高效智能厨房设计研究.docx

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高效智能厨房设计研究

高效智能厨房设计研究

高效智能厨房设计研究

　　摘要：

智能家居的设计越来越深入人心，它使人们的家居环境更舒适更加人性化，它不但提高了人们的生活品质，而且让人们从繁重的家务中脱离出来。

文章以提高厨房的工作效率为目的，透过分析传统厨房设计的缺陷，提出高效智能厨房需要解决的问题，将智能化设计应用于厨房设计中，实现具有高效的智能化厨房。

　　关键词：

智能厨房；高效厨房；智能家居

　　检索：

　　中图分类号：

J59文献标志码：

A文章编号：

1008-2832（）03-0075-03

　　StudyontheIntelligentKitchenDesignforHighEfficient

　　LIKai（FujianJianxiaUniversity，Fuzhou350000，China）

　　Abstract：

Thedesignofthesmarthomeismoreandmorethoroughpopularfeeling，itmakepeoplehouseholdenvironmentmorecomfortableandmorehuman，Itnotonlyimprovespeople’squalityoflife，andalsoletpeopleoutfromtheheavyhousework.Basedonthepurposeofenhancingtheworkingefficiencyofthekitchen，throughtheanalysisoftraditionalkitchendesigndefects，putforwardtheproblemoftheefficientintelligentkitchenneedtosolve.Intelligentapplicationinthedesignofthekitchenwillimplementationefficientintelligentkitchen.

　　Keywords：

intelligentkitchen；efficientkitchen；smarthome

　　Internet：

　　厨房是家居生活中使用相当频繁的地方，它在家居生活中举足轻重。

然而它也是一个让许多人又爱又厌的地方，特别是一些上班族。

希望能为家人准备丰富可口的美食，却又常常反感于厨房工作的枯燥和疲惫。

人的一天有三分之二的时间是在家居环境中度过的，家务活动时间约占10%左右，可是家务劳动所花费的能耗却是最大的。

如果经过智能化手段设计一个高效合理化的厨房，就能使人从枯燥和疲惫的厨房工作中脱离出来，使厨房烹饪变得高效便捷、富有情趣，甚至还能让不善厨艺的人也能爱上厨房。

　　一、高效智能厨房要解决的问题

　　传统厨房的设计在使用过程存在许多问题。

要设计高效智能化的厨房就要先解决这些问题。

（一）烹饪形式单一

　　当前大多数家庭的厨房烹饪方式还是以炒为主，烹饪形式较单一。

这种单一的烹饪形式有许多弊端。

首先，炒的烹饪方式最耗人力；其次，炒的烹饪方式需要时时关注，并耗费了大量的等待时间；再有，炒相对其它的烹饪方式而言对厨艺的要求较高；再有，烹饪方式的单一也造成烹饪效率低，人呆在厨房的时间较长；最后，单一的烹饪方式不利于饮食的健康。

