CN207636958U - 一种智能型厨房固定热源监测提醒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能型厨房固定热源监测提醒装置，包括控制器以及与控制器连接的步进电机控制电路、红外探测器、步进电机0°位置识别电路、状态指示灯、按键以及语音电路；所述步进电机控制电路连接有步进电机；所述红外探测器包括驱动电路、双元热释电红外传感器、滤波放大器、栅幕执行机构以及菲涅尔透镜。本实用新型公开的方法包括通过人体监测和热源扫描两种状态的数据分析，自动识别厨房无人时固定热源开启状态，根据固定热源辐射强度自动确定语音播放周期，并自动播放语音告警信息。本实用新型能够有效监测厨房内固定热源，实现自动识别室内有人情况和无人情况下的智能家居控制。

Description

一种智能型厨房固定热源监测提醒装置

技术领域

本实用新型涉及热源监测提醒领域研究，特别涉及一种智能型厨房固定热源监测提醒装置。

背景技术

随着中国老龄化步伐的不断加快，老人在厨房的使用固定热源(煤气炉火、电磁炉、电炒锅等)不当而导致的安全隐患也越来越大。由于随着年纪增长的老人记忆力的下降，时常忘记关火(或厨用电器开关)，致使放在厨房炉火上锅内食物长时间加热，出现食物煮糊，电磁炉、电炒锅、锅具烧坏情况时有发生，尤其是煤气炉火长时间在无人看管状态下燃烧，还可能会带来失火等生命和财产安全的危险。而现有技术中，并无专门针对厨房固定热源监测提醒装置，为此，一种可以实现自动识别厨房内有人情况和无人情况下有无固定热源的智能家居控制装置，从而有效预防厨房火灾事故及生命和财产安全的危险，提高生活安全质量，是本领域技术人员研究的方向。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种智能型厨房固定热源监测提醒装置，具有人体监测和热源扫描两种状态监控，解决了现有红外监测装置不能对静态人体和固定热源的自动识别的难题，从而能够有效监测厨房固定热源，实现厨房安全智能家居控制。

为实现以上目的，本实用新型采取如下技术方案：

本实用新型的一种智能型厨房固定热源监测提醒装置，包括控制器以及与控制器连接的步进电机控制电路、红外探测器、步进电机0°位置识别电路、状态指示灯、按键以及语音电路；所述步进电机控制电路连接有步进电机；所述红外探测器用于完成对移动人体的监测和对厨房内所有固定热源红外辐射量的检测，包括驱动电路、双元热释电红外传感器、滤波放大器、栅幕执行机构以及菲涅尔透镜，所述滤波放大器与控制器连接，所述双元热释电红外传感器与滤波放大器连接，所述菲涅尔透镜设置在双元热释电红外传感器的前端，所述驱动电路与控制器连接，所述栅幕执行机构与驱动电路连接；所述驱动电路在控制器的控制下用于产生正向和反向的直流电流流过直流电磁铁；所述栅幕执行机构用于在驱动电路驱动下实现人体监测和热源扫描两种状态的自动切换；所述双元热释电红外传感器用于对移动的热源进行识别；所述菲涅尔透镜用于将目标辐射出的红外光线集聚至位于透镜焦点处的双元热释电红外传感器上，所述双元热释电红外传感器用于对移动的热源进行识别，所述滤波放大器用于将双元热释电红外传感器输出的微弱脉冲信号进行滤波和放大。

作为优选的技术方案，所述菲涅尔透镜是通过其镜面上同心圆窄带将目标辐射出的红外光线集聚至位于透镜焦点处的双元热释电红外传感器上，并将感应角划分成间隔的“明区”以及“暗区”，当人体移动到感应角后，产生的连续光脉冲辐射在双元热释电红外传感器上。

作为优选的技术方案，所述栅幕执行机构包括直流电磁铁、直流电磁铁固定架、永久磁铁、限位挡板、栅幕、栅幕撑杆以及三个铰链，所述三个铰链为同轴柱形叠层相连；所述直流电磁铁设置在直流电磁铁固定架中；所述永久磁铁固定在栅幕撑杆的根部；栅幕撑杆下部用于安装栅幕；所述栅幕撑杆由非铁金属制成，栅幕撑杆的根部通过四个螺钉固定孔固定一块圆形永久磁铁，所述圆形永久磁铁表面积的大小与直流电磁铁的表面积大小一致，另两个螺钉固定孔用于栅幕撑杆与第二铰链固定连接，栅幕撑杆下安装的栅幕由黑色纸制成，以减轻栅幕重量。

