基于AIoT的餐厨灶台火灾智能预警防控方法及系统与流程

本技术涉及消防安全智慧预警与自动防控，特别是涉及一种基于aiot（人工智能物联网）的餐厨灶台火灾智能预警防控方法及系统。

背景技术：

1、餐饮后厨普遍使用商用燃气灶具或大功率电炉灶进行煎、炒、烹、炸等涉油操作，而这些商用炉灶大都没有油温自控功能，在动火烹饪特别是热油或油炸食品过程中，如果厨师控温不当极易引发油温过高自燃起火危险；由于一些厨师的安全意识淡薄和麻痹大意，一些餐饮后厨时常发生灶台动火离人现象，如动火炉灶长时间无人照管，很容易引发灶台油锅自燃、烧干锅起火或炉灶意外熄火引发燃气泄露事故，已成为各餐饮服务场所一个不容忽视的消防安全隐患。近年来，已发生诸多起因厨师操作不当或动火离人引发的火灾事故案件，轻则烧损整个厨房或餐馆，严重的还造成了重大的财产损失和人员伤亡，教训十分深刻。

2、现有餐饮后厨灶台火灾自动预警防控技术，主要有餐厨动火离人报警系统和厨房灶台自动灭火装置。

3、现有餐厨动火离人报警系统，一般包括动火检测模块、人体探测器、油温监测与报警器、联动控制模块、网络摄像机和报警控制器，可在达到设定的动火离人时间或离人灶台油温阈值时自动报警并切断后厨气源/炉灶电源，但还存在以下问题：

4、动火检判方法不合理且存在一定的误判、漏检现象：通过检测厨房排油烟机启/停状态的方法，并不能准确检测炉灶的实际动火状态，存在一定的误判几率；通过检测用电炉灶电源通/断状态的方法，并不适用于非用电炉灶，存在漏检现象；通过检测动火灶台区域温度图谱变化的方法，存在一定的判断延迟问题，且灶台升/降温较慢时存在一定的误判现象。

5、人体存在探测方法不适用且误判几率较高：现有技术普遍采用红外、微波、超声波一种或多种技术结合的人体探测器，此类人体探测器的探测灵敏度较低，且判断准确性易受厨房各种环境因素影响和干扰，对后厨动火区域人体存在的误判几率较高。

6、无法对后厨动火操作重点监控区域的人员值守状态进行定界精准监测，存在一定的安全隐患：现有技术应用的几种人体探测器无法标定人体检测区域界定范围，无法实现对后厨动火操作重点监控区域是否有人员值守的精准监测，只要在其探测区域范围内检测到人体活动信号即判断为有人，实际上厨房有人而动火灶台离人，也极易引发油锅起火危险，此种场景下的灶台火灾事故屡有发生。

7、无法实现对后厨不同烹饪区域动火离人的分区监控，缺乏一定的适用性与实用性：现有技术只能设置一个防区及一个较短的动火离人预警延时与一个报警时间，无法对处于同一后厨动火操作间内的炒菜区、蒸煮区、煲汤区进行分区监控与分区计时预报警。

8、灶台油温检测方法不经济且精确度较低：现有技术对灶台油温的测量，主要有采用单点红外温度传感器、阵列红外温度传感器和热成像摄像头的方法。单点式红外温度传感器一套装置只能检测一个灶眼，单点式与阵列式红外温度传感器的均需另配备温度显示与报警装置，热成像摄像头价格昂贵，以致以上三种方式的设备成本都较高；单点式红外温度传感器只有一个测量点，阵列式温度传感器和热成像摄像头均有一定的视场角和有效距离，其测量精确度均易受安装位置、距离影响。

9、动火离人报警联动控制方式不合理：现有技术在达到动火离人报警时间时即自动报警联动切断后厨的气源/炉灶电源，而实际上，灶台短时间动火离人并不一定会引发灶台火灾，而动火离人一报警即自动切断后厨的气源/炉灶电源，可能会影响厨房的正常烹饪，用户体验感较差。

