CN110045773A - 基于摄像头感知的智能温湿度调节系统及其调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的基于摄像头感知的智能温湿度调节系统,包括温湿传感器、摄像单元、中央控制单元、无线通讯模块、云端服务器、风机、加热器、喷雾设备和抽湿器。中央控制单元分别与该温湿传感器和摄像单元电性连接且用于接收温湿传感器采集的温度和湿度的数据信息，以及摄像单元采集的图像识别信息，并将图像识别信息通过无线通讯模块发出；云端服务器通过该无线通讯模块接收图像识别信息以完成人群识别并反馈于中央控制单元；本申请的基于摄像头感知的智能温湿度调节系统采用温湿度采集技术、摄像技术与云端数据处理技术相结合以达到无需人为控制该系统也能进入一个较为舒适的环境。本发明还公开一种基于摄像头感知的智能温湿度调节系统的调控方法。

Description

基于摄像头感知的智能温湿度调节系统及其调控方法

技术领域

本发明涉及智能温湿度调节技术领域，尤其涉及一种用于调节室内环境的温湿度以满足最适人群的基于摄像头感知的智能温湿度调节系统，还公开一种基于摄像头感知的智能温湿度调节系统的调控方法。

背景技术

随着现代社会经济的不断发展，人民生活水平日益提高们对室内环境舒适度的要求越来高。温度和湿度便是其中两个重要的指标，但现有设备对于室内温湿度的控制或许单一，缺少人性化针智能调节，不仅导致了资源的浪费，还无法满足各类人群同需求。因此，研究便捷智能且减少能耗的温湿度控制系统是目前至关重要的一个主题。

发明内容

本发明的目的是克服了现有技术的问题，提供了一种基于温湿度采集技术、摄像技术与云端数据处理技术相结合以达到无需人为控制该系统也能进入一个较为舒适的环境的基于摄像头感知的智能温湿度调节系统；还公开一种用于调节室内环境的温湿度以满足最适人群的基于摄像头感知的智能温湿度调控方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

