一種油水分離及出油量遠程定量多維監控系統的製作方法
2023-05-16 08:31:56 1
專利名稱：一種油水分離及出油量遠程定量多維監控系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於機電控制技術領域，涉及ー種監控系統，具體涉及ー種油水分離及出油量遠程定量多維監控系統。
背景技術：
隨著餐飲業的蓬勃發展，餐飲服務業多位於鬧市區和居民小區，相對分散，嚴重影響周圍居民的生活質量。而且餐飲廢水中主要含有動、植物油和食物殘渣，有異味，易氧化、難溶於水，容易凝結成油脂層堵塞管道，而且油脂在分解過程中易產生有毒物質。相比與現有的油水分離方法，其易散發臭味，不易於對分散的餐飲業實行集中的多維監控和信息管理，不利於對餐飲廢油的集中收集和管理，使其再次流入市場，。本發明通過結構的特別設計利用水封的作用防止氣味外洩，從而實現無散發臭味；利用Internet/GSM實現遠程的多維監控和信息管理。
發明內容
為了解決上述技術問題，本發明提供ー種油水分離及出油量遠程定量多維監控系統，不僅能夠實現餐飲廢水的油水分離，收集廢水中的油脂，而且能夠對分散的餐飲業實行集中的、遠程的、定量的和多維的監控和管理，便於管理部門對餐飲廢油進行集中收集與管理，防止餐飲廢油循環流入市場。具體技術方案為
ー種油水分離及出油量遠程定量多維監控系統，包括自動化油水分離系統、油水控制系統和多維監控系統自動化油水分離系統包括油水收集裝置、廢料收集及排洩裝置、水封及油水濺射裝置、一級油水飛輪分離及廢油脂收集裝置、ニ級油水聚結板分離裝置、ニ級廢油脂粘油帶收集裝置、廢油脂廢水存儲及排除裝置和設備清洗裝置；油水控制系統包括流量計、時鐘模塊、單片機最小系統、溫度監控系統、簡訊接發模塊、流量顯示模塊、動カ驅動模塊和系統控制程序；多維監控系統是基於網絡化的多路多級監控系統，包括Internet/GSM系統、監控服務系統和資料庫系統。所述油水收集裝置主要有電機和曲柄滑塊機構。通過驅動電機，促使曲柄滑塊機構擠壓含廢油脂廢料，將油水擠出，實現油水收集。所述廢料收集及排洩裝置主要由排洩口和存儲箱組成，曲柄滑塊機構擠壓廢料完成後，將廢料推至排洩ロ，倒入存儲箱，然後排出。所述水封及油水濺射裝置主要由U型水封管道和濺射盤組成，油水進入U型管道，利用U型管原理，實現水封功能，防止散發臭味；油水出U型管後，在重力作用下撞擊濺射盤，實現細油珠的聚結。所述ー級油水飛輪分離及廢油脂收集裝置主要由粘油飛輪、刮油槽和集油管道組成，粘油飛輪的兩端面附有粘油層，當粘油飛輪旋轉時，緊貼粘油飛輪兩端的刮油槽將端面廢油脂刮下，經集油管道送入廢油脂存儲及排除裝置。所述ニ級油水聚結板分離裝置是通過聚結材料，將數個細油珠聚結成大油滴上浮，便於廢油脂的收集，實現高精度收集。本發明使用基於聚こ烯的聚結板，採用波紋板結構，波紋板與流水的的接觸角大於45度，小於70度，通過研究材料發現聚こ烯板在與油水接觸角度在此範圍內最利於小油滴聚合成大油滴，同時波紋結構有利於增大接觸面積，並且在改變油水流速方向的同時增加小油滴對波紋板的撞擊。所述ニ級廢油脂粘油帶收集裝置主要由粘油帶、主動軸、從動軸、刮油槽、集油管道和電機。粘油帶是由同步帶和吸油棉組成，同步帶長度L1200mm型號為A型帶,吸油棉附粘在同步帶上，隨著同步帶轉動而轉動。電機驅動主動軸通過粘油帶帶動從動軸迴轉運動，利用浸入油液混合區的粘油帶對水基切削液與浮油物理親和性能上的差別，可將浮油從油液混合區粘起，最後由刮油槽刮入集油管道，送入廢油脂存儲及排除裝置。所述廢油脂存儲及排除裝置主要由集油箱、電子鎖、液面傳感器和電磁閥組成；集油箱主要用於收集並存儲廢油脂，電子鎖用於緊鎖和監控集油箱，防止人工放油，液面傳感器和電磁閥配合使用，當廢油脂液面達到設定高度，油水控制系統驅動電磁閥打開，實現排油，當液面下降到一定高度，關閉電磁閥。