CN109737609A - 一种大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统，利用中央处理装置、局域网通信模块、温度传感器、信号处理电路、图像采集装置、图像处理装置、显示装置、存储装置、比对装置、控制装置、无线传输装置以及手机对室内活动区温度和锅炉房内图像信息进行采集，不仅能够根据室内活动区温度自动调节大型家用燃气热水锅炉的供气量，还能通过图像采集装置采集锅炉房内图像信息以监控锅炉运行情况，同时能够通过显示装置和手机实时获知室内活动区温度信息以及锅炉房内图像信息。

Description

一种大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统

技术领域

本发明涉及智能监控领域，尤其涉及一种大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统。

背景技术

随着居住面积大型化和居家水平的提高，如复式楼、别墅等居民对室内活动区域温度要求越来越高。燃气锅炉是通过燃烧燃气加热，并对外输出热量的装置，其中大型家用燃气热水锅炉具有较好经济效益，且污染物少，因此被广泛应用于供暖和生活、洗浴用热水领域。

大型家用燃气热水锅炉通过燃烧燃气对水进行加热，燃烧产生的烟气通过烟囱直接排到大气中，而制得的热水被送入室内活动区暖气片中与空气换热，达到供暖目的。在供暖过程中，现有控制系统是根据炉水温度控制循环泵的启停，炉水达到设定上限水温时热水循环泵启动，低于设定下限水温时热水循环泵停止。在控制循环泵的启停过程中，锅炉只能按照预先设定好的供气量运行，不能根据室内活动区温度自动调节锅炉的供气量，当室内活动区温度较低时，不能快速提升炉水温度达设定上限；当室内活动区温度过高时，提供给室内活动区的热量减少造成炉水温度升高，特别地当炉水温度过高时会导致设备烧毁引发安全事故，同时造成燃气浪费。

发明内容

为了克服目前大型家用燃气热水锅炉控制系统中不能根据室内活动区温度自动调节供气量问题，本发明利用中央处理装置、局域网通信模块、温度传感器、信号处理电路、图像采集装置、图像处理装置、显示装置、存储装置、比对装置、控制装置、无线传输装置以及手机对室内活动区温度和锅炉房内图像信息进行采集，不仅能够通过室内活动区温度自动调节大型家用燃气热水锅炉的供气量，还能通过图像采集装置采集锅炉房内图像信息以监控锅炉运行情况，同时能够通过显示装置和手机实时获知室内活动区温度以及锅炉房内图像信息。

根据本发明的一种大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统，大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统包括中央处理装置、局域网通信模块、温度传感器、信号处理电路、图像采集装置、图像处理装置、显示装置、存储装置、比对装置、控制装置、无线传输装置以及手机。

其中，温度传感器设置于室内活动区，温度传感器用于采集室内活动区温度信号，温度传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端与局域网通信模块的输入端连接，图像采集装置设置于锅炉房内，图像采集装置用于采集锅炉房内图像信息，图像采集装置的输出端与图像处理装置的输入端连接，图像处理装置的输出端与局域网通信模块的输入端连接，局域网通信模块的输出端与中央处理装置的输入端连接，比对装置用于将接收到的温度值与预设温度阈值进行比较，显示装置的输入端、存储装置的输入端以及比对装置的输入端均与中央处理装置的输出端连接，比对装置的输出端与控制装置的输入端连接，控制装置根据比对装置输出的控制信号控制大型家用燃气热水锅炉的供气量，中央处理装置通过无线传输装置与手机连接。

优选的是，温度传感器用于采集室内活动区的温度信号，将采集的温度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路，V1为经过信号处理电路处理后的电压信号，信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，温度传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与局域网通信模块的输入端连接。

优选的是，信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R14、电容C1-C5以及三极管T1-T4；