基于摄像头感知的智能温湿度调节系统,包括：

温湿传感器，用于采集室内环境的温度和湿度的数据信息；

摄像单元，用于采集室内环境的人群的图像识别信息；

中央控制单元，其分别与所述温湿传感器、摄像单元电性连接且用于接收温度和湿度的数据信息，以及图像识别信息，并将图像识别信息通过无线通讯模块发出；

云端服务器，其通过所述无线通讯模块接收图像识别信息以完成人群识别并反馈于中央控制单元；

风机，其与所述中央控制单元电性连接，用于降低调节室内环境的温度；

加热器，其与所述中央控制单元电性连接，用于升高调节室内环境的温度；

喷雾设备，其与所述中央控制单元电性连接，用于加湿调节室内环境的湿度；

抽湿器，其与所述中央控制单元电性连接，用于抽湿调节室内环境的湿度。

进一步地，还包括与中央控制单元电性连接且用于显示室内环境温湿度及风机、加热器、喷雾设备和抽湿器的工作运转状况的电子显示设备。

进一步地，所述摄像单元为双目摄像头。

进一步地，所述风机、加热器、喷雾设备和抽湿器均位于所述摄像单元识别拍摄的前方。

进一步地，所述无线通讯模块为蓝牙、WIFI、3G、4G、5G无线通讯模块中的一种或者多种。

本发明还公开一种利用上述的基于摄像头感知的智能温湿度调节系统的调控方法，包括以下步骤：

中央控制器接收温湿传感器采集室内环境的温度t和湿度h的数据信息，以及摄像单元采集室内环境的人群的图像识别信息；

中央控制器通过无线通讯模块将图像识别信息同步上传至云端服务器；

云端服务器的云端数据与图像识别信息相比较，确定最优人群对象，且根据该最优人群对象确定最适温度T和湿度H的数据信息；

中央控制器接收由云端服务器反馈的最适温度T和湿度H的数据信息；并与所述温湿传感器采集室内环境的温度t和湿度h的数据信息进行判断；

若温度t大于温度T，则输出风机启动调节室内环境降温指令以风速降温调节；

若温度t小于温度T，则输出加热器启动调节室内环境升温指令以加热升温调节；

判断湿度h大于温度H，则输出抽湿器启动调节室内环境抽湿指令以抽湿调节；

若温度h小于温度H，则输出喷雾设备启动调节室内环境加湿指令以喷雾加湿调节。

进一步地，还包括:在云端服务器的云端数据与图像识别信息相比较，确定最优人群对象，且根据该最优人群对象确定最适温度T和湿度H的数据信息的步骤中，还包括以下步骤：

云端服务器根据图像识别信息确定人群对象的位置数据信息，并反馈于中央控制器。

中央控制器接收由云端服务器根据图像识别信息确定人群对象的位置数据信息以确定摄像单元的拍摄转向范围,并控制摄像单元执行摄像转向。

进一步地，在云端服务器的云端数据与图像识别信息相比较，确定最优人群对象，且根据该最优人群对象确定最适温度T和湿度H的数据信息的步骤之后，还包括以下步骤：

中央控制器接收人群对象的位置数据信息，确定摄像单元的拍摄转向范围,并控制摄像单元执行摄像转向。

与现有的技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明的基于摄像头感知的智能温湿度调控方法用于调节室内环境的温湿度以满足最适人群的需要，步骤流程简单，无需人为控制该系统也能进入一个较为舒适的环境。

2.本发明的基于摄像头感知的智能温湿度调节系统通过设置温湿传感器采集室内环境的温度和湿度的数据信息，同时利用摄像单元采集室内环境的人群的图像识别信息，接着中央控制单元接收温度和湿度的数据信息，以及图像识别信息，再将图像识别信息通过无线通讯模块发送至云端服务器，利用云端数据处理技术来区别不同人群，生成符合该人群的最适温湿度相关的指令，并反馈回中央控制单元，然后中央控制单元根据采集室内环境的温度和湿度的数据信息和云端服务器反馈的指令进行处理判断，通过设定不同人群最适温度关系确定调节目的温湿度，自动控制调节风机的风速和加热器的加热功率来控制室内环境的温度，以及控制喷雾设备和抽湿器来控制室内环境的湿度，达到无需人为控制该系统也能进入一个较为舒适的环境，智能自动化高，使用便捷，并且可以智能控制风机、加热器、喷雾设备和抽湿器，减少能耗，节约成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的基于摄像头感知的智能温湿度调节系统的结构示意图。

图2是本发明的基于摄像头感知的智能温湿度调控方法的流程图。

具体实施方式

请参见图1至图2，基于摄像头感知的智能温湿度调节系统,其特征在于，包括温湿传感器1、摄像单元2、中央控制单元3、无线通讯模块4、云端服务器5、风机6、加热器7、喷雾设备8和抽湿器9。其中，温湿传感器1用于采集室内环境的温度和湿度的数据信息；摄像单元2用于采集室内环境的人群的图像识别信息；中央控制单元3分别与所述温湿传感器1、摄像单元2电性连接且用于接收温度和湿度的数据信息，以及图像识别信息，并将图像识别信息通过无线通讯模块4发出；云端服务器5通过所述无线通讯模块4接收图像识别信息以完成人群识别并反馈于中央控制单元3；风机6与所述中央控制单元3电性连接，用于降低调节室内环境的温度；加热器7与所述中央控制单元3电性连接，用于升高调节室内环境的温度；喷雾设备8与所述中央控制单元3电性连接，用于加湿调节室内环境的湿度；抽湿器9与所述中央控制单元3电性连接，用于抽湿调节室内环境的湿度。该基于摄像头感知的智能温湿度调节系统通过设置温湿传感器1采集室内环境的温度和湿度的数据信息，同时利用摄像单元2采集室内环境的人群的图像识别信息，接着中央控制单元3接收温度和湿度的数据信息，以及图像识别信息，再将图像识别信息通过无线通讯模块4发送至云端服务器5，利用云端数据处理技术来区别不同人群，生成符合该人群的最适温湿度相关的指令，并反馈回中央控制单元3，然后中央控制单元3根据采集室内环境的温度和湿度的数据信息和云端服务器5反馈的指令进行处理判断，通过设定不同人群最适温度关系确定调节目的温湿度，自动控制调节风机6的风速和加热器7的加热功率来控制室内环境的温度，以及控制喷雾设备8和抽湿器9来控制室内环境的湿度，达到无需人为控制该系统也能进入一个较为舒适的环境，智能自动化高，使用便捷，并且可以智能控制风机6、加热器7、喷雾设备8和抽湿器9，减少能耗，节约成本。该人群的最适最优先的温湿度指令是根据当室内环境内存在人群得出的。当室内环境内的人群为一种时，则云端服务器5通过其后台服务器的数据库判断该种人群的最适最优先的温湿度，并将该人群的最适最优先的温湿度指令反馈到中央控制单元3；当室内环境内的人群为多种时，如孕妇、老人、小孩及正常青年等，由实验及医学证明，孕妇呆在温度分别为25℃-28℃、湿度为50％-60％的环境下最适合；小孩和老人呆在温度为22℃-24℃、湿度为50％-60％的环境下最适合；而正常青年在18℃左右、湿度为40％-60％的环境下思维敏捷较为舒适；当云端服务器5接收了图像识别信息，利用云端数据与图像识别信息的数据进行对比，得出该室内环境内的人群类别，在这些人群中，设定孕妇优先选择最高、小孩和老人次之，正常青年选择最后，故优先选择孕妇，则调节为温度为22℃-24℃、湿度为50％-60％，该湿度和温度作为最适最优先的温湿度，然后，云端服务器5将该人群的该最适最优先的温湿度指令反馈到中央控制单元3。所述温湿传感器1的型号为DWHC2温湿传感器，当然，也可以选择其他型号的湿传感器进行替换。所述中央控制单元3的型号为SIMATIC S7-200，当然，也可以选择其他型号的中央控制单元进行替换，实现该基于摄像头感知的智能温湿度调节系统的工作。该室内环境适应用于家庭、办公室等场所。