作为优选的技术方案，所述滤波放大器的型号为BIS0001；所述步进电机由驱动器ULN2003驱动28BYJ48型步进电机；所述语音电路采用ISD1700语音芯片；所述控制器采用STC15F2K60S2单片机。

作为优选的技术方案，所述控制器、语音电路、步进电机0°位置识别电路设置在壳体中，所述状态指示灯和按键设置在壳体的正面面板上；所述红外探测器通过步进电机转轴连接至壳体中的步进电机上。

作为优选的技术方案，所述步进电机0°位置识别电路由红外探测器中线上的LED灯和对盒体中线上的0°位置缝隙内的光敏电阻组成；所述红外探测器中线上的LED灯即为0°位置灯；

所述按键设置在盒体的底端；所述状态指示由三个LED灯分别表示“热源扫描”、“人体监测”、以及“系统自检”三种工作状态。

作为优选的技术方案，还包括为监测提醒装置供电的电源，所述电源由开关电源模块实现，用于产生+5V和+12V电源，+5V电源给盒体内控制器步进电机控制电路、步进电机0°位置识别电路、状态指示灯、语言电路和步进电机供电；+12V电源通过外接信号电源线给红外探测器供电。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点和效果：

1、本实用新型通过人体监测和热源扫描两种状态的数据分析，自动识别厨房内是否有人使用各种热源，当人体离开厨房而热源没关闭时，能根据固定热源辐射强度自动确定语音播放周期，并自动播放语音告警信息。

2、本实用新型以控制器控制栅幕的打开和闭合切换，实现了人体监测和热源扫描两种状态的自动切换，解决了现有红外监测装置不能对静态人体和固定热源的自动识别的难题。

3、本实用新型通过热源扫描状态下控制器对红外探测器各个方位辐射值的采集与处理，实现固定热源方位和辐射强度的自动识别。

4、本实用新型还适用于智能识别出室内坐不动或者移动的人体特征，并能对室内静态人体进行角度定位，实现自动识别室内有人情况和无人情况下的智能家居控制。

附图说明

图1是本实用新型的智能型厨房固定热源监测提醒装置电路组成示意图；

图2是本实用新型的智能型厨房固定热源监测提醒装置结构侧视图；

图3是本实用新型的智能型厨房固定热源监测提醒装置结构主视图；

图4是本实用新型的红外探测器栅幕执行机构结构示意图；

图5是本实用新型的红外探测器栅幕执行机构分解结构示意图；

图6是本实用新型的红外探测器热源扫描状态工作示意图；

图7是本实用新型的红外探测器人体监测状态工作示意图；

图8是本实用新型的红外探测器人体监测状态识别移动人体进入模式工作示意图；

图9是本实用新型的红外探测器人体监测状态识别人体走出模式工作示意图；

图10是本实用新型的软件程序流程图。

图中标号说明：1、红外探测器；2、盒体；3、步进电机转轴；4、外接信号电源线；5、步进电机；6、电路板；7、控制器；8、外接喇叭接口；9、按键；10、状态指示；11、0°位置缝隙；12、0°位置灯；13、菲涅尔透镜；14、感应角；15、直流电磁铁；16、直流电磁铁固定架；17、第一铰链；18、第二铰链；19、第三铰链；20、限位挡板；21、栅幕撑杆；22、永久磁铁；23、栅幕；24、双元热释电红外传感器；25、第一栅幕；26、第二栅幕；27、栅幕缝隙。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

如图1所示，一种智能型厨房固定热源监测提醒装置的电路组成，包括控制器以及与控制器连接的步进电机控制电路、红外探测器1、步进电机0°位置识别电路、状态指示灯、按键以及语音电路；所述步进电机控制电路连接步进电机；所述红外探测器用于完成对移动人体的监测和对厨房内所有固定热源红外辐射量的检测，包括驱动电路、双元热释电红外传感器、滤波放大器、栅幕执行机构以及菲涅尔透镜13，所述滤波放大器与控制器连接，所述双元热释电红外传感器与滤波放大器连接，所述菲涅尔透镜设置在双元热释电红外传感器的前端，所述驱动电路与控制器连接，所述栅幕执行机构与驱动电路连接。

