CN114594814A - 一种基于人工智能的数字化控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于人工智能的数字化控制装置，属于智能控制技术领域。本发明采用的基于人工智能的数字化控制装置，通过设置控制系统、环境监测系统和作动系统，可以对包括有温度、湿度、烟雾浓度、含氧量和红外温度信号等的环境数据进行全面、实时监测，并通过监测的环境数据生成控制指令以便作动系统对应作出相应动作，进而能够解决现有技术中存在的，监控全面性较低、容易出现误判或漏判，传感器无法分时进行外部环境信息采集，实用性和寿命较低等问题。

Description

一种基于人工智能的数字化控制装置
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，特别是涉及一种基于人工智能的数字化控制装置。
背景技术
随着人们对生活质量要求的不断增加，城市和农村中大型浴场的数量飞快增长，同时家庭浴室也成为了住宅设计的必选。但是，安全隐患随之增加，意外伤亡事故频发。在众多意外事故中，城镇中的大型浴场和温泉等休闲度假中心发生事故的概率更高。大部分休闲场所中洗浴场所的湿度与温度等环境参考数值难以实时测量和显示，当数值超过一定阈值，会导致场所内的人群感到不适，特别是在夏季，很容易引起人员意外事故，如果不能够第一时间内对需要帮助的人员采取急救措施，例如切断热水供应、加强室内通风、呼叫场所医疗救助人员等措施，重则会导致人员伤亡，后果难以想象。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种基于人工智能的数字化控制装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于人工智能的数字化控制装置，包括：控制系统、环境监测系统和作动系统；
所述环境监测系统和所述作动系统均与所述控制系统连接；所述环境监测系统用于获取环境数据；所述环境数据包括：温度、湿度、烟雾浓度、含氧量和红外温度信号；
所述控制系统用于根据所述环境数据生成控制指令；所述控制指令包括：水流量控制指令、排气转速控制指令、电源开关指令和报警指令；
所述作动系统用于根据所述控制指令进行相应的作动处理。
优选地，所述环境监测系统包括：湿度监控模块、温度监控模块、含氧量监控模块、烟雾监控模块和红外温度监控模块；
所述湿度监控模块、所述温度监控模块、所述含氧量监控模块、所述烟雾监控模块和所述红外温度监控模块均与所述控制系统连接。
优选地，所述作动系统包括：报警模块、热冷水流量控制模块、排气扇转速控制模块和总电源开关模块；
所述报警模块、所述热冷水流量控制模块、所述排气扇转速控制模块和所述总电源开关模块均与所述控制系统连接。
优选地，所述控制系统包括：信息处理模块、AI控制模块和中央处理器；
所述信息处理模块分别与所述环境监测系统和所述中央处理器连接；所述AI控制模块分别与所述作动系统和所述中央处理器连接；
所述信息处理模块用于对所述环境数据进行预处理；所述中央处理器用于根据与处理后的所述环境数据生成控制信号；所述AI控制模块用于根据所述控制信号生成所述控制指令。
优选地，所述控制系统还包括：存储模块和无线信号传输模块；
所述存储模块和所述无线信号传输模块均与所述中央处理器连接；所述存储模块用于存储预处理后的所述环境数据；所述无线传输模块用于与远程终端进行通信。
优选地，所述远程终端为用户移动端。
优选地，还包括辅助系统；
所述辅助系统与所述中央处理器连接。
优选地，所述辅助系统包括：显示模块、语音播放模块、控制开关模块和指令输入模块；
所述显示模块、所述语音播放模块、所述控制开关模块和所述指令输入模块均与所述中央处理器连接。
优选地，还包括：壳体；
所述控制系统和所述作动系统设置在所述壳体内部环境数据。
优选地，所述壳体为侧翻盖设置。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明采用的基于人工智能的数字化控制装置，通过设置控制系统、环境监测系统和作动系统，可以对包括有温度、湿度、烟雾浓度、含氧量和红外温度信号等的环境数据进行全面、实时监测，并通过监测的环境数据生成控制指令以便作动系统对应作出相应动作，进而能够解决现有技术中存在的，监控全面性较低、容易出现误判或漏判，传感器无法分时进行外部环境信息采集，实用性和寿命较低等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的基于人工智能的数字化控制装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的基于人工智能的数字化控制装置的主视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的基于人工智能的数字化控制装置的第一控制流程图；
