[实用新型]一种基于脑机接口技术的智能防火家居系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能防火家居系统，特别是一种基于脑机接口技术的智能防火家居系统，属于智能家居射频技术领域。

背景技术

脑机接口(BCI)技术是通过脑电(EEG)信号实现人和计算机等设备之间的交流和控制的技术，主要目的是为了帮助那些思维正常但是有行动障碍的人(如肌萎缩性(脊髓)侧索硬化患者、严重脊髓损伤或完全瘫痪的人)提供一个与外部环境进行交流与控制的途径。智能家居是近年来新兴发展的领域，对于人们生活智能化提供了很大的帮助，但是面向残疾人的智能家居在市场上并不多见。

智能防火家居技术是智能家居中的关键技术，即通过传感器的自动监测，实现防火、防盗等功能。由安全技术研发的智能防火家居系统可以实现温度监测、家电(空调，热水器等)控制、照明控制、防盗报警及计算机控制等多种功能和手段。目前，还没有专门的基于BCI技术的智能防火家居系统。现有技术中有关BCI技术的家居系统大多仅停留在实验阶段，存在BCI设备昂贵、脑机接口部分过于复杂、星形状的通信网结构易出现单点故障、部分模块耗能较大等问题，且未能实现传感器自动监测与用户意志控制相结合的功能。因此，为了满足残疾人群生活的需要、提高其生活质量、共享科技进步带来的便捷，需要设计一种基于BCI技术的智能防火家居系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于脑机接口技术的智能防火家居系统，解决现有技术中脑机接口部分过于复杂、星形状的通信网结构易出现单点故障、智能防火家居系统内传感器自动监测与用户意志控制未相结合的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于脑机接口技术的智能防火家居系统，包括脑波采集模块、数据处理模块、射频传输模块、控制模块和防火模块；

所述脑波采集模块用于获得用户的原始脑波信号并输入数据处理模块；所述数据处理模块用于将所述原始脑波信号转换为精神专注度值；所述射频传输模块用于将精神专注度值发送至控制模块；

所述防火模块用于监测火灾信号的大小，若大于预设阈值则启动相应的灭火功能；所述控制模块用于判断精神专注度值是否处于第一预设专注度区间内，若是，启动防火模块的灭火功能。

所述脑波采集模块包括依次级联的脑波检测器、前置放大器、带通滤波器、后置放大器和电压跟随器；

所述脑波检测器用于获得原始脑波信号；所述前置放大器用于对原始脑波信号进行电压增益放大；所述带通滤波器用于滤除前置放大器输出信号的极化电平噪声；所述后置放大器用于对带通滤波器输出信号进行电压增益放大；所述电压跟随器用于增加后置放大器输出信号的阻抗。

所述原始脑波信号包括δ脑波信号、θ脑波信号、α脑波信号和β脑波信号；所述数据处理模块内设有α脑波信号滤波器、除法器、电压放大器与模数转换器；

所述电压跟随器的输出端分别与α脑波信号滤波器的输入端、除法器的第一输入端相连；

所述α脑波信号滤波器的输出端与除法器的第二输入端相连，用于从原始脑波信号内提取α脑波信号；所述除法器用于获得α脑波信号与原始脑波信号的电压比值；

所述电压放大器的输入端与除法器的输出端相连，用于对所述电压比值进行电压增益放大；

所述模数转换器的输入端与电压放大器的输出端相连，用于将电压增益放大后的电压比值由模拟信号转换为数字信号，并作为所述精神专注度值输出。

所述防火模块包括火焰传感器、第一继电器与喷水龙头；所述火焰传感器用于监测火焰辐射强度，若大于预设火焰辐射强度阈值，则通过第一继电器打开喷水龙头；且所述控制模块与第一继电器相连。

所述防火模块还包括烟雾传感器、第二继电器与排烟风扇；所述烟雾传感器用于监测烟雾浓度，若大于预设烟雾浓度阈值，则通过第二继电器打开排烟风扇；且所述控制模块与第二继电器相连。

所述防火模块内设有蜂鸣器，且蜂鸣器分别与所述烟雾传感器、控制模块相连；所述蜂鸣器用于在所述烟雾浓度大于预设烟雾阈值时启动；所述蜂鸣器还用于在所述精神专注度值处于第一预设专注度区间内时启动。

所述智能防火家居系统还包括照明模块；

所述照明模块包括光敏电阻传感器、第三继电器与照明设备；所述光敏电阻传感器用于监测光线强度，若小于预设光线强度阈值则通过第三继电器打开照明设备；

所述第三继电器与控制模块相连，所述控制模块还用于判断精神专注度值是否处于第二预设专注度区间内，若是，通过第三继电器打开照明设备。