油烟在线监测系统的设计与开发

作     者：许孟寒 

作者单位：沈阳工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王向东

授予年度：2019年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0835[工学-软件工程] 081002[工学-信号与信息处理] 

主      题：STM32407 油烟检测 无线通信GPRS 神经网络 

摘      要：近年来,由于餐饮企业的发展而带来的油烟污染问题越来越严重,人们对油烟问题的投诉愈演愈烈。而餐饮企业繁多且分布广泛,使得监管也变得十分困难。由于国外人的饮食方式惯于少油,所以油烟方面的污染较低,相关研究较少。国内以往的油烟检测方法是将油烟采样带回实验室,进行物理实验或者化学实验分析,使用检气管法或者用红外技术进行检测。这类繁杂的人工监测方式已经无法满足现状,因此,本文研究设计了一款实时油烟在线监测系统,主要研究内容如下:首先,本文针对实际业务需求,采用STM32407系列单片机作为主控制器,进行软件硬件设计。通过采用油烟传感器TGS2602,温湿度传感器DHT22采集现场包括油烟值,环境温度,湿度等多项数据。为确保系统实时性,通过使用CAN总线将多个烟道内的采集数据发送至所在区域的主控制器,再由GPRS无线通讯技术将数据上传至服务器并保存在数据库内,使得商家及监管部门通过访问Web应用的方式实时获取餐厅的油烟排放情况。其次,本系统主要面向监管部门和商家用户,因此对数据的准确性和实时性有很高的需求。由于烟雾传感器温度、湿度特性对采集数据的准确性有一定影响,所以通过设计BP神经网络,实现温湿度补偿,校准油烟浓度,为用户提供更为精准的油烟数据。最后,对所设计的油烟监测系统进行实际功能测试。本系统便于实现信息的采集,用户可以査看餐饮企业的油烟浓度值,并且采用神经网络对数据进行校准,得到的数据更加准确可靠。本文设计开发良好的油烟在线检测系统,为监管部门提供了一个有效、方便的监督管理平台,这样可以提高环保部门对城市环境的综合监控能力,具有显著的社会与经济效益。