本发明涉及燃气灶控制领域，尤其涉及一种用于管道状态切换的使能控制平台及方法。
背景技术：
燃气灶是指以液化石油气(液态)、人工煤气、天然气等气体燃料进行直火加热的厨房用具。燃气灶又叫炉盘，其大众化程度无人不知，但又很难见到一个通行的概念。
按气源讲，燃气灶主要分为液化气灶、煤气灶、天然气灶。按灶眼讲，分为单灶、双灶和多眼灶。进风方式主要有上进风、下进风、侧进风和全进风四种。
下进风型：这种灶具是照抄进口灶具而来，为符合国人猛火爆炒的烹调习惯而增大了热负荷及燃烧器，国外这种产品是要求橱柜开孔，或依靠较大的橱柜缝隙来补充燃烧所需的二次空气，同时用于泄漏燃气在点火时不可避免的排出，且小热负荷设计。而国内用户很少知道将橱柜开孔，因而造成燃烧不充分，黄焰、一氧化碳浓度高，且一旦燃气泄漏量较大，就可能造成点火爆燃，导致玻璃面板爆裂。
上进风型：这种灶具改进了第一种灶具的缺点，将炉头抬高超过台面，希望从炉头与承液盘的缝隙进入空气。但燃烧时该部位已形成了高温区，冷空气受热膨胀上升，不能由此进入炉头，于是二次空气仍然得不到有效补充，根本上也解决不了黄焰及一氧化碳浓度偏高的问题。这种结构设计，热负荷也不能设计过大，大于3.06千瓦时黄焰很厉害，热效率较低，不太符合国人对猛火的需求，且高高的炉头使灶具的美观大打折扣，但能降低玻璃面板爆裂率。
侧进风型：这种灶具在面板相对低温区安上一个进风器，当燃烧使壳体内的空气减少形成负压时，冷空气会顺着进风器的入口被吸入壳体，不但提供了充足的一次空气和燃烧时所需的二次空气，解决了黄焰的问题，一氧化碳浓度也大大降低，而且泄漏的燃气也可以从这个进气口排出去，即使燃气泄漏出现点火爆燃，气流也可以从进风器尽快地排放出去，迅速降低内压，避免了玻璃面板爆裂。同时，冷空气通过进风器进入炉体，也极大地降低了台面玻璃的温度。该种灶具热负荷可达3.8千瓦。
全进风型：这种灶具不仅在底盘上有进风口，而且在炉头与承液盘之间也留有进风口，这样，不但提供了充分的一次空气和燃烧时所需的二次空气，解决了黄焰的问题，使一氧化碳含量也大大降低，而且避免了一下子开关橱门所引起的回火，因而降低了玻璃面板爆裂的概率。由于该类灶具采纳了上进风型和下进风型灶具的特点，因此不仅保持了灶具热负荷高、火焰调节范围大，符合国人烹调习惯的优点，同时也大大降低了灶具体内和玻璃面板的温度，有效地避免玻璃面板爆裂现象的发生。
技术实现要素：
为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种用于管道状态切换的使能控制平台，能够在用户设定的使能状态下，对燃气开关旋钮的当前状态进行智能化检测，并基于检测结果执行相应的应急措施，以避免在无人值守场景下出现燃气泄漏的事故。
为此，本发明需要具备以下几处关键的发明点：
(1)在用户设定监控的模式下，对用于标记燃气开关旋钮打开程度的白色线段的位置进行判断，以驱动燃气灶当前是否处于打开状态，并在处于打开状态时关闭燃气灶的燃气供应管道以避免燃气泄漏；
(2)引用方向识别设备，用于基于开关标识对象对应的白色线段在定制处理后的现场图像中与所述图像的最上方的水平像素行形成的最小夹角的角度判断燃气灶当前是否处于打开状态。
根据本发明的一方面，提供了一种用于管道状态切换的使能控制平台，所述平台包括：
使能控制机构，与所述状态切换开关连接，用于在用户操控下，控制所述状态切换开关当前是否处于使能状态；
管道控制阀，设置在燃气灶的燃气供应管道上，用于执行对所述燃气供应管道的打开或关闭；
状态切换开关，与所述管道控制阀连接，用于仅在使能状态下在接收到第一驱动信号时，驱动所述管道控制阀以关闭所述燃气供应管道；
所述状态切换开关还用于在使能状态下在接收到第二驱动信号时，驱动所述管道控制阀以打开所述燃气供应管道；
所述状态切换开关采用机械模式打开或关闭所述燃气供应管道，所述状态切换开关包括驱动电机和机械手臂；
定向采集机构，设置在燃气灶的灶台上方，用于对灶台现场执行图像数据采集，以获得对应的定向采集图像；
滤波锐化设备，位于所述定向采集机构的附近，与所述定向采集机构连接，用于对接收到的定向采集图像执行高通滤波锐化处理，以获得并输出相应的滤波锐化图像；
内容锐化设备，与所述滤波锐化设备连接，用于对接收到的滤波锐化图像执行边缘锐化处理，以获得并输出相应的边缘锐化图像；
引导滤波设备，与所述内容锐化设备连接，用于对接收到的边缘锐化图像执行引导滤波处理，以获得并输出相应的引导滤波图像；
