一種家庭安全綜合管理系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種家庭安全綜合管理系統(tǒng)及方法，涉及安全領域。其特征在于，所述系統(tǒng)包括：圖像監(jiān)控系統(tǒng)、火災監(jiān)控系統(tǒng)、宜居監(jiān)測系統(tǒng)、中央處理器、物管端、云端和移動端；所述圖像監(jiān)控系統(tǒng)信號連接于中央處理器；所述火災監(jiān)控系統(tǒng)信號連接于中央處理器；所述宜居監(jiān)測系統(tǒng)信號連接于中央處理器；所述移動端信號連接于中央處理器；所述云端信號連接于中央處理器；所述物管端信號連接于中央處理器。本發(fā)明提供了一種家庭安全綜合管理系統(tǒng)及方法，該發(fā)明具有準確度高、智能化高、具備大數(shù)據(jù)分析、功能多等優(yōu)點。
【專利說明】
一種家庭安全綜合管理系統(tǒng)及方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及安全領域，特別涉及一種家庭安全綜合管理系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002] 家庭是社會的細胞，家庭的幸福也就預示著社會的和諧。一個良好的居住環(huán)境不 但可以給我們一個健康的體魄，更能讓我們以一個良好的心情參加到工作、學習當中。然 而，生活在這個喧囂的城市，整天忙于工作和學習的我們也會常常忽視我們休整的地方一 家庭，導致室內各項生活指數(shù)都嚴重的超過了正常值;我們也會時?？吹竭@樣的報道：出門 時忘記關掉正在使用的煤氣，結果就引發(fā)了一場損失慘重的火災;還有，由于家里沒有防盜 裝置，致使猖狂的小偷經(jīng)常對我們的人身、財產(chǎn)安全構成嚴重的威脅。
[0003] 現(xiàn)有的家庭安全管理還存在以下的缺陷；
[0004] 1、功能單一:現(xiàn)有的家庭安全管理大都只有單一的功能，或者針對火災進行預警、 或者僅僅進行防盜；很少有能夠一體化管理的家庭安全管理系統(tǒng)。這種功能的單一性不僅 造成人員需要同時操控或者布設多個管理系統(tǒng)，系統(tǒng)更加復雜，更會使得布置起來難度更 高，成本更高。
[0005] 2、缺乏大數(shù)據(jù)分析：由于安全問題往往不是短期內能夠大規(guī)模爆發(fā)的，對于安全 的管理常常是一個長期的過程。因此科學的安全管理，不僅需要在安全問題發(fā)生的時候進 行及時的預警。同時，也需要采用大數(shù)據(jù)分析的技術，對安全問題進行預防。
[0006] 3、智能化不足:現(xiàn)有的安全管理系統(tǒng)，如火災管理系統(tǒng)都是比較簡單的針對大樓 中出現(xiàn)了火災進行預警。這種預警雖然能起到一定的功效，但多數(shù)時候也會讓某些潛在的 火災因素不能及時的察覺，釀成嚴重的后果。所以，大多數(shù)時候，需要我們有更高精度的預 警方式和更加智能化的處理過程，方能從源頭防止火災的發(fā)生。
[0007] 4、可靠性較差:現(xiàn)有的家庭安全管理，缺乏人為的判斷，而機器的判斷能力通常是 有限的，如果不能再通過人為進行篩選一次的話，很有可能造成誤判。從而導致整個系統(tǒng)的 準確性很低，可信度也降低。

【發(fā)明內容】

[0008] 鑒于此，本發(fā)明提供了一種家庭安全綜合管理系統(tǒng)及方法，該發(fā)明具有準確度高、 智能化高、具備大數(shù)據(jù)分析、功能多等優(yōu)點。
[0009] 本發(fā)明采用的技術方案如下：
[0010] -種家庭安全綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：圖像監(jiān)控系統(tǒng)、火災監(jiān) 控系統(tǒng)、宜居監(jiān)測系統(tǒng)、中央處理器、物管端、云端和移動端;所述圖像監(jiān)控系統(tǒng)信號連接于 中央處理器;所述火災監(jiān)控系統(tǒng)信號連接于中央處理器;所述宜居監(jiān)測系統(tǒng)信號連接于中 央處理器;所述移動端信號連接于中央處理器;所述云端信號連接于中央處理器;所述物管 端信號連接于中央處理器；
[0011]所述圖像監(jiān)控系統(tǒng)包括：圖像采集設備和圖像處理器;所述火災監(jiān)控系統(tǒng)包括:煙 霧探測器、煤氣探測器和火災檢測裝置;所述宜居監(jiān)測系統(tǒng)包括:溫度檢測器、濕度檢測器、 二氧化碳檢測器、光強檢測器和宜居檢測裝置;所述中央處理器包括:存儲器、分析判斷裝 置和數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述物管端包括:報警裝置、本地數(shù)據(jù)庫和控制終端;所述移動端包括： 移動數(shù)據(jù)傳輸裝置、存儲裝置和操作終端;所述云端包括:大數(shù)據(jù)分析裝置、云端數(shù)據(jù)庫和 云端數(shù)據(jù)傳輸裝置。
