本發(fā)明屬于信號處理，具體涉及一種廚房廚具加熱異常智能預警方法和系統。

背景技術：

1、廚房廚具普遍采用兩種加熱方式-燃氣和電力。在加熱期間，必須有人在旁守值才能完成正常加熱，加熱異常需要人為識別并采取措施糾正異常狀態(tài)。但即使如此，加熱異常甚至由此引起的火災也時有發(fā)生。特別在當前，家庭老人獨具較多的情況下，由于老年人記憶力下降等因素造成的加熱異常更加普遍。

2、家庭環(huán)境中，火災報警系統已經普及，電力過負荷保護也已普遍應用，這些措施對火災發(fā)生有一定作用。但其也存在盲區(qū)。例如，火災報警檢測煙氣濃度產生報警，但報警時已經發(fā)生火災造成損失。而電力保護只在過負荷時發(fā)生，還有很多加熱異常情況不會發(fā)生過負荷。

3、因此，如何在加熱異常初期還沒有出現火災和過負載時報警是當前家庭廚具使用的迫切需要。

技術實現思路

1、為了解決現有技術中的問題，本發(fā)明提供了一種廚房廚具加熱異常智能預警方法，實時采集各個傳感器的數據并存儲，根據采集的數據計算溫度變化率和濕度變化率，當兩者均同時大于等于零時判定為正常加熱狀態(tài)，當兩者均同時等于零或其值均在[-0.030.03]區(qū)間時為正常未加熱狀態(tài)，在此狀態(tài)下，連續(xù)采集各傳感器數據，并計算各數據的平均值，當溫度變化率大于零且濕度變化率小于零且此時濕度值h小于正常未加熱狀態(tài)下的平均濕度值he時，發(fā)出報警，此時，監(jiān)測聲音輸入，若輸入為“停止報警”聲音，立即停止報警，此后，若采集到的溫度值t大于設定閾值th則再次報警并停止對“停止報警”聲音輸入的響應，若采集到表示廚房氣體濃度的任一數值超過正常未加熱狀態(tài)平均值的10倍時，發(fā)出報警。

2、進一步地，實時采集的所述各個傳感器的數據包括：溫度t、濕度h、co濃度d1、co2濃度d2以及pm10濃度d3，每隔0.5秒對各個傳感器采集一次數據。

3、進一步地，所述溫度變化率為溫度t對時間t求導，表示為所述濕度變化率為濕度h對時間t求導，表示為

4、進一步地，在所述正常未加熱狀態(tài)下，首先，連續(xù)10分鐘采集溫度t、濕度h、co濃度d1、co2濃度d2以及pm10濃度d3的數值，然后計算每一種數據的平均值，將各數據的平均數值作為未來3小時的正常未加熱狀態(tài)數據，3小時后重復該步驟。

5、進一步地，所述發(fā)出報警表現為報警聲響，同時報警燈閃黃燈。

6、進一步地，所述設定閾值th＝50。

7、進一步地，所述廚房氣體濃度包括co濃度d1、co2濃度d2和pm10濃度d3。

8、本發(fā)明還提供了一種廚房廚具加熱異常智能預警系統，放置在距加熱設備較近的不通風位置，基于廚房廚具加熱異常智能預警方法，所述系統包括mcu、溫度傳感器、濕度傳感器、co傳感器、co2傳感器、麥克風、存儲器、報警裝置以及pm10傳感器，所述溫度傳感器、濕度傳感器、co傳感器、co2傳感器、pm10傳感器以及麥克風分別與mcu的輸入端連接，所述mcu的輸出端與報警裝置連接，所述存儲器與mcu連接，所述mcu將實時采集溫度傳感器、濕度傳感器、co傳感器、co2傳感器以及pm10傳感器的數據，并將采集到的數據存儲于存儲器中，并且，所述mcu能夠讀取存儲器中存儲的數據。

9、進一步地，所述報警裝置能夠在加熱出現異常時，發(fā)出聲音和光報警，所述麥克風用于監(jiān)測聲音，當監(jiān)測到“停止報警”聲音時，則判定為主人命令，系統立即停止報警。

