一種廚房預報警系統的製作方法

2023-05-24 13:21:37 2

本實用新型涉及廚房配件領域，特別涉及一種廚房預報警系統。

背景技術：

人們在廚房做飯時，如果被其它事情打斷，去處理其它事情後，有時會忘記廚房中然氣沒有關閉，由此導致出現火災，這也是當前住宅樓主流火災源。另外，社會上存在一群人，有短暫失憶，這群人在廚房做飯時也容易因疏忽造成廚房著火。廚房報警裝置在火災發生時發出報警，提醒人們及時救火，從而降低經濟損失。但是現有的廚房報警裝置中沒有預報警功能，只能在火災發生後進行報警。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種廚房預報警系統，實現了對廚房火災預報警的功能。

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種廚房預報警系統，包括控制模塊和連接於控制模塊上的人體檢測模塊、煙火檢測模塊、氣體檢測模塊、高溫檢測模塊、通信模塊、閥門控制模塊以及語音提示模塊。所述氣體檢測模塊和高溫檢測模塊置於廚房內，分別檢測可燃氣體的濃度和室內溫度，並將檢測信息發送給控制模塊，檢測信息超過預設的數值時控制模塊觸發報警。所述人體檢測模塊採集圖像信息並提取HOG特徵，所述控制模塊根據人體檢測模塊的HOG特徵描述，運用SVM對人體進行識別；所述控制模塊結合煙火檢測模塊發送來的信息做出判斷，在檢測到廚房裡沒有成年人並且煙火檢測模塊檢測到的信息均超出預設的範圍時，控制模塊觸發報警。所述控制模塊在觸發報警時同時向閥門控制模塊、語音提示模塊和通信模塊發送信息，接收到信息後，所述閥門控制模塊動作，關閉然氣閥門，所述語音提示模塊發出報警信號，所述通信模塊向一接收終端發送報警信息。

進一步的，所述煙火檢測模塊包括置於廚房內的煙霧傳感器和火焰傳感器，所述煙霧傳感器和火焰傳感器分別將檢測信息傳送給控制模塊。

更進一步的，所述人體檢測模塊包括攝像裝置，所述攝像裝置對採集的廚房內的圖像信息提起HOG特徵，並把處理後的HOG特徵發送給控制模塊。所述控制模塊實時讀取人體檢測模塊的檢測值和煙火檢測模塊的實測值，控制模塊內設有煙火檢測模塊的預設值，控制模塊對比煙火模塊的實測值和預設值，所述實測值均大於對應的預設值時，控制模塊運用SVM對人體檢測模塊的HOG特徵進行識別，判斷是否有人：所述控制模塊判斷廚房內無人時觸發報警；所述控制模塊判斷廚房內有人時，所述SVM進一步通過人體高度判斷其是否為成人，當所述控制模塊判斷廚房內沒有成人時觸發報警。

所述控制模塊判斷廚房內無人，並且火焰傳感器檢測到有火焰時，到達設定的時間T1後，所述控制模塊通過通信模塊向所述接收終端發送報告。所述控制模塊判斷廚房內無人，並且火焰傳感器檢測到有火焰時，到達設定值T2(T2>T1)後，所述控制模塊向閥門控制模塊發送關閉閥門的指令。

更進一步的，所述控制模塊包括處理器。

更進一步的，所述氣體檢測模塊包括置於廚房內的氣體傳感器，所述氣體傳感器對廚房內的燃氣濃度實時檢測，並將檢測結果發送至控制模塊。

更進一步的，所述高溫檢測模塊包括置於廚房內的高溫傳感器，所述高溫傳感器將檢測信息傳遞給控制模塊。

更進一步的，所述通信模塊包括GPRS網絡通信，所述GPRS網絡通信用於收發控制模塊和接收終端的指令。

更進一步的，所述閥門控制模塊包括閥門控制器，所述閥門控制器設於然氣閥門處，控制然氣閥門的通斷。

更進一步的，所述語音提示模塊包括設於廚房外部的蜂鳴器，所述蜂鳴器連接控制模塊。

更進一步的，所述接收終端為PC或者手機。

與現有技術相比，本實用新型存在以下技術效果：

1、本實用新型結合HOG和SVM實現了對廚房內的人體進行識別，判斷出廚房內是否有成年人，並結合廚房內的煙霧濃度和火焰情況進行判斷。當廚房內沒有成年人、煙霧濃度超出範圍並且廚房煤氣灶的火開著，所述控制模塊觸發報警，關閉燃氣閥門、廚房外的蜂鳴器發出報警、通信模塊向接收終端發送報警信息，人們接收到報警信號並去檢查廚房內的情況，從而實現了廚房火災的預報警功能。預報警功能起到了預防廚房火災的功能，及時有效地避免了火災引起的經濟損失和人員傷亡，具有極大的實用性。