[0012] 所述圖像采集設備信號連接于圖像處理器;所述圖像處理器信號連接于數(shù)據(jù)傳輸 裝置;所述火災檢測裝置分別信號連接于煙霧探測器、煤氣探測器和數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述宜 居檢測裝置分別信號連接于溫度檢測器、濕度檢測器、二氧化碳檢測器、光強檢測器和數(shù)據(jù) 傳輸裝置;所述報警裝置信號連接于數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述本地數(shù)據(jù)庫分別信號連接于控制 終端和數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述云端數(shù)據(jù)傳輸裝置分別信號連接于云端數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)傳輸裝 置;所述大數(shù)據(jù)分析裝置信號連接于云端數(shù)據(jù)庫;所述移動數(shù)據(jù)傳輸裝置分別信號連接于 數(shù)據(jù)傳輸裝置和存儲裝置;所述存儲裝置信號連接于操作終端;所述數(shù)據(jù)傳輸裝置信號連 接于存儲器;所述存儲器信號連接于控制終端;所述分析判斷裝置信號連接于數(shù)據(jù)傳輸裝 置。
[0013] 所述圖像采集設備用于實時采集屋內人員的面部圖像，將采集到的面部推向發(fā)送 至圖像處理器;所述圖像處理器用于對采集到的面部圖像和本地存儲的面部圖像進行對 比，將和本地存儲的面部圖像對比不一致的面部圖像發(fā)送至中央處理器;所述煙霧探測器， 用于探測屋內的煙霧數(shù)據(jù)指標，將探測到的指標發(fā)送至火災檢測裝置;所述煤氣探測器，用 于探測屋內的煤氣數(shù)據(jù)指標，將探測到的指標發(fā)送至火災檢測裝置;所述火災檢測裝置，用 于根據(jù)接收到的指標數(shù)據(jù)，判斷屋內是否有火災發(fā)生，如果有，則發(fā)送預警信號至中央處理 器。
[0014] 所述溫度檢測器，用于實時監(jiān)測屋內的溫度數(shù)據(jù)，將監(jiān)測到的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至宜 居檢測裝置;所述濕度檢測器，用于實時監(jiān)測屋內的濕度數(shù)據(jù)，將監(jiān)測到的濕度數(shù)據(jù)發(fā)送至 宜居檢測裝置;所述二氧化碳監(jiān)測器，用于實時監(jiān)測屋內的二氧化碳數(shù)據(jù)，將檢測到的二氧 化碳數(shù)據(jù)發(fā)送至宜居檢測裝置;所述光強檢測器，用于實時監(jiān)測屋內的光照強度數(shù)據(jù)，將監(jiān) 測到的數(shù)據(jù)發(fā)送至宜居檢測裝置;所述宜居監(jiān)測裝置，用于根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息，判斷屋 內的宜居水平，將判斷結果發(fā)送至中央處理器。
[0015] 所述中央處理器，用于將接收到的數(shù)據(jù)信息臨時存儲在本地，通過數(shù)據(jù)傳輸裝置 發(fā)送至云端，以及將宜居檢測裝置發(fā)送過來的判斷結果直接發(fā)送至移動端，將火災檢測裝 置發(fā)送過來的預警信號同時發(fā)送至移動端和物管端，同時，根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息，分析應 該發(fā)送何種等級的報警信息至云端和移動端;所述移動端，用于接收來自中央處理器的數(shù) 據(jù)信息，進行查看;所述云端，用于根據(jù)中央處理器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信息，進行單個家庭、小 區(qū)和區(qū)域的家庭安全進行大數(shù)據(jù)分析，得出分析結論;所述物管端，用于根據(jù)中央處理器發(fā) 送過來的數(shù)據(jù)信息判斷當前住戶屋內是否出現(xiàn)緊急情況。
[0016] 一種基于權利要求1至5之一所述的家庭安全綜合管理系統(tǒng)的方法，其特征在于， 所述方法包括以下步驟；
[0017] 步驟1:系統(tǒng)初始化，啟動;將家庭成員中的面部圖像信息錄入到圖像監(jiān)控系統(tǒng)中；
[0018] 步驟2:圖像監(jiān)控系統(tǒng)開始實時監(jiān)測屋內的圖像信息，根據(jù)監(jiān)測結果發(fā)送至中央處 理器；
[0019] 步驟3:火災監(jiān)控系統(tǒng)開始實時監(jiān)測屋內的煙霧數(shù)據(jù)和煤氣數(shù)據(jù)，將監(jiān)測結果發(fā)送 至中央處理器；
[0020] 步驟4:宜居監(jiān)測系統(tǒng)開始監(jiān)測屋內的溫度、濕度、二氧化碳和光強數(shù)據(jù)信息，將監(jiān) 測結果發(fā)送至中央處理器；
[0021] 步驟5:中央處理器對接收到的數(shù)據(jù)信息進行臨時存儲，將臨時存儲的數(shù)據(jù)信息發(fā) 送至云端、移動端和物管端，根據(jù)臨時存儲的數(shù)據(jù)信息判斷應該發(fā)送何種等級的預警信息 至物管端和移動端；
[0022] 步驟6:云端根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息進行單個家庭、小區(qū)和區(qū)域的家庭安全進行大 數(shù)據(jù)分析，得出分析結論；