所述設備清洗裝置主要由水箱、水泵和清洗管道組成；水泵抽取水箱中的水，經清洗管道衝洗設備，達到清潔水箱的目的。所述流量計採用LWGY-A渦輪流量計，LffGY-A渦輪流量計通過單脈衝輸出將數據送至單片機最小控制系統連接；所述時鐘模塊使用的是DS12887時鐘模塊；所述單片機最小系統使用的是基於STC89C52RC晶片的單片機最小系統，其使用11. 0952MHz晶振系統和上電復位系統；所述溫度監控系統使用的是基於DS18B20晶片的溫度控制系統，DS18B20晶片直接將溫度轉化成串行數位訊號，與單片機連接，通過程序編程，實現溫度控制在25度；所述簡訊接發模塊使用的是基於TG105A晶片的簡訊模塊，油水控制系統的簡訊接發模塊用於通過Internet/GSM給多維監控系統發送信息，並可接受多維監控系統發送的控制信息，實現多維監控系統對自動化油水分離系統的控制；所述流量顯示模塊使用的是2排8位數碼管顯示瞬時和總成流量值。所述電機驅動模塊使用的是基於SSR 25DA固態繼電器驅動的電機驅動模塊；所述控制系統程序使用的是基於KEIL3. O軟體的編程程序；所述多維監控系統使用的是基於JSP/Servlet/JavaBean開發模式和Mysql開源 資料庫，利用Java語言，採取Struts框架和Hibernate資料庫處理方法，進行了多維監控系統的軟體實現，所述多維監控系統的軟體包括兩部分數據接收子系統和監管服務系統。所述數據接收子系統是將油脂分離、回收和分解過程中的每ー個網點的油脂量的定量數據信息進行採集、發送和接收管理，數據的採集和發送由流量控制系統完成，由GSM網絡發送數據到GSM收發模塊，採用RS232串ロ通信方式，通過RS232通訊數據接收子系統，將數據存儲在Mysql類型的GreaseMonitor資料庫中，用於對油脂從分離到分解的全過程進行油量數據的定量監控；
所述監管服務系統是用於對油脂的分離、回收和分解網點以及各監管機構提供信息服務的系統，該系統包括系統管理、油脂分離網點信息管理、油脂回收網點信息管理、油脂分解處理網點信息管理、監管組織信息管理、油脂量數據全程監控管理共六個模塊。所述系統管理是進行多維監控系統的系統配置，包括權限管理、基礎數據維護和運行監控三個模塊，權限管理用於創建和維護組織機構、人員及用戶，分配各組織機構/用戶的權限；基礎數據維護用於維護系統的常用量、単位、值列表和用於維護支撐多維監控系統軟體系統正常運行的全局參數。運行監控是用於在多維監控軟體系統中，監控用戶的Session會話信息、Request請求跟蹤、JDBC執行監控和Service監控；所述油脂分離網點信息管理是用於對進行分離油脂的網點信息進行管理，這些網點可以是用自動化油水分離系統分離油脂的餐廳、食堂、餐館，維護這些網點的地址、聯繫電話、負責人、負責人身份證號碼、營業執照許可證代碼、食品衛生許可證代碼等信息；
所述油脂回收網點信息管理是用於對回收油脂的網點信息進行管理，管理該類網點的地址、聯繫電話、負責人、負責人身份證號碼、營業執照許可證代碼等信息；所述油脂分解處理網點信息管理是用於對回收後的油脂進行分解處理的網點進行管理，管理該類網點的地址、聯繫電話、負責人、負責人身份證號碼、營業執照許可證代碼等信息；所述監管組織信息管理是用於對監管的油脂的各級食品、衛生和環境等部門信息進行維護和管理，管理各監管機構的地址、聯繫電話、負責人、所屬轄區等信息，形成ー個多級級聯的組織機構信息，該功能還用於管理各轄區的油脂分離、回收和分解網點的信息，形成多維監控監管體系；所述油脂量數據全程監控管理用於管理各油脂分離網點的油脂分離量、回收網點的油脂回收量和油脂分解網點的油脂分解處理量的數據管理，形成油脂從分離到分解的全過程油量定量監控，杜絕此過程中油脂用於它途。數據的採集是通過流量控制系統進行網點數據的採集，它將採集的數據發送到數據採集接收與數據存儲管理模塊中，從而進行數據存儲和監控。