另外，虽然现在有许多烹饪设备的功能丰富了，但一机多功能的烹饪方式在厨房的实际操作过程中实用性还不强。

（二）烹饪设备独立且多而杂

　　食材的烹饪有许多形式：

蒸、煮、炒、烤、炖等，为了能满足多种口味的需要，厨房也会备有相对应的专业烹饪设备。

例如：

蒸锅、压力锅、炖锅等。

这些设备常常占用厨房大量的操作平台和储藏空间。

而且许多设备外观不一，在厨房的摆放也大大影响了厨房的整洁性和美观性。

　　（三）厨房操作流程缺少优化管理

　　许多家庭主妇为了一顿的四菜一汤，常常要在厨房准备上两三个小时，耗时又耗力。

其实这两三个小时的厨房劳作中不乏等待和照看的时间。

不同烹饪方式有其各自的特点，如果经过优化管理烹饪的流程，并经过智能化控制手段就能够大大缩短总体烹饪的时间。

　　（四）厨房空气质量差

　　大部分的家居厨房只配备了一个抽油烟机。

有些设计考虑细致的会在厨房额外配备了排气扇。

但就算如此还是不能解决厨房空气质量差的问题。

究其原因就是排烟及排气的范围与厨房的烹饪区域大小不匹配。

例如，许多厨房在一个抽油烟机工作的烹饪区域外还增加了独立的烹饪设备，如炖锅、电饭煲等。

单独的抽油烟机不能解决整个厨房油烟问题。

如果多设几个抽油烟机即占用了空间又追加了成本，并不合理。

　　（五）食物的新鲜无法保证

　　家居厨房总是等到所有菜肴都烹饪好了，才到就餐时间。

由于烹饪时间较长，这时候就发现较早烹饪好的菜肴已经没有刚出锅时的新鲜了，影响了菜肴的口味。

而且又得将一些菜肴一道道进行加热。

　　以上这些问题都是现有的大部分家居厨房使用过程中出现的问题。

要合理改变这些状况，提高厨房的工作效率、采用合理化智能管理是有效的途径。

经过智能化技术在厨房的应用就能实现厨房的智能化管理并大大提高厨房的工作效率。

　　二、高效智能厨房的设计内容

　　智能厨房（intelligentkitchen）由德国海蒂诗公司于21世纪初首次提出，智能厨房的目标是经过厨房家具内部构件的智能化创新，并与智能化家用电器配合，力求将厨房的每一处都设计得更具人性化，以使用户在使用时更轻松、更省力、更具有交互性。

