基于物联网平台的家庭火灾监控报警处理系统

技术领域

本发明涉及监控技术领域，特别涉及一种基于物联网平台的家庭火灾监控报警处理系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，越来越多的家用电器进入到家庭当中，安全隐患也随之增加。根据相关部门的统计，每年对于家庭发生火灾的次数非常多，对于家庭造成的损失非常严重，因此对于家庭火灾的监控报警的研究具有很重要的意义。

目前我国对于家庭火灾报警系统的技术相对较完善，但是对于火灾的监控以及后续处理目前并没有太完善的解决办法，无法实现对火灾的准确监控，容易出现误报或者不及时的问题，另外还存在在火灾发生后无法进行有效的处理的问题。

发明内容

本发明旨在至少一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种基于物联网平台的家庭火灾监控报警处理系统，实现对火灾预防的有效管理，在厨房燃气使用过程中超过一定时间处于无人状态，此时监控会及时发出报警，并通知到用户手机，这样用户能及时去处理，防范于未然；实现对火灾发生后的有效管理，在电器起火时，监控可以通过位置以及设备判断是否为电器起火，设备报警并发送通知到用户手机，然后发送指令第一时间切断电源，防止火势进一步扩大。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种基于物联网平台的家庭火灾监控报警处理系统，包括：火灾报警器、火灾监控器、服务器、摄像头和断电开关；其中，

所述摄像头，用于拍摄厨房场景图像，并发送至服务器；

所述火灾监控器，用于在监控到火灾时，生成第二危险信号及火灾信息发送至服务器；

所述服务器，用于:

对所述厨房场景图像进行图像识别，根据识别结果，在确定厨房燃气处于使用状态并且超过预设时间没有人体时，生成第一危险信号并发送至用户终端；

接收所述第二危险信号及所述火灾信息，发送至用户终端，并控制火灾报警器发出报警提示；

根据所述火灾信息在确定电器着火时，控制断电开关关闭电源。

根据本发明的一些实施例，所述火灾信息包括时间、地点及火势情况。

根据本发明的一些实施例，所述预设时间为10min。

根据本发明的一些实施例，所述用户终端包括用户手机。

根据本发明的一些实施例，将所述第二危险信号及所述火灾信息，发送至用户终端的方式包括发送短信及发送通知。

根据本发明的一些实施例，所述火灾监控器包括烟雾浓度传感器。

根据本发明的一些实施例，所述火灾报警器包括声光报警器。

根据本发明的一些实施例，还包括：

第一构建模块，用于获取火灾区域的建筑结构信息，根据所述建筑结构信息构建火灾区域的三维模型；

第一获取模块，用于获取发生火灾的空间内的若干张区域图像；

识别模块，用于分别对所述若干张区域图像进行识别，确定每一张区域图像中包括的物体的材料属性；

生成模块，用于在若干张区域图像任意选取一张区域图像，作为待处理区域图像，获取所述待处理区域中中的每个像素点的亮度值，并将最大亮度值对应的像素点作为特征像素点；根据所述特征像素点生成特征区域，确定所述特征区域内所有像素点的亮度值的平均值；将所述特征区域与除待处理区域图像之外的其他若干张区域图像分别进行匹配，确定目标区域；所述目标区域的最大亮度值与特征区域的最大亮度值相同且目标区域内所有像素点的亮度值的平均值与特征区域内所有像素点的亮度值的平均值相同；将包括所述目标区域的区域图像作为目标区域图像；

确定所述待处理区域图像与目标区域图像的位置关联信息，根据所述位置关系信息将所述待处理区域图像与目标区域图像进行图像融合；重复上述步骤，直至将若干张区域图像均完成图像融合后，生成完整空间图像；

匹配模块，用于根据所述完整空间图像及每一张区域图像中包括的物体的材料属性，确定完整空间材料属性图像，将所述完整空间材料属性图像与所述三维模型进行匹配；

第二获取模块，用于获取火灾当前的燃烧信息；

第一确定模块，用于将所述完整空间材料属性图像及所述火灾当前的燃烧信息输入预先训练好的火灾预测模型中，确定火灾预测信息并进行显示。

根据本发明的一些实施例，还包括：

第二确定模块，用于根据火灾预测信息，确定可燃粉尘引起爆炸的第一概率、后续涉及的点火源的第二概率及有限空间存在的第三概率；

第二构建模块，用于根据所述火灾预测信息、第一概率、第二概率、第三概率构建发生粉尘爆炸的事故树；

第三获取模块，用于获取所述完整空间材料属性图像包括的物体的风险因子；

第三确定模块，用于根据所述事故树及所述风险因子，确定发生事故的可能性大小等级和发生事故的危害等级；

第四确定模块，用于将所述发生事故的可能性大小等级和发生事故的危害等级输入预先训练好的风险评估模型中，得到风险评估结果，根据所述风险评估结果确定救援路径。

根据本发明的一些实施例，还包括：图像预处理模块，用于所述识别模块分别对所述若干张区域图像进行识别前，对若干张区域图像进行图像预处理。

有益效果：

1.基于物联网平台的家庭火灾监控报警处理系统，具有智能化，人性化，火灾监控、火灾预防及时、火灾处理等优点。

2.发生火灾时，能够及时同时业主，发送精确的时间和位置，提醒业主及时报警。

3.对于厨房燃气无人状态下的火灾隐患及时预防，避免无人状态下厨房燃气发生火灾的隐患。

4.对于电器起火，第一时间关闭电源，避免造成更大损失。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明第一个实施例的一种基于物联网平台的家庭火灾监控报警处理系统的框图；