[0023] 步驟7:物管端根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息，判斷是否出現(xiàn)了緊急狀況，結合本地數(shù)據(jù) 庫中存儲的家庭信息，可以快速鎖定位置和得知業(yè)主的相關信息；
[0024] 步驟8:移動端根據(jù)接收到的信息，可以實時查看屋內是否有安全隱患或者被不法 分子闖入，進而報警。
[0025]所述圖像處理器對圖像采集設備采集到的圖像信息的處理方法包括以下步驟：
[0026] 步驟1:采用如下方法對人臉進行檢測定位：
[0027] 先確定人人眼的坐標為(xi，yi)和(X2，y2);
[0028]設人臉的左上定點和右下定點的坐標分別為：（ci，di)和(C2，d2);
[0029] 計算雙眼間距:Widthl=X2~xi;
[0030] 計算臉寬：·:idth2 =; _ _ >" It (Width2-Widthl) ,,
[0031] 得出C1 = X1----- ;c2 = ci+ffidth2；
[0032] 計算雙眼高度平局值:Heightl = ;
[0033] 則，臉部高度平局值:He ight2=Width2;
[0034] 得出dj = Heightl - Heii?ht2 ;d2 = di+Height2; X
[0035] 其中R和X為經(jīng)驗常數(shù)。
[0036] 步驟2:采用如下方法，對人臉進行特征提?。?br>[0037] 采集N個樣本作為訓練集T，求出樣本平均值M:
[0038；
_中1屬于樣本訓練集T= (T1J2,……，TN);
[0039] 龍m散亦鉭陳，
[0040]
進而求出散布矩陣的特征值和對應的特征向量， 根據(jù)取出的特征值和特征向量，求出在該訓練集中每個元素投影到該空自己的點；
[0041 ] 步驟4:使用KNN分類器對這些點進行分類。
[0042]采用以上技術方案，本發(fā)明產(chǎn)生了以下有益效果：
[0043] 1、功能集成度高:本發(fā)明的家庭安全管理系統(tǒng)除了防盜、防火功能以外，還包含了 對家庭宜居環(huán)境進行監(jiān)測。功能集成度高，使得整個系統(tǒng)的復雜度降低，降低了布設該系統(tǒng) 的時候的復雜度。進一步降低了整個系統(tǒng)的成本。
[0044] 2、具備大數(shù)據(jù)分析:本發(fā)明將采集到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到云端，云端對這些數(shù)據(jù)進 行大數(shù)據(jù)分析。通過大數(shù)據(jù)分析，不僅可以分析出單個家庭的安全系數(shù)，還能針對某個小 區(qū)、某個區(qū)域安全狀況生成報告。這些報告能夠評判出安全狀況，針對這個分析，可以很好 的進行安全預防。
[0045] 3、準確度高:本發(fā)明的預警信息都會發(fā)送到移動端和物管端。移動端的業(yè)主和物 管端的管理人員都會對這些信息進行再次審核。確保預警的正確性。大大提升了整個系統(tǒng) 的準確性。
【附圖說明】
[0046] 圖1是本發(fā)明的一種家庭安全綜合管理系統(tǒng)及方法的系統(tǒng)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0047] 本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0048] 本說明書(包括任何附加權利要求、摘要）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可 被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列 等效或類似特征中的一個例子而已。
[0049] 本發(fā)明實施例1中提供了一種家庭安全綜合管理系統(tǒng)，系統(tǒng)結構如圖1所示：
[0050] -種家庭安全綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：圖像監(jiān)控系統(tǒng)、火災監(jiān) 控系統(tǒng)、宜居監(jiān)測系統(tǒng)、中央處理器、物管端、云端和移動端;所述圖像監(jiān)控系統(tǒng)信號連接于 中央處理器;所述火災監(jiān)控系統(tǒng)信號連接于中央處理器;所述宜居監(jiān)測系統(tǒng)信號連接于中 央處理器;所述移動端信號連接于中央處理器;所述云端信號連接于中央處理器;所述物管 端信號連接于中央處理器；
[0051] 所述圖像監(jiān)控系統(tǒng)包括：圖像采集設備和圖像處理器;所述火災監(jiān)控系統(tǒng)包括:煙 霧探測器、煤氣探測器和火災檢測裝置;所述宜居監(jiān)測系統(tǒng)包括:溫度檢測器、濕度檢測器、 二氧化碳檢測器、光強檢測器和宜居檢測裝置;所述中央處理器包括:存儲器、分析判斷裝 置和數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述物管端包括:報警裝置、本地數(shù)據(jù)庫和控制終端;所述移動端包括： 移動數(shù)據(jù)傳輸裝置、存儲裝置和操作終端;所述云端包括:大數(shù)據(jù)分析裝置、云端數(shù)據(jù)庫和 云端數(shù)據(jù)傳輸裝置。