其中，温度传感器的输出端与电阻R1的一端并联后与三极管T1的基极连接，电阻R14的一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1与电阻R14的另一端并联后与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电容C5的一端与集成运放A1的输出端连接，电容C5的另一端与电阻R14的一端并联后与集成运放A1的反相输入端连接，三极管T1的集电极与+15V直流电源连接，电容C1的一端接地，电容C2的另一端与电阻R2的一端并联后与三极管T2的基极连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与三极管T2的基极连接，电阻R3的另一端与-15V直流电源连接，电阻R4的一端与三极管T2的发射极连接，电阻R4的另一端与-15V直流电源连接，电阻R5的一端与滑动变阻器R6的一端连接，电阻R5的另一端接地，滑动变阻器R6的另一端与电阻R7的一端并联后分别与三极管T3的发射极、电阻R7的一端和电阻R12的一端连接，电阻R7的一端与-15V直流电源连接，电阻R12的另一端与电阻R13的一端并联后与集成运放A2的输出端连接，电阻R13的另一端与电容C3的一端并联后与集成运放A1的同相输入端连接，电阻C3的另一端接地，电阻R8的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R8的一端还与三极管T4的集电极连接，电阻R8的另一端与-15V直流电源连接，电阻R9的一端与+15V直流电源连接，电阻R9的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R9的另一端与三极管T4的基极连接，电阻R9的另一端还与三极管T3的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的一端与+15V直流电源连接，电阻R10与电容C2并联后的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的另一端还与三极管T4的发射极连接，三极管T1的发射极与三极管T3的基极连接，三极管T1的发射极还与三极管T2的集电极连接，电阻R11的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R11的另一端接地。

优选的是，信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C6-C7以及集成运放A3-A5；

其中，信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C6的一端并联后与集成运放A4的反相输入端连接，电容C6的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R19的一端连接，集成运放A4的同相输入端接地，电阻R19的另一端与电容C7的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电容C7的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R20的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R20的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R21的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，集成运放A5的输出端与局域网通信模块的输入端连接，信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至局域网通信模块的输入端。

优选的是，图像采集装置设置于锅炉房内，图像采集装置用于采集锅炉房内的图像信息，并将锅炉房内的图像信息传输至图像处理装置，图像处理装置包括图像降噪单元、图像增强单元、图像锐化单元以及图像平滑单元；

其中，图像采集装置的输出端与图像降噪单元的输入端连接，图像降噪单元的输出端与图像增强单元的输入端连接，图像增强单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接，图像锐化单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接，图像平滑单元的输出端与局域网通信模块的输入端连接。

优选的是，温度传感器将采集到的室内活动区温度信号传输至信号处理电路，信号处理电路对接收到的温度信号依次进行放大和滤波处理，并将处理后的温度信号通过局域网通信模块传输至中央处理装置，图像采集装置将采集到的锅炉房内图像信息传输至图像处理装置，图像处理装置对接收到的图像信息依次进行图像降噪、图像增强、图像锐化以及图像平滑处理，并将处理后的图像信息通过局域网通信模块传输至中央处理装置；

其中，中央处理装置将接收到的温度信号和图像信息传输至显示装置进行显示，中央处理装置将接收到的温度信号和图像信息传输至存储装置进行储存，中央处理装置将接收到的温度信号和图像信息通过无线传输装置传输至手机，中央处理装置将接收到的温度信号传输至比对装置，比对装置将接收到的温度信号与预设温度阈值进行比较，若比对装置接收到的温度信号小于预设温度阈值，则比对装置向控制装置发出第一控制信号，控制装置接收到第一控制信号后控制大型家用燃气热水锅炉加大供气量，直至比对装置接收到的温度信号等于预设温度阈值，比对装置接收到的温度信号大于预设温度阈值，则比对装置向控制装置发出第二控制信号，控制装置接收到第二控制信号后控制大型家用燃气热水锅炉减少供气量，直至比对装置接收到的温度信号等于预设温度阈值。

优选的是，将图像采集装置传输至图像处理装置的锅炉房内图像定义为二维函数f(x,y)，其中x、y是空间坐标，图像降噪单元对图像f(x,y)进行图像降噪处理，经过图像降噪处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中

g(x，y)＝f(x+1，y+1)+2f(x+1，y)+f(x，y+1)-2f(x-1，y)-f(x-1，y-1)。

优选的是，图像增强单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，

优选的是，图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，

优选的是，图像平滑单元对图像d(x,y)进行图像平滑处理，经过图像平滑处理后的图像二维函数为s(x,y)，平滑函数为q(x,y)，

s(x，y)＝q(x，y)*d(x，y)；

其中，*为卷积符号，σ为自定义可调常数，平滑的作用是通过σ来控制的。

优选的是，显示装置为液晶显示器。

优选的是，大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统还包括一电源，电源为大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统提供电力支持。

