一种基于物联网灭火控制方法及装置与流程

本发明涉及灭火控制，具体而言，涉及一种基于物联网灭火控制方法及装置。

背景技术：

1、油烟机逐渐成为家庭厨房必备的使用设备，油烟机主要是在烹饪的过程中对产生的油烟进行排除，避免厨房产生较大的油烟影响在厨房进行烹饪，也避免对家具环境造成不良的影响。随着社会生活水平的提高，对于油烟机的功能也逐渐扩展，从安全性上进行考虑，越来越多的油烟机开始实现火灾的实时监控，以避免发生意外的火灾险情。

2、当前，油烟机针对火灾的灭火控制主要分为报警、自动灭火处理两类，对于火源的识别也随着技术的发展而提升。物联网是当下时兴的便民技术，能够远程或者利用物联设备的大数据进行更加合理的控制处理。因而如何结合物联网技术进一步的提升油烟机灭火控制的效果和灭火监测的准确性成为当下考虑的重要方面。

3、因此，设计一种基于物联网油烟机灭火控制装置及方法，通过利用物联网技术建立更加合理的火源监测和灭火处理方式，大大提升油烟机灭火控制的准确性和灭火处理的效果，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于物联网油烟机灭火控制方法，通过物联网获取到同类型的油烟机的灭火处理数据，进而确定出大数据下存在火源的区域位置，为灭火控制的火源监控提供了合理且准确的火源监测区域。同时在充分结合灭火监测器的监测范围的情况下对目标灭火区域位置进行合理的监测范围划分，以更加合理且节约成本的实现对目标灭火区域位置进行全区域覆盖的灭火监测，在充分获取到可能的火源数据的进出上进行准确的位置信息分析，以为灭火器进行准确的针对火源位置的灭火处理提供了重要的参考信息，大大提高了油烟机灭火时定位灭火位置的准确性以及灭火处理的效果。

2、本发明的目的还在于提供一种基于物联网油烟机灭火控制装置，通过物联数据采集单元获取到准确的能够划定合理目标灭火区域位置的基础大数据，并通过设置合理的火源监测器实现对火源的实时监测，在灭火分析处理单元进行合理的灭火监测分析的基础上提供灭火处理所需要的火源位置信息以及灭火器进行灭火控制的灭火方向信息。整个装置以最节约成本的方式建立起对目标灭火区域位置的全域火源监测和灭火控制处理体系，大大提高了灭火控制的准确性以及油烟机灭火控制的效果。

3、第一方面，本发明提供一种基于物联网油烟机灭火控制方法，包括获取同类型油烟机的灭火处理数据，确定目标灭火区域位置；根据目标灭火区域位置进行灭火监测方位的范围划分，形成灭火监测方位划分数据；获取实时火源监测信息，并根据实时火源监测信息进行火源位置分析，确定火源位置信息；获取灭火对象位置信息，结合火源位置信息，进行灭火处理方位分析，形成灭火处理方位信息；根据灭火处理方位信息对火源进行灭火控制。

4、在本发明中，该方法通过物联网获取到同类型的油烟机的灭火处理数据，进而确定出大数据下存在火源的区域位置，为灭火控制的火源监控提供了合理且准确的火源监测区域。同时在充分结合灭火监测器的监测范围的情况下对目标灭火区域位置进行合理的监测范围划分，以更加合理且节约成本的实现对目标灭火区域位置进行全区域覆盖的灭火监测，在充分获取到可能的火源数据的进出上进行准确的位置信息分析，以为灭火器进行准确的针对火源位置的灭火处理提供了重要的参考信息，大大提高了油烟机灭火时定位灭火位置的准确性以及灭火处理的效果。

5、作为一种可能的实现方式，获取同类型油烟机的灭火处理数据，确定目标灭火区域位置，包括：从同类型油烟机的灭火处理数据中获取所有历史火源位置，并确定出距离最大的两个历史火源位置，标定为第一位置点和第二位置点；建立第一位置点和第二位置点之间的线段，并以线段的中点为中心点，以线段的长度为区域直径d形成圆形区域，并将圆形区域确定为目标灭火区域位置。

6、在本发明中，基于物联网大数据所获取的灭火处理数据来进行目标灭火区域位置的确定主要是建立一个火源概率高发的监控区域，以在进行灭火控制的时候能够基本上实现对火源的有效灭火处理。这里，通过基于大数据将油烟机区域内发生过火源异常的位置进行同个空间下的标定，然后基于这些标定的位置信息划分出合理的区域范围。为了保证能够将几乎所有的火源发生位置都包含进所划定的区域，采用寻找最大半径的形式来将目标灭火区域位置约束成一个圆形区域，以距离最远的两个点形成的线段为直径来划定区域范围可以有效的保证所有火源发生位置被囊括到区域内。当然，圆形的区域形状也为后续进行基于监测点的监测方位划分提供了更加方便的数据处理基础。