[0052] 所述圖像采集設備信號連接于圖像處理器;所述圖像處理器信號連接于數(shù)據(jù)傳輸 裝置;所述火災檢測裝置分別信號連接于煙霧探測器、煤氣探測器和數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述宜 居檢測裝置分別信號連接于溫度檢測器、濕度檢測器、二氧化碳檢測器、光強檢測器和數(shù)據(jù) 傳輸裝置;所述報警裝置信號連接于數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述本地數(shù)據(jù)庫分別信號連接于控制 終端和數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述云端數(shù)據(jù)傳輸裝置分別信號連接于云端數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)傳輸裝 置;所述大數(shù)據(jù)分析裝置信號連接于云端數(shù)據(jù)庫;所述移動數(shù)據(jù)傳輸裝置分別信號連接于 數(shù)據(jù)傳輸裝置和存儲裝置;所述存儲裝置信號連接于操作終端;所述數(shù)據(jù)傳輸裝置信號連 接于存儲器;所述存儲器信號連接于控制終端;所述分析判斷裝置信號連接于數(shù)據(jù)傳輸裝 置。
[0053]所述圖像采集設備用于實時采集屋內人員的面部圖像，將采集到的面部推向發(fā)送 至圖像處理器;所述圖像處理器用于對采集到的面部圖像和本地存儲的面部圖像進行對 比，將和本地存儲的面部圖像對比不一致的面部圖像發(fā)送至中央處理器;所述煙霧探測器， 用于探測屋內的煙霧數(shù)據(jù)指標，將探測到的指標發(fā)送至火災檢測裝置;所述煤氣探測器，用 于探測屋內的煤氣數(shù)據(jù)指標，將探測到的指標發(fā)送至火災檢測裝置;所述火災檢測裝置，用 于根據(jù)接收到的指標數(shù)據(jù)，判斷屋內是否有火災發(fā)生，如果有，則發(fā)送預警信號至中央處理 器。
[0054]所述溫度檢測器，用于實時監(jiān)測屋內的溫度數(shù)據(jù)，將監(jiān)測到的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至宜 居檢測裝置;所述濕度檢測器，用于實時監(jiān)測屋內的濕度數(shù)據(jù)，將監(jiān)測到的濕度數(shù)據(jù)發(fā)送至 宜居檢測裝置;所述二氧化碳監(jiān)測器，用于實時監(jiān)測屋內的二氧化碳數(shù)據(jù)，將檢測到的二氧 化碳數(shù)據(jù)發(fā)送至宜居檢測裝置;所述光強檢測器，用于實時監(jiān)測屋內的光照強度數(shù)據(jù)，將監(jiān) 測到的數(shù)據(jù)發(fā)送至宜居檢測裝置;所述宜居監(jiān)測裝置，用于根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息，判斷屋 內的宜居水平，將判斷結果發(fā)送至中央處理器。
[0055]所述中央處理器，用于將接收到的數(shù)據(jù)信息臨時存儲在本地，通過數(shù)據(jù)傳輸裝置 發(fā)送至云端，以及將宜居檢測裝置發(fā)送過來的判斷結果直接發(fā)送至移動端，將火災檢測裝 置發(fā)送過來的預警信號同時發(fā)送至移動端和物管端，同時，根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息，分析應 該發(fā)送何種等級的報警信息至云端和移動端;所述移動端，用于接收來自中央處理器的數(shù) 據(jù)信息，進行查看;所述云端，用于根據(jù)中央處理器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信息，進行單個家庭、小 區(qū)和區(qū)域的家庭安全進行大數(shù)據(jù)分析，得出分析結論;所述物管端，用于根據(jù)中央處理器發(fā) 送過來的數(shù)據(jù)信息判斷當前住戶屋內是否出現(xiàn)緊急情況。
[0056]本發(fā)明實施例2中提供了一種家庭安全綜合管理方法，系統(tǒng)結構如圖1所示：
[0057] 一種基于權利要求1至5之一所述的家庭安全綜合管理系統(tǒng)的方法，其特征在于， 所述方法包括以下步驟；
[0058] 步驟1:系統(tǒng)初始化，啟動;將家庭成員中的面部圖像信息錄入到圖像監(jiān)控系統(tǒng)中；
[0059] 步驟2:圖像監(jiān)控系統(tǒng)開始實時監(jiān)測屋內的圖像信息，根據(jù)監(jiān)測結果發(fā)送至中央處 理器；
[0060] 步驟3:火災監(jiān)控系統(tǒng)開始實時監(jiān)測屋內的煙霧數(shù)據(jù)和煤氣數(shù)據(jù)，將監(jiān)測結果發(fā)送 至中央處理器；
[0061] 步驟4:宜居監(jiān)測系統(tǒng)開始監(jiān)測屋內的溫度、濕度、二氧化碳和光強數(shù)據(jù)信息，將監(jiān) 測結果發(fā)送至中央處理器；
[0062]步驟5:中央處理器對接收到的數(shù)據(jù)信息進行臨時存儲，將臨時存儲的數(shù)據(jù)信息發(fā) 送至云端、移動端和物管端，根據(jù)臨時存儲的數(shù)據(jù)信息判斷應該發(fā)送何種等級的預警信息 至物管端和移動端；
