一种建筑油烟管道的数据采集装置、监测系统及监测方法与流程

1.本发明涉及消防安全技术领域，尤其是一种建筑油烟管道的数据采集装置、监测系统及监测方法。


背景技术：

2.在建筑消防安全领域，油烟管道一直是温度高、油污多，火灾安全隐患最大的地方。因此，需要对油烟管道进行实时监测，以便于对消防隐患进行预警。
3.市场上很多油烟监测设备和平台，能监测油烟管道中的油烟浓度，一旦排放超标，系统就会发出异常信息，这类设备和平台更多的是作为环保场景的应用，主要是检测油烟排放是否超标，其对油烟管道内的油污厚度、油烟密度无法进行检测，因此也无法对油烟管道的消防安全进行全面的监测。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种建筑油烟管道的数据采集装置，能够实时检测油烟管道内关于油烟的各项数据，为油烟管道的消防安全的全面监测提供了良好的数据支撑。
5.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：
6.一种建筑油烟管道的数据采集装置，数据采集装置包括：内层管和设置于内层管内的油污厚度检测装置、油烟浓度检测装置、油烟密度检测装置；
7.所述内层管与油烟管道相连接，所述内层管用于流通油烟；
8.所述油污厚度检测装置用于检测内层管内壁上的实际油污厚度，内层管内壁上的实际油污厚度即为油烟管道内壁上的实际油污厚度；
9.所述油烟浓度检测装置用于检测油烟管道内的油烟浓度，即油烟颗粒的浓度；
10.所述油烟密度检测装置包括设置于内层管内的检测腔体和第一传感器；所述检测腔体的朝向油烟入口处的一侧设置有开口；所述第一传感器用于测量检测腔体内是否积满油污。
11.进一步地，所述数据采集装置还包括：外层管：
12.所述外层管与内层管之间通过连接件可拆卸的连接在一起；
13.所述外层管与油烟管道相适配连接，即所述内层管通过外层管与油烟管道相连接。
14.进一步地，所述油污厚度检测装置包括x组激光测距模块；此x组激光测模块沿轴向排列在内层管的内壁上；每组激光测距模块中均包括y个激光测距传感器；此y个激光测距传感器沿环向均匀分布于内层管的内壁上；所述激光测距传感器用于测距，根据所测距离得到内层管内壁上的实际油污厚度。
15.进一步地，所述油烟浓度检测装置包括油烟浓度传感器；所述油烟浓度传感器用于测量油烟颗粒的浓度；所述油烟浓度传感器通过连接杆与内层管的内壁固定连接，设置
于内层管的油烟入口处的正中央。
16.进一步地，所述数据采集装置还包括：设置于内层管内的温度检测装置、油烟流速检测装置；
17.所述温度检测装置包括设置于内层管内壁上的温度传感器，所述温度传感器用于测量油烟管道内的温度；
18.所述油烟流速检测装置包括设置于内层管内壁上且靠近靠近内层管的油烟入口处的流速传感器，所述流速传感器用于测量油烟管道中的油烟流速。
19.本发明还提供了一种建筑油烟管道的监测方法，包括以下步骤：
20.s1，设置油烟管道的油污厚度阈值td；
21.s2，对油烟管道进行试运行，检测油烟管道内的油烟密度ρ；
22.s3，正常工作时，启动烟油风机，油烟管道运行，记录此时烟油风机的启动时间点为t3，数据采集装置进行数据采集；工作结束时，关闭烟油风机，油烟管道本次运行结束，记录此时油烟风机的关闭时间点为t4；
23.在油烟管道的本次运行过程中，油烟浓度检测装置测量得到油烟管道本次运行的油烟浓度为n2；
24.根据油烟管道本次运行的油烟浓度n2，计算在时间点t3至t4的时间段内，油烟管道本次运行在单位面积上的油污厚度h，计算方式如下：
25.内层管内的油烟颗粒质量m2为：
[0026][0027]
其中，σ为油烟粘性系数；v
12
表示内层管的容积；
[0028]
内层管内壁的单位面积上所附着的油烟颗粒质量m2为：
[0029][0030]
其中，s
12
表示内层管内壁的面积；
[0031]
油烟管道本次运行在单位面积上的油污厚度h为：
[0032][0033]
其中，ρ表示油烟管道内的油烟密度；
[0034]
