压力检测系统3包括设置于室内烟机系统1的第一压力检测组件31和设置于室外控制系统2的第二压力检测组件32，所述第一压力检测组件31设置于所述烟管11内，且位于电动阀13和室内烟机12之间，所述第二压力检测组件32设置于所述主风机21上。
85.这样，第一压力检测组件31检测的是烟管11内部的绝对压力。
86.具体实施中，第一压力检测组件31和第二压力检测组件32可以是绝对压力传感器，但是并不限定为绝对压力传感器，能够实现本实施例想要功能的压力检测组件均属于本实施例的保护范围。
87.如图4、图5和图7所示，还包括云服务器4和监控终端5，所述监控终端5包括用户终端51、小区物业终端52和售后维修终端53，所述云服务器4与所述室外控制系统2和所述监控终端5均通讯连接。
88.具体为，云服务器4用于将楼宇的室外控制系统2与监控终端5进行连接，也就是与用户、物业、售后进行连接；
89.其中用户终端51可以为app，即手机软件，用户通过app对自身的室内烟机12和主风机21的状态进行监控；
90.小区物业终端52可以为app，小区物业可以通过app查看本小区的中央烟道系统的
运行维修状况，也可以快速定位并呼叫原厂进行协助；
91.售后维修终端53可以实时查看中央烟道系统工作状态，在异常时进行报警，也可以进行定期售后维保调度，还可以统计问题较多点并针对性改善。
92.本实施例通过压力检测系统检测各烟管的绝对压力，以及主风机所处位置的绝对压力，能够确定室内烟机所处的楼层n，也能够实现对室内烟机的编码，以及实现主风机的适当功率的启动，从而达到各楼层恒风压的效果。
93.在本说明书的描述中，术语“具体实施中”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的母体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或者示例中以合适的方式结合。
94.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。