【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及居家安全，尤其涉及一种安全监控系统及安全监控方法。
技术介绍
1、随着人们安全意识的提高，居家安全备受社会关注。现有的家庭安全监控系统主要依赖监控，通过摄像头对居家环境监控，使得用户端获取室内影像。
2、现有监控系统一般缺少对用电情况、居家环境等其它影响居家安全因素的全面把控，尤其是家中有老人、孩子的情况。此外监控技术只能在用户需要时，远程查看，不能对一些安全事件进行预测和检查，降低了居家安全的效率和效果。
技术实现思路
1、针对
技术介绍
中存在的问题，提出一种安全监控系统及安全监控方法。
2、本专利技术提出一种安全监控系统，包括数据采集模块、监控分析模块、安全预测模块、通讯模块以及控制模块。数据采集模块用于采集家居环境数据和人体活动数据。监控分析模块基于监控模型，汇总、处理和分析采集的数据，对家居环境数据和人体活动进行安全判断。安全预测模块对不同等级的安全事件进行预测，并将触发警报的数据信息输出至家庭成员端。通讯模块基于zigbee与gprs融合组网技术，实现双层无线通信。控制模块用于控制整个系统的工作流程。
3、优选的，数据采集模块包括家居环境数据采集单元和人体活动数据采集单元；家居环境数据采集单元通过多点布置电路传感器组采集家电的工作数据，通过多点布置环境传感器组采集室内的火情、燃气、温度、湿度和空气质量数据；人体活动数据采集单元主要通过摄像头获取室内的人像视频，通过红外和雷达技术采集室内人员的活动数据。
4、优选的
5、优选的，监控分析模块处理红外和雷达技术采集的室内人员活动数据：首先将红外和雷达人体探测信号处理为电信号，通过信号处理电路对信号处理；接着通过模数转换电路将模拟信号转换成数字信号，并将其输入到监控模型；接着监控模型对数字信号解码分析。
6、优选的，监控模型将数字信号按照监控目标分类，提取其中能表达该监控目标数据信号特征的特征值，分类记录为(λ1a、λ2a、λ3a……λna)、(λ1b、λ2b、λ3b……λnb)……(λ1m、λ2m、λ3m……λnm)；接着将上述符号序列组带入如下公式，通过计算判断不同监控目标是否存在安全隐患：n为监控点的数量，m为监控点的分类，λ为特征值，(a-m)为不同监控目标的权重系数，(x1-xm)为不同监控目标的安全值；x'为室内安全评分，y为安全标准阈值。
7、优选的，安全预测模块在室内安全预警时被激活，获取不同监控目标在t时间内的安全差值δx，带入如下公式：得到不同监控目标的特征变化率xt，并根据特征变化率xt的大小，预测安全事件的发生时间。
8、优选的，监控模型处理视频数据的方法：提前建立家庭人员白名单，存储合法人员图像；监控分析模块采用积卷神经网络，建立机器学习模型，处理摄像头获取的室内人像视频，对视频按帧分割；经过情感图像预处理，情感特征提取和情感特征识别分类，提取人像特征数据；通过与合法人员图像的人像特征进行对比，识别室内人员身份；检测到陌生人进入时，启动最高等级警报，向用户端发送信息提醒。
9、优选的，监控分析模块上设置跌倒监控单元；监控步骤如下：首先通过预筛选器确定是否发生了微多普勒瞬变事件以及其时间位置；检测到微多普勒瞬变事件后，启动分类器以检测事件是否为跌倒；采用特征提取+识别一体的算法验证判断结果的准确性；检测到跌倒发生时，启动最高等级警报，向用户端发送信息提醒。
10、优选的，通讯模块基于zigbee无线传感器汇节点数据，通过gprs网络传输，采用星型网络拓扑和需求时唤醒zigbee模块的通信方式，通过远程无线通信与短距离无线通信融合，组成的远程监控系统。
11、本专利技术又提供一种包括上述的安全监控系统的安全监控方法，步骤如下：
12、s1、多点布置电路传感器组、环境传感器组和摄像头；
13、s2、设置安全事件等级以及预警联系方式；
14、s4、系统联网后，采集家电工作数据、家庭环境数据和人员活动数据；
15、s5、对上述数据进行深度分析，自动预测、判断居家安全；
16、s6、对于预测和突发的安全事件，按照安全等级排序处理。
17、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益的技术效果：本专利技术通过布置电路传感器组、环境传感器组和摄像头，实现对家居环境数据的多点、分类采集。接着一方面处理电路传感器组和环境传感器组采集的工作数据以及处理红外和雷达技术采集的室内人员活动数据，另一方面处理视频数据，针对不同类型的数据进行深度分析，自动预测、判断居家安全。尤其是在发生陌生人进入、人员摔倒这些突发情况时，能及时发现，远程预警。系统监控范围全面，监控智能，有效保证居家环境和人员的安全。