优选的是，电源为太阳能电源。

优选的是，图像采集装置为CCD图像采集装置。

优选的是，温度传感器为热敏电阻器或热敏电偶。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明提供的大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统，利用中央处理装置、局域网通信模块、温度传感器、信号处理电路、图像采集装置、图像处理装置、显示装置、存储装置、比对装置、控制装置、无线传输装置以及手机对室内活动区温度和锅炉房内图像信息进行采集，不仅能够通过室内活动区温度信息自动调节大型家用燃气热水锅炉的供气量，还能通过图像采集装置采集锅炉房内图像信息以监控锅炉运行情况，同时能够通过显示装置和手机实时获知室内活动区温度信息以及锅炉房内图像信息；

(2)本发明提供的大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统，图像处理装置对采集的图像依次进行图像降噪、图像增强、图像锐化、图像平滑处理，可高效、快速的提取图像采集装置的图像信息，可提高对锅炉房内环境的辨识精度，有效地减少误判情况发生。

附图说明

图1为本发明的大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统的示意图；

图2为本发明的信号处理电路的电路图；

图3为本发明的图像处理装置的示意图。

附图标记如下：

1-中央处理装置；2-局域网通信模块；3-温度传感器；4-信号处理电路；5-图像采集装置；6-图像处理装置；7-显示装置；8-存储装置；9-比对装置；10-控制装置；11-无线传输装置；12-手机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统包括中央处理装置1、局域网通信模块2、温度传感器3、信号处理电路4、图像采集装置5、图像处理装置6、显示装置7、存储装置8、比对装置9、控制装置10、无线传输装置11以及手机12。

其中，温度传感器3设置于室内活动区，温度传感器3用于采集室内活动区温度信号，温度传感器3的输出端与信号处理电路4的输入端连接，信号处理电路4的输出端与局域网通信模块2的输入端连接，图像采集装置5设置于锅炉房内，图像采集装置5用于采集锅炉房内图像信息，图像采集装置5的输出端与图像处理装置6的输入端连接，图像处理装置6的输出端与局域网通信模块2的输入端连接，局域网通信模块2的输出端与中央处理装置1的输入端连接，比对装置9用于将接收到的温度值与预设温度阈值进行比较，显示装置7的输入端、存储装置8的输入端以及比对装置9的输入端均与中央处理装置1的输出端连接，比对装置9的输出端与控制装置10的输入端连接，控制装置10根据比对装置9输出的控制信号控制大型家用燃气热水锅炉的供气量，中央处理装置1通过无线传输装置11与手机12连接。

上述实施方式中，利用中央处理装置1、局域网通信模块2、温度传感器3、信号处理电路4、图像采集装置5、图像处理装置6、显示装置7、存储装置8、比对装置9、控制装置10、无线传输装置11以及手机12对室内活动区温度和锅炉房内图像信息进行采集，不仅能够通过室内活动区温度信息自动调节大型家用燃气热水锅炉的供气量，还能通过图像采集装置5采集锅炉房内图像信息以监控锅炉运行情况，同时能够通过显示装置7和手机12实时获知室内活动区温度信息以及锅炉房内图像信息。

上述实施方式中，温度传感器3用于监测室内活动区温度信号，并将监测到的温度信号传输至信号处理电路4进行放大和滤波处理，信号处理电路4将处理后的信号通过局域网通信模块2传输至中央处理装置1，中央处理装置1将接收到的温度信号传输至显示装置7和存储装置8，用户能够通过显示装置7获取室内活动区温度信号，存储装置8还包括一USB数据端口，用户能够通过该USB数据接口获知室内活动区温度信号和锅炉房内图像信息的实时数据以及历史数据，便于用户后期研究、分析。

