建筑室内环境智能监控系统的制作方法

本发明属于监控系统技术领域，具体涉及建筑室内环境智能监控系统。

背景技术

室内环境包括居室、写字楼、办公室、交通工具、文化娱乐体育场所、医院病房、学校幼儿园教室活动室、饭店旅馆宾馆等场所。所有室内环境质量的优劣与健康均有密切的关系。以人人接触的家居环境为例，家居环境是家庭团聚、休息、学习和家务劳动的人为小环境。家居环境卫生条件的好坏，直接影响着居民的发病率和死亡率。环境保护愈来愈受到人们的重视，但有很多人还没有意识到室内环境质量对健康的影响。城市居民每天在室内工作、学习和生活的时间占全天时间的90％左右，特别是老、弱、病、残、幼、孕等体弱者在室内活动时间更长。因此，室内环境监控与人们的生活密切相关，室内环境质量的好坏对人的身心健康、舒适感及工作效率都会产生直接的影响，关系着人的生活质量和身心健康。因此，加强室内环境的监测与控制，对保证人民的健康十分重要。

但是当前的室内环境监控技术的发展并不成熟，由于受经济发展水平的制约，我国环境监控队伍所采用的监控技术和设备比较落后，自动化程度较低，全国绝大多数监控站的监控设备和技术都比较单一和落后。因此，许多地方仍然是以人工现场布点、现场采样、实验室仪器分析为主要手段进行建筑物室内环境的污染监控，其监控效率较低、成本较高、需要花费大量的人力、物力、财力，不容易被大众所接受，不具有推广性和普及性。当然，在一些大中城市可能会采用较为先进的环境监控技术设备，但这也是很少数，一般的居民是享受不了这样的高成本服务的。另外，现在大多数的环境监控系统都是基于有线方式近距离进行数据传输，这样的话，有线方式的可靠性不能得到保证，线缆铺设复杂且不能随意移动，线路容易受到损害、腐蚀等，监控的智能化是以高能耗的代价来实现的，这样就无法做到技术先进、经济合理、实用可靠。

同时，作为弱势群体应该被特殊保护，对于一些危险人物如诈骗分子应该被及时识别以避免对弱势群体造成伤害，众所周知，老人因意外摔倒不能及时救助会造成严重的后果，发生意外时若能及时通知救援人员，可大大降低摔倒后的危险程度，对于老人应该在保持老人隐私的前提下对老人的特殊状况如跌倒事件进行实时监测以便及时做出救援措施。

技术实现要素：

本发明提供建筑室内环境智能监控系统，可解决上述问题。

建筑室内环境智能监控系统，包括中心管理服务器、数据采集单元、数据管理单元、跌倒检测单元、危险人物数据库、大数据平台、监测单元以及调节单元，所述数据管理单元、跌倒检测单元、危险人物数据库、大数据平台、监测单元以及调节单元分别与所述中心管理服务器相连，所述数据采集单元将采集的数据发送至所述数据管理单元；

所述数据采集单元包括摄像头和传感器单元，所述摄像头用于采集视频信息，所述传感器单元包括烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、气体浓度传感器以及人体感应传感器，所述烟雾传感器用于监测室内烟雾浓度，所述温度传感器用于监测室内温度信息，所述湿度传感器用于监测室内湿度信息，所述光敏传感器用于监测室内光信号或光辐射，所述气体浓度传感器用于监测室内气体浓度，所述人体感应传感器用于监测室内人体的活动信息；

所述数据管理单元包括数据处理模块、图像处理模块、命令处理模块、数据缓存模块以及数据库，利用所述数据处理模块对接收的所述传感器单元的数据进行处理，利用所述图像处理模块对所述摄像头采集的数据进行处理，利用所述命令处理模块对接收的命令进行处理，并将所述数据处理模块、图像处理模块以及命令处理模块处理后的数据存入所述数据库和数据缓存模块中，利用所述数据缓存模块保存一定时间的信息，以提高系统运行速度；

所述跌倒检测单元利用三轴加速度传感器检测人体的加速度变化以判断人体是否跌倒；

所述危险人物数据库用于存储危险人物信息，并将存储的信息发送至所述大数据平台进行备份存储，所述大数据平台用于存储该系统的数据；

所述监测单元包括声光报警模块、用户客户端以及监测中心，所述传感器单元监测的数据超过设定的阈值时所述声光报警模块启动进行报警，所述用户客户端用于对室内情况进行远程监控，所述监测中心用于对室内环境情况进行辅助监测并在出现异常情况时进行紧急救援；

所述调节单元用于根据所述传感器单元采集的数据进行室内环境的实时调整，所述调节单元包括空调温度调节模块、加湿器湿度调节模块、灯光强度调节模块、电动窗帘调节模块以及换气扇调节模块，所述空调温度调节模块用于根据所述温度传感器采集的信息调节室内的温度至适宜室温，所述加湿器湿度调节模块用于根据所述湿度传感器采集的信息调节室内湿度，所述灯光强度调节模块用于根据所述光敏传感器采集的信息调节室内亮度，所述电动窗帘调节模块以及换气扇调节模块用于根据所述气体感应传感器采集的信息调节室内空气以保持室内空气新鲜度。

