[发明专利]基于物联网技术的智能供热管控一体化系统

权利要求书

1.基于物联网技术的智能供热管控一体化系统，包括状态监测端、状态分析端和智能控制端，其特征在于：所述状态监测端用于在房间里对人体状态进行监测，所述状态分析端用于分析儿童睡眠状态，所述智能控制端用于根据监测状态控制电热毯温度，所述状态监测端和状态分析端电连接，所述状态分析端和智能控制端无线连接；

所述状态监测端包括监控扫描模块、图像判断模块和红外测温模块，所述监控扫描模块用于监控扫描儿童的状态，所述监控扫描模块包括图像识别子模块，所述图像识别子模块用于识别儿童冷暖时状态图像，所述图像判断模块用于判断儿童露出被褥的身体部位，所述图像判断模块包括成像显示子模块、轮廓拟合子模块和图像修正子模块，所述成像显示子模块用于探测红外能量并将其转换为电信号，从而显示儿童露出被褥部分的热成像，所述轮廓拟合子模块用于拟合热成像中的轮廓，所述图像修正子模块用于自动修正轮廓的图像，所述成像显示子模块和轮廓拟合子模块电连接，所述轮廓拟合子模块和图像修正子模块电连接，所述红外测温模块用于对儿童进行局部测温，所述监控扫描模块和图像判断模块电连接，所述监控扫描模块和红外测温模块电连接；

所述状态分析端包括体态分析模块、睡眠分析模块和状态判断模块，所述体态分析模块用于分析儿童在睡觉中的体态，所述睡眠分析模块用于分析儿童踢被褥后的睡眠状态，所述睡眠分析模块包括计时监测子模块、信息传输子模块和闹铃提醒子模块，所述计时监测子模块用于对儿童踢被褥后进行计时，所述信息传输子模块用于传输儿童踢被褥的信息，所述闹铃提醒子模块用于启动手机闹铃，提醒家长给儿童盖被子，所述计时监测子模块和信息传输子模块电连接，所述信息传输子模块和闹铃提醒子模块无线连接，所述状态判断模块用于判断当前状态适合的温度，所述体态分析模块和状态判断模块电连接；

所述智能控制端包括温度分区调节模块、恒温微调模块和温度储存模块，所述温度分区调节模块用于电热毯进行分区调温，所述温度分区调节模块包括数据读取子模块，所述数据读取子模块用于读取上一次最舒适温度的数据，设定初始温度，所述恒温微调模块用于对电热毯温度进行恒温微调，所述温度储存模块用于储存儿童感觉最舒适的温度，所述温度分区调节模块和恒温微调模块电连接，所述恒温微调模块和状态判断模块电连接，所述恒温微调模块和温度储存模块电连接；

所述智能供热管控一体化系统主要包括以下步骤：

步骤S1：儿童进入卧室准备睡觉，打开电热毯进入被褥；

步骤S2：状态监测端开始对儿童进入被褥后的冷暖状态进行监测；

步骤S3：状态分析端会根据所监测的状态进行分析判断；

步骤S4：根据所分析判断的结果，智能控制端对电热毯进行智能控制；

所述步骤S1进一步包括以下步骤：

步骤S11：数据读取子模块读取上一次储存的最舒适温度值T₀，并将T₀设定为当前电热毯开启初始温度；

步骤S12：调整红外测温模块测量高度，在儿童经过门框时，门框上的红外测温模块分别对儿童的耳部和脚踝处进行测温；

步骤S13：电热毯温度分区调节模块根据两个身体部位的不同温度，进行分区调节温度；

所述步骤S13中，分区调节温度的计算公式：

其中T为两个区域各所调节到的温度，K为转换系数，T₁为儿童局部所测温度，T₁＞0，儿童局部所测的体温越低，电热毯在初始温度的基础上所需增加的温度越高；

所述步骤S2进一步包括以下步骤：

步骤S21：监控扫描模块对儿童的进入被褥后的状态进行扫描监测；

步骤S22：扫描监测后，成像显示子模块显示儿童露出被褥部位的热成像；

步骤S23：轮廓拟合子模块对儿童露出被褥的身体部位进行拟合轮廓；

步骤S24：图像修正子模块根据所拟合的轮廓，修正儿童露出被褥的身体部位图像；

步骤S25：根据修正的图像，图像判断模块进行判断分析；

所述步骤S24进一步包括以下步骤：

步骤S241：拟合轮廓为细长条状，图像修正显示为儿童的胳膊部分；

步骤S242：拟合轮廓为粗矩形状，图像修正显示为儿童的胸腹部分；

步骤S243：拟合轮廓为直角弯钩状，图像修正显示为儿童的脚踝部分；

所述步骤S3进一步包括以下步骤：

步骤S31：根据正对床尾处的监控中图像识别子模块所识别的图像，体态分析模块分析儿童睡觉感知冷暖的体态特征；

步骤S32：当图像判断模块根据所修正的儿童露出被褥的胸腹部位的图像，判断出儿童踢被褥后，计时监测子模块开始计时监测；

步骤S33：睡眠分析模块开始对儿童当前睡眠状态进行分析；

步骤S34：在计时时间后，监测到儿童仍无任何自主盖被褥的动作；

步骤S35：信息传输子模块向家长手机端传输儿童踢被褥的信息；

步骤S36：使用闹铃提醒子模块，引起家长对信息的注意；

步骤S37：根据儿童睡觉状态判断当前合适的温度；

所述步骤S31中，分析儿童睡觉感觉冷暖体态的计算公式为：

Y＝-ax²+c

其中，当儿童感觉冷时，表现为被褥包裹自身，识别图像为一个坐标轴，床铺作为X轴，被褥的对称轴作为Y轴，可根据被褥包裹的最高点(0，c)作为抛物线的顶点，被褥两端处于坐标轴系数值a越小，抛物线越平坦，儿童就越觉得暖和；

所述步骤S4进一步包括以下步骤：

步骤S41：在儿童睡觉过程中，根据成像分析子模块所监测到儿童的手臂部分露出被褥，温度分区调节模块对电热毯上区域进行调温，监测到儿童的胸腹部分露出被褥，温度分区调节模块对电热毯中区域进行调温，监测到儿童的脚踝部分露出被褥，温度分区调节模块对电热毯下区域进行调温；

步骤S42：根据儿童睡觉的状态，恒温微调模块不断进行微调，达到最舒适的睡眠温度后，保持恒温；

步骤S43：温度储存模块记录当前最舒适的睡眠温度，便于下次直接开启到最舒适的温度。