[發明專利]一種基于云平臺的智能全電廚房系統

在審

• 申請號: 202010888250.9
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111930050A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 李納新;陳鑫;連鵬坤;李泉成;康福雷;劉衛亮
• 申請（專利權）人: 盤錦京聯石油技術有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于云平臺的智能全電廚房系統，其特征在于，

所述全電廚房系統包含廚房設備、光伏發電系統，儲能系統、測控系統、人機交互系統、云端服務器等組成部分；

其中，測控系統包含FPGA控制裝置、攝像頭、溫度傳感器、濕度傳感器、空氣質量傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、網絡模塊等，人機交互系統包括顯示屏以及語音播報系統。

2.根據權利要求1所述的一種基于云平臺的智能全電廚房系統，其特征在于，通過引入測控系統，對全電廚房運行狀況以及設備信息進行全方位監測，并將實時監測數據發送至云端服務器；云端服務器對監測數據進行分析處理，可為全電廚房提供運行優化指導、安全報警、設備故障預警等多種功能；通過人機交互系統，可依據用戶需求推薦相應菜肴，并為烹飪過程提供實時準確的操作步驟指導，實現烹飪過程的智能化輔助決策。

3.一種基于云平臺的智能全電廚房系統的運行機制，其特征在于，包括以下步驟；

步驟1：由智能傳感器、攝像頭和基于標簽的射頻技術實時采集來的智能廚房系統的各類信息；

其包括，采用DS18B20溫度傳感器對溫度進行采集，在IIC總線上連接多個溫度傳感器完成對各電磁灶內溫度，以及室內溫度進行采集；采用MQ-2電阻控制型氣敏傳感器對廚房煙氣濃度進行采集，當煙氣濃度過高會發出警報；采用OV7725攝像頭模塊完成對廚房環境信息的采集；電壓傳感器HVS-AS5和電流傳感器HCS-LTBS完成對光伏發電系統以及廚房設備系統信息的采集，上述傳感器都連接在IIC總線上，總線終端與FPGA主控芯片相連；

步驟2：采集到的各類信息經型號為EP4CE10F17C8的FPGA板載的型號為PCF8591的A/D轉換芯片對信息進行模擬量轉換，將轉換后的數字量臨時儲存在FPGA的SDRAM中，再由網絡模塊基于無線網絡技術將數字信息依次串行傳輸到智能網關，網關后基于Socket技術與云平臺連接；

步驟3：云端服務器將采集來的信息進行解析并存儲，對實時與設定的濕度、溫度、煙氣濃度安全值進行對比，當超出設定值向FPGA發送指令，FPGA接收指令，驅動聲光報警器報警，云端服務器基于歷史數據庫中正常運行時各類數據的變化范圍對采集到的各類數據信息進行實時監控，當參數超過范圍與歷史故障數據庫信息進行對比，基于K-近鄰法可以確定設備故障的類型；

步驟4：云端服務器基于數據庫信息實現發電的預測，負荷的預測，以及實時電價的預測；

步驟5：結合預測模塊所預測的結果在保證供電可靠性的前提下，通過調節廚房負荷與儲能系統充放電，建立經濟性、從配電網購電最小、為目標函數對微電網運行優化規劃，結合功率平衡約束、電池約束等約束條件，將優化目標確定為滿足經濟性，峰值購電最少等多目標函數。用智能算法進行尋優，這里采用改進的粒子群算法進行尋優，由此確定運行優化方案，將運行方案基于無線網絡技術傳輸至FPGA，FPGA接收指令，并轉化成相應的控制指令，對儲能和光伏發電系統按照運行方案進行控制；

其中，經濟性目標函數為為微電網運行的總成本，N為總的調度段數，g為微電網向配電網的購電價格，P_g為購電電量，s為向微電網出售電能的價格，P_S為出售的電量。其中gP_g，sP_S僅存在于并網運行情況，在孤島運行情況下為零。M為分布式能源數目，a為分布式電源的發電成本，其中除去光能，風能等可再生能源，P_a為發電的功率；

步驟6：云端服務器根據節氣和天氣信息提供菜肴方案、操作步驟，以及相關的智能輔助決策服務；

步驟7：用戶可以通過手機下載APP訂閱相關信息并查看各運行情況，可在APP中搜索菜品及其相應步驟；在網頁上可以基于Http協議進行查看；

步驟8：云端服務器基于無線網絡技術接收用戶指令，基于數據庫中的菜肴信息，將其傳輸至FPGA；

步驟9：FPGA接收云端信息，并對信息進行解析，轉化成相應的控制指令，實現菜肴步驟的語音播報和屏幕的顯示。