s4，针对油烟管道的每次运行，均计算油烟管道该次运行在单位面积上的油污厚度h，并将油烟管道以往每次运行在单位面积上的油污厚度h进行累加，得到油烟管道在单位面积上所累积的油污总厚度h，h＝σh；
[0035]
s5，针对油烟管道的每次运行，油污厚度检测装置均测量得到油烟管道内的实际油污厚度d；
[0036]
s6，针对油烟管道的每次运行，均将油烟管道内的实际油污厚度d与油烟管道在单位面积上所累积的油污总厚度h进行比较，若d大于h，且d不大于油污厚度阈值td，则表明油烟管道内壁已出现油污积累，提示用户需要清洗油烟管道；若d大于油污厚度阈值td，则表明油烟管道内壁的油污积累非常严重，需停止油烟风机运行。
[0037]
进一步地，步骤s2中，油烟管道内的油烟密度ρ的检测方式，如下所示：
[0038]
对油烟管道进行试运行，启动烟油风机，记录此时的时间点为t1，数据采集装置进行数据采集；待第一传感器测量检测腔体内的油污积满时，结束油烟管道的试运行，关闭烟油风机，记录此时的时间点为t2；在油烟管道的试运行过程中，即时间点t1到t2的时间段内，油烟浓度检测装置测量得到油烟管道试运行的油烟浓度为n1；
[0039]
根据油烟管道试运行的油烟浓度n1，计算在时间点t1至t2的时间段内，检测腔体内的油烟密度ρ1，计算方式如下：
[0040]
检测腔体内的油烟颗粒质量m1为：
[0041][0042]
其中，σ为油烟粘性系数；v
251
表示检测腔体的容积；
[0043]
检测腔体内的油烟密度ρ1为：
[0044][0045]
其中，检测腔体内的油烟密度ρ1即为油烟管道内的油烟密度ρ。
[0046]
进一步地，所述油污厚度检测装置包括x组激光测距模块；此x组激光测模块沿轴向排列在内层管的内壁上；每组激光测距模块中均包括y个激光测距传感器；此y个激光测距传感器沿环向均匀分布于内层管的内壁上；所述激光测距传感器用于测距，根据所测距离得到内层管内壁上的实际油污厚度；
[0047]
每组激光测距模块中的y个激光测距传感器分别一一对应；
[0048]
步骤s5中，针对油烟管道的每次运行，x组激光测距模块测量得到x组数据集，分别为{d1,d2,
…dx
}，即{d
x
|x＝1,2,
…
x}；其中，d
x
＝{δd
xy
|y＝1,2,
…
y}，δd
xy
分别为第x组激光测距模块中的y个激光测距传感器所采集的实际油污厚度；将x组数据集进行比较，从相对应的激光测距传感器所采集的实际油污厚度中选取最大值，得到油烟管道内的实际油污厚度为d＝{δdy|y＝1,2,
…
y}；其中，δdy＝max{δd
xy
|x＝1,2,
…
x}；
[0049]
步骤s6中，将油烟管道内的实际油污厚度d与油烟管道在单位面积上所累积的油污总厚度h进行比较，若δdy均大于h，且δdy均不大于油污厚度阈值td，则表明油烟管道内壁已出现油污积累，提示用户需要清洗油烟管道；若δdy均大于油污厚度阈值td，则表明油烟管道内壁的油污积累非常严重，并停止油烟风机运行。
[0050]
进一步地，在油烟管道的运行过程中，油烟浓度检测装置每隔一定的时间间隔对油烟管道内的油烟浓度进行一次测量，测量得到若干个油烟浓度数据，对此若干个油烟浓度数据取平均值，将该平均值作为油烟管道运行的油烟浓度
[0051]
本发明还提供了一种建筑油烟管道的监测系统，包括：数据采集装置、中控单元、烟机状态监控单元、数据通讯单元、显示单元；
[0052]
所述数据采集装置与中控单元相连接，将所采集的数据发送给中控单元；
[0053]
所述烟机状态监控单元用于监测烟油风机的运行状态，包括：启动、停止；所述烟机状态监控单元还用于控制烟油风机的运行，即控制油烟风机的启停；所述烟机状态监控单元与中控单元相连接，将烟油风机的运行状态发送给中控单元；
[0054]
所述中控单元用于根据数据采集装置所采集的数据以及烟油风机的运行状态，对油烟管道的消防安全进行监测；所述中控单元还用于向烟机状态监控单元发送烟油风机的
控制指令，烟机状态监控单元接收中控单元所发送的控制指令并控制油烟风机的启停；
[0055]
所述中控单元与显示单元相连接，将数据采集装置所采集的数据、烟油风机的运行状态、以及油烟管道的消防安全监测结果分别发送至显示单元进行显示；
