魏華鋒 班永 王強

杭州老板電器股份有限公司 浙江杭州 311100

1 引言

消費者在在廚房烹飪時，會產(chǎn)生較大的油煙，在通過油煙機將油煙排到室外的過程中，其煙機的濾網(wǎng)會粘附一些油污，當油煙機的濾網(wǎng)過濾油煙一段時間后，其濾網(wǎng)的孔隙會黏附一層油煙污漬，影響油煙機的風量和攏煙效果。尤其遇到低樓層的用戶或者公共煙道開機率較高的單元，其煙機在排煙過程將耗費較多的能量克服沿程阻力損失，從而進一步惡化煙機的吸油煙機的風量和攏煙效果，從而導致消費者的投訴，影響產(chǎn)品的口碑和品牌形象。

目前采用固定時間提醒消費者清洗過濾網(wǎng)，但不同地區(qū)的消費者烹飪的習慣不同，無法準確反饋油煙機濾網(wǎng)堵塞情況，因此常用有人投訴額定時間設定不準確，同時濾網(wǎng)堵塞后，由于油煙機上的濾網(wǎng)較臟，有些消費者也不愿意對其進行清洗，若不及時清洗，將造成濾網(wǎng)進一步堵塞，繼續(xù)惡化煙機的攏煙效果。

本文主要研究一種智能油污提醒方案，結合智能硬件和軟件實現(xiàn)與消費者的互動及提高與消費者的黏度。即通過壓力傳感器采集油煙機的靜壓和動壓的變化情況，進行智能算法反饋出其濾網(wǎng)堵塞情況，通過Wi-Fi模塊將濾網(wǎng)堵塞情況反饋到售后終端，售后根據(jù)情況與消費者取得聯(lián)系并上門服務，從而有效的解決消費者痛點，同時通過上門服務，有效提高了產(chǎn)品服務能力和品牌形象，進一步增強了消費者的黏度和忠誠度，進一步實現(xiàn)售后的增值服務，除此之外，還有效了提高Wi-Fi智能產(chǎn)品的激活量。

2 油污提醒原理

智能油污提醒技術原理示，包括：1.風壓模塊；2.Wi-Fi模塊；3.售后管理系統(tǒng)；4.信息提醒/上門服務。其中風壓模塊包含兩個壓力傳感器，一個檢測煙機的動壓（全壓-靜壓），另一個檢測油煙機全壓（全壓-大氣壓），通過兩者之間的差，得到靜壓的變化（靜壓-大氣壓），智能程序根據(jù)油煙機的靜壓變化和動壓變化得出油污積累情況。如當油煙機程序系統(tǒng)檢測到靜壓變化和動壓變化到預設閾值時，系統(tǒng)智能判定處理，通過Wi-Fi模塊發(fā)出相關指令到售后管理系統(tǒng)，售后管理系統(tǒng)依據(jù)指令將所需的服務發(fā)給消費者和該地區(qū)的服務工程師，工程師預約消費者上門服務并做好記錄，上傳到售后管理系統(tǒng)，形成服務過程的閉環(huán)，同時根據(jù)智能系統(tǒng)記錄其油煙機的油污清洗和保養(yǎng)情況，通過大數(shù)據(jù)了解消費者的使用習慣，從而實現(xiàn)定制產(chǎn)品的開發(fā)。

3 智能油污提醒控制方法

對于初始周期的數(shù)據(jù)采集作為基準值和判定周期的數(shù)據(jù)采集作為判定值，準確的反映煙機的運行規(guī)律。其中以安裝后的煙機進行10h的數(shù)據(jù)采集作為基準值，該初始周期10h稱之為基準值周期，其后以3h作為小周期數(shù)據(jù)采集作為實測值，該小周期3h稱之為實測值周期。然后根據(jù)采集到的值分別采用平均值法、最小值法和斜率法進行智能判斷，為了減少誤判，累積多次達到閾值，定義為油煙機濾網(wǎng)堵塞，然后通過Wi-Fi發(fā)送信息到售后信息系統(tǒng)，服務工程師進行上門清洗服務，完成服務后，按一下復位鍵，油煙機進入下一個循環(huán)進行初始數(shù)據(jù)采集，即完成周期C=10+3*n小時，其中n為小周期循環(huán)次數(shù)。