优选的，所述摄像单元2为双目摄像头。通过该双目摄像头可清晰准确地完成对室内环境的人群进行摄像采集，使用效果好。

该基于摄像头感知的智能温湿度调节系统还包括与中央控制单元3电性连接且用于显示室内环境温湿度及风机6、加热器7、喷雾设备8和抽湿器9的工作运转状况的电子显示设备10。通过该电子显示设备10可以实时了解室内环境温度和湿度，十分方便。

所述无线通讯模块4为蓝牙、WIFI、3G、4G、5G无线通讯模块中的一种或者多种。优选5G无线通讯模块，信号传输高效。通过采用这些无线通讯方式进行传输和反馈，具有多元化的特点，方便使用。

所述风机6、加热器7、喷雾设备8和抽湿器9均位于所述摄像单元2识别拍摄的前方。通过这样限定该风机6、加热器7、喷雾设备8和抽湿器9相对摄像单元2的位置，便于利用摄像单元2对风机6、加热器7、喷雾设备8和抽湿器9进行监控，观察风机6、加热器7、喷雾设备8和抽湿器9的工作状况。

本发明还公开了一种利用上述所述的基于摄像头感知的智能温湿度调节系统的调控方法，包括以下步骤：

S1.中央控制器3接收温湿传感器1采集室内环境的温度t和湿度h的数据信息，以及摄像单元2采集室内环境的人群的图像识别信息；

S2.中央控制器3通过无线通讯模块4将图像识别信息同步上传至云端服务器5；

S3.云端服务器5的云端数据与图像识别信息相比较，确定最优人群对象，且根据该最优人群对象确定最适温度T和湿度H的数据信息；

S4.中央控制器3接收由云端服务器5反馈的最适温度T和湿度H的数据信息；并与所述温湿传感器1采集室内环境的温度t和湿度h的数据信息进行判断；

若温度t大于温度T，则输出风机6启动调节室内环境降温指令以风速降温调节；

若温度t小于温度T，则输出加热器7启动调节室内环境升温指令以加热升温调节；

判断湿度h大于温度H，则输出抽湿器9启动调节室内环境抽湿指令以抽湿调节；

若温度h小于温度H，则输出喷雾设备8启动调节室内环境加湿指令以喷雾加湿调节。

该基于摄像头感知的智能温湿度系统的调控方法还包括:在云端服务器5的云端数据与图像识别信息相比较，确定最优人群对象，且根据该最优人群对象确定最适温度T和湿度H的数据信息的步骤中，还包括以下步骤：

S5.云端服务器5根据图像识别信息确定人群对象的位置数据信息，并反馈于中央控制器3。

该基于摄像头感知的智能温湿度系统的调控方法在云端服务器5的云端数据与图像识别信息相比较，确定最优人群对象，且根据该最优人群对象确定最适温度T和湿度H的数据信息的步骤之后，还包括以下步骤：

S6.中央控制器3接收人群对象的位置数据信息，确定摄像单元2的拍摄转向范围,并控制摄像单元2执行摄像转向。

该基于摄像头感知的智能温湿度系统的调控方法用于调节室内环境的温湿度以满足最适人群的需要，步骤流程简单，无需人为控制该系统也能进入一个较为舒适的环境。

该基于摄像头感知的智能温湿度调节系统通过设置温湿传感器1采集室内环境的温度和湿度的数据信息，同时利用摄像单元2采集室内环境的人群的图像识别信息，接着中央控制单元3接收温度和湿度的数据信息，以及图像识别信息，再将图像识别信息通过无线通讯模块4发送至云端服务器5，利用云端数据处理技术来区别不同人群，生成符合该人群的最适温湿度相关的指令，并反馈回中央控制单元3，然后中央控制单元3根据采集室内环境的温度和湿度的数据信息和云端服务器5反馈的指令进行处理判断，通过设定不同人群最适温度关系确定调节目的温湿度，自动控制调节风机6的风速和加热器7的加热功率来控制室内环境的温度，以及控制喷雾设备8和抽湿器9来控制室内环境的湿度，达到无需人为控制该系统也能进入一个较为舒适的环境，智能自动化高，使用便捷，并且可以智能控制风机6、加热器7、喷雾设备8和抽湿器9，减少能耗，节约成本。