10、动火离人报警与离人灶台油温报警逻辑处理不合理：现有技术在触发动火离人预警后至报警前会一直持续预警状态，即使灶台油温达到报警阈值也不能立即切断后厨气源/炉灶电源，仍存有灶台油锅起火的风险。

11、网络摄像机的功能比较单一：现有技术中的网络摄像机只能起到视频在线监控与视频联动报警的作用，不支持ai人形智能侦测识别与ai火灾识别功能；

12、此外，现有技术中的终端设备较多且功能单一，其报警控制器与前端所有设备均需通过有线连接，安装调试麻烦、施工成本较高。

13、现有厨房灶台自动灭火装置，在灶台上方设置感温片、喷头和机械联动装置，在控制箱内设有驱动气瓶、灭火剂瓶、机械驱动或电控驱动装置，当灶台发生火灾并将感温片熔断时，可自动联动扑灭灶台火源。此种装置为防止燃气灶空烧及厨师在正常烹饪（特别是爆炒）过程产生的明火触发误动作，一般将设置于灶台上方的感温片安装位置距离灶台较高，在灶台油锅起火燃烧后，锅内明火需将感温片熔断后才能通过联动装置启动氮气瓶驱动灭火剂实施喷洒灭火，一般情况下需要10秒左右的时间，如感温片处油垢过多，可能需要更长的时间，而灶台起火燃烧后，瞬间的高温可能在感温片未熔断前即已引燃集烟罩内附着的油垢继而引发烟道火灾，因后厨排烟管道均为多弯道型，即使在灶台自动灭火装置启动后也并不能保证有效扑灭烟道内火焰，而烟道火灾目前尚无有效的快速扑救技术手段。因而，此种灶台自动灭火装置存在一定的自动灭火动作延迟而延误火灾扑救的风险。

14、综上所述，现有后厨动火离人报警系统的误判、误报率较高，且存在一定的漏检、漏报风险；现有厨房灶台自动灭火装置普遍存在自动启动时间较长、并不能在灶台发生火灾的第一时间迅速有效扑救的缺陷，故现有技术对灶台火灾的主动预防与自动扑救并未得以较好地解决。

15、因此，有必要针对餐饮后厨动火离人报警系统现有技术存在的问题与不足加以解决，进一步提升此系统的技术先进性与适用性、性能稳定性与可靠性，以有效预防灶台火灾事故的发生；并有必要在此系统中增加灶台火灾自动识别与自动联动厨房灶台自动灭火装置的功能，以防止在灶台意外发生火灾时厨房灶台自动灭火装置自动启动动作延迟而延误火灾扑救的风险。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种基于aiot的餐厨灶台火灾智能预警防控方法及系统，能有效预防后厨因动火离人、灶台油温过高引发灶台火灾事故，并能在灶台突发火灾后自动快速联动灶台自动灭火装置进行灭火的多功能集成化系统，全面提升餐厨灶台火灾预警防控系统的技术性能与技术水平，全面提高对餐厨灶台火灾预警与防控的智能化、自动化水平。

2、为实现上述目的，本技术提供了如下方案：第一方面，本技术提供了一种基于aiot的餐厨灶台火灾智能预警防控方法，包括：获取所有被控炉灶的动火状态检判结果，并获取各个动火烹饪区域的动火状态检判结果。所述动火烹饪区域的类型包括炒菜区、蒸煮区和煲汤区。所述被控炉灶的类型包括鼓风式燃气灶、直燃式燃气灶、电磁灶和电热灶。

3、获取监控周界内的人体存在检判结果。所述监控周界为所有动火烹饪区域的动火操作区域。

4、获取所有油温监测炉灶的灶台油温监测数据。所述油温监测炉灶为所有动火烹饪区域内涉油操作的敞开式锅具灶台。

5、获取所有灶台的火灾特征检测结果。所述火灾特征包括烟雾特征和火焰特征。

6、基于智能预/报警与智能联动控制逻辑及优先处理机制，进行智能预/报警与智能联动控制联合防控。

7、所述智能预/报警与智能联动控制联合防控包括：

8、基于各个动火烹饪区域的动火状态检判结果以及所述监控周界内的人体存在检判结果，确定动火离人预/报警时间阈值，自动进行动火离人智能语音声光预/报警。所述动火离人报警包括现场报警与监管平台报警。