具体地，中央处理装置1为8位微处理器Atmega128。

上述实施方式中，考虑到成本和处理性能的要求，中央处理装置1选用低功耗8位微处理器Atmega128，该芯片硬件资源丰富，具有低功耗、功能多、价格便宜和性能强大等优点，Atmega128自身带有128K字节Flash存储器，同时带有4K字节的EEPROM存储器，温度传感器3采集的数据直接存放在EEPROM存储器中，Atmega128内部的ADC端口具有8个通道，每通道的分辨率为10bit，输入电压范围为0～5V，能够满足监测数据巡回采集的需要，同时也无需另加AD转换器件，简化了外围电路设计，降低了成本。

具体地，显示装置7为LCD显示单元，其中，LCD显示单元为20pinLCD1286HZ。

上述实施方式中，LCD显示单元采用3.3V电压供电，以便于与微处理器Atmega128的I/O口电平匹配，LCD显示单元与微处理器Atmega128的接口采用串行接口进行通信。

具体地，无线传输装置11为WiFi模块，WiFi模块为VT6656模块。

WiFi作为一种无线联网技术，最主要的优势在于不需要布线，不受布线条件的限制，因此特别适合移动办公用户的需要，WiFi模块采用VT6656模块实现数据的远程传输，VT6656模块内嵌TCP/IP协议线，降低了设计的难度，同时大大提高了Atmega128处理其他数据的能力，VT6656与Atmega128的连接非常简单，二者可以通过标准的USB接口直接相连，VT6656模块采用54Mbps标准的802.11g无线以太网访问，比基于802.11b协议的快5倍，采用USB2.0接口最高比USB1.0接口快40倍，新的天线技术支持更远距离的无线访问，支持所有标准的821.11g和802.11b无线路由器及接入点，支持64/128/256位WEP加密，支持WPA/WPA2、WPA-PSK/WPA2-PSK等高级加密与安全机制。

如图2所示，温度传感器3用于采集室内活动区的温度信号，将采集的温度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路4，V1为经过信号处理电路4处理后的电压信号，信号处理电路4包括信号放大单元和信号滤波单元，温度传感器3的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与局域网通信模块2的输入端连接。

具体地，信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R14、电容C1-C5以及三极管T1-T4；

其中，温度传感器3的输出端与电阻R1的一端并联后与三极管T1的基极连接，电阻R14的一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1与电阻R14的另一端并联后与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电容C5的一端与集成运放A1的输出端连接，电容C5的另一端与电阻R14的一端并联后与集成运放A1的反相输入端连接，三极管T1的集电极与+15V直流电源连接，电容C1的一端接地，电容C2的另一端与电阻R2的一端并联后与三极管T2的基极连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与三极管T2的基极连接，电阻R3的另一端与-15V直流电源连接，电阻R4的一端与三极管T2的发射极连接，电阻R4的另一端与-15V直流电源连接，电阻R5的一端与滑动变阻器R6的一端连接，电阻R5的另一端接地，滑动变阻器R6的另一端与电阻R7的一端并联后分别与三极管T3的发射极、电阻R7的一端和电阻R12的一端连接，电阻R7的一端与-15V直流电源连接，电阻R12的另一端与电阻R13的一端并联后与集成运放A2的输出端连接，电阻R13的另一端与电容C3的一端并联后与集成运放A1的同相输入端连接，电阻C3的另一端接地，电阻R8的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R8的一端还与三极管T4的集电极连接，电阻R8的另一端与-15V直流电源连接，电阻R9的一端与+15V直流电源连接，电阻R9的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R9的另一端与三极管T4的基极连接，电阻R9的另一端还与三极管T3的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的一端与+15V直流电源连接，电阻R10与电容C2并联后的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的另一端还与三极管T4的发射极连接，三极管T1的发射极与三极管T3的基极连接，三极管T1的发射极还与三极管T2的集电极连接，电阻R11的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R11的另一端接地。

具体地，信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C6-C7以及集成运放A3-A5；

其中，信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C6的一端并联后与集成运放A4的反相输入端连接，电容C6的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R19的一端连接，集成运放A4的同相输入端接地，电阻R19的另一端与电容C7的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电容C7的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R20的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R20的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R21的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，集成运放A5的输出端与局域网通信模块2的输入端连接，信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至局域网通信模块2的输入端。