[0063] 步驟6:云端根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息進行單個家庭、小區(qū)和區(qū)域的家庭安全進行大 數(shù)據(jù)分析，得出分析結論；
[0064] 步驟7:物管端根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息，判斷是否出現(xiàn)了緊急狀況，結合本地數(shù)據(jù) 庫中存儲的家庭信息，可以快速鎖定位置和得知業(yè)主的相關信息；
[0065] 步驟8:移動端根據(jù)接收到的信息，可以實時查看屋內是否有安全隱患或者被不法 分子闖入，進而報警。
[0066] 所述圖像處理器對圖像采集設備采集到的圖像信息的處理方法包括以下步驟：
[0067] 步驟1:采用如下方法對人臉進行檢測定位：
[0068]先確定人人眼的坐標為(Xi，yi)和(X2，y2);
[0069] 設人臉的左上定點和右下定點的坐標分別為：（ci，di)和(C2，d2);
[0070] 計算雙眼間距：Widthl =Χ2~χι;
[0074] 則，臉部高度平局值:He ight2=Width2;
[0071] 1
[0072] ^
[0073] i
[0075] 得出屯=Helghtl - HL1^htl;d2 = di+Height2； Λ
[0076] 其中R和X為經(jīng)驗常數(shù)。
[0077] 步驟2:采用如下方法，對人臉進行特征提取：
[0078] 采集N個樣本作為訓練集Τ，求出樣本平均值Μ:
[0079：
其中Ti屬于樣本訓練集T= (T1J2,……，TN);
[0080] 步m撕右祐_.
[0081 ]
,進而求出散布矩陣的特征值和對應的特征向量， 根據(jù)取出的特征值和特征向量，求出在該訓練集中每個元素投影到該空自己的點；
[0082] 步驟4:使用KNN分類器對這些點進行分類。
[0083]本發(fā)明實施例3中提供了一種家庭安全綜合管理系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)結構如圖1所 示：
[0084] 一種家庭安全綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：圖像監(jiān)控系統(tǒng)、火災監(jiān) 控系統(tǒng)、宜居監(jiān)測系統(tǒng)、中央處理器、物管端、云端和移動端;所述圖像監(jiān)控系統(tǒng)信號連接于 中央處理器;所述火災監(jiān)控系統(tǒng)信號連接于中央處理器;所述宜居監(jiān)測系統(tǒng)信號連接于中 央處理器;所述移動端信號連接于中央處理器;所述云端信號連接于中央處理器;所述物管 端信號連接于中央處理器；
[0085]所述圖像監(jiān)控系統(tǒng)包括：圖像采集設備和圖像處理器;所述火災監(jiān)控系統(tǒng)包括:煙 霧探測器、煤氣探測器和火災檢測裝置;所述宜居監(jiān)測系統(tǒng)包括:溫度檢測器、濕度檢測器、 二氧化碳檢測器、光強檢測器和宜居檢測裝置;所述中央處理器包括:存儲器、分析判斷裝 置和數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述物管端包括:報警裝置、本地數(shù)據(jù)庫和控制終端;所述移動端包括： 移動數(shù)據(jù)傳輸裝置、存儲裝置和操作終端;所述云端包括:大數(shù)據(jù)分析裝置、云端數(shù)據(jù)庫和 云端數(shù)據(jù)傳輸裝置。
[0086]所述圖像采集設備信號連接于圖像處理器;所述圖像處理器信號連接于數(shù)據(jù)傳輸 裝置;所述火災檢測裝置分別信號連接于煙霧探測器、煤氣探測器和數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述宜 居檢測裝置分別信號連接于溫度檢測器、濕度檢測器、二氧化碳檢測器、光強檢測器和數(shù)據(jù) 傳輸裝置;所述報警裝置信號連接于數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述本地數(shù)據(jù)庫分別信號連接于控制 終端和數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述云端數(shù)據(jù)傳輸裝置分別信號連接于云端數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)傳輸裝 置;所述大數(shù)據(jù)分析裝置信號連接于云端數(shù)據(jù)庫;所述移動數(shù)據(jù)傳輸裝置分別信號連接于 數(shù)據(jù)傳輸裝置和存儲裝置;所述存儲裝置信號連接于操作終端;所述數(shù)據(jù)傳輸裝置信號連 接于存儲器;所述存儲器信號連接于控制終端;所述分析判斷裝置信號連接于數(shù)據(jù)傳輸裝 置。
[0087] 所述圖像采集設備用于實時采集屋內人員的面部圖像，將采集到的面部推向發(fā)送 至圖像處理器;所述圖像處理器用于對采集到的面部圖像和本地存儲的面部圖像進行對 比，將和本地存儲的面部圖像對比不一致的面部圖像發(fā)送至中央處理器;所述煙霧探測器， 用于探測屋內的煙霧數(shù)據(jù)指標，將探測到的指標發(fā)送至火災檢測裝置;所述煤氣探測器，用 于探測屋內的煤氣數(shù)據(jù)指標，將探測到的指標發(fā)送至火災檢測裝置;所述火災檢測裝置，用 于根據(jù)接收到的指標數(shù)據(jù)，判斷屋內是否有火災發(fā)生，如果有，則發(fā)送預警信號至中央處理 器。