2、本實用新型的人體檢測模塊包括有攝像設備，能夠實時檢測到廚房內的動態，控制模塊觸發報警之後，人們可以通過接收終端查看廚房內的視頻情況，進一步做出準確的判斷。

3、當所述閥門控制器採用導線連接控制模塊時，所述接收終端可以通過GPRS網絡通信向控制模塊發送指令，進而向所述閥門控制器發送開、關指令，以實現對閥門控制器的遠程遙控。當採用閥門控制器採用無線方式連接控制模塊時，所述接收終端可以通過GPRS網絡通信直接控制燃氣閥門的通斷，如果人們出門後想起家裡燃氣忘關了，便可以隨時通過接收終端關掉燃氣閥門。

4、本實用新型還具有提醒功能，當廚房內有火焰但沒有人時，到達設定的時間後控制模塊通過通信模塊向接收終端發送提醒報告，第一時間內告知人們廚房內的情況。如果提醒報告發送後，在一定時間內，廚房裡的情況並未得到改變，那麼控制模塊向閥門控制器發送指令，關閉燃氣閥門，進一步提高了廚房的安全性。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理框圖；

圖2為結合人體檢測模塊、煙霧檢測模塊以及控制模塊實現預報警的算法流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖，舉一具體實施例加以詳細說明。

圖1展示了本實用新型的原理，本實用新型包括控制模塊、接收終端和通過導線連接控制模塊的人體檢測模塊、煙火檢測模塊、氣體檢測模塊、高溫檢測模塊、通信模塊、閥門控制模塊以及語音提示模塊。

所述控制模塊為內置ARM Cortex-A9，並預設有SVM、燃氣濃度報警值、溫度報警值、煙霧濃度報警值等各個變量的參數值。所述SVM即為支持向量機，是一個有監督的學習模型。所述控制模塊接收人體檢測模塊、煙火檢測模塊、氣體檢測模塊以及高溫檢測模塊的信號，實時採集各個檢測模塊對應的信息。所述控制模塊向閥門控制模塊以及語音提示模塊發送執行指令，實現對接收終端、廚房內的燃氣閥門以及語音提示模塊的遠程控制。所述控制模塊通過通信模塊連接接收終端，實現控制模塊與接收終端的無線通信，進而實現接收終端對廚房內的情況的監測與控制。

所述氣體檢測模塊設於廚房內，包括氣體傳感器，所述氣體傳感器對廚房內的燃氣濃度實時檢測，並將檢測結果發送至控制模塊。所述高溫檢測模塊置於廚房內，包括有高溫傳感器，用於檢測廚房內的溫度，所述高溫傳感器連接控制模塊，並將採集的溫度信息實時發送至控制模塊。所述人體檢測模塊包括攝像裝置，所述攝像裝置將採集的廚房內的圖像信息進行HOG特徵提取，並把處理後的信息發送給控制模塊。提取HOG特徵的過程為：將圖像灰度化，採用Gamma校正法對輸入圖像進行顏色空間的標準化，計算圖像每個像素的梯度，然後將圖像劃分成小的細胞單元，統計每個細胞單元的梯度直方圖，即得到每個細胞單元的HOG特徵描述，將每幾個細胞單元組成一個塊，進而將圖像內的所有塊的HOG特徵描述串聯起來就得到該圖像的HOG特徵描述。所述煙火傳感器包括煙霧傳感器QM-N5和火焰傳感器MQ-2，分別用於檢測室內煙霧濃度和煤氣灶是否有火焰。所述控制模塊對煙霧傳感器和火焰傳感器的預設值分別為m1和m2，煙霧傳感器和火焰傳感器的實測值分別為M1和M2。所述閥門控制模塊包括閥門控制器DY2200，所述閥門控制器安裝在燃氣閥門上，用於控制燃氣的通斷，所述閥門控制器為執行器件，連接在控制模塊上。所述通信模塊採用GPRS網絡通信，實現控制模塊與接收終端的無線通信，進而實現接收終端對廚房內的情況的監測與控制。所述接收終端為移動手機，所述移動手機能夠接收到控制模塊發送的信息。所述閥門控制模塊安裝在燃氣閥門上，用於控制燃氣的通斷。所述語音提示模塊包括若干個蜂鳴器，所述蜂鳴器設於廚房的外面，接收到控制模塊的報警指令後，所述蜂鳴器發出報警信號，從聽覺上刺激廚房外面的人們，使其把注意力放到廚房內。