[0056]
所述中控单元还与数据通讯单元相连接，通过数据通讯单元与远程控制终端相连接，将数据采集装置所采集的数据、烟油风机的运行状态、以及油烟管道的消防安全监测结果分别发送至远程控制终端。
[0057]
本发明的优点在于：
[0058]
(1)本发明的数据采集装置内设有检测腔体，已知检测腔体的容积，根据检测腔体内积满油污所需的时间，并结合油烟浓度，从而计算得到油烟密度。
[0059]
(2)本发明的数据采集装置的壳体包括可拆卸连接的外层管与内层管，内层管用于固定各个检测装置，为通用装置；外层管可根据油烟管道的实际大小进行调换，使得外层管与油烟管道相适配，通用装置的内层管利用外层管即可实现与油烟管道的连接。
[0060]
(3)本发明的数据采集装置设置多组沿轴向排列的激光测距模块，且每组激光测距模块中包含沿环向均匀分布的多个激光测距传感器，利用各个激光测距传感器所测的距离，确定油烟管道内的实际油污厚度，测量更加准确合理。
[0061]
(4)本发明的数据采集装置能够实时检测油烟管道内的油污厚度、油烟浓度、油烟密度、温度、油烟流速，为油烟管道的消防安全的全面监测提供了良好数据支撑。
[0062]
(5)本发明的监测方法先对油烟管道进行试运行检测油烟密度，基于油烟密度，针对运行的油烟管道，实时计算油烟管道在单位面积上所累积的油污总厚度即理论值，并将该理论值与数据采集装置检测的实际油污厚度进行比较，从而实现油烟管道消防安全的监测，若实际油污厚度大于该理论值且小于油污厚度阈值，则表明油烟管道内壁已出现油污积累，提示用户需清洗油烟管道；若实际油污厚度大于油污厚度阈值，则表明油烟管道内的油污积累非常严重，已经出现火灾隐患，需停止油烟风机运行；该方法能够在出现火灾隐患前对用户进行提示清洗油烟管道，有助于防止火灾隐患的出现。
[0063]
(6)本发明的监测系统包括数据采集装置、中控单元、烟机状态监控单元、中控单元能够接收数据采集装置所采集的数据以及获取烟机运行状态，并进行自动监测，且根据监测结果控制烟机运行状态。本发明的监测系统还数据通讯单元、显示单元，中控单元将数据采集装置所采集的数据、烟机运行状态以及监测结果，一方面发送至显示单元进行显示，另一方面通过数据通讯单元发送远程控制终端，有助于用户以及远程人员实时了解油烟管道的相关信息并作出相关处理。
附图说明
[0064]
图1为本发明的一种建筑油烟管道的数据采集装置的示意图一。
[0065]
图2为本发明的一种建筑油烟管道的监测系统的架构图。
[0066]
图3为本发明的一种建筑油烟管道的监测方法的流程图。
[0067]
图4为本发明的一种建筑油烟管道的数据采集装置的示意图二。
具体实施方式
[0068]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0069]
实施例1
[0070]
由图1所示，本发明的一种建筑油烟管道的数据采集装置，安装于油烟管道的末端管道内，即安装于油烟管道出气口处的管道内；油烟管道进气口处设有油烟风机。
[0071]
数据采集装置包括管体和设置于管体内的油污厚度检测装置、温度检测装置、油烟流速检测装置、油烟浓度检测装置、油烟密度检测装置；
[0072]
所述管体为双层管结构，包括：外层管11、内层管12。所述外层管11与内层管12之间通过连接件13可拆卸的连接在一起。
[0073]
所述外层管11可根据油烟管道的直径进行调换，外层管11的直径与油烟管道的直径相适配，使得外层管11满足塞入油烟管道内，且外层管11与油烟管道之间采用防腐橡胶衬里填充并用封胶密封固定，使得外层管11不在油烟管道内滑动。
[0074]
所述油污厚度检测装置、温度检测装置、油烟流速检测装置、油烟浓度检测装置、油烟密度检测装置均设置于内层管12内。
[0075]
本实施例中，所述连接件13包括螺栓和螺母。所述外层管11和内层管12均采用圆管。内层管12的直径为20cm。
[0076]