图4为本发明实施例提供的基于人工智能的数字化控制装置的第二控制流程图。
符号说明：
1-无线信号传输模块，2-中央处理器，3-AI控制模块，4-存储模块，5-电源模块，6-信息处理模块，7-热冷水流量控制模块，8-排气扇转速控制模块，9-总电源开关模块，10-报警模块，11-语音播放模块，12-指令输入模块，13-控制开关模块，14-显示模块，15-红外温度监控模块，16-含氧量监控模块，17-烟雾监控模块，18-温度监控模块，19-湿度监控模块，20-壳体，21-温度传感器，22-湿度传感器，23-含氧量传感器，24-感烟传感器，25-红外温度传感。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于人工智能的数字化控制装置，以能够对室内不同场景的环境数据进行监控和报警等处理，进而实现场所环境的整体智能化监控。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。
本发明提供的基于人工智能的数字化控制装置，包括：控制系统、环境监测系统和作动系统。
环境监测系统和作动系统均与控制系统连接。环境监测系统用于获取环境数据。环境数据包括：温度、湿度、烟雾浓度、含氧量和红外温度信号。
控制系统用于根据环境数据生成控制指令。控制指令包括：水流量控制指令、排气转速控制指令、电源开关指令和报警指令。
作动系统用于根据控制指令进行相应的作动处理。
如图1所示，环境监测系统包括：湿度监控模块19、温度监控模块18、含氧量监控模块16、烟雾监控模块17和红外温度监控模块1815。
湿度监控模块19、温度监控模块18、含氧量监控模块16、烟雾监控模块17和红外温度监控模块1815均与控制系统连接。
其中，湿度监控模块19利用湿度传感器22感知环境的湿度数值。温度监控模块18利用湿度传感器22感知环境的温度数值。含氧量监控模块16利用含氧量传感器23感知环境的含氧量数值。烟雾监控模块17利用感烟传感器24感知环境的烟雾浓度数值。红外温度监控模块1815利用红外温度传感25器21感知环境的红外温度数值。
作动系统包括：报警模块10、热冷水流量控制模块7、排气扇转速控制模块8和总电源开关模块9。
报警模块10、热冷水流量控制模块7、排气扇转速控制模块8和总电源开关模块9均与控制系统连接。
其中，热冷水流量控制模块7可改变阀门流量或关闭阀门。
排气扇转速控制模块8可改变排风扇转速或关闭排风扇。
总电源开关模块9可开启或关闭后端总电源。
报警模块10包含蜂鸣器和闪光装置，可持续发出报警信号，避免工作人员由于发现不了报警信号而错失操作时间。
控制系统包括：信息处理模块6、AI控制模块3和中央处理器2。
信息处理模块6分别与环境监测系统和中央处理器2连接。AI控制模块3分别与作动系统和中央处理器2连接。
信息处理模块6用于对环境数据进行预处理。中央处理器2用于根据与处理后的环境数据生成控制信号。AI控制模块3用于根据控制信号生成控制指令。
信息处理模块6接收各种传感器检测出的场所内数值，并判断所接收的环境湿度、环境温度、环境含氧量、环境烟雾浓度、环境红外温度是否超出对应阈值或在阈值范围内数值偏高、偏低，随后将处理后的信息传送至中央处理器2。
AI控制模块3与中央处理器2相连，依据各项环境数值，进行智能化数据分析，并根据分析结果对报警模块10、热冷水流量控制模块7、排气扇转速控制模块8、总电源开关模块9发送指令。若环境湿度在阈值范围内数值偏高或超出阈值范围，排气扇转速控制模块8提高排风扇转速。若环境湿度偏低或低于阈值范围，则排气扇转速控制模块8降低排风扇转速或关闭排风扇。
例如，若环境温度在阈值范围内数值偏高或超出阈值范围，热冷水流量控制模块7提高阀门流量。若环境温度偏低或低于阈值范围，则热冷水流量控制模块7降低阀门流量和或关闭阀门。
若环境含氧量在阈值范围内数值偏高或超出阈值范围，排气扇转速控制模块8提高排风扇转速。若环境含氧量偏低或低于阈值范围，则排气扇转速控制模块8降低排风扇转速或关闭排风扇。
若环境烟雾浓度超出阈值范围，报警模块10持续发出报警信号，总电源开关模块9关闭电源。
若环境红外温度超出阈值范围，报警模块10持续发出报警信号，总电源开关模块9关闭电源。
