CN101265778A - 一种智能窗集控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于智能控制领域，提供了一种智能窗集控系统，包括感测模块，用于采集异常信号或空调开关量信号，并输出信号至中央信号处理模块处理；中央信号处理模块，用于将所述感测模块输出的信号转换成为适于总线传输的数据流输出，并在感测模块采集到异常信号时发出报警信号；窗控制模块，接收所述中央信号处理模块输出的数据流，并将其转换成控制信号输出；窗驱动模块，用于驱动窗户的开合。本发明可以使消防智能排烟、智能防盗、自动防风雨和远程遥控等功能集成于一个系统，对系统各个功能模块集中控制，使其协调运作，实现复杂的控制目的；同时，可以根据需要将各个功能模块任意组合，以适应不同场合的需要。

Description

一种智能窗集控系统
技术领域
本发明属于智能控制领域，尤其涉及一种智能窗集控系统。
背景技术
智能窗的控制系统一般由主控制器、传感器、报警终端、遥控器和机电一体化传动装置等组成，具有安防、报警、检测和控制功能。智能窗以其安装方便、容易，美观、体积小、功能全、性能高和价位低的优点而倍受人们的青睐，已经成为现代智能家居、楼宇自动化和安防重地不可或缺的组成部分，被公认为是一种具有智能化、人性化和网络化的高科枝产品。
目前，已经面市的智能窗形式多样，而各自的功能也不相同，例如，有的具备防风雨功能，有的能够防盗，有的能够防燃气泄露等等，或者，具备上述几种功能的简单组合。
一般而言，以现有技术制造的这些智能窗，系统在控制窗户的开合方面过于简单化，例如，在关闭或打开室内的温度调节装置(例如，空调)时，窗户不能自动打开或关闭，以实现联动功能。如此，以目前市场上现有技术制造的智能窗，其控制系统的控制单一，能够实现的功能有限。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种智能窗集控系统，旨在解决现有技术制造的智能窗，其控制系统的控制单一，能够实现的功能有限的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种智能窗集控系统，所述系统包括感测模块、中央信号处理模块、窗控制模块及窗驱动模块，其中，
感测模块，用于采集异常信号或空调开关量信号，并将所述异常信号或空调开关量信号转换成所述中央信号处理模块能够识别的信号输出至中央信号处理模块处理；
中央信号处理模块，用于将所述感测模块输出的信号转换成为适于总线传输的数据流输出，或在感测模块采集到异常信号时发出报警信号；
窗控制模块，接收所述中央信号处理模块输出的数据流，并将其转换成控制信号输出；
窗驱动模块，用于根据所述窗控制模块输出的控制信号，驱动窗户的开合。
本发明通过CAN总线将系统的各功能模块构成一个网络化、分布式和模块化的体系结构。这种体系结构可以使消防智能排烟、智能防盗、自动防风雨和远程遥控等功能集成于一个系统，对系统各个功能模块集中控制，使其协调运作，实现复杂的控制目的，同时，可以根据需要将各个功能模块任意组合，以适应不同场合的需要。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的智能窗集控系统；
图2是本发明第二实施例提供的智能窗集控系统；
图3是本发明提供的窗控制模块组成结构示意图；以及
图4是本发明提供的中央信号处理模块组成结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参阅图1，本发明第一实施例提供的智能窗集控系统。为便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。该系统由遥控接收模块101、窗控制模块102、中央信号处理模块103、感测模块104、防夹伤探测器105和窗驱动模块106组成，其中，遥控接收模块101和窗控制模块102之间、中央信号处理模块103和窗控制模块102之间通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线连接，模块之间的信号可以由CAN网桥(图中未画出)进行中继。
遥控接收模块101是本发明实施例的远程遥控部分，收来自遥控器的射频信号(用户控制指令)，经过处理后，通过总线(例如，CAN)输送至窗控制模块102。
窗控制模块102的两个输入端通过CAN总线，分别与遥控接收模块101和中央信号处理模块103相连，接收两个模块的信号输入，并输出控制信号至防夹伤探测器105。
感测模块104是本发明的异常信号采集部分，主要由风雨传感器、燃气烟雾传感器、空调联动传感器和玻璃破碎传感器等组成，负责将采集到的异常信号转换成常规电信号(电压、电流等)或中央信号处理模块103能够识别的其他信号，输出至中央信号处理模块103处理。