优选地，还包括备份服务器和备份存储器，所述大数据平台以及备份存储器分别与所述备份服务器相连，所述大数据平台将存储的信息传送至所述备份服务器进行数据备份以防止数据丢失，所述备份服务器利用所述备份存储器进行数据存储，所述备份存储器为移动硬盘、计算机或其他存储设备。

优选地，所述气体浓度传感器包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器以及甲醛传感器，所述一氧化碳传感器用于监测室内一氧化碳浓度信息，所述二氧化碳传感器用于监测室内二氧化碳浓度信息，所述甲醛传感器用于监测室内甲醛浓度信息。

优选地，所述图像处理模块包括图像预处理模块、特征提取模块以及图像识别模块，所述图像预处理模块用于对接收图像进行锐化增强处理，并对目标进行分割以提取出目标区域，所述特征提取模块用于在所述目标区域中提取人物的动静态特征，所述图像识别模块用于根据提取的人物的动静态特征对人物特征进行判断和监测。

优选地，所述用户客户端包括智能手机、平板电脑以及pc客户端。

本发明的有益效果是：本发明提供的建筑室内环境智能监控系统，通过所述摄像头采集图像信息，并利用所述图像处理模块进行图像的进一步处理并将处理结果发送至所述中心管理服务器，所述中心管理服务器调用所述危险人物数据库和大数据平台的数据进行对比分析，若初步判定为危险人物，则所述中心管理服务器发送报警指令至所述用户客户端，经所述用户客户端确认为危险人物时，所述中心管理服务器发送指令至所述监控中心以寻求帮助进而对危险人物进行排查工作，并将新判定的危险人物相关信息存储至所述危险人物数据库和大数据平台进行存储，因此该系统很大程度上避免了危险人物对弱势群体的危害同时将危险人物信息存储至所述大数据平台为其他用户提供依据；同时，利用所述跌倒检测单元对老人是否跌倒进行实时监测并通知所述监测单元做出及时救援行动提高了对老人的安全监测，与使用摄像装置的监测方式相比保护了老人的隐私；利用所述传感器单元监测的数据对室内的温湿度以及气体浓度等信息进行监测并利用所述调节单元进行室内环境的调整，以为用户提供适宜的生存环境，该系统智能化程度高，方便实用。

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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明实施例提供的建筑室内环境智能监控系统的整体系统框图；

图2为本发明实施例提供的传感器单元系统框图；

图3为本发明实施例提供的图像处理模块系统框图；

图4为本发明实施例提供的监测单元系统框图；

图5为本发明实施例提供的调节单元系统框图；

图6为本发明实施例提供的气体浓度传感器系统框图。

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。

如图1至图6所示，建筑室内环境智能监控系统，包括中心管理服务器、数据采集单元、数据管理单元、跌倒检测单元、危险人物数据库、大数据平台、监测单元以及调节单元，所述数据管理单元、跌倒检测单元、危险人物数据库、大数据平台、监测单元以及调节单元分别与所述中心管理服务器相连，所述数据采集单元将采集的数据发送至所述数据管理单元；

所述数据采集单元包括摄像头和传感器单元，所述摄像头用于采集视频信息，所述传感器单元包括烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、气体浓度传感器以及人体感应传感器，所述烟雾传感器用于监测室内烟雾浓度，所述温度传感器用于监测室内温度信息，所述湿度传感器用于监测室内湿度信息，所述光敏传感器用于监测室内光信号或光辐射，所述气体浓度传感器用于监测室内气体浓度，所述人体感应传感器用于监测室内人体的活动信息；

所述数据管理单元包括数据处理模块、图像处理模块、命令处理模块、数据缓存模块以及数据库，利用所述数据处理模块对接收的所述传感器单元的数据进行处理，利用所述图像处理模块对所述摄像头采集的数据进行处理，利用所述命令处理模块对接收的命令进行处理，并将所述数据处理模块、图像处理模块以及命令处理模块处理后的数据存入所述数据库和数据缓存模块中，利用所述数据缓存模块保存一定时间的信息，以提高系统运行速度；

所述跌倒检测单元利用三轴加速度传感器检测人体的加速度变化以判断人体是否跌倒，所述跌倒检测单元采用基于阈值判断的跌倒检测方法；

所述危险人物数据库用于存储危险人物信息，并将存储的信息发送至所述大数据平台进行备份存储，所述大数据平台用于存储该系统的数据；

所述监测单元包括声光报警模块、用户客户端以及监测中心，所述传感器单元监测的数据超过设定的阈值时所述声光报警模块启动进行报警，所述用户客户端用于对室内情况进行远程监控，所述监测中心用于对室内环境情况进行辅助监测并在出现异常情况时进行紧急救援；