为了能够便于对监测得到的数据进行实时查看和故障原因排查，同时便于进行实时监测，本发明上述提供的控制系统还包括：存储模块4和无线信号传输模块1。
存储模块4和无线信号传输模块1均与中央处理器2连接。存储模块4用于存储预处理后的环境数据。无线信号传输模块1与中央处理器2相连，将环境湿度、环境温度、环境含氧量、环境烟雾浓度、环境红外温度是否超出对应阈值或在阈值范围内数值偏高、偏低的情况发送至移动用户端。
进一步，为了便于用户依据使用环境对装置参数进行设置，本发明上述提供的基于人工智能的数字化控制装置还包括：辅助系统。辅助系统与中央处理器2连接。
其中，辅助系统包括：显示模块14、语音播放模块11、控制开关模块13和指令输入模块12。
控制开关模块13与中央处理器2相连，控制整个数字化控制装置的开启或关闭。
显示模块14与中央处理器2相连，显示各项数值，当环境数值需要询问用户操作指令时，显示要求用户进行操作。
语音播放模块11与中央处理器2相连，当环境数值需要询问用户操作指令时，会语音提示用户进行操作。
指令输入模块12与中央处理器2相连，用于接收用户输入的操作指令。
进一步，为了保护装置中的各个系统不受损坏，本发明设置了壳体20。控制系统和作动系统设置在壳体20内部。各种传感器设置在壳体20翻盖侧面上，以便于进行环境数据的检测。
其中，为了便于用户操作，壳体20为侧翻盖设置。例如，壳体20为左侧翻盖设置，壳体20翻盖内测设有显示界面、指令输入按键，壳体20右侧设有，温度传感器21、湿度传感器22、含氧量传感器23、感烟传感器24和红外温度传感25器21，如图2所示。
进一步，为了提高数据处理的精确度和效率，在本发明提供的基于人工智能的数字化控制装置中采用神经网络分析方法对相关环境数值进行分析，并智能化做出相应控制措施。具体的：
神经网络的输入为各传感器检测得到的各项环境数值。神经网络的输出为后端控制装置的指令信号。控制装置由工作人员设置的固定阈值范围，但在不同的需求下，不同的场所内对在阈值范围内的环境数值合适值并不相同，环境数值的中心值会偏离用户的实际需求，导致控制装置错误的调整环境数值。在此过程中，通过工作人员的干预。信息处理模块会自动学习对处于阈值范围内的环境数值是否偏高或偏低，进行调整，最终学习到合理的场所环境中心数值，并排除异常的环境数值，从而减少控制装置错误的调整动作。
若环境湿度在阈值范围内数值偏高或超出阈值范围，排气扇转速控制模块8提高排风扇转速。若环境湿度偏低或低于阈值范围，则排气扇转速控制模块8降低排风扇转速或关闭排风扇。
若环境温度在阈值范围内数值偏高或超出阈值范围，热冷水流量控制模块7提高阀门流量。若环境温度偏低或低于阈值范围，则热冷水流量控制模块7降低阀门流量和或关闭阀门。
若环境含氧量在阈值范围内数值偏高或超出阈值范围，排气扇转速控制模块8提高排风扇转速。若环境含氧量偏低或低于阈值范围，则排气扇转速控制模块8降低排风扇转速或关闭排风扇。
若环境烟雾浓度超出阈值范围，报警模块10持续发出报警信号，总电源开关模块9关闭电源。
若环境红外温度超出阈值范围，报警模块10持续发出报警信号，总电源开关模块9关闭电源。
在场所非营业状态下，工作人员可依据自身需求，在实验室设计阶段就可提前在AI控制模块3中严格设置，并可在实际操作中，对相关环境数值的采集中进行学习并确认，做出准确的分析。
此外，本发明还设置有电源模块5，以便于为整个装置提供的合适的电能。
如图3所示，本实施例提供的一种基于人工智能的数字化控制装置的营业状态控制流程，包括以下步骤：
S1、中央处理器2计算距离上次传感器接收信号处理的时间间隔。
S2、中央处理器2由信息处理模块6接收温度传感器21、湿度传感器22、含氧量传感器23、红外温度传感器25输出红外温度、环境温度、环境湿度、环境含氧量数值判断是否超出对应阈值。
S3、若某一数值超出对应阈值，中央处理器2将相关信息发送给显示模块14。AI控制模块3发送指令至热冷水流量控制模块7关闭阀门、排气扇转速控制模块8打开排风扇至最高转速、报警模块10发出报警信号。
S4、若所有数值均未超出对应阈值，中央处理器2由信息处理模块6接收温度传感器21、湿度传感器22、含氧量传感器23、红外温度传感器25输出红外温度、环境温度、环境湿度、环境含氧量数值判断在阈值范围内偏高偏低。
S5、若数值在阈值范围内偏高偏低，中央处理器2将相关信息发送给显示模块14。若数值在正常阈值范围内，则执行步骤S1。
S6、预定时间内。中央处理器2判断指令输入模块12是否有人员输入指令。
