[发明专利]一种多路径智能化室内安全检测系统及方法

权利要求书

1.一种多路径智能化室内安全检测系统，其特征在于：包括用于接收和处理数据的主控制器、用于监测室内环境的检测模块、用于显示结果的显示模块、用于存储数据的存储模块和用于报警的报警模块，所述主控制器分别与检测模块、显示模块、存储模块和报警模块相连；

所述主控制器通过WIFI模块与机智云通信，机智云与智能终端设备通信，智能终端设备远程监测室内环境状态；

所述主控制器通过无线通信模块与PC机通信，将接收的数据传输至PC机，PC机端通过BP神经网络对传输上来的数据进行分析预测，并做出判断。

2.根据权利要求1所述的一种多路径智能化室内安全检测系统，其特征在于：所述WIFI模块包括两种通信模式，一种为点对点的AP模式，实现手机直接对主控制器进行通讯，另一种为经由路由器建立局域网的STA模式，先将WIFI模块连接到互联网，然后手机通过互联网对主控制器进行远程通信。

3.根据权利要求1所述的一种多路径智能化室内安全检测系统，其特征在于：所述检测模块包括温湿度检测模块、一氧化碳传感器模块和视频监控模块。

4.利用如权利要求1至3中任意一项所述的系统进行室内安全检测的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤S1检测模块对室内环境进行实时监测获取环境相关数据；

步骤S2主控制器接收步骤S1中的数据并进行处理后，通过显示屏显示结果，若处理后得到的数值超过设定值，则触发报警模块进行报警，同时采取相应的措施进行室内环境调节；

步骤S3主控制器通过WIFI模块将检测模块获得的数据传输至智能终端设备，通过智能终端设备远程监测室内环境；

步骤S4主控制器通过无线通信模块将检测模块获得的数据传输至PC机端；

步骤S5 PC机端通过训练后的BP神经网络对传输上来的数据进行分析预测，并做出判断。

5.根据权利要求4所述的室内安全检测的方法，其特征在于：所述步骤S2中当主控制器接收的温度、湿度以及一氧化碳浓度值任意一项不在预设范围内，则触发报警模块报警；当室内温度超过预设最大值，报警模块报警后，声控开关相应，打开风扇对室内进行降温处理，当室内温度低于预设最小值，则启动加热装置进行加热；当室内湿度超过预设最大值，则启动除湿装置降低湿度，当室内湿度低于预设最小值，则启动加湿装置提高湿度；当室内一氧化碳浓度超过预设值，则开启吹风装置或打开窗户。

6.根据权利要求4所述的室内安全检测的方法，其特征在于：所述步骤S5中训练后的BP神经网络对接收的数据进行处理并预测，当x＜a，则为室内环境为安全，当x＞b，则室内环境为危险，当a≤x≤b，则PC机端发出预警；

其中x为室内环境安全概率，b为预警值的上限值，a为预警值的下限值。

7.根据权利要求4所述的室内安全检测的方法，其特征在于：所述步骤S5中对数据统一进行限幅、归一化处理，处理后的值为[0，1]之间的数，归一化公式如下：

其中，x_max、x_min分别代表数据集中的最大值、最小值，x_i、x_i^*分别代表归一化前后的数值。

8.根据权利要求4所述的室内安全检测的方法，其特征在于：所述步骤S5中采用L-M算法对BP神经网络进行训练，将最大训练次数设置为4000次，输入层第i个神经元至隐层第k个神经元之间的连接权值为u_ik，隐层第k个神经元至输出层第h个神经元之间的连接权值为w_kh，用γ_k表示隐层第k个神经元的阈值，用υ_h表示输出层第h个神经元的阈值；经由该神经网络训练，得出合理的连接权值和阈值。

9.根据权利要求4所述的室内安全检测的方法，其特征在于：所述步骤S5中采用如下公式对BP神经网络的隐层节点数进行选取：

S为隐层节点数，m为输入层神经元节点数，n为输出层神经元节点数。