上述实施方式中，信号处理电路4的噪声在40nV以内，漂移为0.5μV/℃，集成运放A1为LT1010低漂移放大器，集成运放A2为LT1012高速放大器，集成运放A3、A4和A5均为LT1097运放，由于集成运放A1的直流偏移与漂移并不会影响电路的整体偏移，从而使得电路有着极低的偏移和漂移。

电阻R1的阻值为10MΩ，电阻R2的阻值为10KΩ，电阻R3的阻值为2kΩ，电阻R4的阻值为300Ω，电阻R5的阻值为50Ω，R6为1KΩ滑动变阻器，电阻R7的阻值为5.6KΩ，电阻R8的阻值为3KΩ，电阻R9的阻值为1KΩ，电阻R10的阻值为470Ω，电阻R11的阻值为10KΩ，电阻R12的阻值为1KΩ，电阻R13的阻值为10MΩ，电阻R14的阻值为1KΩ，电阻R15的阻值为1.7KΩ，电阻R16的阻值为4.7KΩ，电阻R17的阻值为10KΩ，电阻R18的阻值为5KΩ，电阻R19的阻值为1KΩ，电阻R20的阻值为5KΩ，电阻R21的阻值为5KΩ，电容C1的电容值为100pF，电容C2的电容值为10pF，电容C3的电容值为100pF，电容C4的电容值为100pF，电容C5的电容值为20pF，电容C6的电容值为220pF，电容C7的电容值为470pF。

由于温度传感器3采集的信号为微弱的电压信号，因而信号放大单元通过电阻R1-R14、电容C1-C5、三极管T1-T4以及集成运放A1-A2对温度传感器3输出的电压V0进行放大处理，其中，信号放大单元的放大增益通过滑动变阻器R6进行调节，然后再使用电阻R15-R21，电容C6-C7以及集成运放A3-A5对经过放大后的电压信号进行低通滤波处理，从而提高了温度检测的精度。

如图3所示，图像采集装置5设置于锅炉房内，图像采集装置5用于采集锅炉房内的图像信息，并将锅炉房内的图像信息传输至图像处理装置6，图像处理装置6包括图像降噪单元、图像增强单元、图像锐化单元以及图像平滑单元。

其中，图像采集装置5的输出端与图像降噪单元的输入端连接，图像降噪单元的输出端与图像增强单元的输入端连接，图像增强单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接，图像锐化单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接，图像平滑单元的输出端与局域网通信模块2的输入端连接。

具体地，温度传感器3将采集到的室内活动区温度信号传输至信号处理电路4，信号处理电路4对接收到的温度信号依次进行放大和滤波处理，并将处理后的温度信号通过局域网通信模块2传输至中央处理装置1，图像采集装置5将采集到的锅炉房内图像信息传输至图像处理装置6，图像处理装置6对接收到的图像信息依次进行图像降噪、图像增强、图像锐化以及图像平滑处理，并将处理后的图像信息通过局域网通信模块2传输至中央处理装置1；

其中，中央处理装置1将接收到的温度信号和图像信息传输至显示装置7进行显示，中央处理装置1将接收到的温度信号和图像信息传输至存储装置8进行储存，中央处理装置1将接收到的温度信号和图像信息通过无线传输装置11传输至手机12，中央处理装置1将接收到的温度信号传输至比对装置9，比对装置9将接收到的温度信号与预设温度阈值进行比较，若比对装置9接收到的温度信号小于预设温度阈值，则比对装置9向控制装置10发出第一控制信号，控制装置10接收到第一控制信号后控制大型家用燃气热水锅炉加大供气量，直至比对装置9接收到的温度信号等于预设温度阈值，比对装置9接收到的温度信号大于预设温度阈值，则比对装置9向控制装置10发出第二控制信号，控制装置10接收到第二控制信号后控制大型家用燃气热水锅炉减少供气量，直至比对装置9接收到的温度信号等于预设温度阈值。