S7、若期间由人员输入指令，中央处理器2接受指令输入模块12信息，并将其发送至AI控制模块3，AI控制模块3做出对应控制操作。否则，AI控制模块3发送指令至热冷水流量控制模块7改变阀门流量、排气扇转速控制模块8改变排风扇转速。
如图4所示，本实施例提供的一种基于人工智能的数字化控制装置的非营业状态控制流程，包括以下步骤：
S1、中央处理器2计算距离上次传感器接收信号处理的时间间隔。
S2、中央处理器2由信息处理模块6接收温度传感器21、感烟传感器24、红外温度传感器25输出红外温度、环境温度、环境烟雾浓度数值判断是否超出对应阈值。
S3、若某一数值超出对应阈值，中央处理器2将相关信息发送至AI控制模块3，AI控制模块3发送指令至总电源开关模块9关闭总电源、报警模块10发出报警信号。中央处理器2将相关信息发送给显示模块14。否则执行步骤S1。
S4、预定时间内。中央处理器2判断指令输入模块12是否有人员输入指令。若期间由人员输入指令，执行步骤S1。否则，AI控制模块3发送指令至报警模块10，持续发出报警信号。
基于上述描述，本发明相对于现有技术还具有以下优点：
1、本发明解决了现有技术中，在城市和农村中大型浴场和家庭浴室中没有一种有效的环境因素智能化控制装置，监控的全面性较低、容易出现误判或漏判，传感器无法分时进行外部环境信息采集，实用性和寿命较低的问题。
2、本发明解决了现阶段，大型浴场或家庭浴室未使用期间，对场景安全进行检测，并智能化处理异常现象、实时报警的问题。
3、本发明使用方便，通过翻盖设计保证壳体在潮湿的应用环境中，控制装置上的元器件不会受到破坏，同时，各功能控制模块合理布置，有利于后期的维修与保养。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于人工智能的数字化控制装置，其特征在于，包括：控制系统、环境监测系统和作动系统；
所述环境监测系统和所述作动系统均与所述控制系统连接；所述环境监测系统用于获取环境数据；所述环境数据包括：温度、湿度、烟雾浓度、含氧量和红外温度信号；
所述控制系统用于根据所述环境数据生成控制指令；所述控制指令包括：水流量控制指令、排气转速控制指令、电源开关指令和报警指令；
所述作动系统用于根据所述控制指令进行相应的作动处理。
2.根据权利要求1所述的基于人工智能的数字化控制装置，其特征在于，所述环境监测系统包括：湿度监控模块、温度监控模块、含氧量监控模块、烟雾监控模块和红外温度监控模块；
所述湿度监控模块、所述温度监控模块、所述含氧量监控模块、所述烟雾监控模块和所述红外温度监控模块均与所述控制系统连接。
3.根据权利要求1所述的基于人工智能的数字化控制装置，其特征在于，所述作动系统包括：报警模块、热冷水流量控制模块、排气扇转速控制模块和总电源开关模块；
所述报警模块、所述热冷水流量控制模块、所述排气扇转速控制模块和所述总电源开关模块均与所述控制系统连接。
4.根据权利要求1所述的基于人工智能的数字化控制装置，其特征在于，所述控制系统包括：信息处理模块、AI控制模块和中央处理器；
所述信息处理模块分别与所述环境监测系统和所述中央处理器连接；所述AI控制模块分别与所述作动系统和所述中央处理器连接；
所述信息处理模块用于对所述环境数据进行预处理；所述中央处理器用于根据与处理后的所述环境数据生成控制信号；所述AI控制模块用于根据所述控制信号生成所述控制指令。
5.根据权利要求4所述的基于人工智能的数字化控制装置，其特征在于，所述控制系统还包括：存储模块和无线信号传输模块；
所述存储模块和所述无线信号传输模块均与所述中央处理器连接；所述存储模块用于存储预处理后的所述环境数据；所述无线传输模块用于与远程终端进行通信。
6.根据权利要求5所述的基于人工智能的数字化控制装置，其特征在于，所述远程终端为用户移动端。
7.根据权利要求4所述的基于人工智能的数字化控制装置，其特征在于，还包括辅助系统；
所述辅助系统与所述中央处理器连接。
8.根据权利要求7所述的基于人工智能的数字化控制装置，其特征在于，所述辅助系统包括：显示模块、语音播放模块、控制开关模块和指令输入模块；
所述显示模块、所述语音播放模块、所述控制开关模块和所述指令输入模块均与所述中央处理器连接。
9.根据权利要求1所述的基于人工智能的数字化控制装置，其特征在于，还包括：壳体；
所述控制系统和所述作动系统设置在所述壳体内部环境数据。
10.根据权利要求9所述的基于人工智能的数字化控制装置，其特征在于，所述壳体为侧翻盖设置。
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