9、基于所有油温监测炉灶的灶台油温监测数据与预设灶台油温预/报警阈值，以及所述监控周界内的人体存在检判结果，自动进行有人灶台油温声光报警、离人灶台油温语音声光预/报警以及离人灶台油温报警联动控制。所述离人灶台油温报警包括现场报警与监管平台报警。所述离人灶台油温报警联动控制包括联动切断后厨的燃气紧急切断阀及动火炉灶电源。

10、基于所有灶台的火灾特征检测结果，以及所述监控周界内的人体存在检判结果，自动进行有人灶台火灾语音声光报警、离人灶台火灾语音声光报警以及离人灶台火灾报警联动控制。所述有人与离人灶台火灾报警包括现场报警与监管平台报警。所述离人灶台火灾报警联动控制包括自动联动启动厨房灶台自动灭火装置和紧急排烟系统，同时联动切断后厨的燃气紧急切断阀和所有动火炉灶电源。

11、第二方面，本技术提供了一种基于aiot的餐厨灶台火灾智能预警防控系统，包括：通信传输网络和监管平台及执行基于aiot的餐厨灶台火灾智能预警防控方法的餐厨灶台火灾智能预警防控设备。

12、所述通信传输网络包括所述餐厨灶台火灾智能预警防控设备之间的通信方式及所述餐厨房灶台火灾智能预警防控设备与所述监管平台传输网络。

13、所述餐厨灶台火灾智能预警防控设备，包括：餐厨灶台火灾智能预警防控主机、炉灶动火检测装置、灶台油温在线测量装置、ai智能摄像头、报警联动控制装置和厨房灶台自动灭火装置。

14、所述餐厨灶台火灾智能预警防控主机通过有线/无线通信方式与所述炉灶动火检测装置、所述灶台油温在线测量装置、所述ai智能摄像头和所述报警联动控制装置连接。所述报警联动控制装置与所述后厨的燃气紧急切断阀、用电炉灶空开及厨房灶台自动灭火装置、厨房强排烟系统的联动控制端口有线连接。所述餐厨灶台火灾智能预警防控主机通过通过有线/无线传输网络与所述系统监管平台连接。

15、所述炉灶动火检测装置用于在线检测与判断监控后厨各种炉灶的动火-关火状态。

16、所述灶台油温在线测量用于在线测量监控各种敞开式灶台锅内的最高实时温度与本地声光报警。

17、所述ai智能摄像头，用于在线识别与判断监控周界内的有人-离人动态，在线识别与判断后厨灶台是否发生火灾，并用于现场视频监控。

18、所述报警联动控制装置，用于在离人灶台油温达到报警阈值时，自动联动切断后厨燃气紧急切断阀的气源供给和动火炉灶的空开电源。并用于在监控周界内无人状态下意外突发灶台火灾时，自动联动启动厨房灶台自动灭火装置进行快速灭火和厨房强排风系统进行排烟，并自动联动切断后厨燃气紧急切断阀的气源供给和动火炉灶的空开电源。

19、所述餐厨灶台火灾智能预警防控主机，用于各种监测监控数据的自动采集与智能分析处理及自动语音声光预报警，向所述报警联动控制装置发送报警联动控制信号，并通过所述传输网络向所述监管平台传输各种监测数据、监控视频与报警信息。

20、所述厨房灶台自动灭火装置，用于自动扑灭灶台火灾。

21、所述通信网络用于设备端之间的数据交互通信传输。所述传输网络，用于设备端与平台端的各种监测数据、监控视频与报警信息上报的网络传输。

22、所述系统监管平台，用于各联网单位后厨灶台火灾智能预警防控设备运行与监控数据的远程在线监管与灶台火灾预/报警的接警处置。所述灶台火灾预警为动火离人报警与离人灶台油温报警。