所述油污厚度检测装置用于测量油烟管道的实际油污厚度，本实施例中，所述油污厚度检测装置包括两组激光测距模块，每组激光测距模块均包括3个激光测距传感器21，每组激光测距模块的3个激光测距传感器21均沿环向均匀分布于内层管12的内壁上；该两组激光测距模块沿轴向均匀排列在内层管12的内壁上；每组激光测距模块中3个激光测距传感器21分别一一对应，在内层管12的内壁上沿平行于轴向的方向对齐；所述激光测距传感器21用于测距，根据内层管12的直径以及所测距离，得到内层管12内壁的实际油污厚度，内层管12内壁的实际油污厚度即为油烟管道内的实际油污厚度。
[0077]
所述温度检测装置用于测量油烟管道内的温度，所述温度检测装置包括温度传感器22，所述温度传感器22设置于内层管12的内壁上，且位于两组激光测距模块之间，用于测量油烟管道中的温度。
[0078]
所述流速检测装置用于测量油烟管道内的油烟流速，所述流速检测装置包括流速传感器23，所述流速传感器23设置于内层管12的内壁上，且靠近内层管12的油烟入口处，用于测量油烟管道中的油烟流速。
[0079]
所述油烟浓度检测装置用于测量油烟管道内的油烟浓度，所述油烟浓度检测装置包括油烟浓度传感器24，所述油烟浓度传感器24设置于内层管12的油烟入口处，通过连接杆与内层管12的内壁固定连接，使得油烟浓度传感器24位于内层管12的油烟入口处的正中央，所述油烟浓度传感器24用于测量油烟管道内的油烟浓度，即油烟颗粒的浓度，单位为mg/m3，后续安全监测的计算过程中将单位转换为mg/mm3。
[0080]
所述油烟密度检测装置用于测量计算检测腔体251内的烟油密度，并将检测腔体251内的烟油密度作为油烟管道内的油烟密度；所述油烟密度检测装置包括检测腔体251和第一传感器252；
[0081]
所述检测腔体251设置于内层管12的内壁上，且靠近内层管12的油烟出口处，所述
检测腔体251的朝向油烟来向的一侧即朝向油烟入口处的一侧设置有开口253。本实施例中，检测腔体251为正方体形状，检测腔体251的边长为1mm，检测腔体251的朝向油烟来向的一侧面即朝向油烟入口处的一侧面设为敞开，作为检测腔体251的开口253。
[0082]
所述第一传感器252用于测量检测腔体251内是否积满油污。本实施例中，所述第一传感器252也采用激光测距传感器，由图1所示，可以将第一传感器252设置于内层管12的内壁上，第一传感器252朝向检测腔体251的开口253，用于测量检测腔体251内的油污厚度，通过测量检测腔体251内的油污厚度判断检测腔体251内是否积满油污。或者，由图4所示，也可以将第一传感器252设置于检测腔体251的开口253处，第一传感器252朝向检测腔体251的底部或者侧壁，用于测量检测腔体251内的油污厚度，通过测量检测腔体251内的油污厚度判断检测腔体251内是否积满油污。
[0083]
所述激光测距传感器21、温度传感器22、流速传感器23、油烟浓度传感器24、第一传感器252的外部均设有过滤罩，用于防止油烟干扰传感器工作。
[0084]
实施例2
[0085]
由图2所示，本发明的一种建筑油烟管道的监测系统，包括：数据采集装置10、中控单元20、烟机状态监控单元30、数据通讯单元40、显示单元50；
[0086]
所述数据采集装置10如实施例1所示，设置于油烟管道中，用于采集油烟管道内的油烟密度、油烟浓度、温度、油烟流速、油污厚度；
[0087]
所述数据采集装置10与中控单元20相连接，将所采集的数据发送给中控单元20；
[0088]
所述烟机状态监控单元30用于监测烟油风机的运行状态，包括：启动、停止；所述烟机状态监控单元30还用于控制烟油风机的运行，即控制油烟风机的启停；所述烟机状态监控单元30与中控单元20相连接，将烟油风机的运行状态发送给中控单元20；
[0089]
所述中控单元20用于根据数据采集装置10所采集的数据以及烟油风机的运行状态，对油烟管道的消防安全进行监测；
[0090]
所述中控单元20还用于向烟机状态监控单元30发送烟油风机的控制指令，所述烟机状态监控单元30接收并根据中控单元20所发送的控制指令控制油烟风机的启停；
[0091]