10、進一步地，所述溫度傳感器、濕度傳感器、co傳感器、co2傳感器以及pm10傳感器與mcu之間還設置有adc芯片，所述mcu和報警裝置之間設置有dac芯片。

11、與現有技術相比，本發(fā)明針對的場景是發(fā)生火災前的加熱異常情況進行預警，本發(fā)明提供了一種廚房廚具加熱異常智能預警方法和系統，能夠在火災和電力過負荷發(fā)生之前產生預警信號，及時提醒人們介入，從而有效避免火災的發(fā)生；本發(fā)明通過傳感器監(jiān)測系統，實時監(jiān)測廚房廚具的加熱狀態(tài)，準確判斷是否出現異常；采用智能化的算法，能夠區(qū)分正常加熱和異常加熱情況，避免誤報，提高預警的準確性。

技術特征：

1.一種廚房廚具加熱異常智能預警方法，其特征在于，實時采集各個傳感器的數據并存儲，根據采集的數據計算溫度變化率和濕度變化率，當兩者均同時大于等于零時判定為正常加熱狀態(tài)，當兩者均同時等于零或其值均在[-0.03?0.03]區(qū)間時為正常未加熱狀態(tài)，在此狀態(tài)下，連續(xù)采集各傳感器數據，并計算各數據的平均值，當溫度變化率大于零且濕度變化率小于零且此時濕度值h小于正常未加熱狀態(tài)下的平均濕度值he時，發(fā)出報警，此時，監(jiān)測聲音輸入，若輸入為“停止報警”聲音，立即停止報警，

2.根據權利要求1所述的廚房廚具加熱異常智能預警方法，其特征在于，實時采集的所述各個傳感器數據包括：溫度t、濕度h、co濃度d1、co2濃度d2以及pm10濃度d3，每隔0.5秒對各個傳感器采集一次數據。

3.根據權利要求1所述的廚房廚具加熱異常智能預警方法，其特征在于，

4.根據權利要求1所述的廚房廚具加熱異常智能預警方法，其特征在于，在所述正常未加熱狀態(tài)下，首先，連續(xù)10分鐘采集溫度t、濕度h、co濃度d1、co2濃度d2以及pm10濃度d3的數值，然后計算每一種數據的平均值，將各數據的平均數值作為未來3小時的正常未加熱狀態(tài)數據，3小時后重復該步驟。

5.根據權利要求1所述的廚房廚具加熱異常智能預警方法，其特征在于，所述發(fā)出報警表現為報警聲響，同時報警燈閃黃燈。

6.根據權利要求1所述的廚房廚具加熱異常智能預警方法，其特征在于，所述設定閾值th＝50。

7.根據權利要求1所述的廚房廚具加熱異常智能預警方法，其特征在于，所述廚房氣體濃度包括co濃度d1、co2濃度d2和pm10濃度d3。

8.一種廚房廚具加熱異常智能預警系統，放置在距加熱設備較近的不通風位置，其特征在于，基于權利要求1-7任一項所述的廚房廚具加熱異常智能預警方法，所述系統包括mcu、溫度傳感器、濕度傳感器、co傳感器、co2傳感器、麥克風、存儲器、報警裝置以及pm10傳感器，

9.根據權利要求8所述的廚房廚具加熱異常智能預警系統，其特征在于，所述報警裝置能夠在加熱出現異常時，發(fā)出聲音和光報警，

10.根據權利要求8所述的廚房廚具加熱異常智能預警系統，其特征在于，所述溫度傳感器、濕度傳感器、co傳感器、co2傳感器以及pm10傳感器與mcu之間還設置有adc芯片，所述mcu和報警裝置之間設置有dac芯片。

技術總結
本發(fā)明公開了一種廚房廚具加熱異常智能預警方法和系統，通過實時采集各個傳感器的數據并存儲，根據采集的數據計算溫度變化率和濕度變化率，當兩者均同時大于等于零時判定為正常加熱狀態(tài)，當兩者均同時等于零或其值均在[?0.03?0.03]區(qū)間時為正常未加熱狀態(tài)，在此狀態(tài)下，連續(xù)采集各傳感器數據，并計算各數據的平均值，當溫度變化率大于零且濕度變化率小于零且此時濕度值H小于正常未加熱狀態(tài)下的平均濕度值HE時，發(fā)出報警，此時，監(jiān)測聲音輸入，若輸入為“停止報警”聲音，立即停止報警。通過本發(fā)明的廚房廚具加熱異常智能預警方法和系統，能在發(fā)生火災和電力過負荷之前就產生預警信號，提示人們及時介入，避免釀成火災。

技術研發(fā)人員：陳杰,姚偉鵬
受保護的技術使用者：西安航空學院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30