图2是根据本发明第二个实施例的一种基于物联网平台的家庭火灾监控报警处理系统的框图；

图3是根据本发明第三个实施例的一种基于物联网平台的家庭火灾监控报警处理系统的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提出了一种基于物联网平台的家庭火灾监控报警处理系统，包括：火灾报警器、火灾监控器、服务器、摄像头和断电开关；其中，

所述摄像头，用于拍摄厨房场景图像，并发送至服务器；

所述火灾监控器，用于在监控到火灾时，生成第二危险信号及火灾信息发送至服务器；

所述服务器，用于:

对所述厨房场景图像进行图像识别，根据识别结果，在确定厨房燃气处于使用状态并且超过预设时间没有人体时，生成第一危险信号并发送至用户终端；

接收所述第二危险信号及所述火灾信息，发送至用户终端，并控制火灾报警器发出报警提示；

根据所述火灾信息在确定电器着火时，控制断电开关关闭电源。

上述技术方案的工作原理：所述摄像头，用于拍摄厨房场景图像，并发送至服务器；所述火灾监控器，用于在监控到火灾时，生成第二危险信号及火灾信息发送至服务器；所述服务器，用于:对所述厨房场景图像进行图像识别，根据识别结果，在确定厨房燃气处于使用状态并且超过预设时间没有人体时，生成第一危险信号并发送至用户终端；接收所述第二危险信号及所述火灾信息，发送至用户终端，并控制火灾报警器发出报警提示；根据所述火灾信息在确定电器着火时，控制断电开关关闭电源。

上述技术方案的有益效果：实现对火灾预防的有效管理，在厨房燃气使用过程中超过一定时间处于无人状态，此时监控会及时发出报警，并通知到用户手机，这样用户能及时去处理，防范于未然；实现对火灾发生后的有效管理，在电器起火时，监控可以通过位置以及设备判断是否为电器起火，设备报警并发送通知到用户手机，然后发送指令第一时间切断电源，防止火势进一步扩大，这样就有效的处理了电器起火给家庭带来的更大损失。

根据本发明的一些实施例，所述火灾信息包括时间、地点及火势情况。

根据本发明的一些实施例，所述预设时间为10min。

根据本发明的一些实施例，所述用户终端包括用户手机。

根据本发明的一些实施例，将所述第二危险信号及所述火灾信息，发送至用户终端的方式包括发送短信及发送通知。

根据本发明的一些实施例，所述火灾监控器包括烟雾浓度传感器。

根据本发明的一些实施例，所述火灾报警器包括声光报警器。

如图2所示，根据本发明的一些实施例，还包括：

第一构建模块，用于获取火灾区域的建筑结构信息，根据所述建筑结构信息构建火灾区域的三维模型；

第一获取模块，用于获取发生火灾的空间内的若干张区域图像；

识别模块，用于分别对所述若干张区域图像进行识别，确定每一张区域图像中包括的物体的材料属性；

生成模块，用于在若干张区域图像任意选取一张区域图像，作为待处理区域图像，获取所述待处理区域中中的每个像素点的亮度值，并将最大亮度值对应的像素点作为特征像素点；根据所述特征像素点生成特征区域，确定所述特征区域内所有像素点的亮度值的平均值；将所述特征区域与除待处理区域图像之外的其他若干张区域图像分别进行匹配，确定目标区域；所述目标区域的最大亮度值与特征区域的最大亮度值相同且目标区域内所有像素点的亮度值的平均值与特征区域内所有像素点的亮度值的平均值相同；将包括所述目标区域的区域图像作为目标区域图像；

确定所述待处理区域图像与目标区域图像的位置关联信息，根据所述位置关系信息将所述待处理区域图像与目标区域图像进行图像融合；重复上述步骤，直至将若干张区域图像均完成图像融合后，生成完整空间图像；