[0088] 所述溫度檢測器，用于實時監(jiān)測屋內的溫度數(shù)據(jù)，將監(jiān)測到的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至宜 居檢測裝置;所述濕度檢測器，用于實時監(jiān)測屋內的濕度數(shù)據(jù)，將監(jiān)測到的濕度數(shù)據(jù)發(fā)送至 宜居檢測裝置;所述二氧化碳監(jiān)測器，用于實時監(jiān)測屋內的二氧化碳數(shù)據(jù)，將檢測到的二氧 化碳數(shù)據(jù)發(fā)送至宜居檢測裝置;所述光強檢測器，用于實時監(jiān)測屋內的光照強度數(shù)據(jù)，將監(jiān) 測到的數(shù)據(jù)發(fā)送至宜居檢測裝置;所述宜居監(jiān)測裝置，用于根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息，判斷屋 內的宜居水平，將判斷結果發(fā)送至中央處理器。
[0089] 所述中央處理器，用于將接收到的數(shù)據(jù)信息臨時存儲在本地，通過數(shù)據(jù)傳輸裝置 發(fā)送至云端，以及將宜居檢測裝置發(fā)送過來的判斷結果直接發(fā)送至移動端，將火災檢測裝 置發(fā)送過來的預警信號同時發(fā)送至移動端和物管端，同時，根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息，分析應 該發(fā)送何種等級的報警信息至云端和移動端;所述移動端，用于接收來自中央處理器的數(shù) 據(jù)信息，進行查看;所述云端，用于根據(jù)中央處理器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信息，進行單個家庭、小 區(qū)和區(qū)域的家庭安全進行大數(shù)據(jù)分析，得出分析結論;所述物管端，用于根據(jù)中央處理器發(fā) 送過來的數(shù)據(jù)信息判斷當前住戶屋內是否出現(xiàn)緊急情況。
[0090] 一種基于權利要求1至5之一所述的家庭安全綜合管理系統(tǒng)的方法，其特征在于， 所述方法包括以下步驟；
[0091] 步驟1:系統(tǒng)初始化，啟動;將家庭成員中的面部圖像信息錄入到圖像監(jiān)控系統(tǒng)中；
[0092] 步驟2:圖像監(jiān)控系統(tǒng)開始實時監(jiān)測屋內的圖像信息，根據(jù)監(jiān)測結果發(fā)送至中央處 理器；
[0093] 步驟3:火災監(jiān)控系統(tǒng)開始實時監(jiān)測屋內的煙霧數(shù)據(jù)和煤氣數(shù)據(jù)，將監(jiān)測結果發(fā)送 至中央處理器；
[0094] 步驟4:宜居監(jiān)測系統(tǒng)開始監(jiān)測屋內的溫度、濕度、二氧化碳和光強數(shù)據(jù)信息，將監(jiān) 測結果發(fā)送至中央處理器；
[0095]步驟5:中央處理器對接收到的數(shù)據(jù)信息進行臨時存儲，將臨時存儲的數(shù)據(jù)信息發(fā) 送至云端、移動端和物管端，根據(jù)臨時存儲的數(shù)據(jù)信息判斷應該發(fā)送何種等級的預警信息 至物管端和移動端；
[0096]步驟6:云端根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息進行單個家庭、小區(qū)和區(qū)域的家庭安全進行大 數(shù)據(jù)分析，得出分析結論；
[0097] 步驟7:物管端根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息，判斷是否出現(xiàn)了緊急狀況，結合本地數(shù)據(jù) 庫中存儲的家庭信息，可以快速鎖定位置和得知業(yè)主的相關信息；
[0098] 步驟8:移動端根據(jù)接收到的信息，可以實時查看屋內是否有安全隱患或者被不法 分子闖入，進而報警。
[0099]所述圖像處理器對圖像采集設備采集到的圖像信息的處理方法包括以下步驟：
[0100]步驟1:采用如下方法對人臉進行檢測定位：
[0101]先確定人人眼的坐標為(Xi，yi)和(X2，y2);
[0102] 設人臉的左上定點和右下定點的坐標分別為：（ci，di)和(C2，d2);
[0103] 計算雙眼間距:Widthl=X2~xi;
[0104] 計算臉寬：Width2 = ;
[0105] 得出C1 = JC1 - (Wldth2~Wldthl) ；c2 = ci+ffidth2；
[0106] 計算雙眼高度平局值:Heightl. =
[0107] 則，臉部高度平局值:Height2=Width2;
[0108] 得出Ii1 =. iieighttl. - Hei^ht·2 ；d2 = di+Height2；
[0109] 其中R和X為經(jīng)驗常數(shù)。
[0110] 步驟2:采用如下方法，對人臉進行特征提?。?br>[0111] 采集N個樣本作為訓練集T，求出樣本平均值M:
[011;
，其中Ti屬于樣本訓練集T= (T1J2,……，TN);
[0113] 求出散布矩陣：
[0114] ?