7、作为一种可能的实现方式，根据目标灭火区域位置进行灭火监测方位的范围划分，形成灭火监测方位划分数据，包括：获取目标灭火区域位置，以目标灭火区域位置的中心点为参考点建立平面坐标系；在平面坐标系下，以坐标原点为基准点，以抽吸方位为正方向，确定出在目标灭火区域位置内的第一象限区域和第四象限区域；根据第一象限区域和第四象限区域，进行基于边界交点的灭火监测方位划分，形成灭火监测方位划分数据。

8、在本发明中，可以理解的是，对于火源发生区域的位置，在油烟机下基本上是位于靠近油烟机抽吸方向的区域，因为这个区域是烹饪用火或者起火最为频繁的区域，远离油烟机抽吸方向的区域基本上会因为人为活动以及火源发生因素较少而不必重点进行监测，所以在进行监测方位的划分时，重点在于靠近油烟机的方向上，这里以所建立的平面坐标系作为监测方位划分的参考，确定出靠近油烟机抽吸方向的两个象限区域为监测方位区域。

9、作为一种可能的实现方式，根据第一象限区域和第四象限区域，进行基于边界交点的灭火监测方位划分，形成灭火监测方位划分数据，包括：确定允许监测距离s以及监测方位角α；根据允许监测距离s、监测方位角α以及区域直径d，确定监测点数量n；以允许监测距离s为半径在平面坐标系上形成监测点分布轨迹；将监测点分布轨迹与平面坐标系的正方向轴线的交点确定为起始分布点，并以起始分布点为起点分别向分布轨迹的两个方向均匀进行n-1个监测点的分布，使得第一象限区域和第四象限区域的边界均处于监测点的监测范围下；对每个监测点，按照监测方位角α确定监测点在目标灭火区域位置的边界上的监测边界点；在第一象限区域和第四象限区域内确定监测边界点与目标灭火区域位置的中线点的连线所划分出的所有方位划分区域，形成灭火区域方位划分数据。

10、在本发明中，对于监测方位区域的划分，主要考虑两个方面的因素，一个是监测点位置相对象限区域的距离，另一个是监测点上所配备的监测设备的监测范围的大小。监测点相对象限区域的距离能够影响监测点在象限区域内所能监测的区域范围的大小，同样监测点上监测设备的监测范围也影响了其在象限区域上所监测的区域范围的大小。因而基于这两方面的考虑在进行象限区域被监测点进行监测范围划分的分析时，就需要根据监测点的距离，监测点上监测设备的监测角度大小以及象限区域的范围尺寸来确定出监测方位划分所需要确定的监测点的数量，进而将监测点根据监测范围进行合理的布局，使得所有的监测点布局后能够实现对象限区域的全域监测，进而在确定下每个监测点的位置后才能完成对象限区域的方位划分。象限区域实现监测点监测区域的全域监测覆盖，为后续灭火处理确定火源的位置提供了重要且充分的火源位置监测数据，使充分保证灭火控制准确度和处理效果的前提。

11、作为一种可能的实现方式，根据允许监测距离s、监测方位角α以及区域直径d，确定监测点数量n，包括：根据允许监测距离s、监测方位角α以及区域直径d，并结合下式确定目标灭火区域位置的方位划分角β：其中，a为方位划分角的两条边界线分别与目标灭火区域位置的边界相交所形成的过两个交点的割线将过割线中点的区域直径切断形成的靠近圆心的线段的长度；根据方位划分角β，确定监测点数量n。

12、在本发明中，给定的监测点的距离、监测方位角以及区域直径的情况下，也就建立了象限区域方位划分下每个监测点在象限区域的边界上所划定的弧长大小。通过在平面坐标系下建立合理的几何图像关系，可以知道，监测点监测范围所确定的象限区域边界的弧长能够形成过弧长两点的割线，而监测点到坐标原点即圆形的圆心的连线能够平分该割线，所以割线的一半、监测点到弧长端点的线段以及监测点到割线的线段形成了直角三角形，同样地，割线的一半、圆心到弧长端点的线段以及圆心到割线的线段也形成了直角三角形，而在这两个直角三角形下，能够充分利用监测点的允许监测距离s、监测方位角α以及区域直径d，确定出方位划分角β来。其中a作为未知量可以快速的被确定，在利用a值和三角函数关系确定出方位划分角β来。