如图2和图3所示，智能型厨房固定热源监测提醒装置结构图，包括红外探测器1和盒体2，红外探测器1和盒体2通过步进电机转轴3相连，所述红外探测器的供电和检测出的红外辐射信号通过外接信号电源线4与盒体内的电路连接；所述盒体内包括步进电机5、电路板6和控制器7，所述盒体侧面底部设有外接喇叭接口8，所述盒体正面下部设有按键9、状态指示10和0°位置缝隙11，所述按键9从左到右依次为“自检”和“开关”两个按键，所述状态指示10从左到右依次为“人体监测”、“热源扫描”和“系统自检”；所述红外探测器正面设有0°位置灯12。

所述红外探测器用于完成对移动人体的监测和对厨房内所有固定热源红外辐射量的检测。

所述菲涅尔透镜是通过其镜面上特殊同心圆窄带将目标辐射出的红外光线集聚至位于透镜焦点处的双元热释电红外传感器上，并将感应角划分成间隔的“明区”以及“暗区”，当人体移动到感应角后，产生的连续光脉冲辐射在双元热释电红外传感器上。

所述双元热释电红外传感器用于对移动的热源进行识别。当厨房内无人体和热源辐射红外信号时，入射的红外线在双元传感器无输出。在厨房内人体静止或固定热源开启时，与外界入射红外线的情况类同，传感器也无输出。当且仅当人体在厨房内移动时或红外探测器移动时，双元热释电红外传感器接收到不同的红外辐射，输出脉冲信号，且脉冲信号幅度与接收到的红外辐射量成正比。

所述滤波放大器用于将双元热释电红外传感器输出的微弱脉冲信号进行滤波和放大，采用滤波放大器的型号为BIS0001。

所述驱动电路在控制器的控制下用于产生正向或反向的直流电流流过微型直流电磁铁，从而产生对栅幕撑杆上的永久磁铁的吸合力或推力，带动铰链上的栅幕撑杆转动，形成人体监测和热源扫描两种状态的切换。驱动电路由两两对称的NPN型和PNP型三极管组成的两个推挽功放电路实现。

如图4和图5所示，所述栅幕执行机构由直流电磁铁15、直流电磁铁固定架16、第一铰链17、第二铰链18、第三铰链19、限位挡板20、栅幕撑杆21和永久磁铁22组成，在所述直流电磁铁固定架16、限位挡板20、栅幕撑杆21、以及永久磁铁22上均设有螺钉固定孔。栅幕执行机构用于在驱动电路驱动下实现人体监测和热源扫描两种状态的自动切换。

所述栅幕撑杆用于在人体监状态下在最大感应角度下接收人体移动目标信号，在热源扫描状态下形成最小感应角度的栅幕缝隙检测各个角度的热源红外辐射量。栅幕撑杆由非铁金属制成(如铝合金)，栅幕撑杆的根部通过四个螺钉固定孔固定一块圆形永久磁铁，所述圆形永久磁铁表面积的大小与直流电磁铁的表面积大小一至，另两个螺钉固定孔用于栅幕撑杆与第二铰链固定连接，栅幕撑杆下安装的栅幕23由黑色纸制成。

所述限位挡板用于限定栅幕撑杆以第二铰链为轴心转动的角度。限位挡板由非铁金属制成(如铝合金)，两个螺钉固定孔用于限位挡板与第一铰链固定连接。

所述直流电磁铁用于产生吸合力或推力带动栅幕撑杆转动形成两种状态。当流过直流电磁铁为一个方向时，产生的磁极与永久磁铁的磁极向异，直流电磁铁吸合带有永久磁铁的栅幕撑杆转动到直流电磁铁的位置，也就是热源扫描状态的位置；反之，当流过直流电磁铁为另一个方向时，产生的磁极与永久磁铁的磁极向同，直流电磁铁推动带有永久磁铁的栅幕撑杆转动到限位挡板的位置，也就是人体监测状态的位置；直流电磁铁固定在直流电磁铁固定架上，所述直流电磁铁固定架由非铁金属制成(如铝合金)，通过四个螺钉固定孔固定直流电磁铁磁铁，另两个螺钉固定孔用于直流电磁铁固定架与第三铰链固定连接。所述第一铰链、第二铰链和第三铰链为同轴柱形叠层相连。