進而求出散布矩陣的特征值和對應的特征向量， 根據(jù)取出的特征值和特征向量，求出在該訓練集中每個元素投影到該空自己的點；
[0115] 步驟4:使用KNN分類器對這些點進行分類。
[0116] 本發(fā)明的家庭安全管理系統(tǒng)除了防盜、防火功能以外，還包含了對家庭宜居環(huán)境 進行監(jiān)測。功能集成度高，使得整個系統(tǒng)的復雜度降低，降低了布設該系統(tǒng)的時候的復雜 度。進一步降低了整個系統(tǒng)的成本。
[0117]本發(fā)明將采集到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到云端，云端對這些數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析。通過 大數(shù)據(jù)分析，不僅可以分析出單個家庭的安全系數(shù)，還能針對某個小區(qū)、某個區(qū)域安全狀況 生成報告。這些報告能夠評判出安全狀況，針對這個分析，可以很好的進行安全預防。
[0118] 本發(fā)明的預警信息都會發(fā)送到移動端和物管端。移動端的業(yè)主和物管端的管理人 員都會對這些信息進行再次審核。確保預警的正確性。大大提升了整個系統(tǒng)的準確性。
[0119] 本發(fā)明并不局限于前述的【具體實施方式】。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的 新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【主權項】
1. 一種家庭安全綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：圖像監(jiān)控系統(tǒng)、火災監(jiān)控 系統(tǒng)、宜居監(jiān)測系統(tǒng)、中央處理器、物管端、云端和移動端;所述圖像監(jiān)控系統(tǒng)信號連接于中 央處理器;所述火災監(jiān)控系統(tǒng)信號連接于中央處理器;所述宜居監(jiān)測系統(tǒng)信號連接于中央 處理器;所述移動端信號連接于中央處理器;所述云端信號連接于中央處理器;所述物管端 信號連接于中央處理器； 所述圖像監(jiān)控系統(tǒng)包括：圖像采集設備和圖像處理器;所述火災監(jiān)控系統(tǒng)包括:煙霧探 測器、煤氣探測器和火災檢測裝置;所述宜居監(jiān)測系統(tǒng)包括:溫度檢測器、濕度檢測器、二氧 化碳檢測器、光強檢測器和宜居檢測裝置;所述中央處理器包括:存儲器、分析判斷裝置和 數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述物管端包括:報警裝置、本地數(shù)據(jù)庫和控制終端;所述移動端包括:移動 數(shù)據(jù)傳輸裝置、存儲裝置和操作終端;所述云端包括:大數(shù)據(jù)分析裝置、云端數(shù)據(jù)庫和云端 數(shù)據(jù)傳輸裝置。2. 如權利要求1所述的家庭安全綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集設備信號連 接于圖像處理器;所述圖像處理器信號連接于數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述火災檢測裝置分別信號 連接于煙霧探測器、煤氣探測器和數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述宜居檢測裝置分別信號連接于溫度 檢測器、濕度檢測器、二氧化碳檢測器、光強檢測器和數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述報警裝置信號連 接于數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述本地數(shù)據(jù)庫分別信號連接于控制終端和數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述云端 數(shù)據(jù)傳輸裝置分別信號連接于云端數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)傳輸裝置;所述大數(shù)據(jù)分析裝置信號連接 于云端數(shù)據(jù)庫;所述移動數(shù)據(jù)傳輸裝置分別信號連接于數(shù)據(jù)傳輸裝置和存儲裝置;所述存 儲裝置信號連接于操作終端;所述數(shù)據(jù)傳輸裝置信號連接于存儲器;所述存儲器信號連接 于控制終端;所述分析判斷裝置信號連接于數(shù)據(jù)傳輸裝置。3. 如權利要求2所述的家庭安全綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集設備用于實 時采集屋內人員的面部圖像，將采集到的面部推向發(fā)送至圖像處理器;所述圖像處理器用 于對采集到的面部圖像和本地存儲的面部圖像進行對比，將和本地存儲的面部圖像對比不 一致的面部圖像發(fā)送至中央處理器;所述煙霧探測器，用于探測屋內的煙霧數(shù)據(jù)指標，將探 測到的指標發(fā)送至火災檢測裝置;所述煤氣探測器，用于探測屋內的煤氣數(shù)據(jù)指標，將探測 到的指標發(fā)送至火災檢測裝置;所述火災檢測裝置，用于根據(jù)接收到的指標數(shù)據(jù)，判斷屋內 是否有火災發(fā)生，如果有，則發(fā)送預警信號至中央處理器。