用户能够根据需求自主设置预设温度阈值后载入比对装置9内。

具体地，将图像采集装置5传输至图像处理装置6的锅炉房内图像定义为二维函数f(x,y)，其中x、y是空间坐标，图像降噪单元对图像f(x,y)进行图像降噪处理，经过图像降噪处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中

g(x，y)＝f(x+1，y+1)+2f(x+1，y)+f(x，y+1)-2f(x-1，y)-f(x-1，y-1)。

具体地，图像增强单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，

上述实施方式中，图像去噪单元和图象增强单元的目的是为了改进图像采集装置5采集的图像的质量，除去图象中的噪声，使边缘清晰，提高图象的可判读性。

具体地，图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，

上述实施方式中，图像锐化单元补偿经过图像增强处理后的图像的轮廓，增强图像的边缘及灰度跳变的部分，使图像变得更加清晰。

具体地，图像平滑单元对图像d(x,y)进行图像平滑处理，经过图像平滑处理后的图像二维函数为s(x,y)，平滑函数为q(x,y)，

s(x，y)＝q(x，y)*d(x，y)；

其中，*为卷积符号，σ为自定义可调常数，平滑的作用是通过σ来控制的。

上述实施方式中，图像平滑单元将经过图像锐化处理后的图像亮度进行平缓渐变，减小突变梯度，从而改善图像质量。

具体地，显示装置7为液晶显示器。

具体地，大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统还包括一电源，电源为大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统提供电力支持。

具体地，电源为太阳能电源。

具体地，图像采集装置5为CCD图像采集装置。

具体地，温度传感器3为热敏电阻器或热敏电偶。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统，其特征在于，所述大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统包括中央处理装置(1)、局域网通信模块(2)、温度传感器(3)、信号处理电路(4)、图像采集装置(5)、图像处理装置(6)、显示装置(7)、存储装置(8)、比对装置(9)、控制装置(10)、无线传输装置(11)以及手机(12)；

其中，所述温度传感器(3)设置于室内活动区，所述温度传感器(3)用于采集室内活动区温度信号，所述温度传感器(3)的输出端与所述信号处理电路(4)的输入端连接，所述信号处理电路(4)的输出端与所述局域网通信模块(2)的输入端连接，所述图像采集装置(5)设置于锅炉房内，所述图像采集装置(5)用于采集锅炉房内图像信息，所述图像采集装置(5)的输出端与所述图像处理装置(6)的输入端连接，所述图像处理装置(6)的输出端与所述局域网通信模块(2)的输入端连接，所述局域网通信模块(2)的输出端与所述中央处理装置(1)的输入端连接，所述比对装置(9)用于将接收到的温度值与预设温度阈值进行比较，所述显示装置(7)的输入端、所述存储装置(8)的输入端以及所述比对装置(9)的输入端均与所述中央处理装置(1)的输出端连接，所述比对装置(9)的输出端与所述控制装置(10)的输入端连接，所述控制装置(10)根据所述比对装置(9)输出的控制信号控制燃气锅炉的供气量，所述中央处理装置(1)通过无线传输装置(11)与手机(12)连接。

2.根据权利要求1所述的大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统，其特征在于，所述温度传感器(3)用于采集室内活动区的温度信号，将采集的温度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至所述信号处理电路(4)，V1为经过所述信号处理电路(4)处理后的电压信号，所述信号处理电路(4)包括信号放大单元和信号滤波单元，所述温度传感器(3)的输出端与所述信号放大单元的输入端连接，所述信号放大单元的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接，所述信号滤波单元的输出端与所述局域网通信模块(2)的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统，其特征在于，所述信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R14、电容C1-C5以及三极管T1-T4；