所述调节单元用于根据所述传感器单元采集的数据进行室内环境的实时调整，所述调节单元包括空调温度调节模块、加湿器湿度调节模块、灯光强度调节模块、电动窗帘调节模块以及换气扇调节模块，所述空调温度调节模块用于根据所述温度传感器采集的信息调节室内的温度至适宜室温，所述加湿器湿度调节模块用于根据所述湿度传感器采集的信息调节室内湿度，所述灯光强度调节模块用于根据所述光敏传感器采集的信息调节室内亮度，所述电动窗帘调节模块以及换气扇调节模块用于根据所述气体感应传感器采集的信息调节室内空气以保持室内空气新鲜度。

优选地，还包括备份服务器和备份存储器，所述大数据平台以及备份存储器分别与所述备份服务器相连，所述大数据平台将存储的信息传送至所述备份服务器进行数据备份以防止数据丢失，所述备份服务器利用所述备份存储器进行数据存储，所述备份存储器为移动硬盘、计算机或其他存储设备。

优选地，所述气体浓度传感器包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器以及甲醛传感器，所述一氧化碳传感器用于监测室内一氧化碳浓度信息，所述二氧化碳传感器用于监测室内二氧化碳浓度信息，所述甲醛传感器用于监测室内甲醛浓度信息。

优选地，所述图像处理模块包括图像预处理模块、特征提取模块以及图像识别模块，所述图像预处理模块用于对接收图像进行锐化增强处理，并对目标进行分割以提取出目标区域，所述特征提取模块用于在所述目标区域中提取人物的动静态特征，所述图像识别模块用于根据提取的人物的动静态特征对人物特征进行判断和监测。

优选地，所述用户客户端包括智能手机、平板电脑以及pc客户端。

使用时，将所述摄像头安装在进门处，将所述摄像头采集的信息(如人物的动作、眼神、表情等)发送至所述图像处理模块进行处理，所述图像处理模块将处理的数据发送至所述中心管理服务器，所述中心管理服务器首先调用所述危险人物数据库中的数据进行对比分析以判断该人的危险系数，将判断的危险系数与设定的阈值进行比较，若危险系数不大于设定的阈值，则判断结果不属于危险人物，则所述中心管理服务器调用所述大数据平台的数据进行进一步对比分析，当利用所述危险人物数据库直接判定被采集信息的人物为危险人物，或者利用所述危险人物数据库和大数据平台的数据的综合初步判定被采集信息的人物为危险人物时，所述中心管理服务器发出报警指令至所述用户客户端以提醒用户做出防范措施，所述用户客户端查看所述摄像头拍摄的人物信息，经用户确认为不认识且存在安全风险的人物时，发送指令至所述中心管理服务器，此时所述中心管理服务器启动所述声光报警模块进行报警以警示危险人物，同时发送指令至所述监测中心以进行危险人物的排查工作，同时将新判定的危险人物相关信息存储至所述危险人物数据库和大数据平台；所述传感器单元采集的数据发送至所述数据处理模块，当采集的数据超出设定的阈值时，如烟雾传感器被启动时，所述中心管理服务器发出指令至所述用户客户端进行提醒，并通知所述监测中心实施救援措施，当所述温度传感器、湿度传感器、光敏传感器以及气体浓度传感器采集的数据超标时，所述中心管理服务器启动所述调节单元进行相应的室内环境调整，所述跌倒检测单元根据安装在人体衣物上的三轴加速度传感器采集的信号采用基于阈值判断的跌倒检测方法进行人体跌倒的判断，当判断人体跌倒时间超过设定阈值时，所述中心管理服务器发送指令至所述用户客户端，以提醒用户对家中老人进行及时救援。

本发明提供的建筑室内环境智能监控系统，通过所述摄像头采集图像信息，并利用所述图像处理模块进行图像的进一步处理并将处理结果发送至所述中心管理服务器，所述中心管理服务器调用所述危险人物数据库和大数据平台的数据进行对比分析，若初步判定为危险人物，则所述中心管理服务器发送报警指令至所述用户客户端，经所述用户客户端确认为危险人物时，所述中心管理服务器发送指令至所述监控中心以寻求帮助进而对危险人物进行排查工作，并将新判定的危险人物相关信息存储至所述危险人物数据库和大数据平台进行存储，因此该系统很大程度上避免了危险人物对弱势群体的危害同时将危险人物信息存储至所述大数据平台为其他用户提供依据；同时，利用所述跌倒检测单元对老人是否跌倒进行实时监测并通知所述监测单元做出及时救援行动提高了对老人的安全监测，与使用摄像装置的监测方式相比保护了老人的隐私；利用所述传感器单元监测的数据对室内的温湿度以及气体浓度等信息进行监测并利用所述调节单元进行室内环境的调整，以为用户提供适宜的生存环境，该系统智能化程度高，方便实用。

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。