所述中控单元20与显示单元50相连接，将数据采集装置10所采集的数据、烟油风机的运行状态、以及油烟管道的消防安全的监测结果发送至显示单元50进行显示；
[0092]
所述中控单元20还与数据通讯单元40相连接，通过数据通讯单元40与远程控制终端相连接，将数据采集装置10所采集的数据、烟油风机的运行状态、以及油烟管道的消防安全的监测结果分别发送至远程控制终端。
[0093]
实施例3
[0094]
由图3所示，基于实施例1和2，本发明的一种建筑油烟管道的监测方法，包括以下步骤：
[0095]
s1，获取油烟管道的材质信息、以及获取油烟管道的管径d
′
；设置油烟管道的油污厚度阈值td，td＝10％
×d′
；
[0096]
s2，对油烟管道进行试运行，检测油烟管道内的油烟密度ρ；
[0097]
油烟管道内的油烟密度ρ的检测过程如下所示：启动烟油风机，烟机监控单元30监测到烟油风机启动时，记录此时的时间点为t1，烟机监控单元30将时间点t1发送至中控单元20；同时，数据采集装置10进行数据采集并发送给中控单元20；待第一传感器252测量到
检测腔体251内的油污积满时，本实施例中，检测腔体251为边长为1mm正方体，即待第一传感器252测量检测腔体251内的油污厚度到达1mm时，则结束油烟管道的试运行，关闭烟油风机，记录此时的时间点为t2；
[0098]
在油烟管道的试运行过程中，油烟浓度传感器24对油烟管道内的油烟浓度进行测量，在试运行过程中即时间点t1至t2的时间段内，油烟浓度传感器24每隔一定的时间间隔进行一次测量，测量得到若干个油烟浓度数据，将此若干个油烟浓度数据取平均值，将该平均值作为油烟管道试运行的油烟浓度n1；
[0099]
中控单元20根据油烟管道试运行的油烟浓度n1，计算在时间点t1至t2的时间段内，检测腔体251内的油烟密度ρ1，计算方式如下：
[0100]
检测腔体251内的油烟颗粒质量m1为：
[0101][0102]
其中，σ为油烟粘性系数，无单位；v
251
表示检测腔体251的容积，单位为mm3；油烟颗粒质量m1的单位为mg；
[0103]
检测腔体251的油烟密度ρ1为：
[0104][0105]
其中，检测腔体251的油烟密度ρ1即为油烟管道内的油烟密度ρ；油烟密度ρ1、ρ的单位均为mg/mm3；
[0106]
s3，油烟管道正常工作时，启动烟油风机，油烟管道运行，烟机监控单元30监测到烟油风机启动时，记录此时烟油风机的启动时间点为t3，烟机监控单元30将启动时间点t3发送至中控单元20；同时，数据采集装置10进行数据采集并发送给中控单元20；关闭烟油风机，油烟管道本次运行结束，记录此时油烟风机的关闭时间点为t4；
[0107]
在油烟管道的本次运行过程中，油烟浓度传感器24对油烟管道内的油烟浓度进行测量，在本次运行过程中即时间点t3至t4的时间段内，油烟浓度传感器24每隔一定的时间间隔进行一次测量，测量得到若干个油烟浓度数据，对此若干个油烟浓度数据取平均值，将该平均值作为油烟管道本次运行的油烟浓度n2；
[0108]
中控单元20根据油烟管道本次运行的油烟浓度n2，计算在时间点t3至t4的时间段内，油烟管道本次运行在单位面积上的油污厚度h，计算方式如下：
[0109]
内层管12内的油烟颗粒质量m2为：
[0110][0111]
其中，油烟颗粒质量m2的单位为mg；
[0112]v12
表示内层管12的容积，v
12
＝lπr2，单位为mm3；r为内层管12的半径，l为内层管的高度；
[0113]
内层管12内壁上的单位面积所附着的油烟颗粒质量m2为：
[0114]
[0115]
其中，单位面积所附着的油烟颗粒质量m2的单位为mg/mm2；s
12
表示内层管12的内壁面积，s
12
＝2πrl，单位为mm2；
[0116]
油烟管道本次运行在单位面积上的油污厚度h为：
[0117][0118]
将ρ＝ρ1＝σ
×
n1
×
(t2-t1)代入后计算可得：
[0119][0120]
油污厚度h的单位为mm；
[0121]