所述铰链用于将直流电磁铁固定架，限位挡板，栅幕撑杆三部分连为一体。其中，第一铰链与第三铰链同轴，并固定在红外探测器的盒体上，第一铰链上的限位挡板与第三铰链上的直流电磁铁固定架成一个栅幕转动角度，栅幕转动角度与红外探测器的感应角度有关，栅幕转动角度＝90-最大感应角度/2。

所述步进电机是由驱动器ULN2003驱动的28BYJ48型步进电机。当步进驱动器ULN2003接收到控制器发过来的脉冲信号，所述步进电机控制电路则驱动步进电机带动红外探测器按设定的步进方向正向或反向转动相应的角度，通过控制器控制输出的脉冲个数来控制步进电机的角位移量，从而达到对各个角度红外辐射数据定向采集的目的。所述步进电机0°位置识别电路由红外探测器中线上的LED灯和对盒体中线上的0°位置缝隙内的光敏电阻组成。只有步进电机带动红外控制器中线转动到与盒体中线重合时，盒体电路板上的光敏电阻才能接收到LED的光线，实现0°位置识别；所述红外探测器中线上的LED灯即为0°位置灯。

所述语音电路采用ISD1700语音芯片。芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器与内存等的全方位整合系统功能。该芯片采用直接存储模拟信号技术，可将事先录入的语音告警信号永久保存。播放时在控制器的控制下，根据厨房内无人状态下固定热源的危险程度自动进行周期性的分段播放。所述外接喇叭与语音电路内的扬声器驱动线路连接，用于外接到厨房外则的客厅等房间，方便用户随时听到语音告警，及时处理厨房内险情。

所述控制器采用STC15F2K60S2单片机。STC15F2K60S2单片机除了该芯片具有大容量、速度快、工作电压宽以外，主要因为其内部有大容量片内EEPROM(FLASH)，可用于存储当前各个角度的红外辐射数据和事先各个角度的红外辐射数据，根据固定热源红外数据存储语音播放周期和厨房无人有火的累计时间等；内部具有的高速8通道10位ADC，可用于直接采集在热源扫描状态下红外探测器在不同角度时的红外辐射数据等。

所述按键电路设置在盒体的底端。监测装置上有两个按键，一个是装置的电源开关按键，另一个是自检按键；所述状态指示由三个LED灯分别表示“热源扫描”，“人体监测”，“系统自检”三种工作状态。按下电源开关键，装置上电工作；如需要检查监测提醒装置工作是否正常，按下自检按键，此时“系统自检”灯亮，装置先进入“人体监测”状态，当红外接收器收到移动人体信号并能识别时，对应“人体监测”灯亮，否则“人体监测”闪亮，表明此状态下有故障；装置检测完人体监测状态后自动进入热源扫描状态，直流电磁铁吸合带动栅幕闭合，步进电机作扫描运动，当红外接收器收到固定热源信号并能进行方位识别时，对应“热源扫描”灯亮，否则“热源扫描”闪亮，表明此状态下有故障。

所述开关电源模块用于产生+5V和+12V电源，+5V电源给盒体内控制器步进电机控制电路、步进电机0°位置识别电路、状态指示灯、语言电路和步进电机供电；+12V电源通过外接信号电源线给红外探测器供电。

在本实施例中，以红外探测器转动检测固定热源的基本原理对红外探测器进行改装。其中，将红外探测器整体安装盒体上方步进电机的转轴上，实现红外探测器0°(即在中间位置)到+90°(即可右转到90°)和-90°(即可左转到90°)的转动，扫描并存储厨房内的各个角度固定热源辐射信号数据。

工程安装时将盒体挂在厨房的墙面上。安装位置应是背对阳光，视野较宽、距地较高处，具体位置视厨房入口处的现场而定，面向装置的左侧有厨房入口即可。

红外探测器热源扫描状态工作示意图如图6所示，红外探测器人体监测状态工作示意图如图7所示，红外探测器人体监测状态识别移动人体进入模式工作示意图如图8所示，红外探测器人体监测状态识别人体走出模式工作示意图如图9所示。红外探测器由0°位置LED灯，驱动电路，双元热释电红外传感器，滤波放大器,栅幕执行机构，柱型菲涅尔透镜组成。其中，双元热释电红外传感器24位于柱型菲涅尔透镜13焦点处，以便将目标辐射出的红外光线集聚在传感器上；栅幕缝隙27宽度为两个“明区”中间加一个“暗区”的宽度，以保证在对热源扫描时对应角度即感应角14内的热源红外辐射量能被传感器有效接收；控制器通过驱动电路对栅幕执行机构上的直流电磁铁15的控制，同时配合第一铰链17、第二铰链18和限位挡板20实现对第一栅幕25和第二栅幕26的打开和闭合操作。在图8中，箭头方向为人体从厨房门口进入方向；在图9中，箭头方向为人体从厨房门口走出方向。