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1.一种安全监控系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种安全监控系统，其特征在于，数据采集模块包括家居环境数据采集单元和人体活动数据采集单元；家居环境数据采集单元通过多点布置电路传感器组采集家电的工作数据，通过多点布置环境传感器组采集室内的火情、燃气、温度、湿度和空气质量数据；人体活动数据采集单元主要通过摄像头获取室内的人像视频，通过红外和雷达技术采集室内人员的活动数据。
3.根据权利要求2所述的一种安全监控系统，其特征在于，监控分析模块处理电路传感器组和环境传感器组采集的工作数据：首先将其处理为电信号，通过信号处理电路对信号处理；接着通过模数转换电路将模拟信号转换成数字信号，并将其输入到监控模型；监控模型对数字信号解码分析。
4.根据权利要求3所述的一种安全监控系统，其特征在于，监控分析模块处理红外和雷达技术采集的室内人员活动数据：首先将红外和雷达人体探测信号处理为电信号，通过信号处理电路对信号处理；接着通过模数转换电路将模拟信号转换成数字信号，并将其输入到监控模型；接着监控模型对数字信号解码分析。
5.根据权利要求
6.根据权利要求5所述的一种安全监控系统，其特征在于，安全预测模块在室内安全预警时被激活，获取不同监控目标在t时间内的安全差值ΔX，带入如下公式：得到不同监控目标的特征变化率Xt，并根据特征变化率Xt的大小，预测安全事件的发生时间。
7.根据权利要求2所述的一种安全监控系统，其特征在于，监控模型处理视频数据的方法：提前建立家庭人员白名单，存储合法人员图像；监控分析模块采用积卷神经网络，建立机器学习模型，处理摄像头获取的室内人像视频，对视频按帧分割；经过情感图像预处理，情感特征提取和情感特征识别分类，提取人像特征数据；通过与合法人员图像的人像特征进行对比，识别室内人员身份；检测到陌生人进入时，启动最高等级警报，向用户端发送信息提醒。
8.根据权利要求2所述的一种安全监控系统，其特征在于，监控分析模块上设置跌倒监控单元；监控步骤如下：首先通过预筛选器确定是否发生了微多普勒瞬变事件以及其时间位置；检测到微多普勒瞬变事件后，启动分类器以检测事件是否为跌倒；采用特征提取+识别一体的算法验证判断结果的准确性；检测到跌倒发生时，启动最高等级警报，向用户端发送信息提醒。
9.根据权利要求1所述的一种安全监控系统，其特征在于，通讯模块基于ZigBee无线传感器汇节点数据，通过GPRS网络传输，采用星型网络拓扑和需求时唤醒ZigBee模块的通信方式，通过远程无线通信与短距离无线通信融合，组成的远程监控系统。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的安全监控系统的安全监控方法，其特征在于，步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种安全监控系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种安全监控系统，其特征在于，数据采集模块包括家居环境数据采集单元和人体活动数据采集单元；家居环境数据采集单元通过多点布置电路传感器组采集家电的工作数据，通过多点布置环境传感器组采集室内的火情、燃气、温度、湿度和空气质量数据；人体活动数据采集单元主要通过摄像头获取室内的人像视频，通过红外和雷达技术采集室内人员的活动数据。
3.根据权利要求2所述的一种安全监控系统，其特征在于，监控分析模块处理电路传感器组和环境传感器组采集的工作数据：首先将其处理为电信号，通过信号处理电路对信号处理；接着通过模数转换电路将模拟信号转换成数字信号，并将其输入到监控模型；监控模型对数字信号解码分析。
4.根据权利要求3所述的一种安全监控系统，其特征在于，监控分析模块处理红外和雷达技术采集的室内人员活动数据：首先将红外和雷达人体探测信号处理为电信号，通过信号处理电路对信号处理；接着通过模数转换电路将模拟信号转换成数字信号，并将其输入到监控模型；接着监控模型对数字信号解码分析。
5.根据权利要求4所述的一种安全监控系统，其特征在于，监控模型将数字信号按照监控目标分类，提取其中能表达该监控目标数据信号特征的特征值，分类记录为(λ1a、λ2a、λ3a……λna)、(λ1b、λ2b、λ3b……λnb)……(λ1m、λ2m、λ3m……λnm)；接着将上述符号序列组带入如下公式，通过计算判断不同监控目标是否存在安全隐患：n为监控点的数量，m为监控点的分类，λ为特征值，(a-m)为不同监控目标的权重系数，(x1-xm)为不...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋强，
申请(专利权)人：合肥智启源信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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