本廚房預報警系統包含傳統的報警方式。當氣體檢測模塊檢測到的燃氣濃度超過其報警值時，所述控制模塊觸發報警。當高溫檢測模塊檢測到的溫度超過溫度報警值時，所述控制模塊觸發報警。

本廚房預報警系統具有預報警方式。如圖2展示了人體檢測模塊、煙霧檢測模塊以及控制模塊實現預報警的算法流程圖。當煙火檢測模塊的實測值均超過其對應的預設值時，即M1>m1且M2>m2，所述控制模塊運用SVM對人體檢測模塊的特徵樣本進行識別：控制模塊判斷廚房內無人時觸發報警；控制模塊判斷廚房內有人時，所述SVM進一步通過人體高度判斷其年齡大小，身高超過1.5m設定為成年人，控制模塊根據檢測到的成年人的數量更新一寄存器變量的數值P，同時更新SVM參數，如果P值為零，則判定廚房內沒有成人，控制模塊觸發報警。

所控制模塊在觸發報警時，同時向閥門控制模塊、語音提示模塊和通信模塊發送信息，接收到信息後，所述閥門控制模塊動作，關閉然氣閥門，所述語音提示模塊發出報警信號，所述通信模塊向接收終端發送報警信息。

本廚房預報警系統還有提醒功能。當火焰傳感器檢測到廚房有火焰、其它傳感器檢測的數值均在正常範圍內，並且控制模塊結合人體檢測模塊判斷廚房裡沒有成人，所述控制模塊進行計時，到達設定的時間T1後，所述控制模塊通過GPRS網絡通信向手機發送提醒信息或電話，及時提醒人們關注廚房。人們可以通過安裝在手機上的預報警APP查看廚房內的檢測數據以及監控，也可以用手機通過GPRS網絡通信向控制模塊發送信息，從而關閉閥門控制器，切斷電源。

當火焰傳感器MQ-2廚房有火焰、其他傳感器檢測的數值均在正常範圍內，並且控制模塊判斷廚房裡沒有成人時，到達設定的時間T2(T2>T1)後，所述控制模塊向閥門控制器發送指令，關閉燃氣閥門，進一步提高了系統的自動化和智能化程度。

本實用新型結合HOG和SVM實現了對廚房內的人體進行識別，其過程為：SVM提取正負樣本HOG特徵，投入SVM分類器訓練，得到模型，所述模型生成檢測子，利用檢測子檢測負樣本，得到hardexample，提取hardexample的HOG特徵並結合原始的HOG特徵一起投入訓練，得到最終結果。所述控制模塊由此判斷出廚房內是否有人，再有人的情況下進一步判斷是否有成年人，然後結合廚房內的煙霧濃度和火焰情況進行判斷，當廚房內沒有成年人、煙霧濃度超出範圍並且廚房煤氣灶的火開著，所述控制模塊觸發報警，關閉燃氣閥門、廚房外的蜂鳴器發出報警、通信模塊向接收終端發送報警信息，人們接收到報警信號並去檢查廚房內的情況，從而實現了廚房火災的預報警功能。預報警功能起到了預防廚房火災的功能，及時有效地避免了火災引起的經濟損失和人員傷亡，具有極大的實用性。

本實用新型還具有提醒功能，第一時間提醒人們廚房內的情況，預防廚房火災的發生。

另外，作為本實用新型的附加功能，所述控制模塊觸發報警之後，人們可以通過接收終端查看廚房內的情況，從而做出準確的判斷。

以上公開的僅為本申請的一個具體實施例，但本申請並非局限於此，任何本領域的技術人員能思之的變化，都應落在本申請的保護範圍內。