s4，针对油烟管道的每次运行，中控单元20均会计算油烟管道该次运行在单位面积上的油污厚度h，并将油烟管道以往每次运行在单位面积上的油污厚度h进行累加，计算得到油烟管道在单位面积上所累积的油污总厚度h，h＝∑h；
[0122]
s5，针对油烟管道的每次运行，数据采集装置10中的两组激光测距模块均测量得到两组数据集，分别为{δd
11
,δd
12
,δd
13
}、{δd
21
,δd
22
,δd
23
}；其中，δd
11
、δd
12
、δd
13
分别为第一组激光测距模块中的3个激光测距传感器21所采集的实际油污厚度；δd
21
、δd
22
、δd
23
分别为第二组激光测距模块中的3个激光测距传感器21所采集的实际油污厚度；将两组数据集进行比较，针对沿平行于轴向的方向对齐的激光测距传感器21所采集的实际油污厚度，选取最大值，得到内层管12内壁的实际油污厚度数据集{δd1,δd2,δd3}，从而得到油烟管道内的实际油污厚度d，d＝{δd1,δd2,δd3}；
[0123]
其中，δd1＝max(δd
11
,δd
21
)，δd2＝max(δd
12
,δd
22
)，δd3＝max(δd
13
,δd
23
)；
[0124]
针对油烟管道的每次运行，温度传感器22均测量得到油烟管道内的温度为c；流速传感器23均测量得到油烟管道内的油烟流速为v；
[0125]
s6，针对油烟管道的每次运行，中控单元20均将内层管12内壁的实际油污厚度数据集{δd1,δd2,δd3}与油烟管道在单位面积上所累积的油污总厚度h进行比较，从而实现对油烟管道的消防安全进行监测：
[0126]
若δd1、δd2、δd3均大于h，且δd1、δd2、δd3不是均大于油污厚度阈值td，则中控单元20分别向显示单元50以及通过数据通讯单元40向远程控制终端发送预警信息，该预警信息表明油烟管道内壁已出现油污积累，提示用户需要清洗油烟管道。
[0127]
若δd1、δd2、δd3均大于油污厚度阈值td，则中控单元20分别向显示单元50以及通过数据通讯单元40向远程控制终端发送预警信息，该预警信息表明油烟管道内的油污积累非常严重，已经出现火灾隐患，需停止油烟风机运行，中控单元20还向烟机监控单元30发送停止运行的控制指令，烟机监控单元30接收该控制指令并停止油烟风机的运行。
[0128]
针对油烟管道的每次运行，中控单元20还对油烟管道内的温度c进行判断，进一步地对油烟管道的消防安全进行监测：若油烟管道中的温度c超过设定的温度阈值tc，则中控单元20分别向显示单元50以及通过数据通讯单元40向远程控制终端发送预警信息，该预警信息表明油烟管道温度已达到消防设施防火阀的动作温度，防火阀动作时，应当停止油烟风机运行，中控单元20还向烟机监控单元30发送停止运行的控制指令，烟机监控单元30接收该控制指令并停止油烟风机的运行。本实施例中，设定的温度阈值tc为280℃，为消防设
施防火阀的动作温度。
[0129]
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

技术特征：
1.一种建筑油烟管道的数据采集装置，其特征在于，数据采集装置(10)包括：内层管(12)和设置于内层管(12)内的油污厚度检测装置、油烟浓度检测装置、油烟密度检测装置；所述内层管(12)与油烟管道相连接，所述内层管(12)用于流通油烟；所述油污厚度检测装置用于检测内层管(12)内壁上的实际油污厚度，内层管(12)内壁上的实际油污厚度即为油烟管道内壁上的实际油污厚度；所述油烟浓度检测装置用于检测油烟管道内的油烟浓度，即油烟颗粒的浓度；所述油烟密度检测装置包括设置于内层管(12)内的检测腔体(251)和第一传感器(252)；所述检测腔体(251)的朝向油烟入口处的一侧设置有开口(253)；所述第一传感器(252)用于测量检测腔体(251)内是否积满油污。2.根据权利要求1所述的一种建筑油烟管道的数据采集装置，其特征在于，所述数据采集装置(10)还包括：外层管(11)：所述外层管(11)与内层管(12)之间通过连接件(13)可拆卸的连接在一起；所述外层管(11)与油烟管道相适配连接，即所述内层管(12)通过外层管(11)与油烟管道相连接。