匹配模块，用于根据所述完整空间图像及每一张区域图像中包括的物体的材料属性，确定完整空间材料属性图像，将所述完整空间材料属性图像与所述三维模型进行匹配；

第二获取模块，用于获取火灾当前的燃烧信息；

第一确定模块，用于将所述完整空间材料属性图像及所述火灾当前的燃烧信息输入预先训练好的火灾预测模型中，确定火灾预测信息并进行显示。

上述技术方案的工作原理：第一构建模块，用于获取火灾区域的建筑结构信息，根据所述建筑结构信息构建火灾区域的三维模型；第一获取模块，用于获取发生火灾的空间内的若干张区域图像；识别模块，用于分别对所述若干张区域图像进行识别，确定每一张区域图像中包括的物体的材料属性；生成模块，用于在若干张区域图像任意选取一张区域图像，作为待处理区域图像，获取所述待处理区域中中的每个像素点的亮度值，并将最大亮度值对应的像素点作为特征像素点；根据所述特征像素点生成特征区域，确定所述特征区域内所有像素点的亮度值的平均值；将所述特征区域与除待处理区域图像之外的其他若干张区域图像分别进行匹配，确定目标区域；所述目标区域的最大亮度值与特征区域的最大亮度值相同且目标区域内所有像素点的亮度值的平均值与特征区域内所有像素点的亮度值的平均值相同；将包括所述目标区域的区域图像作为目标区域图像；确定所述待处理区域图像与目标区域图像的位置关联信息，根据所述位置关系信息将所述待处理区域图像与目标区域图像进行图像融合；重复上述步骤，直至将若干张区域图像均完成图像融合后，生成完整空间图像；匹配模块，用于根据所述完整空间图像及每一张区域图像中包括的物体的材料属性，确定完整空间材料属性图像，将所述完整空间材料属性图像与所述三维模型进行匹配；第二获取模块，用于获取火灾当前的燃烧信息；第一确定模块，用于将所述完整空间材料属性图像及所述火灾当前的燃烧信息输入预先训练好的火灾预测模型中，确定火灾预测信息并进行显示。

上述技术方案的有益效果：实现构造的三维模型的准确性，进而可以全面且准确的模拟火灾发生空间的具体信息，实现准确获取火灾预测信息，便于根据火灾预测信息采取对应的救援措施，提高救援效率，减少人员伤亡。

如图3所示，根据本发明的一些实施例，还包括：

第二确定模块，用于根据火灾预测信息，确定可燃粉尘引起爆炸的第一概率、后续涉及的点火源的第二概率及有限空间存在的第三概率；

第二构建模块，用于根据所述火灾预测信息、第一概率、第二概率、第三概率构建发生粉尘爆炸的事故树；

第三获取模块，用于获取所述完整空间材料属性图像包括的物体的风险因子；

第三确定模块，用于根据所述事故树及所述风险因子，确定发生事故的可能性大小等级和发生事故的危害等级；

第四确定模块，用于将所述发生事故的可能性大小等级和发生事故的危害等级输入预先训练好的风险评估模型中，得到风险评估结果，根据所述风险评估结果确定救援路径。

上述技术方案的工作原理：第二确定模块，用于根据火灾预测信息，确定可燃粉尘引起爆炸的第一概率、后续涉及的点火源的第二概率及有限空间存在的第三概率；第二构建模块，用于根据所述火灾预测信息、第一概率、第二概率、第三概率构建发生粉尘爆炸的事故树；第三获取模块，用于获取所述完整空间材料属性图像包括的物体的风险因子；第三确定模块，用于根据所述事故树及所述风险因子，确定发生事故的可能性大小等级和发生事故的危害等级；第四确定模块，用于将所述发生事故的可能性大小等级和发生事故的危害等级输入预先训练好的风险评估模型中，得到风险评估结果，根据所述风险评估结果确定救援路径。

上述技术方案的有益效果：便于确定准确且安全的救援路径，避免在救援时，遇到粉尘爆炸等情形，提高救援效率，减少人员伤亡。

根据本发明的一些实施例，还包括：图像预处理模块，用于所述识别模块分别对所述若干张区域图像进行识别前，对若干张区域图像进行图像预处理。

上述技术方案的工作原理：图像预处理模块，用于所述识别模块分别对所述若干张区域图像进行识别前，对若干张区域图像进行图像预处理。图像预处理包括图像增强。

上述技术方案的有益效果：提高对后续区域图像的识别准确性。

在一实施例中，还包括：路径修正模块，用于在救援人员根据所述救援路径进行救援的过程中，根据更新的火灾图像对所述救援路径进行不断修正，得到修正救援路径并发送至救援人员终端。

根据更新的火灾图像对所述救援路径进行不断修正，包括：

其中，F(x’)为修正救援路径；D

上述技术方案的工作原理及有益效果：路径修正模块，用于在救援人员根据所述救援路径进行救援的过程中，根据更新的火灾图像对所述救援路径进行不断修正，得到修正救援路径并发送至救援人员终端，提高了确定救援路径的准确性，便于根据更新的火灾图像对所述救援路径进行不断修正，提高救援的安全性及救援效率。根据救援人员在救援路径的第i个节点处与燃烧物体的安全距离、救援路径的第i个节点的可通行宽度、救援人员到达救援路径的第i个节点的路径的安全度等参数准确计算出修正救援路径，使得救援路径更加优化且更加安全提高救援效率，保证救援人员的生命安全。目标节点为最终的救援位置。基于

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。