23、根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：

24、本技术提供了一种基于aiot的餐厨灶台火灾智能预警防控方法及系统，不仅能有效预防后厨因动火离人、灶台油温过高引发灶台火灾事故的风险，并能在灶台意外突发火灾后自动快速联动灶台自动灭火装置进行灭火，其系统技术方法先进、科学合理，智能化与自动化水平高，性能稳定与可靠性强、适用性与实用性强，可广泛应用于各种餐饮服务场所的后厨灶台火灾智能预警与自动防控。

25、本技术提供的餐厨灶台火灾智能预警防控方法，可根据所获取后厨各种炉灶的动火状态、动火操作区域定界监控范围内的有人/离人状态、重点监控灶台实时油温以及灶台火灾判断结果，自动执行动火离人预/报警、有人/离人灶台油温预/报警、有人/离人灶台火灾报警程序并智能确定报警联动控制方式，其对灶台火灾的预/报警与防控方法更为科学、合理与适用，安全防控可靠性更高；本技术对后厨动火操作重点监控周界的划分方法，可实现对后厨动火操作重点监控区域的人员值守状态进行定界精准监测，克服并有效解决了现有技术无法对检测范围周界进行标定分划、无法实现对动火操作重点监控区域是否动火离人的精准防控的问题与不足，克服并有效解决了现有技术只要检测到厨房有人而动火灶台离人不会触发报警的安全隐患问题；本技术对不同烹饪区域进行分区监控以及动火离人分区计时智能预报警的方法，更适用于后厨不同动火烹饪区域的应用实际与安全防控需求，动火离人预报警方法更为优化、合理，适用性与实用性更强，克服并有效解决了现有技术无法根据不同动火烹饪区域设置不同动火离人时间、产品适用性与实用性差和用户体验性差的问题与不足；本技术对后厨各种炉灶动火状态检判方法，对后厨各种炉灶的动火状态检测与判断更为快速、准确，克服并有效解决了现有技术对各种炉灶覆盖炉灶类型不全面、检判方式不合理、检测判断延迟以及存在一定的漏检、误判现象的问题与不足；本技术对后厨动火监控周界内人体存在动态的ai智能识别与判断方法，对后厨动火监控周界内是否有人值守的检测与判断更为快速、准确，克服并有效解决了现有技术对人体的探测灵敏度低、易受厨房环境因素干扰主影响、误判几率较高以及存在一定的漏报风险的问题与不足；本技术对后厨灶台油温的在线测量方法，其检测覆盖范围大、测量精确度高、产品成本低，克服并有效解决了现有技术对灶台油温的检测覆盖范围小、测量精确度差以及设备成本高的问题与不足；本技术对后厨的动火离人智能预警防控方法，更为优化合理，克服并有效解决了现有技术方法中动火离人一达到报警时间即自动切断后厨的气源/炉灶电源，报警联动控制方式不合理、用户体验感较差的问题与不足；本技术对后厨灶台油温的智能预警防控方法，更为优化合理，不仅可有效预防厨师操作时控温不当或部分离人灶台油温过高引发油锅自燃的安全隐患，还可有效防止在动火监控周界内无人的情况下油锅自燃引发火灾的风险；本技术对动火离人与离人灶台油温智能预报警的优先级处理逻辑，更为优化合理，对灶台火灾防控的安全系数更高，克服并有效解决了现有技术方法中的此两种预报警逻辑处理不合理、仍存在一定灶台油锅起火风险的问题与不足；本技术对灶台火灾的ai智能识别与判断、灶台火灾报警及联动灶台自动灭火装置的方法，可自动智能识别与判断后厨灶台是否发生火灾，当无人灶台意外突发火灾时，可自动联动启动厨房灶台自动灭火装置进行自动灭火，并自动联动切断后厨气源并联动启动后厨强排风系统，克服并有效解决了现有技术中的厨房灶台自动灭火装置存在一定的自动灭火动作延迟而延误火灾扑救的风险。

26、本技术提供的餐厨灶台火灾智能预警防控系统，其终端设备智能化、集成度高，技术先进、性能稳定可靠，通信方式灵活，安装调试简单、快捷，克服并有效解决了现有技术的终端设备种类多、功能单一、集成度低，技术相对落后、稳定可靠性差、设备安装调试复杂、施工成本高的问题。