本發明的有益效果(I)本發明所述系統開機後，驅動動カ模塊實現油水分離裝置的運轉，將流量計的脈衝輸出接入單片機最小控制系統的計數器，並將數值存入時鐘模塊，並經Internet/GSM發送給多維監控系統，實現多維監控；(2)自動化分離系統採用重力分離原理和聚結原理相結合的技術，使含油汙水在重力作用下，採用自然上浮法分離浮油，採用波紋板使小油滴聚結成大油滴從而達到高效分離的效果；(3) ニ級油水聚結板分離裝置是通過聚結材料，將數個細油珠聚結成大油滴上浮，便於廢油脂的收集，實現高精度收集。本發明使用基於聚こ烯的聚結板，採用波紋板結構，波紋板與流水的的接觸角大於45度，小於70度，通過研究材料發現聚こ烯板在與油水接觸角度在此範圍內最利於小油滴聚合成大油滴，同時波紋結構有利於增大接觸面積，並且在改變油水流速方向的同時增加小油滴對波紋板的撞擊；(4)所述水封及油水濺射裝置主要由U型水封管道和濺射盤組成，油水進入U型管道，利用U型管原理，實現水封功能，防止散發臭味；油水出U型管後，在重力作用下撞擊濺射盤，實現細油珠的聚結。
圖I是本發明系統的結構示意圖；圖2是自動化分離系統的結構示意圖；圖3是油水控制系統的結構示意圖；圖4是多維監控系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖具體實施方式
對本發明的方法作進ー步詳細地說明。圖I是本發明系統的結構示意圖。自動化油水分離系統負責對油水進行自動化、高效分離；油水控制系統利用各種壓カ傳感器和流量計等，負責對自動化油水分離系統提取相關數據和信號，並在接收多維監控系統控制信號後，驅動相關執行部件，如電磁閥和電機等，實現對自動化油水分離系統的控制；多維監控系統負責通過Internet/GSM對自動化油水分離系統進行實時數據的收集、監控、上報和存儲，通過監控數據，管理部門可以實現對自動化油水分離系統的控制。圖2是自動化油水分離系統的結構示意圖。物料進入油水收集裝置後，通過逐步擠壓，油水被收集進入水封裝置及油水濺射裝置，廢料被送入廢料收集及排洩裝置，油水進入水封裝置及油水濺射裝置，待油水控制系統驅動電機後，經ー級油水飛輪分離及收集裝置，實現ー級、高效廢油脂收集，再經ニ級油水聚結板分離裝置，實現小油珠聚結，再經ニ級廢油脂粘油帶收集裝置，實現高精度廢油脂收集。收集完成後，通過設備清洗裝置，可實現對設備中各管道的清理。收集後的廢油脂和水進入廢油廢水存儲及排洩裝置，實現廢油脂和水的排出。圖3是油水控制系統的結構示意圖。DS18B20溫度控制模塊與單片機最小系統連接，通過控制加熱棒，控制自動化油水分離系統的環境溫度；單片機最小系統連接接收油水液面壓カ傳感器和廢油脂油麵壓カ傳感器的信號，通過電磁閥控制排水狀態Γ流量計與單片機最小系統連接，收集自動化油水分離系統的流量數據，存入DS12887時鐘模塊，送入流量顯示模塊用於顯示數值，並經簡訊模塊發送至多維監控系統，簡訊模塊也可接收多維監控系統的指令，通過控制電機，實現控制自動化油水分離系統的目標。圖4是多維監控系統的結構示意圖。多維監控系統通過GSM接發模塊接收油水控制系統的信息數據，並將數據存入GreaseMonitor資料庫,監控服務子系統通過RS232通訊模塊實現與GSM模塊通訊,並通過Internet網絡系統和網關防火牆實現數據信息的多維監控。本發明的操作方法，步驟如下①開啟電源，啟動油水分離器，如果在溫度低於20攝氏度時，先預熱10分鐘。②系統處於工作狀態，當集油箱壓カ達到設定壓力，油水控制系統控制電磁閥開啟，系統出油，流量計檢測出油量，並送油水控制系統顯示和存儲。③油水液面壓カ傳感器根據壓カ與液面高度的正比關係設定自動化油水分離系統的起始工作高度、超額排水高度和停機排水高度，當油水液面高度達到起始工作高度，啟動電機驅動模塊，使自動化油水分離系統開始工作，低於起始工作高度吋，電機停止工作；當油水液面高度達到超額排水高度，啟動電磁閥驅動模塊，實現排水功能，降低油水液面直至停機排水高度；停機前，必須通過啟動電磁閥檢測信號，通過排水將油水液面控制在停機排水高度。