3.根据权利要求1所述的一种建筑油烟管道的数据采集装置，其特征在于，所述油污厚度检测装置包括x组激光测距模块；此x组激光测模块沿轴向排列在内层管(12)的内壁上；每组激光测距模块中均包括y个激光测距传感器(21)；此y个激光测距传感器(21)沿环向均匀分布于内层管(12)的内壁上；所述激光测距传感器(21)用于测距，根据所测距离得到内层管(12)内壁上的实际油污厚度。4.根据权利要求1所述的一种建筑油烟管道的数据采集装置，其特征在于，所述油烟浓度检测装置包括油烟浓度传感器(24)；所述油烟浓度传感器(24)用于测量油烟颗粒的浓度；所述油烟浓度传感器(24)通过连接杆与内层管(12)的内壁固定连接，设置于内层管(12)的油烟入口处的正中央。5.根据权利要求1所述的一种建筑油烟管道的数据采集装置，其特征在于，所述数据采集装置(10)还包括：设置于内层管(12)内的温度检测装置、油烟流速检测装置；所述温度检测装置包括设置于内层管(12)内壁上的温度传感器(22)，所述温度传感器(22)用于测量油烟管道内的温度；所述油烟流速检测装置包括设置于内层管(12)内壁上且靠近靠近内层管(12)的油烟入口处的流速传感器(23)，所述流速传感器(23)用于测量油烟管道中的油烟流速。6.应用于权利要求1所述的一种建筑油烟管道数据采集装置的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，设置油烟管道的油污厚度阈值t
d
；s2，对油烟管道进行试运行，检测油烟管道内的油烟密度ρ；s3，正常工作时，启动烟油风机，油烟管道运行，记录此时烟油风机的启动时间点为t3，数据采集装置(10)进行数据采集；工作结束时，关闭烟油风机，油烟管道本次运行结束，记录此时油烟风机的关闭时间点为t4；在油烟管道的本次运行过程中，油烟浓度检测装置测量得到油烟管道本次运行的油烟浓度为n2；根据油烟管道本次运行的油烟浓度n2，计算在时间点t3至t4的时间段内，油烟管道本
次运行在单位面积上的油污厚度h，计算方式如下：内层管(12)内的油烟颗粒质量m2为：其中，σ为油烟粘性系数；v
12
表示内层管(12)的容积；内层管(12)内壁的单位面积上所附着的油烟颗粒质量m2为：其中，s
12
表示内层管(12)内壁的面积；油烟管道本次运行在单位面积上的油污厚度h为：其中，ρ表示油烟管道内的油烟密度；s4，针对油烟管道的每次运行，均计算油烟管道该次运行在单位面积上的油污厚度h，并将油烟管道以往每次运行在单位面积上的油污厚度h进行累加，得到油烟管道在单位面积上所累积的油污总厚度h，h＝∑h；s5，针对油烟管道的每次运行，油污厚度检测装置均测量得到油烟管道内的实际油污厚度d；s6，针对油烟管道的每次运行，均将油烟管道内的实际油污厚度d与油烟管道在单位面积上所累积的油污总厚度h进行比较，若d大于h，且d不大于油污厚度阈值t
d
，则表明油烟管道内壁已出现油污积累，提示用户需要清洗油烟管道；若d大于油污厚度阈值t
d
，则表明油烟管道内壁的油污积累非常严重，需停止油烟风机运行。7.根据权利要求6所述的一种建筑油烟管道的监测方法，其特征在于，步骤s2中，油烟管道内的油烟密度ρ的检测方式，如下所示：对油烟管道进行试运行，启动烟油风机，记录此时的时间点为t1，数据采集装置(10)进行数据采集；待第一传感器(252)测量检测腔体(251)内的油污积满时，结束油烟管道的试运行，关闭烟油风机，记录此时的时间点为t2；在油烟管道的试运行过程中，即时间点t1到t2的时间段内，油烟浓度检测装置测量得到油烟管道试运行的油烟浓度为n1；根据油烟管道试运行的油烟浓度n1，计算在时间点t1至t2的时间段内，检测腔体(251)内的油烟密度ρ1，计算方式如下：检测腔体(251)内的油烟颗粒质量m1为：其中，σ为油烟粘性系数；v
251
表示检测腔体(251)的容积；检测腔体(251)内的油烟密度ρ1为：其中，检测腔体(251)内的油烟密度ρ1即为油烟管道内的油烟密度ρ。8.根据权利要求6所述的一种建筑油烟管道的监测方法，其特征在于，所述油污厚度检
