CN206301451U - 一种厨房预报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种厨房预报警系统，包括控制模块和连接控制模块的人体检测模块、烟火检测模块、气体检测模块、高温检测模块、通信模块、阀门控制模块以及语音提示模块。本实用新型结合HOG和SVM，实现了厨房火灾预报警功能，从而减少了厨房火灾事件。

Description

一种厨房预报警系统

技术领域

本实用新型涉及厨房配件领域，特别涉及一种厨房预报警系统。

背景技术

人们在厨房做饭时，如果被其它事情打断，去处理其它事情后，有时会忘记厨房中然气没有关闭，由此导致出现火灾，这也是当前住宅楼主流火灾源。另外，社会上存在一群人，有短暂失忆，这群人在厨房做饭时也容易因疏忽造成厨房着火。厨房报警装置在火灾发生时发出报警，提醒人们及时救火，从而降低经济损失。但是现有的厨房报警装置中没有预报警功能，只能在火灾发生后进行报警。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种厨房预报警系统，实现了对厨房火灾预报警的功能。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种厨房预报警系统，包括控制模块和连接于控制模块上的人体检测模块、烟火检测模块、气体检测模块、高温检测模块、通信模块、阀门控制模块以及语音提示模块。所述气体检测模块和高温检测模块置于厨房内，分别检测可燃气体的浓度和室内温度，并将检测信息发送给控制模块，检测信息超过预设的数值时控制模块触发报警。所述人体检测模块采集图像信息并提取HOG特征，所述控制模块根据人体检测模块的HOG特征描述，运用SVM对人体进行识别；所述控制模块结合烟火检测模块发送来的信息做出判断，在检测到厨房里没有成年人并且烟火检测模块检测到的信息均超出预设的范围时，控制模块触发报警。所述控制模块在触发报警时同时向阀门控制模块、语音提示模块和通信模块发送信息，接收到信息后，所述阀门控制模块动作，关闭然气阀门，所述语音提示模块发出报警信号，所述通信模块向一接收终端发送报警信息。

进一步的，所述烟火检测模块包括置于厨房内的烟雾传感器和火焰传感器，所述烟雾传感器和火焰传感器分别将检测信息传送给控制模块。

更进一步的，所述人体检测模块包括摄像装置，所述摄像装置对采集的厨房内的图像信息提起HOG特征，并把处理后的HOG特征发送给控制模块。所述控制模块实时读取人体检测模块的检测值和烟火检测模块的实测值，控制模块内设有烟火检测模块的预设值，控制模块对比烟火模块的实测值和预设值，所述实测值均大于对应的预设值时，控制模块运用SVM对人体检测模块的HOG特征进行识别，判断是否有人：所述控制模块判断厨房内无人时触发报警；所述控制模块判断厨房内有人时，所述SVM进一步通过人体高度判断其是否为成人，当所述控制模块判断厨房内没有成人时触发报警。

所述控制模块判断厨房内无人，并且火焰传感器检测到有火焰时，到达设定的时间T1后，所述控制模块通过通信模块向所述接收终端发送报告。所述控制模块判断厨房内无人，并且火焰传感器检测到有火焰时，到达设定值T2(T2>T1)后，所述控制模块向阀门控制模块发送关闭阀门的指令。

更进一步的，所述控制模块包括处理器。

更进一步的，所述气体检测模块包括置于厨房内的气体传感器，所述气体传感器对厨房内的燃气浓度实时检测，并将检测结果发送至控制模块。

更进一步的，所述高温检测模块包括置于厨房内的高温传感器，所述高温传感器将检测信息传递给控制模块。

更进一步的，所述通信模块包括GPRS网络通信，所述GPRS网络通信用于收发控制模块和接收终端的指令。

更进一步的，所述阀门控制模块包括阀门控制器，所述阀门控制器设于然气阀门处，控制然气阀门的通断。

更进一步的，所述语音提示模块包括设于厨房外部的蜂鸣器，所述蜂鸣器连接控制模块。

更进一步的，所述接收终端为PC或者手机。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：

1、本实用新型结合HOG和SVM实现了对厨房内的人体进行识别，判断出厨房内是否有成年人，并结合厨房内的烟雾浓度和火焰情况进行判断。当厨房内没有成年人、烟雾浓度超出范围并且厨房煤气灶的火开着，所述控制模块触发报警，关闭燃气阀门、厨房外的蜂鸣器发出报警、通信模块向接收终端发送报警信息，人们接收到报警信号并去检查厨房内的情况，从而实现了厨房火灾的预报警功能。预报警功能起到了预防厨房火灾的功能，及时有效地避免了火灾引起的经济损失和人员伤亡，具有极大的实用性。

2、本实用新型的人体检测模块包括有摄像设备，能够实时检测到厨房内的动态，控制模块触发报警之后，人们可以通过接收终端查看厨房内的视频情况，进一步做出准确的判断。

3、当所述阀门控制器采用导线连接控制模块时，所述接收终端可以通过GPRS网络通信向控制模块发送指令，进而向所述阀门控制器发送开、关指令，以实现对阀门控制器的远程遥控。当采用阀门控制器采用无线方式连接控制模块时，所述接收终端可以通过GPRS网络通信直接控制燃气阀门的通断，如果人们出门后想起家里燃气忘关了，便可以随时通过接收终端关掉燃气阀门。