當電機連續正常工作15min，打開電磁閥，排水至停機排水高度。④油水控制系統通過流量計採集流量信息，通過顯示模塊顯示流量瞬時和總成值，通過GSM模塊將數據發送給多維監控系統。⑤如有需要，各級監管部門可以通過多維監控系統實現對油水控制系統和油水分離系統的控制。⑥系統工作結束後，在關機之前，將系統內水位排放至指定位置，然後關機。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，本發明的保護範圍不限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術範圍內，可顯而易見地得到的技術方案的簡 單變化或等效替換均落入本發明的保護範圍內。
權利要求
1.ー種油水分離及出油量遠程定量多維監控系統，其特徵在於，包括自動化油水分 離系統、油水控制系統和多維監控系統 自動化油水分離系統包括油水收集裝置、廢料收集及排洩裝置、水封及油水濺射裝置、一級油水飛輪分離及廢油脂收集裝置、ニ級油水聚結板分離裝置、ニ級廢油脂粘油帶收集裝置、廢油脂廢水存儲及排除裝置和設備清洗裝置； 油水控制系統包括流量計、時鐘模塊、單片機最小系統、溫度監控系統、簡訊接發模塊、流量顯示模塊、動カ驅動模塊和系統控制程序； 多維監控系統是基於網絡化的多路多級監控系統，包括Internet/GSM系統、監控服務系統和資料庫系統。
2.根據權利要求I所述油水分離及出油量遠程定量多維監控系統，其特徵在幹， 所述油水收集裝置主要包括電機和曲柄滑塊機構，通過驅動電機，促使曲柄滑塊機構擠壓含廢油脂廢料，將油水擠出，實現油水收集； 所述廢料收集及排洩裝置主要由排洩口和存儲箱組成，曲柄滑塊機構擠壓廢料完成後，將廢料推至排洩ロ，倒入存儲箱，然後排出； 所述水封及油水濺射裝置主要由U型水封管道和濺射盤組成； 所述ー級油水飛輪分離及廢油脂收集裝置主要由粘油飛輪、刮油槽和集油管道組成，粘油飛輪的兩端面附有粘油層，當粘油飛輪旋轉時，緊貼粘油飛輪兩端的刮油槽將端面廢油脂刮下，經集油管道送入廢油脂存儲及排除裝置； 所述ニ級油水聚結板分離裝置是採用聚結材料，使用基於聚こ烯的聚結板，採用波紋板結構，波紋板與流水的的接觸角大於45度，小於70度； 所述ニ級廢油脂粘油帶收集裝置主要包括粘油帶、主動軸、從動軸、刮油槽、集油管道和電機，所述粘油帶是由同步帶和吸油棉組成，同步帶長度L1200_型號為A型帶,吸油棉附粘在同步帶上，隨著同步帶轉動而轉動； 所述廢油脂存儲及排除裝置主要由集油箱、電子鎖、液面傳感器和電磁閥組成； 所述設備清洗裝置主要由水箱、水泵和清洗管道組成。
3.根據權利要求I所述油水分離及出油量遠程定量多維監控系統，其特徵在於，所述流量計採用LWGY-A渦輪流量計，LWGY-A渦輪流量計通過單脈衝輸出將數據送至單片機最小控制系統連接； 所述時鐘模塊使用的是DS12887時鐘模塊； 所述單片機最小系統使用的是基於STC89C52RC晶片的單片機最小系統，其使用11. 0952MHz晶振系統和上電復位系統； 所述溫度監控系統使用的是基於DS18B20晶片的溫度控制系統，DS18B20晶片直接將溫度轉化成串行數位訊號，與單片機連接，通過程序編程，實現溫度控制在25度； 所述簡訊接發模塊使用的是基於TG105A晶片的簡訊模塊，油水控制系統的簡訊接發模塊用於通過Internet/GSM給多維監控系統發送信息，並可接受多維監控系統發送的控制信息，實現多維監控系統對自動化油水分離系統的控制； 所述流量顯示模塊使用的是2排8位數碼管顯示瞬時和總成流量值。
所述電機驅動模塊使用的是基於SSR 25DA固態繼電器驅動的電機驅動模塊； 所述控制系統程序使用的是基於KEIL3. O軟體的編程程序。