13、作为一种可能的实现方式，根据方位划分角β，确定监测点数量n，包括：根据方位划分角β以及目标灭火区域位置的总角度值π，并结合下式确定监测点数量n：表示对的取值进行进一法的取整。

14、在本发明中，当然，方位划分角仅是一个监测点在象限区域的边界上所监测到的弧长对应的角度，而要通过多个监测点将象限区域进行全域的监测，就需要多个监测点合理布局将象限区域的边界完全分割。基于此通过结合象限区域的角度范围就能够确定出监测点的数量。当然，由于监测点上监测器的监测角度的情况可能会出现最后按照整数数量布局监测点监测的弧长大小超过象限区域形成的弧长大小的情况，这样就让位于象限区域边缘的监测点可以对其他象限区域进行一定范围的监测，也扩大了监测的范围，提高灭火控制监测的范围，进一步充分保证灭火处理的效果。

15、作为一种可能的实现方式，获取实时火源监测信息，并根据实时火源监测信息进行火源位置分析，确定火源位置信息，包括：采集所有监测点的实时火源监测信息，设定火源参数判定阈值，并根据实时火源监测信息进行以下分析提取：若监测点对应的实时火源监测信息中火源参数不存在达到火源参数判断阈值的情况，则继续采集实时火源监测信息；若监测点对应的实时火源监测信息中火源参数存在达到火源参数判断阈值的情况，则提取实时火源监测信息并标定为实时异常火源监测信息；集合所有实时异常火源监测信息，形成实时异常火源数据集；根据实时异常火源数据集进行异常位置信息的提取分析，确定火源位置信息。

16、在本发明中，灭火处理控制主要是先监测到火源异常的情况再进行异常位置的确定来获取需要进行灭火处理的位置信息。这里，在实时获取火源数据的同时利用阈值进行火源参数的对比判断，以确定获取到的火源数据是否正常，对于火源参数主要根据监测点的监测器类型确定，诸如监测器为红外监测器，则火源参数就是热能值或者光波长值，若果监测器为图像采集器，则火源参数就是灰度值或者色彩值。对于火源参数判断阈值可以根据实际情况进行确定，也可以就对物联网大数据获取的异常火源进行数据分析获得。在判断出存在异常火源的数据后可以基本确定需要进行灭火处理了，而灭火处理前还需要对火源的位置进行确定，避免灭火没有准确对象位置导致无法达到较好的灭火效果。

17、作为一种可能的实现方式，根据实时异常火源数据集进行异常位置信息的提取分析，确定火源位置信息，包括：从实时异常火源数据集中任意提取两组实时异常火源监测信息，并标定为第一实时异常火源数据组和第二实时异常火源数据组，其中，每组中包含三个实时异常火源监测信息，且两组中的实时异常火源监测信息不完全相同；对第一实时异常火源数据组以及第二实时异常火源数据组分别进行以下火源位置点的分析，确定出对应的分组火源位置点：提取组内任意两个实时异常火源监测信息，并根据每个实时异常火源监测信息，确定出对应的火源参数最高的位置点；根据位置点与对应的监测点确定出两条初始火源位置直线，将两条初始火源位置直线的交点确定为初始火源位置点；根据组内剩余的实时异常火源监测信息确定出对应的火源参数最高的位置点，并根据位置点与对应的监测确定出验证火源位置直线；将验证火源位置直线与两条初始火源位置直线分别形成的交点确定为验证火源位置点；设定位置距离误差阈值，对每个组形成的初始火源位置点和两个验证火源位置点进行以下分析判断：若三个位置点之间的任意两点的距离不存在超过位置距离误差阈值的情形，则将初始火源位置点确定为分组火源位置点；若三个位置点之间的任意两点的距离存在超过位置距离误差阈值的情形，则获取三个位置点的位置坐标p1＝(x1,y1)、p2＝(x2,y2)以及p3＝(x3,y3)，并根据p1、p2以及p3的位置坐标确定分组火源位置点的位置坐标p0＝(x0,y0)，其中，p1为初始火源位置点的位置坐标，x1和y1分别为初始火源位置点的两个位置坐标值，p2和p3为两个验证火源位置点的位置坐标x2与y2以及x3与y3分别为两个验证火源位置点的位置坐标值，分别获取第一实时异常火源数据组和第二实时异常火源数据组的分组火源位置点，并根据两个分组火源位置点的位置坐标确定出平均位置坐标点，标定为火源位置信息。

