一种室内吸烟监控装置及方法
技术领域
本发明涉及吸烟监控领域，尤其是涉及一种室内吸烟监控装置及方法。
背景技术
现有的室内吸烟监控装置，大多采用的是图像检测或人体感应检测等技术。采用图像检测方法是根据人脸图像数据合成吸烟图像并与非吸烟图像合并为吸烟检测训练集，然后根据吸烟检测训练集中每张图像中是否有烟，对所述吸烟图像标注标签；根据所述标签，采用吸烟检测训练集对预设的吸烟检测神经网络模型进行训练，至该模型收敛来识别人脸图像是否抽烟。还有的方法采用检测室内是否存在高温可疑区域，所述高温可疑区域的温度至少为200℃并通过图像获取装置获取整个室内的图像，并通过阈值分割法将可疑区域从所述图像中分割出来，然后检测可疑区域的面积，将可疑区域的面积与烟头的面积阈值进行特征匹配来检测是否触发报警装置。因此，现在所使用的室内吸烟监控装置使用地点比较受限，检测过程较长并且无法有效的通知执法人员进行执法。
中国发明专利CN104978829A说明书公开了一种室内吸烟监控控制方法，包括：热源检测，检测室内是否存在200℃-300℃的热源；获取图像，当检测到所述热源时，获取所述热源的图像，并对所述图像进行预处理；根据对所述图像的预处理结果，判断所述图像是否符合香烟燃烧时的圆形点状特征；根据对所述图像的预处理结果，判断所述图像的面积是否符合香烟燃烧时热源的面积阈值特征；当所述图像符合香烟燃烧时的圆形点状特征以及热源的面积特征时，判断所述图像是否移动；当所述图像出现移动情况时，则发出报警信息。本发明可以发现室内吸烟的行为，但其检测过程较长并且无法有效的通知执法人员进行执法。
中国实用新型专利CN207149040U说明书公开了一种室内吸烟检测的设备，包括烟雾检测模块、人体感应模块、微处理器、视频采集模块、语音报警模块、无线通信模块和电源模块，所述烟雾检测模块、人体感应模块、视频采集模块、语音报警模块、无线通信模块和电源模块均电连接至微处理器。该实用新型可以监控室内吸烟行为并进行记录，但其所有元件集成于一体，无法适合各种面积的房间使用，不够灵活。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种室内吸烟监控装置及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种室内吸烟监控装置，包括主监控模块和从监控模块，所述从监控模块包括相互连接的烟雾传感器和第一控制器，所述主监控模块包括相互连接的第二控制器和GSM单元，所述第一控制器分析烟雾传感器采集的烟雾信息，若达到阈值，第一控制器发送信号给第二控制器，所述第二控制器控制GSM单元发送短信。
所述主监控模块还包括分别与第二控制器连接的摄像单元、语音单元、存储单元和舵机，所述第一控制器分析烟雾传感器采集的烟雾信息，若达到阈值，第一控制器将自身的位置信息传递给第二控制器，所述第二控制器通过控制舵机使摄像单元转动并进行拍摄，同时控制语音单元报警，存储单元存储拍摄的图像。
所述的拍摄的图像以BMP格式编码存储。
所述的第一控制器与第二控制器之间进行无线通信。
所述的第一控制器与第二控制器之间的无线通信采用NRF24L01芯片。
所述的主监控模块还包括与第二控制器连接的显示屏，所述显示屏显示拍摄的图片。
所述的第一控制器包括STM32F103C8T6芯片。
所述的第二控制器包括STM32F407ZGT6芯片。
一种利用所述室内吸烟监控装置的室内吸烟监控方法，该方法包括以下步骤：
步骤S1：在房间不同位置安装多个从监控模块和一个主监控模块；
步骤S2：从监控模块的第一控制器分析烟雾传感器采集的烟雾信息，若达到阈值，第一控制器将自身的位置信息传递给主监控模块的第二控制器；