4.根據權利要求I所述油水分離及出油量遠程定量多維監控系統，其特徵在於，所述多維監控系統使用的是基於JSP/Servlet/JavaBean開發模式和Mysql開源資料庫,利用Java語言,採取Struts框架和Hibernate資料庫處理方法,進行了多維監控系統的軟體實現，所述多維監控系統的軟體包括兩部分數據接收子系統和監管服務系統。
5.根據權利要求4所述油水分離及出油量遠程定量多維監控系統，其特徵在於，所述數據接收子系統是將油脂分離、回收和分解過程中的每ー個網點的油脂量的定量數據信息進行採集、發送和接收管理，數據的採集和發送由流量控制系統完成，由GSM網絡發送數據到GSM收發模塊，採用RS232串ロ通信方式，通過RS232通訊數據接收子系統，將數據存儲在Mysql類型的GreaseMonitor資料庫中，用於對油脂從分離到分解的全過程進行油量數據的定量監控； 所述監管服務系統是用於對油脂的分離、回收和分解網點以及各監管機構提供信息服務的系統，該系統包括系統管理、油脂分離網點信息管理、油脂回收網點信息管理、油脂分解處理網點信息管理、監管組織信息管理、油脂量數據全程監控管理共六個模塊。
6.根據權利要求5所述油水分離及出油量遠程定量多維監控系統，其特徵在於，所述系統管理是進行多維監控系統的系統配置，包括權限管理、基礎數據維護和運行監控三個模塊，權限管理用於創建和維護組織機構、人員及用戶，分配各組織機構/用戶的權限；基礎數據維護用於維護系統的常用量、単位、值列表和用於維護支撐多維監控系統軟體系統正常運行的全局參數。運行監控是用於在多維監控軟體系統中，監控用戶的Session會話信息、Request請求跟蹤、JDBC執行監控和Service監控； 所述油脂分離網點信息管理是用於對進行分離油脂的網點信息進行管理，這些網點可以是用自動化油水分離系統分離油脂的餐廳、食堂、餐館，維護這些網點的地址、聯繫電話、負責人、負責人身份證號碼、營業執照許可證代碼、食品衛生許可證代碼等信息； 所述油脂回收網點信息管理是用於對回收油脂的網點信息進行管理，管理該類網點的地址、聯繫電話、負責人、負責人身份證號碼、營業執照許可證代碼等信息； 所述油脂分解處理網點信息管理是用於對回收後的油脂進行分解處理的網點進行管理，管理該類網點的地址、聯繫電話、負責人、負責人身份證號碼、營業執照許可證代碼等信息； 所述監管組織信息管理是用於對監管的油脂的各級食品、衛生和環境等部門信息進行維護和管理，管理各監管機構的地址、聯繫電話、負責人、所屬轄區等信息，形成ー個多級級聯的組織機構信息，該功能還用於管理各轄區的油脂分離、回收和分解網點的信息，形成多維監控監管體系； 所述油脂量數據全程監控管理用於管理各油脂分離網點的油脂分離量、回收網點的油脂回收量和油脂分解網點的油脂分解處理量的數據管理，形成油脂從分離到分解的全過程油量定量監控，杜絕此過程中油脂用於它途。數據的採集是通過流量控制系統進行網點數據的採集，它將採集的數據發送到數據採集接收與數據存儲管理模塊中，從而進行數據存儲和監控。
全文摘要
本發明公開了一種油水分離及出油量遠程定量多維監控系統，包括自動化油水分離系統、油水控制系統和多維監控系統開機後，驅動動力模塊實現油水分離裝置的運轉，將流量計的脈衝輸出接入單片機最小控制系統的計數器，並將數值存入時鐘模塊，並經Internet/GSM發送給多維監控系統，實現多維監控。本發明的特點是無散發臭味、低成本、出油量高精度檢測和遠程多維監控。
文檔編號G05B19/418GK102701321SQ20121017399
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月31日 優先權日2012年5月31日
發明者周軍, 張成梁, 李樂, 黃朝嶽 申請人:周軍