在本实施例中，一种智能型厨房固定热源监测提醒装置的提醒方法，包括下述步骤：

S1、开机初始化；当没有人进入厨房，且厨房内的所有固定热源都关闭时，按下装置的电源铵键，系统先进行初化数据的测量；

S11、进入人体监测状态；装置的控制器首先发出控制指令给红外探测器中的驱动电路，驱动栅幕执行机构产生推动力，即直流电磁铁产生与栅幕撑杆上的永久磁铁极性相同磁极，推动两个栅幕到限位挡板位置，使第一栅幕和第二栅幕都打开，此时红外探测器在0°位置，装置处于人体监测状态；红外探测器人体监测状态工作示意图如图7所示；

S12、采集人体监测状态初始比较值V_n；控制器再控制步进电机以步距角1°和步进脉冲频率18Hz，步进+5°后再返回0°位置，同时存储红外探测器在此状态下测量出的红外数据值V_n，作为识别厨房内无人、无任何固定热源开启的初始比较值存储在控制器的数据存储器中；所述红外数据值V_n即为人体监测状态初始比较值V_n；

S13、进入热源扫描状态；装置的控制器再发出控制指令给红外探测器中的驱动电路，驱动栅幕执行机构产生吸合力，即直流电磁铁产生与栅幕撑杆上的永久磁铁极性相异磁极，吸合两个栅幕到直流电磁铁固定架位置，使第一栅幕和第二栅幕都闭合，此时红外探测器在0°位置，装置处于热源扫描状态；

S14、采集热源扫描状态各角度固定热源初始比较值A_i；控制器再控制步进电机以步距角1°和步进脉冲频率18Hz，步进+90°后再跳回0°位置，同时存储红外探测器在此状态每1°下测量出的红外数据值A₊₁，…A_+i…A₊₈₉,A₊₉₀在控制器的数据存储器中；同理,再从0°扫描至-90°，并存储红外探测器在此状态每1°下测量出的红外数据值A_-1，…A_-i…A_-89,A_-90在控制器的数据存储器中；所述红外数据值A_i即为固定热源初始比较值A_i。

S2、识别有移动人体目标进入厨房；开机初始化完成后，系统转入人体监测状态；当有人进入厨房时，双元热释电红外传感器将接收到的移动人体红外辐射的脉冲信号经滤波放大后送入控制器进行信号处理，判定为人体感应角内有移动人体目标后，装置的控制器发出控制指令给红外探测器中的驱动电路，驱动直流电磁铁产生与栅幕撑杆上的永久磁铁极性相异磁极，吸合第二栅幕到直流电磁铁固定架位置，即处于闭合，而第一栅幕保持打开不变，使感应角减半。红外探测器人体监测状态识别移动人体进入模式工作示意图如图8所示。如仍能监测到人体目标，表明有人体进入厨房，装置不对热源告警，否则作为人体没进入厨房处理，返回到人体监测状态。

S3、识别有移动人体目标走出厨房；确认人体进入厨房后，装置的控制器发出控制指令给红外探测器中的驱动电路与所述步骤S2的过程相反，即第一栅幕到直流电磁铁固定架位置，即处于闭合，而第二栅幕保持打开不变，使感应角减半。红外探测器人体监测状态识别人体走出模式工作示意图如图9所示。如能监测到人体目标，表明移动人体走出厨房，否则作为厨房内有人处理，返回到人体监测状态。

S4、识别厨房内无人状态下固定热源是否开启；首先在人体监测状态下判断厨房内是否为无人状态，在监测到厨房内为无人状态时，开始识别厨房内固定热源的开启状态；

S41、装置由人体监测状态识别人体走出模式转入人体监测状态，监测到移动人体时，按厨房内有人处理，返回到步骤S3，否则进入到下一步；

S42、人体监测状态感应角内红外辐射当前值v_n的采集与比较；控制器再控制步进电机以步距角1°和步进脉冲频率18Hz，步进+5°后再返回0°位置，同时存储红外探测器在此状态下测量出的红外数据值v_n，并与已保存在数据存储器中的厨房内无人、无任何固定热源开启的初始比较值V_n比较，若v_n>V_n，表明厨房内无人，有固定热源开启，进入下一步识别，否则，判别为厨房内无人、无任何固定热源开启，返回到步骤S2；