智能油污提醒技術的控制方法主要包括三種，分別為平均值法、最小值法和斜率法。

平均值法即隨著油污的積累，油煙機的風量偏小，造成其靜壓減小，采用平均值法即判定其平均值的衰減程度。

最小值法即當公共煙道其他用戶開機數(shù)量較少的情況時，此時濾網(wǎng)堵塞，則其靜壓較小，采用最小值法直接判定其基準值衰減。

斜率法即在實際的運行過程中，公共煙道的開機數(shù)量和開機時間不確定，造成了采集的數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，從而影響了系統(tǒng)的判定，隨著油污的積累時，進風量的減少，對其最大值和最小值的斜率判定，可以有效規(guī)避開機數(shù)量和開機時間的影響率判定，隨著率堵塞驗證，其斜率是增大趨勢。

采用周期循環(huán)算法的優(yōu)勢是有效的解決了不同地區(qū)、不同樓層、不同公共煙道以及油煙機的開機數(shù)量和開機時間等多種復雜因素影響。其中基準值周期10h結束后，系統(tǒng)定義單位時間內：外壓差-內壓差最大值為Z，外壓差-內壓差平均值為Y和外壓差-內壓差最小值為X。

其中，實測值周期3h內的外壓差-內壓差最大值Z1，外壓差-內壓差平均值Y和外壓差-內壓差最小值X1。如表1。

其中數(shù)據(jù)讀取采用周期平均值法，即0.1s讀取一次壓力值，然后將10s內的一百次數(shù)值進行平均處理做出輸出值，即壓力值T=（t1+t2...+te）/100。

4 實驗驗證分析

測試樣機為老板牌油煙機，油煙機型號為CXW-200-8229，產(chǎn)品功率200W，最大風量19m3/min，標稱風壓320pa，最大靜壓430pa。

試驗方法：通過將測試樣機安裝在18層的公共煙道進行驗證智能油污提醒技術，試驗通過測試工裝來模擬堵塞不同面積百分比的油煙機濾網(wǎng)，具體測試如下：

（1）在1樓安裝測試煙機，驗證在不同堵塞面積下，分別按照固定方式調節(jié)其他樓層的開機數(shù)量；

（2）在9樓安裝測試煙機，驗證在不同堵塞面積下，分別按照固定方式調節(jié)其他樓層的開機數(shù)量；

（3）在18樓安裝測試煙機，驗證在不同堵塞面積下，分別按照固定方式調節(jié)其他樓層的開機數(shù)量。

本判定方法不采用達到閾值就立即做判定處理，而是采用多次到達閾值，確認無誤后達到清洗服務后，才開始進行系統(tǒng)上的信號發(fā)送，同時通過智能的方式對其后臺的數(shù)據(jù)進行智能處理篩選處理。當系統(tǒng)完成一次系統(tǒng)判定并完成上門服務，服務技師在煙機上按下自動復位鍵，系統(tǒng)重新進入初始階段，開始Ah周期的數(shù)據(jù)采集，作為基準值，從而周而復始，如表2。

通過上述測試，在初始周期的數(shù)據(jù)采集即在10h檢測到最大值是247pa，最小值130pa和平均值189pa，其后分別堵塞20%、40%、60%和80%，其最大值、平均值和最小值均成下降趨勢，其中最小值和平均值的靜壓變化最為明顯，最大值略有下降。同時隨著開機數(shù)量的增加，靜壓也在增大，表明煙機在克服共用煙道的阻力在增大。因此在濾網(wǎng)堵塞和開機數(shù)量增加的情況，對于油煙機的攏煙效果影響較大。

圖1 智能油污提醒技術原理

表1 智能油污提醒檢測控制方法

表2 1樓3檔外壓差-內壓差的測試數(shù)據(jù)