　　高效智能厨房需要以厨房的更轻松、更省力、更具有交互性为目的，实现厨房智能化管理和操作高效性，高效智能厨房的设计包含以下内容：

（一）模块化设计

　　家居厨房对食材的处理主要包含前期的准备阶段和后期的烹饪阶段。

食材的准备阶段需要对食材进行洗、切、配菜等，后期烹饪阶段需要对食材进行蒸、烤、煮、炒等。

高效智能厨房的模块化设计即将厨房的烹饪设备、电器设备与厨房操作台面和地柜根据食材的加工流程进行模块化整合设计。

　　将整体厨房分为四大模块：

存放台模块、洗涤台模块、操作平台模块和烹饪台模块。

并按顺序排布：

存放台→洗涤台→存放台→操作台→存放台→烹饪台→存放台。

洗涤台、操作台和烹饪台能够根据需要增加数量。

需要更高效率的整体厨房还可排布为：

存放台→洗涤台→存放台→操作台→存放台→烹饪台（蒸、煮）→烹饪台（炖、烤）→烹饪台（炒、煎）→存放台。

经过分类烹饪使烹饪效率大大提高。

完成一桌菜的烹饪只需要烹饪一道菜的时间。

　　将厨房设备模块化设计也为智能化系统实现提供基础。

每个模块都统一设置排烟系统和智能控制系统，实现智能化的优化管理。

（二）管理一体化设计

　　经过智能化控制界面控制每个模块实现一体化智能管理。

其中包含：

统一管理智能排烟、统一管理空气质量、统一管理自动化烹饪等。

　　当前中国的住宅是以封闭式厨房设计为主的单元式住宅，这样住宅的厨房中必须安置于烹饪范围相应的通风措施和排风系统。

高效智能厨房的设计要解决整个厨房高效排烟的同时实现智能排烟管理和智能空气质量管理。

　　在设计中能够借鉴公共餐饮空间大型厨房的排烟系统设计，以长条排烟道覆盖整个厨房的烹饪区域。

在每个烹饪台模块的设计时能够借鉴家装电器市场上已有的下抽式排烟系统。

实现厨房的高效排烟。

　　每个烹饪台模块实现智能检测厨房内的空气质量，启动智能排烟设备。

并时时检测厨房的安全。

包括：

空气安全、用电安全和煤气安全等，还能实现安全报警。

　　烹饪自动化统一管理可系统化管理烹饪的全过程，包含烹饪预约设置、烹饪时间设置、烹饪过程设置、烹饪保温设置、烹饪远程设置等。

　　三、高效智能厨房系统实现

　　智能厨房系统由两大部分构成，主控系统和各个模块系统，如图1所示。

　　主控系统由一台平板电脑负责整个厨房的控制。

在厨房的入口墙壁上嵌入一台至少8英寸以上平板电脑。

平板电脑具有安全、稳定、通用、价格低廉等特征。

大尺寸屏幕提高和用户交互的质量。

平板电脑采用安卓操作系统，控制软件利用现有的物联网APP程序完成功能定制。

网络采用WIFI方式无线组网，主控系统和各个模块系统经过WIFI相互联系，用户能够自由组合各个模块。

主控系统中的APP程序透过WIFI给各个模块系统下达控制指令，各个模块系统中每种状态的改变也传送信息给主控系统并显示。

　　各个模块系统硬件上采用STM32作为MCU（MicroControlUnit，微控制单元），具体硬件控制如图2所示。

STM32具有丰富的GPIO接口，连接各种开关、传感器、液晶屏、电机和阀门，并经过USART接口连接串口WIFI完成与主控系统的通信。

各个模块系统的烹饪动作受四个部分控制，按照优先级分别是：

现场用户、预定程序、主控系统、远程手机用户。

（一）人机交互界面

　　优秀的人机交互界面能够提高效率和趣味性。

智能厨房系统的人机交互界面采用触控式和体感式两种。

　　厨房中多油烟和水，采用平面密封式一体化电容触控式控制避免传统旋钮式控制出现打滑现象。

密封式起防水作用；控制界面与台面一体化避免卫生死角；触控式由弱电交互，安全、精确、快捷。

例如火力控制面板如图3所示。

　　体感式交互在厨房中起两方面作用：

（1）实用性。

在烹饪过程使用者可能双手控制刀具或者食材，或者双手沾油、沾水，不方便接触式交互，手势或姿态改变就可控制电源开关、火力大小、橱柜拉篮的进出等，大幅度提高工作效率；

（2）趣味性。

全新的交互方式提高使用者对厨房的工作热情。

（二）烹饪自动化模块

　　烹饪自动化模块能够有多种，根据整体厨房的顺序排布。

烹饪自动化模块包括自动炒菜机、自动煮饭机、自动煲烫机等。

　　自动炒菜机主要由电控锅、电控锅盖、电控翻炒机构、电控灶、触控面板、液晶屏等组成。

电控锅设计成半球型，提高受热面积，有利于翻炒，防止滴溅。

电控锅盖安装多种液体进料阀（配料，如油盐酱醋），在MCU的控制下阀门在完成进料并自动关闭，进料量由程序控制。

电控锅盖上安装排气阀，出锅前或者必要的时候打开抽气，在源头避免了油烟污染，打开锅盖后，主控打开整个厨房的排气系统进行二次排气。

电控翻炒机构安装在锅盖中央，电机带动转轴，转轴带动多个叶片完成翻炒，转轴的速度由MCU控制。

转轴的长度达锅底，叶片设计为入口低坡度出口高坡度，当电机转动式食材能轻松完成翻转。

电控灶由MCU经过GPIO接口连接继电器控制电流大小，控制烹饪的每个时刻温度，并电控锅上的温度传感器实现温度的反馈。

在自动炒菜机的液晶屏中显示有多种菜单选择，菜单中预设多种菜品的烹饪程序。

电控锅、电控锅盖、电控翻炒机构和电控灶在菜单程序控制下有序工作。

烹饪程序能够设置菜品重量自动调节配料的多少，使用者可临时手动改变程序的步骤和配料的多少，也能够从网络上下载新的菜单程序。

外屏还显示灶内当前进行的烹饪步骤，剩余时间等多种信息，以便使用者合理调度每个菜品的进度。

　　煮饭或者煲汤等烹饪时间长需要保温，能够由自动煮饭机和自动煲烫机完成。

手机和主控平板APP程序预约煮饭或查看煲汤的进度。

自动煮饭机能够在煮饭APP程序预设：

吃饭人数、软硬度等。

自动煮饭机得到开始煮饭的指令后，MCU根据程序设定控制阀门，米量和水量按一定配比下锅，反馈APP程序，开始时刻和结束时刻。

进米阀门根据米箱底部高精度电子秤的数据精确控制米量。

　　四、结语

　　在现代智能家居的设计中，智能厨房的设计具有其重要的意义，经过智能厨房的设计能够让使用者从繁重和枯燥的劳作中解脱出来。

应用高效智能化管理和高效智能化烹饪方式不但提高了厨房劳作的效率而且改进了厨房室内环境质量。

厨房的智能化设计从探索到实现这条路还很长，希望以上提出的这些设计