S43、进入热源扫描状态下0°到+90°热源数据的采集；控制器再控制步进电机以步距角1°和步进脉冲频率18Hz，步进+90°后再跳回0°位置，同时将红外探测器在此状态每1°下测量出的红外数据值a₊₁，…a_+i…a₊₈₉,a₊₉₀存储在控制器的数据存储器中；

S44、进入人体监测状态停留T1时间,在监测到移动人体时，按厨房内有人处理，返回到步骤S3，否则进入到下一步；

S45、进入热源扫描状态下0°到-90°热源数据的采集；同步骤S43的过程,控制器再控制步进电机以步距角1°和步进脉冲频率18Hz，步进-90°后再跳回0°位置，并将红外探测器在此状态每1°下测量出的红外数据值a_-1，…a_-i…a_-89,a_-90存储在控制器的数据存储器中；

S46、进入人体监测状态停留T2时间,在监测到移动人体时，按厨房内有人处理，返回到步骤S3，否则进入到下一步；

S47、各个角度固定热源红外辐射数据比较；将各角度实测的热源红外数据值a_i与固定热源初始比较值A_i比较，若a_i>A_i，表明该角度i上有固定热源，否则没有热源，返回到步骤S4循环测量a_i，并对每组数据a_i与上组进行数值比较，数值上升表明热源温度上升，否则热源温度下降；数值大表明热源温度高，连续检测N次，当角度数值高于设定值时，存储该角度，进入下一步，否则，所有角度数据低于设定值时，判别为厨房内无人、无任何固定热源开启，进入到步骤S6；

S48、识别厨房内静态人体；连续检测N次a_i与上组进行数值比较，当a_i数值产生突变，在某一时刻突变为小于等于A_i而且保持不变，表明在该角度i上有静态人体存在过，人体离开后导致其红外辐射数据突变并减小，按厨房内有人处理；否则进入下一步。

S5、识别热源危险程度并自动语音告警；当有感应角内固定热源上的炉火是大火时，红外辐射量大，采集的红外数据较大，连续检测N次a_i的数值超过设定最大值时，控制器自动将语音电路播放设定时间周期加快，当到设定的播放时间时，控制器控制语音电路通过喇叭接口处引线连接到厨房外的喇叭发出“您厨房有炉火是开着的，炉火较大，您已离开厨房XX分钟了，请注意安全”；当炉火是小火时，红外辐射量小，采集的红外数据较小，连续检测N次a_i的数值超过设定最小值时，控制器自动将语音电路播放设定时间周期加长，当到设定的播放时间时，控制器控制语音电路通过喇叭接口处引线连接到厨房外的喇叭发出“您厨房有炉火是开着的，炉火是小火，您已离开厨房XX分钟了，请注意安全”；当炉火是中火时，红外辐射量中等，采集的红外数据介于中间值，连续检测N次a_i的数值超过设定中间值时，控制器自动将语音电路播放设定时间周期适中，当到设定的播放时间时，控制器控制语音电路通过喇叭接口处引线连接到厨房外的喇叭发出“您厨房有炉火是开着的，炉火是中火，您已离开厨房XX分钟了，请注意安全”；

S6、初始化数据的重新采集与更新；当步骤S4判别为厨房内无人、无任何固定热源开启时，由于当前环境的不确定性，所述不确定性包括阳光红外辐射、白天晚上温差、以及厨房窗户的开合，致使初始比较值会产生变化，需要重新测量，方法同步骤S1，由重新测量出的人体监测状态初始比较值V_n和热源扫描状态各角度固定热源初始比较值A_i覆盖原有值，为下次识别提供初始化数据，进入下一步；

S7、固定热源和静态人体角度的存储；将告警累计时间的计时清零，存储已确认的固定热源和静态人体角度，为下次用户使用厨房做准备；

S8、自检测试；按下自检按键，此时“系统自检”灯亮，控制器先进入“人体监测”状态，当红外接收器收到移动人体信号并能识别时，对应“人体监测”灯亮，否则“人体监测”闪亮，表明此状态有故障；控制器再进入“热源扫描”，直流电磁吸合带动栅幕撑杆闭合，步进电机作扫描运动，当红外接收器收到固定热源信号并能进行方位识别时，对应“热源扫描”灯亮，否则“热源扫描”灯闪亮。