4. 如權利要求2所述的家庭安全綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度檢測器，用于實 時監(jiān)測屋內的溫度數(shù)據(jù)，將監(jiān)測到的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至宜居檢測裝置;所述濕度檢測器，用于 實時監(jiān)測屋內的濕度數(shù)據(jù)，將監(jiān)測到的濕度數(shù)據(jù)發(fā)送至宜居檢測裝置;所述二氧化碳監(jiān)測 器，用于實時監(jiān)測屋內的二氧化碳數(shù)據(jù)，將檢測到的二氧化碳數(shù)據(jù)發(fā)送至宜居檢測裝置;所 述光強檢測器，用于實時監(jiān)測屋內的光照強度數(shù)據(jù)，將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)發(fā)送至宜居檢測裝置； 所述宜居監(jiān)測裝置，用于根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息，判斷屋內的宜居水平，將判斷結果發(fā)送至 中央處理器。5. 如權利要求2所述的家庭安全綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器，用于將 接收到的數(shù)據(jù)信息臨時存儲在本地，通過數(shù)據(jù)傳輸裝置發(fā)送至云端，W及將宜居檢測裝置 發(fā)送過來的判斷結果直接發(fā)送至移動端，將火災檢測裝置發(fā)送過來的預警信號同時發(fā)送至 移動端和物管端，同時，根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息，分析應該發(fā)送何種等級的報警信息至云端 和移動端;所述移動端，用于接收來自中央處理器的數(shù)據(jù)信息，進行查看;所述云端，用于根 據(jù)中央處理器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信息，進行單個家庭、小區(qū)和區(qū)域的家庭安全進行大數(shù)據(jù)分 析，得出分析結論;所述物管端，用于根據(jù)中央處理器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信息判斷當前住戶屋 內是否出現(xiàn)緊急情況。6. -種基于權利要求1至5之一所述的家庭安全綜合管理系統(tǒng)的方法，其特征在于，所 述方法包括W下步驟； 步驟1:系統(tǒng)初始化，啟動;將家庭成員中的面部圖像信息錄入到圖像監(jiān)控系統(tǒng)中； 步驟2:圖像監(jiān)控系統(tǒng)開始實時監(jiān)測屋內的圖像信息，根據(jù)監(jiān)測結果發(fā)送至中央處理 器； 步驟3:火災監(jiān)控系統(tǒng)開始實時監(jiān)測屋內的煙霧數(shù)據(jù)和煤氣數(shù)據(jù)，將監(jiān)測結果發(fā)送至中 央處理器； 步驟4:宜居監(jiān)測系統(tǒng)開始監(jiān)測屋內的溫度、濕度、二氧化碳和光強數(shù)據(jù)信息，將監(jiān)測結 果發(fā)送至中央處理器； 步驟5:中央處理器對接收到的數(shù)據(jù)信息進行臨時存儲，將臨時存儲的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至 云端、移動端和物管端，根據(jù)臨時存儲的數(shù)據(jù)信息判斷應該發(fā)送何種等級的預警信息至物 管端和移動端； 步驟6:云端根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息進行單個家庭、小區(qū)和區(qū)域的家庭安全進行大數(shù)據(jù) 分析，得出分析結論； 步驟7:物管端根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息，判斷是否出現(xiàn)了緊急狀況，結合本地數(shù)據(jù)庫中 存儲的家庭信息，可W快速鎖定位置和得知業(yè)主的相關信息； 步驟8:移動端根據(jù)接收到的信息，可W實時查看屋內是否有安全隱患或者被不法分子 闖入，進而報警。7. 如權利要求6所述的家庭安全綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理器對圖像采 集設備采集到的圖像信息的處理方法包括W下步驟： 步驟1:采用如下方法對人臉進行檢測定位： 先確定人人眼的坐標為(xi，yi)和(X2，y2); 設人臉的左上定點和右下定點的坐標分別為：（Cl，dl)和(C2，d2 ); 計算雙眼間距:Wi化hl = X2-xi;其中R和X為經(jīng)驗常數(shù)。 步驟2:采用如下方法，對人臉進行特征提取： 采集N個樣本作為訓練集T，求出樣本平均值Μ:姜中Ti屬于樣本訓練集Τ=(Τι，Τ2,……，Tn); 求出散布矩陣：進而求出散布矩陣的特征值和對應的特征向量，根據(jù) 取出的特征值和特征向量，求出在該訓練集中每個元素投影到該空自己的點； 步驟4:使用ΚΓ^Ν分類器對運些點進行分類。
【文檔編號】G08B19/00GK105938648SQ201610425005
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】夏燼楚
【申請人】夏燼楚