标识检测机构，与所述引导滤波设备连接，用于基于开关标识成像特征从所述引导滤波图像中识别出开关标识对象，所述开关标识为设置在燃气开关旋钮上用于标记所述燃气开关旋钮打开程度的白色线段，所述白色线段一端设置在所述燃气开关旋钮的中心位置，另一端设置在所述燃气开关旋钮的边沿位置；
方向识别设备，分别与所述状态切换开关和所述标识检测机构连接，用于基于所述开关标识对象对应的白色线段在所述引导滤波图像中与所述引导滤波图像的最上方的水平像素行形成的最小夹角的角度判断发出第一驱动信号或第二驱动信号；
其中，基于所述开关标识对象对应的白色线段在所述引导滤波图像中与所述引导滤波图像的最上方的水平像素行形成的最小夹角的角度判断发出第一驱动信号或第二驱动信号包括：当所述最小角度的角度小于90度的角度差小于等于预设角度阈值时，发出第二驱动信号。
根据本发明的另一方面，还提供了一种用于管道状态切换的使能控制方法，所述方法包括使用如上述的用于管道状态切换的使能控制平台以在用户设定监控模式下对燃气灶当前开关状态进行判断以决定是否启动相应的应急措施。
本发明的用于管道状态切换的使能控制平台及方法安全可靠、具有一定的智能化水平。由于能够在用户设定的使能状态下，对燃气开关旋钮的当前状态进行智能化检测，并基于检测结果执行相应的应急措施，以避免在无人值守场景下出现燃气泄漏的事故。
具体实施方式
下面将对本发明的用于管道状态切换的使能控制平台及方法的实施方案进行详细说明。
智能控制是具有智能信息处理、智能信息反馈和智能控制决策的控制方式，是控制理论发展的高级阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。智能控制研究对象的主要特点是具有不确定性的数学模型、高度的非线性和复杂的任务要求。
智能控制是由智能机器自主地实现其目标的过程。而智能机器则定义为，在结构化或非结构化的，熟悉的或陌生的环境中，自主地或与人交互地执行人类规定的任务的一种机器。
智能控制研究的主要目标不再是被控对象，而是控制器本身。控制器不再是单一的数学模型解析型，而是数学解析和知识系统相结合的广义模型，是多种学科知识相结合的控制系统。智能控制理论是建立被控动态过程的特征模式识别，基于知识、经验的推理及智能决策基础上的控制。一个好的智能控制器本身应具有多模式、变结构、变参数等特点，可根据被控动态过程特征识别、学习并组织自身的控制模式，改变控制器结构和调整参数。
目前，在燃气灶的使用过程中，存在有人值守场景和无人值守场景，而无人值守场景中存在用户不希望使用燃气灶的情景，这时，由于操作失误等原因，燃气灶的旋钮仍处于打开状态，即使采用了防止误操作的燃气防泄漏机构，现场然而仍存在燃气泄漏的可能。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种用于管道状态切换的使能控制平台及方法，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的用于管道状态切换的使能控制平台包括：
使能控制机构，与所述状态切换开关连接，用于在用户操控下，控制所述状态切换开关当前是否处于使能状态；
管道控制阀，设置在燃气灶的燃气供应管道上，用于执行对所述燃气供应管道的打开或关闭；
状态切换开关，与所述管道控制阀连接，用于仅在使能状态下在接收到第一驱动信号时，驱动所述管道控制阀以关闭所述燃气供应管道；
所述状态切换开关还用于在使能状态下在接收到第二驱动信号时，驱动所述管道控制阀以打开所述燃气供应管道；
所述状态切换开关采用机械模式打开或关闭所述燃气供应管道，所述状态切换开关包括驱动电机和机械手臂；
定向采集机构，设置在燃气灶的灶台上方，用于对灶台现场执行图像数据采集，以获得对应的定向采集图像；
滤波锐化设备，位于所述定向采集机构的附近，与所述定向采集机构连接，用于对接收到的定向采集图像执行高通滤波锐化处理，以获得并输出相应的滤波锐化图像；
内容锐化设备，与所述滤波锐化设备连接，用于对接收到的滤波锐化图像执行边缘锐化处理，以获得并输出相应的边缘锐化图像；
引导滤波设备，与所述内容锐化设备连接，用于对接收到的边缘锐化图像执行引导滤波处理，以获得并输出相应的引导滤波图像；