4、本实用新型还具有提醒功能，当厨房内有火焰但没有人时，到达设定的时间后控制模块通过通信模块向接收终端发送提醒报告，第一时间内告知人们厨房内的情况。如果提醒报告发送后，在一定时间内，厨房里的情况并未得到改变，那么控制模块向阀门控制器发送指令，关闭燃气阀门，进一步提高了厨房的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为结合人体检测模块、烟雾检测模块以及控制模块实现预报警的算法流程图。

具体实施方式

以下结合附图，举一具体实施例加以详细说明。

图1展示了本实用新型的原理，本实用新型包括控制模块、接收终端和通过导线连接控制模块的人体检测模块、烟火检测模块、气体检测模块、高温检测模块、通信模块、阀门控制模块以及语音提示模块。

所述控制模块为内置ARM Cortex-A9，并预设有SVM、燃气浓度报警值、温度报警值、烟雾浓度报警值等各个变量的参数值。所述SVM即为支持向量机，是一个有监督的学习模型。所述控制模块接收人体检测模块、烟火检测模块、气体检测模块以及高温检测模块的信号，实时采集各个检测模块对应的信息。所述控制模块向阀门控制模块以及语音提示模块发送执行指令，实现对接收终端、厨房内的燃气阀门以及语音提示模块的远程控制。所述控制模块通过通信模块连接接收终端，实现控制模块与接收终端的无线通信，进而实现接收终端对厨房内的情况的监测与控制。

所述气体检测模块设于厨房内，包括气体传感器，所述气体传感器对厨房内的燃气浓度实时检测，并将检测结果发送至控制模块。所述高温检测模块置于厨房内，包括有高温传感器，用于检测厨房内的温度，所述高温传感器连接控制模块，并将采集的温度信息实时发送至控制模块。所述人体检测模块包括摄像装置，所述摄像装置将采集的厨房内的图像信息进行HOG特征提取，并把处理后的信息发送给控制模块。提取HOG特征的过程为：将图像灰度化，采用Gamma校正法对输入图像进行颜色空间的标准化，计算图像每个像素的梯度，然后将图像划分成小的细胞单元，统计每个细胞单元的梯度直方图，即得到每个细胞单元的HOG特征描述，将每几个细胞单元组成一个块，进而将图像内的所有块的HOG特征描述串联起来就得到该图像的HOG特征描述。所述烟火传感器包括烟雾传感器QM-N5和火焰传感器MQ-2，分别用于检测室内烟雾浓度和煤气灶是否有火焰。所述控制模块对烟雾传感器和火焰传感器的预设值分别为m1和m2，烟雾传感器和火焰传感器的实测值分别为M1和M2。所述阀门控制模块包括阀门控制器DY2200，所述阀门控制器安装在燃气阀门上，用于控制燃气的通断，所述阀门控制器为执行器件，连接在控制模块上。所述通信模块采用GPRS网络通信，实现控制模块与接收终端的无线通信，进而实现接收终端对厨房内的情况的监测与控制。所述接收终端为移动手机，所述移动手机能够接收到控制模块发送的信息。所述阀门控制模块安装在燃气阀门上，用于控制燃气的通断。所述语音提示模块包括若干个蜂鸣器，所述蜂鸣器设于厨房的外面，接收到控制模块的报警指令后，所述蜂鸣器发出报警信号，从听觉上刺激厨房外面的人们，使其把注意力放到厨房内。

本厨房预报警系统包含传统的报警方式。当气体检测模块检测到的燃气浓度超过其报警值时，所述控制模块触发报警。当高温检测模块检测到的温度超过温度报警值时，所述控制模块触发报警。

本厨房预报警系统具有预报警方式。如图2展示了人体检测模块、烟雾检测模块以及控制模块实现预报警的算法流程图。当烟火检测模块的实测值均超过其对应的预设值时，即M1>m1且M2>m2，所述控制模块运用SVM对人体检测模块的特征样本进行识别：控制模块判断厨房内无人时触发报警；控制模块判断厨房内有人时，所述SVM进一步通过人体高度判断其年龄大小，身高超过1.5m设定为成年人，控制模块根据检测到的成年人的数量更新一寄存器变量的数值P，同时更新SVM参数，如果P值为零，则判定厨房内没有成人，控制模块触发报警。

所控制模块在触发报警时，同时向阀门控制模块、语音提示模块和通信模块发送信息，接收到信息后，所述阀门控制模块动作，关闭然气阀门，所述语音提示模块发出报警信号，所述通信模块向接收终端发送报警信息。

本厨房预报警系统还有提醒功能。当火焰传感器检测到厨房有火焰、其它传感器检测的数值均在正常范围内，并且控制模块结合人体检测模块判断厨房里没有成人，所述控制模块进行计时，到达设定的时间T1后，所述控制模块通过GPRS网络通信向手机发送提醒信息或电话，及时提醒人们关注厨房。人们可以通过安装在手机上的预报警APP查看厨房内的检测数据以及监控，也可以用手机通过GPRS网络通信向控制模块发送信息，从而关闭阀门控制器，切断电源。