步骤S3：第二控制器通过控制舵机使摄像单元转动并进行拍摄，同时控制语音单元报警并使GSM单元发送短信，存储单元存储拍摄的图像。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)包括主监控模块和从监控模块，这样就可以根据实际检测环境来增加或减少从监控模块的数量，使检测范围变得更灵活。
(2)增加了GSM模块，能够及时通知执法人员室内有人吸烟。
(3)设置存储单元，可将摄像单元拍摄的进行存储，方便执法时调取。
(4)设置了摄像单元，可以采集吸烟证据来辅助执法。
(5)第一控制器与第二控制器之间进行无线通信，使整个装置的位置分布不受电缆的限制。
(6)NRF24L01芯片可自动生成报头和CRC校验码，且具有多种低功率工作模式，使节能设计更方便。
(7)BMP格式编码存储不采用任何压缩、无损，且颜色准确，可使拍摄的图片更清晰。
(8)各个单元技术都比较成熟，所以成本较低，实用性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明安装示意图；
附图标记：
1为第一控制器；2为烟雾传感器；3为第二控制器；4为摄像单元；5为GSM单元；6为语音单元；7为存储单元；8为舵机；9为显示屏；10为从监控模块；11为主监控模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
本实施例装置主要分为两大部分，分别是主监控模块11和从监控模块10。主监控模块11以单片机STM32F407ZGT6为控制核心，配备摄像单元4、存储单元7、语音单元6等若干单元完成主监控模块11控制功能。从监控模块10以STM32F103C8T6为控制核心，主要负责烟雾信号的检测和传输。此外本装置还增加了GSM单元5，可通过该单元将信息发送给值班人员进行执法。
I、如图1所示，主监控模块11包括第二控制器3，从监控模块10包括第一控制器1，第一控制器1与第二控制器3之间采用NRF24L01进行通信，第一控制器1负责分析烟雾传感器2采集的烟雾浓度信息，并在烟雾浓度信息达到阈值时将自身位置信息通过2.4G的主网传送给第二控制器3，第二控制器3控制显示屏9、舵机8旋转调整位置、摄像单元4拍照、GSM单元5发送短信、语音单元6报警；摄像单元4包括摄像头，舵机8带动摄像头的转动，通过设置OV2640摄像头进行采集图像。实现图像采集之后，在单片机内部通过DMA方式(成组数据传送方式)把DCMI接口(数字图像接口)接收到的图像数据直接送到FSMC接口(可变静态存储控制器接口)。之后通过FSMC接口连接到3.2寸TFTLCD液晶显示屏(薄膜晶体管液晶显示屏)显示出来；舵机8控制采用常规占空比方式；摄像头拍照是通过保存屏幕数据，按照BMP格式编码然后存入存储单元7的SD卡；GSM单元5采用A6模块，串口AT指令发送短信内容；语音单元6采用TTS语音合成模块(文本转语音合成模块)，串口操作，输入语音文本即可；当有人在室内的不同位置吸烟时，某从监控模块10采集的烟雾信息达到阈值，该从监控模块10的第一控制器1上报自身位置信息，第二控制器3控制舵机8转动到面向该位置，然后拍照、把图像存SD卡、GSM单元5发送短信、语音报警。
烟雾信息的阈值采用常规经验值。
II、如图2所示，在房间的四个墙壁拐角与人高度相当的位置(1.9米左右)、天花板的中心共计安装5个从监控模块10，该分部方式可全面覆盖房间，1.9米左右的高度符合烟雾的上升与运动轨迹，可检测室内是否有人吸烟。
本装置采用了将整个装置分为主监控模块11和从监控模块10，这样就可以根据实际检测环境来增加或减少从监控模块10的数量，使检测范围变得更灵活；此室内吸烟检测装置还设置了摄像单元4，采集吸烟证据来辅助执法；本装置还增加了GSM单元5，能够及时通知执法人员室内有人吸烟，增加了执法力度。本实施例所使用的各个单元技术都比较成熟，所以成本较低，实用性强。更科学有效监控室内吸烟情况，留下吸烟过程证据，方便对吸烟者进行有理有据的处罚。