18、在本发明中，对火源位置的确定采用边分析变验证的方式来进行。通常只要获取到两个监测点的火源异常信息后就可以建立两条针对监测点到火源中心点的直线，进而利用直线的交点确定出火源的位置。但由于监测以及数据处理存在一定的误差，因而需要进行验证。这里验证的由两个环节组成，以提高对火源位置确定的准确性。第一环节是提取到两个组的火源异常数据，分别对两个组的火源异常数据进行分析，确定出的火源位置在进行综合取得，这时在组层面上的位置验证和调整，第二环节是对于组内，提取三个火源异常数据进行分析，选取任意的其中两个火源异常数据取得初始的火源位置信息，在通过组内剩下的第三个火源异常数据进行在允许误差范围内的对比验证和调整形成准确的火源位置信息。两个环节的验证调整大大提高了对于火源位置的准确性，为后续灭火处理的效果提升打下了基础。

19、作为一种可能的实现方式，获取灭火对象位置信息，结合火源位置信息，进行灭火处理方位分析，形成灭火处理方位信息，包括：以平面坐标系为基础建立空间坐标系，并确定灭火对象在空间坐标系中的灭火位置点信息；将火源位置信息在空间坐标系下进行位置坐标的扩展，形成火源空间位置信息；根据灭火位置点信息和火源空间位置信息，确定灭火对象到火源位置的方向向量信息，形成灭火处理方位信息。

20、在本发明中，在确定火源位置后，由于灭火处理是利用预设的灭火器或者灭火罐等进行针对火源的灭火，因而需要确定灭火控制时诸如灭火器、灭火罐这些灭火对象针对火源位置的灭火方向，才能准确的控制进行彻底的灭火处理。这里通过取得灭火对象到火源位置的方向向量来设定出灭火控制的处理方向。

21、第二方面，本发明提供一种基于物联网油烟机灭火控制装置，应用于第一方面所说的一种基于物联网油烟机灭火控制方法，包括多个火源监测器，用于进行监测范围内的火源监测，获取实时火源监测信息；物联数据采集单元，用于获取同类型油烟机的灭火处理数据；灭火器，作为灭火对象用于进行灭火处理；灭火分析处理单元，用于获取物联数据采集单元获取的同类型油烟机的灭火处理数据，确定出目标灭火区域位置，并根据目标灭火区域位置进行灭火监测方位的范围划分，形成灭火监测方位划分数据，用于获取火源监测器采集的实时火源监测信息，进行火源位置分析确定火源位置信息，用于获取灭火器的位置信息，根据火源位置信息形成灭火处理方位信息，并根据灭火处理方位信息形成灭火控制指令。

22、在本发明中，该装置通过物联数据采集单元获取到准确的能够划定合理目标灭火区域位置的基础大数据，并通过设置合理的火源监测器实现对火源的实时监测，在灭火分析处理单元进行合理的灭火监测分析的基础上提供灭火处理所需要的火源位置信息以及灭火器进行灭火控制的灭火方向信息。整个装置以最节约成本的方式建立起对目标灭火区域位置的全域火源监测和灭火控制处理体系，大大提高了灭火控制的准确性以及油烟机灭火控制的效果。

23、本发明提供的一种基于物联网油烟机灭火控制装置及方法的有益效果有：

24、该方法通过物联网获取到同类型的油烟机的灭火处理数据，进而确定出大数据下存在火源的区域位置，为灭火控制的火源监控提供了合理且准确的火源监测区域。同时在充分结合灭火监测器的监测范围的情况下对目标灭火区域位置进行合理的监测范围划分，以更加合理且节约成本的实现对目标灭火区域位置进行全区域覆盖的灭火监测，在充分获取到可能的火源数据的进出上进行准确的位置信息分析，以为灭火器进行准确的针对火源位置的灭火处理提供了重要的参考信息，大大提高了油烟机灭火时定位灭火位置的准确性以及灭火处理的效果。

25、该装置通过物联数据采集单元获取到准确的能够划定合理目标灭火区域位置的基础大数据，并通过设置合理的火源监测器实现对火源的实时监测，在灭火分析处理单元进行合理的灭火监测分析的基础上提供灭火处理所需要的火源位置信息以及灭火器进行灭火控制的灭火方向信息。整个装置以最节约成本的方式建立起对目标灭火区域位置的全域火源监测和灭火控制处理体系，大大提高了灭火控制的准确性以及油烟机灭火控制的效果。