当火焰传感器MQ-2厨房有火焰、其他传感器检测的数值均在正常范围内，并且控制模块判断厨房里没有成人时，到达设定的时间T2(T2>T1)后，所述控制模块向阀门控制器发送指令，关闭燃气阀门，进一步提高了系统的自动化和智能化程度。

本实用新型结合HOG和SVM实现了对厨房内的人体进行识别，其过程为：SVM提取正负样本HOG特征，投入SVM分类器训练，得到模型，所述模型生成检测子，利用检测子检测负样本，得到hardexample，提取hardexample的HOG特征并结合原始的HOG特征一起投入训练，得到最终结果。所述控制模块由此判断出厨房内是否有人，再有人的情况下进一步判断是否有成年人，然后结合厨房内的烟雾浓度和火焰情况进行判断，当厨房内没有成年人、烟雾浓度超出范围并且厨房煤气灶的火开着，所述控制模块触发报警，关闭燃气阀门、厨房外的蜂鸣器发出报警、通信模块向接收终端发送报警信息，人们接收到报警信号并去检查厨房内的情况，从而实现了厨房火灾的预报警功能。预报警功能起到了预防厨房火灾的功能，及时有效地避免了火灾引起的经济损失和人员伤亡，具有极大的实用性。

本实用新型还具有提醒功能，第一时间提醒人们厨房内的情况，预防厨房火灾的发生。

另外，作为本实用新型的附加功能，所述控制模块触发报警之后，人们可以通过接收终端查看厨房内的情况，从而做出准确的判断。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种厨房预报警系统，其特征在于，包括控制模块和连接于控制模块上的人体检测模块、烟火检测模块、气体检测模块、高温检测模块、通信模块、阀门控制模块以及语音提示模块；

所述气体检测模块和高温检测模块置于厨房内，分别检测可燃气体的浓度和室内温度，并将检测信息发送给控制模块，检测信息超过控制模块中对应的预设的数值时控制模块触发报警；

所述人体检测模块采集图像信息并提取HOG特征，所述控制模块根据人体检测模块的HOG特征描述，运用SVM对人体进行识别；所述控制模块结合烟火检测模块发送来的信息做出判断；在检测到厨房里没有成年人并且烟火检测模块检测到的信息均超出预设的范围时，控制模块触发报警；

所述控制模块在触发报警时同时向阀门控制模块、语音提示模块和通信模块发送信息，接收到信息后，所述阀门控制模块动作，关闭然气阀门，所述语音提示模块发出报警信号，所述通信模块向一接收终端发送报警信息。

2.如权利要求1所述的厨房预报警系统，其特征在于，所述烟火检测模块包括置于厨房内的烟雾传感器和火焰传感器，所述烟雾传感器和火焰传感器分别将检测信息传送给控制模块。

3.如权利要求2所述的厨房预报警系统，其特征在于，所述人体检测模块包括摄像装置，所述摄像装置对采集的厨房内的图像信息提取HOG特征，并把处理后的HOG特征发送给控制模块；

所述控制模块实时读取人体检测模块的检测值和烟火检测模块的实测值，控制模块内设有烟火检测模块的预设值，控制模块对比烟火模块的实测值和预设值，所述实测值均大于对应的预设值时，控制模块运用SVM对人体检测模块的HOG特征进行识别，判断是否有人：所述控制模块判断厨房内无人时触发报警；所述控制模块判断厨房内有人时，所述SVM进一步通过人体高度判断其是否为成人，当所述控制模块判断厨房内没有成人时触发报警；

所述控制模块判断厨房内无人，并且火焰传感器检测到有火焰时，到达设定的时间T1后，所述控制模块通过通信模块向所述接收终端发送报告；

所述控制模块判断厨房内无人，并且火焰传感器检测到有火焰时，到达设定值T2(T2>T1)后，所述控制模块向阀门控制模块发送关闭阀门的指令。

4.如权利要求1所述的厨房预报警系统，其特征在于，所述控制模块包括处理器。

5.如权利要求1所述的厨房预报警系统，其特征在于，所述气体检测模块包括置于厨房内的气体传感器，所述气体传感器对厨房内的燃气浓度实时检测，并将检测结果发送至控制模块。

6.如权利要求1所述的厨房预报警系统，其特征在于，所述高温检测模块包括置于厨房内的高温传感器，所述高温传感器将检测信息传递给控制模块。

7.如权利要求1所述的厨房预报警系统，其特征在于，所述通信模块包括GPRS网络通信，所述GPRS网络通信用于收发控制模块和接收终端的指令。

8.如权利要求1所述的厨房预报警系统，其特征在于，所述阀门控制模块包括阀门控制器，所述阀门控制器设于然气阀门处，控制然气阀门的通断。

9.如权利要求1所述的厨房预报警系统，其特征在于，所述语音提示模块包括设于厨房外部的蜂鸣器，所述蜂鸣器连接控制模块。

10.如权利要求1所述的厨房预报警系统，其特征在于，所述接收终端为PC或者手机。