综上对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请不限于上述实施方式。即使其对本申请作出各种变化，则仍落入在本申请的保护范围。

Claims (8)

1.基于摄像头感知的智能温湿度调节系统,其特征在于，包括：

温湿传感器(1)，用于采集室内环境的温度和湿度的数据信息；

摄像单元(2)，用于采集室内环境的人群的图像识别信息；

中央控制单元(3)，其分别与所述温湿传感器(1)、摄像单元(2)电性连接且用于接收温度和湿度的数据信息，以及图像识别信息，并将图像识别信息通过无线通讯模块(4)发出；

云端服务器(5)，其通过所述无线通讯模块(4)接收图像识别信息以完成人群识别并反馈于中央控制单元(3)；

风机(6)，其与所述中央控制单元(3)电性连接，用于降低调节室内环境的温度；

加热器(7)，其与所述中央控制单元(3)电性连接，用于升高调节室内环境的温度；

喷雾设备(8)，其与所述中央控制单元(3)电性连接，用于加湿调节室内环境的湿度；

抽湿器(9)，其与所述中央控制单元(3)电性连接，用于抽湿调节室内环境的湿度。

2.根据权利要求1所述的基于摄像头感知的智能温湿度调节系统，其特征在于，还包括与中央控制单元(3)电性连接且用于显示室内环境温湿度及风机(6)、加热器(7)、喷雾设备(8)和抽湿器(9)的工作运转状况的电子显示设备(10)。

3.根据权利要求1所述的基于摄像头感知的智能温湿度调节系统，其特征在于，所述摄像单元(2)为双目摄像头。

4.根据权利要求1所述的基于摄像头感知的智能温湿度调节系统，其特征在于，所述风机(6)、加热器(7)、喷雾设备(8)和抽湿器(9)均位于所述摄像单元(2)识别拍摄的前方。

5.根据权利要求1所述的基于摄像头感知的智能温湿度调节系统，其特征在于，所述无线通讯模块(4)为蓝牙、WIFI、3G、4G、5G无线通讯模块中的一种或者多种。

6.一种利用权利要求1至5任一项所述的基于摄像头感知的智能温湿度调节系统的调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

中央控制器(3)接收温湿传感器(1)采集室内环境的温度t和湿度h的数据信息，以及摄像单元(2)采集室内环境的人群的图像识别信息；

中央控制器(3)通过无线通讯模块(4)将图像识别信息同步上传至云端服务器(5)；

云端服务器(5)的云端数据与图像识别信息相比较，确定最优人群对象，且根据该最优人群对象确定最适温度T和湿度H的数据信息；

中央控制器(3)接收由云端服务器(5)反馈的最适温度T和湿度H的数据信息；并与所述温湿传感器(1)采集室内环境的温度t和湿度h的数据信息进行判断；

若温度t大于温度T，则输出风机(6)启动调节室内环境降温指令以风速降温调节；

若温度t小于温度T，则输出加热器(7)启动调节室内环境升温指令以加热升温调节；

判断湿度h大于温度H，则输出抽湿器(9)启动调节室内环境抽湿指令以抽湿调节；

若温度h小于温度H，则输出喷雾设备(8)启动调节室内环境加湿指令以喷雾加湿调节。

7.根据权利要求6所述的基于摄像头感知的智能温湿度系统的调控方法，其特征在于，还包括:在云端服务器(5)的云端数据与图像识别信息相比较，确定最优人群对象，且根据该最优人群对象确定最适温度T和湿度H的数据信息的步骤中，还包括以下步骤：

云端服务器(5)根据图像识别信息确定人群对象的位置数据信息，并反馈于中央控制器(3)。

8.根据权利要求6所述的基于摄像头感知的智能温湿度系统的调控方法，其特征在于，在云端服务器(5)的云端数据与图像识别信息相比较，确定最优人群对象，且根据该最优人群对象确定最适温度T和湿度H的数据信息的步骤之后，还包括以下步骤：

中央控制器(3)接收人群对象的位置数据信息，确定摄像单元(2)的拍摄转向范围,并控制摄像单元(2)执行摄像转向。