其中，所述温度传感器(3)的输出端与电阻R1的一端并联后与三极管T1的基极连接，电阻R14的一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1与电阻R14的另一端并联后与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电容C5的一端与集成运放A1的输出端连接，电容C5的另一端与电阻R14的一端并联后与集成运放A1的反相输入端连接，三极管T1的集电极与+15V直流电源连接，电容C1的一端接地，电容C2的另一端与电阻R2的一端并联后与三极管T2的基极连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与三极管T2的基极连接，电阻R3的另一端与-15V直流电源连接，电阻R4的一端与三极管T2的发射极连接，电阻R4的另一端与-15V直流电源连接，电阻R5的一端与滑动变阻器R6的一端连接，电阻R5的另一端接地，滑动变阻器R6的另一端与电阻R7的一端并联后分别与三极管T3的发射极、电阻R7的一端和电阻R12的一端连接，电阻R7的一端与-15V直流电源连接，电阻R12的另一端与电阻R13的一端并联后与集成运放A2的输出端连接，电阻R13的另一端与电容C3的一端并联后与集成运放A1的同相输入端连接，电阻C3的另一端接地，电阻R8的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R8的一端还与三极管T4的集电极连接，电阻R8的另一端与-15V直流电源连接，电阻R9的一端与+15V直流电源连接，电阻R9的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R9的另一端与三极管T4的基极连接，电阻R9的另一端还与三极管T3的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的一端与+15V直流电源连接，电阻R10与电容C2并联后的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的另一端还与三极管T4的发射极连接，三极管T1的发射极与三极管T3的基极连接，三极管T1的发射极还与三极管T2的集电极连接，电阻R11的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R11的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统，其特征在于，所述信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C6-C7以及集成运放A3-A5；

其中，所述信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C6的一端并联后与集成运放A4的反相输入端连接，电容C6的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R19的一端连接，集成运放A4的同相输入端接地，电阻R19的另一端与电容C7的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电容C7的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R20的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R20的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R21的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，集成运放A5的输出端与所述局域网通信模块(2)的输入端连接，所述信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至所述局域网通信模块(2)的输入端。

5.根据权利要求1所述的大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统，其特征在于，所述图像采集装置(5)设置于锅炉房内，所述图像采集装置(5)用于采集锅炉房内的图像信息，并将锅炉房内的图像信息传输至所述图像处理装置(6)，所述图像处理装置(6)包括图像降噪单元、图像增强单元、图像锐化单元以及图像平滑单元；

其中，所述图像采集装置(5)的输出端与所述图像降噪单元的输入端连接，所述图像降噪单元的输出端与所述图像增强单元的输入端连接，图像增强单元的输出端与所述图像锐化单元的输入端连接，所述图像锐化单元的输出端与所述图像平滑单元的输入端连接，所述图像平滑单元的输出端与所述局域网通信模块(2)的输入端连接。

6.根据权利要求1所述的大型家用燃气热水锅炉供气量自动调节系统，其特征在于，所述温度传感器(3)将采集到的室内活动区温度信号传输至所述信号处理电路(4)，所述信号处理电路(4)对接收到的温度信号依次进行放大和滤波处理，并将处理后的温度信号通过所述局域网通信模块(2)传输至所述中央处理装置(1)，所述图像采集装置(5)将采集到的锅炉房内图像信息传输至所述图像处理装置(6)，所述图像处理装置(6)对接收到的图像信息依次进行图像降噪、图像增强、图像锐化以及图像平滑处理，并将处理后的图像信息通过所述局域网通信模块(2)传输至所述中央处理装置(1)；

其中，所述中央处理装置(1)将接收到的温度信号和图像信息传输至所述显示装置(7)进行显示，所述中央处理装置(1)将接收到的温度信号和图像信息传输至所述存储装置(8)进行储存，所述中央处理装置(1)将接收到的温度信号和图像信息通过所述无线传输装置(11)传输至所述手机(12)，所述中央处理装置(1)将接收到的温度信号传输至所述比对装置(9)，所述比对装置(9)将接收到的温度信号与预设温度阈值进行比较，若所述比对装置(9)接收到的温度信号小于预设温度阈值，则所述比对装置(9)向所述控制装置(10)发出第一控制信号，所述控制装置(10)接收到第一控制信号后控制燃气锅炉加大供气量，直至所述比对装置(9)接收到的温度信号等于预设温度阈值，所述比对装置(9)接收到的温度信号大于预设温度阈值，则所述比对装置(9)向所述控制装置(10)发出第二控制信号，所述控制装置(10)接收到第二控制信号后控制燃气锅炉减少供气量，直至所述比对装置(9)接收到的温度信号等于预设温度阈值。