标识检测机构，与所述引导滤波设备连接，用于基于开关标识成像特征从所述引导滤波图像中识别出开关标识对象，所述开关标识为设置在燃气开关旋钮上用于标记所述燃气开关旋钮打开程度的白色线段，所述白色线段一端设置在所述燃气开关旋钮的中心位置，另一端设置在所述燃气开关旋钮的边沿位置；
方向识别设备，分别与所述状态切换开关和所述标识检测机构连接，用于基于所述开关标识对象对应的白色线段在所述引导滤波图像中与所述引导滤波图像的最上方的水平像素行形成的最小夹角的角度判断发出第一驱动信号或第二驱动信号；
其中，基于所述开关标识对象对应的白色线段在所述引导滤波图像中与所述引导滤波图像的最上方的水平像素行形成的最小夹角的角度判断发出第一驱动信号或第二驱动信号包括：当所述最小角度的角度小于90度的角度差小于等于预设角度阈值时，发出第二驱动信号。
接着，继续对本发明的用于管道状态切换的使能控制平台的具体结构进行进一步的说明。
所述用于管道状态切换的使能控制平台中：
基于所述开关标识对象对应的白色线段在所述引导滤波图像中与所述引导滤波图像的最上方的水平像素行形成的最小夹角的角度判断发出第一驱动信号或第二驱动信号包括：当所述最小角度的角度小于90度的角度差大于所述预设角度阈值时，发出第一驱动信号。
所述用于管道状态切换的使能控制平台中：
移动通信机构，与所述方向识别设备连接，用于将接收到的所述第一驱动信号或所述第二驱动信号通过移动通信链路无线发送给最近的用户手持终端。
所述用于管道状态切换的使能控制平台中：
所述移动通信机构与所述燃气灶的灶台之间的距离超过预设距离阈值。
所述用于管道状态切换的使能控制平台中还可以包括：
负载检测设备，用于接收所述标识检测机构的当前内核的利用率，所述利用率为一百分比。
所述用于管道状态切换的使能控制平台中还可以包括：
数据鉴别设备，与所述负载检测设备连接，用于在所述利用率超限时，发出负载过满信号；
其中，所述数据鉴别设备还用于在接收到的利用率未超限时，发出负载充足信号。
所述用于管道状态切换的使能控制平台中还可以包括：
mcu控制器，与所述数据鉴别设备连接，用于在接收到负载过满信号时，从休眠模式进入工作模式。
所述用于管道状态切换的使能控制平台中：
所述mcu控制器还用于在进入所述工作模式时，承担所述标识检测机构的部分任务。
所述用于管道状态切换的使能控制平台中还可以包括：
wifi通信设备，与所述方向识别设备连接，用于接收所述方向识别设备的输出数据，并无线发送所述输出数据；
其中，所述mcu控制器还用于在进入所述休眠模式时，拒绝承担所述标识检测机构的部分任务。
同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种用于管道状态切换的使能控制方法，所述方法包括使用如上述的用于管道状态切换的使能控制平台以在用户设定监控模式下对燃气灶当前开关状态进行判断以决定是否启动相应的应急措施。
另外，微控制单元(microcontrollerunit；mcu)，又称单片微型计算机(singlechipmicrocomputer)或者单片机，是把中央处理器(centralprocessunit；cpu)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(timer)、usb、a/d转换、uart、plc、dma等周边接口，甚至lcd驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、pc外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到mcu的身影。
32位mcu可说是mcu市场主流，单颗报价在1.5～4美元之间，工作频率大多在100～350mhz之间，执行效能更佳，应用类型也相当多元。但32位mcu会因为操作数与内存长度的增加，相同功能的程序代码长度较8/16bitmcu增加30～40％，这导致内嵌otp/flashrom内存容量不能太小，而芯片对外脚位数量暴增，进一步局限32bitmcu的成本缩减能力。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读内存(英文：read-onlymemory，简称：rom)、随机存取存储器(英文：randomaccessmemory，简称：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。