测装置包括x组激光测距模块；此x组激光测模块沿轴向排列在内层管(12)的内壁上；每组激光测距模块中均包括y个激光测距传感器(21)；此y个激光测距传感器(21)沿环向均匀分布于内层管(12)的内壁上；所述激光测距传感器(21)用于测距，根据所测距离得到内层管(12)内壁上的实际油污厚度；每组激光测距模块中的y个激光测距传感器(21)分别一一对应；步骤s5中，针对油烟管道的每次运行，x组激光测距模块测量得到x组数据集，分别为{d1,d2,
…
d
x
}，即{d
x
|x＝1,2,
…
x}；其中，d
x
＝{δd
xy
|y＝1,2,
…
y}，δd
xy
分别为第x组激光测距模块中的y个激光测距传感器(21)所采集的实际油污厚度；将x组数据集进行比较，从相对应的激光测距传感器(21)所采集的实际油污厚度中选取最大值，得到油烟管道内的实际油污厚度为d＝{δd
y
|y＝1,2,
…
y}；其中，δd
y
＝max{δd
xy
|x＝1,2,
…
x}；步骤s6中，将油烟管道内的实际油污厚度d与油烟管道在单位面积上所累积的油污总厚度h进行比较，若δd
y
均大于h，且δd
y
均不大于油污厚度阈值t
d
，则表明油烟管道内壁已出现油污积累，提示用户需要清洗油烟管道；若δd
y
均大于油污厚度阈值t
d
，则表明油烟管道内壁的油污积累非常严重，并停止油烟风机运行。9.根据权利要求6或7所述的一种建筑油烟管道的监测方法，其特征在于，在油烟管道的运行过程中，油烟浓度检测装置每隔一定的时间间隔对油烟管道内的油烟浓度进行一次测量，测量得到若干个油烟浓度数据，对此若干个油烟浓度数据取平均值，将该平均值作为油烟管道运行的油烟浓度。10.应用于权利要求6或7所述的一种建筑油烟管道监测方法的监测系统，其特征在于，包括：数据采集装置(10)、中控单元(20)、烟机状态监控单元(30)、数据通讯单元(40)、显示单元(50)；所述数据采集装置(10)与中控单元(20)相连接，将所采集的数据发送给中控单元(20)；所述烟机状态监控单元(30)用于监测烟油风机的运行状态，包括：启动、停止；所述烟机状态监控单元(30)还用于控制烟油风机的运行，即控制油烟风机的启停；所述烟机状态监控单元(30)与中控单元(20)相连接，将烟油风机的运行状态发送给中控单元(20)；所述中控单元(20)用于根据数据采集装置(10)所采集的数据以及烟油风机的运行状态，对油烟管道的消防安全进行监测；所述中控单元(20)还用于向烟机状态监控单元(30)发送烟油风机的控制指令，烟机状态监控单元(30)接收中控单元(20)所发送的控制指令并控制油烟风机的启停；所述中控单元(20)与显示单元(50)相连接，将数据采集装置(10)所采集的数据、烟油风机的运行状态、以及油烟管道的消防安全监测结果分别发送至显示单元(50)进行显示；所述中控单元(20)还与数据通讯单元(40)相连接，通过数据通讯单元(40)与远程控制终端相连接，将数据采集装置(10)所采集的数据、烟油风机的运行状态、以及油烟管道的消防安全监测结果分别发送至远程控制终端。

技术总结
本发明公开了一种建筑油烟管道的数据采集装置、监测方法、监测系统；数据采集装置包括：与油烟管道连接且用流通油烟的内层管和设置于内层管内的各个检测装置，用于检测油烟管道内的实际油污厚度、油烟浓度、油烟密度、温度、油烟流速，为油烟管道的消防安全监测提供了数据支撑。监测方法为：先对油烟管道进行试运行检测油烟密度，基于油烟密度计算油烟管道运行所累积的油污总厚度即理论值，并将该理论值与实际油污厚度进行比较，从而实现油烟管道消防安全的监测。监测系统包括数据采集装置、中控单元和烟机状态监控单元，中控单元能够接收数据采集装置所采集的数据以及获取烟机运行状态并进行自动监测，且根据监测结果控制烟机运行状态。机运行状态。机运行状态。


技术研发人员：徐磊 詹杰 余兴 王宇 陈报 张辉 薛祖松
受保护的技术使用者：辰安天泽智联技术有限公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/3/8