表3 9樓3檔外壓差-內壓差的測試數(shù)據(jù)

表4 18樓3檔外壓差-內壓差的測試數(shù)據(jù)

據(jù)最小值法，即X1≤0.5X或X1≤50pa，發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)堵塞60%以后，達到堵塞閾值判定堵塞；采用平均法，Y1≤0.7Y；即平均值小于0.7*189pa，在周期內檢測到平均小于132pa，超過3次即判定濾網(wǎng)堵塞；斜率法先判斷實測最大值-最小值，與基準最平均值的斜率，(Z1-X1)/ Y1≧1.2（Z-X）/ Y，即實測斜率大于1.2倍的基準斜率，超過3次即判定濾網(wǎng)堵塞，如表3。

通過上述測試，在初始周期的數(shù)據(jù)采集的即在10h檢測到最大值是239pa，最小值103pa和平均值167pa，在開機率不變的情況下，分別堵塞濾網(wǎng)20%、40%、60%和80%的面積，其最大值、平均值和最小值均成下降趨勢，其中最小值/平均值和最大值的靜壓均低于一樓的狀態(tài)，表明樓層越低，需要克服的沿程阻力越大。隨著開機數(shù)量的增加，靜壓也在增大，表明煙機在克服共用煙道的阻力在增大。因此在濾網(wǎng)堵塞和開機數(shù)量增加的情況，對于油煙機的攏煙效果影響較大。

通過三種方法判斷，即X1≤0.5X或X1≤50pa，Y1≤0.7Y和斜率發(fā)（Z1-X1）/ Y1≧1.2（Z-X）/ Y，均能超過3次閾值并正確判定濾網(wǎng)堵塞。進一步驗證了該方案的穩(wěn)定性。如表4。

在初始周期的數(shù)據(jù)采集的即在10h檢測到最大值是225pa，最小值77pa和平均值150pa，在開機率不變的情況下，分別堵塞濾網(wǎng)20%、40%、60%和80%的面積，其最大值、平均值和最小值均成下降趨勢，其中最小值/平均值和最大值的靜壓均低于1樓和9樓靜壓，表明樓層越低，需要克服的沿程阻力越大。隨著開機數(shù)量的增加，靜壓也在增大，表明煙機在克服共用煙道的阻力在增大。因此在濾網(wǎng)堵塞和開機數(shù)量增加的情況，對于油煙機的攏煙效果影響較大。

據(jù)最小值法，即X1≤0.5X或X1≤50pa，發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)堵塞60%以后，符合堵塞閾值要求，采用平均法，Y1≤0.7Y；即平均值小于0.7*150pa，在周期內檢測到平均小于105pa，超過3次即判定濾網(wǎng)堵塞。斜率法先判斷實測最大值-最小值，與基準最平均值的斜率，（Z1-X1）/Y1≧1.2（Z-X）/Y，即實測斜率大于1.2倍的基準斜率，超過3次即判定濾網(wǎng)堵塞。從而驗證出智能檢測的判斷方法是正確的，且能滿足智能油污提醒的功能。

5 結論

（1）通過靜壓變化檢測濾網(wǎng)油污積累情況，同時結合Wi-Fi智能模塊與售后管理系統(tǒng)連通并智能判定處理，自動推送相關信息并安排服務工程師上門服務跟蹤，實現(xiàn)智能檢測和智能服務模式；

（2）周期循環(huán)算法解決不同地區(qū)、不同樓層、公共煙道差異等問題，實現(xiàn)以安裝后的運行狀態(tài)作為基準模式，通過周期性的大數(shù)據(jù)采集，避免短時間的異常造成的誤判，較為準確反應油污積累的真實情況和減少誤判；

（3）解決消費者對于濾網(wǎng)和油煙機油污積累認識不足，不知道何時清洗，如何清洗濾網(wǎng)，如何保養(yǎng)油煙機等問題，本研究分析了智能檢測油污、智能推送和智能服務，有效的提高了用戶黏度和Wi-Fi智能產(chǎn)品激活量。