在本实施例中，软件程序流程图如图10所示，软件设计包括下述步骤：

1、程序初始化

主要进行控制器内部资源的初始配置，包括复位源、时钟、串口、AD、外部存储器、电压参考、端口、晶振、中断等，目的是为控制器的正常工作做好准备。

2、寻找电机起点0°位置

主要功能是在步进电机以18°/s，±90°范围往复旋转时，找到步进电机的0°边界，作为程序采集红外探测器感应角度区域内红外辐射数据的起点。

3、采集动态初始化比较数据

主要进行动态下外探测器感应角度区域内两种状态下环境数据的采集。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以权利要求所述为准。

Claims (6)

1.一种智能型厨房固定热源监测提醒装置，其特征在于，包括控制器以及与控制器连接的步进电机控制电路、红外探测器、步进电机0°位置识别电路、状态指示灯、按键以及语音电路；所述步进电机控制电路连接有步进电机；所述红外探测器用于完成对移动人体的监测和对厨房内所有固定热源红外辐射量的检测，包括驱动电路、双元热释电红外传感器、滤波放大器、栅幕执行机构以及菲涅尔透镜，所述滤波放大器与控制器连接，所述双元热释电红外传感器与滤波放大器连接，所述菲涅尔透镜设置在双元热释电红外传感器的前端，所述驱动电路与控制器连接，所述栅幕执行机构与驱动电路连接；所述驱动电路在控制器的控制下用于产生正向和反向的直流电流流过直流电磁铁；所述栅幕执行机构用于在驱动电路驱动下实现人体监测和热源扫描两种状态的自动切换；所述双元热释电红外传感器用于对移动的热源进行识别；所述菲涅尔透镜用于将目标辐射出的红外光线集聚至位于透镜焦点处的双元热释电红外传感器上，所述双元热释电红外传感器用于对移动的热源进行识别，所述滤波放大器用于将双元热释电红外传感器输出的微弱脉冲信号进行滤波和放大。

2.根据权利要求1所述的智能型厨房固定热源监测提醒装置，其特征在于，所述菲涅尔透镜是通过其镜面上同心圆窄带将目标辐射出的红外光线集聚至位于透镜焦点处的双元热释电红外传感器上，并将感应角划分成间隔的“明区”以及“暗区”，当人体移动到感应角后，产生的连续光脉冲辐射在双元热释电红外传感器上。

3.根据权利要求1所述的智能型厨房固定热源监测提醒装置，其特征在于，所述栅幕执行机构包括直流电磁铁、直流电磁铁固定架、永久磁铁、限位挡板、栅幕、栅幕撑杆以及三个铰链，所述三个铰链为同轴柱形叠层相连；所述直流电磁铁设置在直流电磁铁固定架中；所述永久磁铁固定在栅幕撑杆的根部；栅幕撑杆下部用于安装栅幕；所述栅幕撑杆由非铁金属制成，栅幕撑杆的根部通过四个螺钉固定孔固定一块圆形永久磁铁，所述圆形永久磁铁表面积的大小与直流电磁铁的表面积大小一致，另两个螺钉固定孔用于栅幕撑杆与第二铰链固定连接，栅幕撑杆下安装的栅幕由黑色纸制成，以减轻栅幕重量。

4.根据权利要求1所述的智能型厨房固定热源监测提醒装置，其特征在于，所述滤波放大器的型号为BIS0001；所述步进电机由驱动器ULN2003驱动28BYJ48型步进电机；所述语音电路采用ISD1700语音芯片；所述控制器采用STC15F2K60S2单片机。

5.根据权利要求1所述的智能型厨房固定热源监测提醒装置，其特征在于，所述控制器、语音电路、步进电机0°位置识别电路设置在壳体中，所述状态指示灯和按键设置在壳体的正面面板上；所述红外探测器通过步进电机转轴连接至壳体中的步进电机上。

6.根据权利要求5所述的智能型厨房固定热源监测提醒装置，其特征在于，所述步进电机0°位置识别电路由红外探测器中线上的LED灯和对盒体中线上的0°位置缝隙内的光敏电阻组成；所述红外探测器中线上的LED灯即为0°位置灯；

所述按键设置在盒体的底端；所述状态指示由三个LED灯分别表示“热源扫描”、“人体监测”、以及“系统自检”三种工作状态。