中央信号处理模块103，用于将感测模块104输出的信号转换成为适于总线传输的数据流输出，或在感测模块采集到异常信号时发出报警信号。
防夹伤探测器105是本发明集控系统的一个安全装置，处于窗控制模块102和窗驱动模块106逻辑连接之间。在关闭或打开窗户过程中，当防夹伤探测器105探测到人体(例如，手脚等)时，立即切断窗控制模块102和窗驱动模块106之间的信号，“关窗”或“开窗”动作被终止，窗户停止运动，有效地防止了人体被夹伤。
窗驱动模块106是本发明提供的实施例中的驱动装置，接收来自窗控制模块102的控制信号，以实现窗户的开与合功能。
作为本发明的实施例，基于总线的智能集控系统可以实现被动开合窗户和主动开合窗户功能。
被动开合窗户原理在于：遥控接收模块101接收来自遥控器的用户控制指令，该用户控制指令经过内部处理器处理成适于CAN总线传输的数据流后，通过CAN总线传送至窗控制模块102。
遥控接收模块101接收到的是“关窗”指令时，在正常情况下，窗控制模块102将该指令信息透明地传输至窗驱动模块106，窗驱动模块106执行关窗动作；遥控接收模块101接收到的是“开窗”指令时，在正常情况下，窗控制模块102将该指令信息透明地传输至窗驱动模块106，窗驱动模块106执行开窗动作。
当遥控接收模块101接收到“关窗”或“开窗”指令时，若窗户已经运动，同时，防夹伤探测器105探测到人体(例如，手脚等)时，则立即切断窗控制模块102和窗驱动模块106之间的信号。此时，窗驱动模块106采集到异常电流信号，关断关窗电机或开窗电机，终止了窗户的运动，有效地防止了人体被夹伤。
主动开合窗户原理在于：当发生异常情况时，例如，燃气泄露、火灾的烟雾、刮风下雨等等，感测模块104采集异常情况下的异常信号，并将采集到的异常信号转换成常规电信号(电压、电流等)或中央信号处理模块103能够识别的其他信号，输出至中央信号处理模块103。中央信号处理模块103根据异常信号的类别，发出相应的指令至窗控制模块102，例如，采集到风雨信号时，发出“关窗”指令；采集到燃气泄露和火灾的烟雾时，发出“开窗”指令，同时触发中央信号处理模块103内部报警单元，发出报警信号；采集到入室盗窃造成的异常信号(例如，声、光、电等)时，直接触发中央信号处理模块103内部报警单元，发出报警信号。
窗驱动模块106在接收到窗控制模块102发送的指令后，执行相应的动作。
通过感测模块104内部的空调联动传感器，本发明能够实现“联动功能”。例如，当空调被打开时，空调联动传感器采集到空调的“开关量”信号，此“开关量”信号经过中央信号处理模块103和窗控制模块102，最终被转换成窗驱动模块106的“关窗”驱动信号，使窗驱动模块106执行关窗动作。
在本发明提供的实施例中，对于感测模块104在感测到不同的异常信号而需要窗驱动模块106执行相反的动作(例如，“打开”和“关闭”窗户)时，中央信号处理模块103优先处理“危险性”相对较大的信号，例如，当感测模块104的风雨传感器采集到“风雨”信号时，窗驱动模块106正执行关窗动作，此时，若感测模块104的燃气传感器或烟雾传感器采集到燃气泄露或烟雾信号，则中央信号处理模块103优先处理“危险性”相对较大的燃气泄露或烟雾信号，即，中央信号处理模块103终止发送“关窗”指令信号，窗驱动模块106终止正在执行的“关窗”动作而转向执行开窗动作，同时，中央信号处理模块103的报警单元发出报警信号，直到用户手动清除报警指令信号后，下次关窗指令才能继续被执行，窗驱动模块106继续执行关窗动作。
参阅图2，本发明第二实施例提供的智能窗集控系统。与本发明第一实施例提供的基于总线的智能窗集控系统相比，增加了一个开关模块201，系统其余部分由遥控接收模块101、窗控制模块102、中央信号处理模块103、感测模块104、防夹伤探测器105和窗驱动模块106组成，其中，遥控接收模块101和窗控制模块102之间、中央信号处理模块103和窗控制模块102之间通过CAN总线连接，模块之间的信号可以由CAN网桥(图中未画出)进行中继。
开关模块201通过CAN总线分别与遥控接收模块101和窗控制模块102相连接，并与窗驱动模块106建立电连接。开关模块201与窗控制模块102的输出信号一样，所不同的是，开关模块201具有按键电路，用户通过按相关的按键，输入用户的控制指令，该用户的控制指令通过开关模块201传输到CAN总线输入至窗控制模块102，或者，通过与窗驱动模块106建立的电连接输入至窗驱动模块106，窗驱动模块106执行相应的动作。
为了提高对窗户的控制效率，一个开关模块201可以与多个窗控制模块102连接，从而控制多个窗户的开合。作为本发明一个实施例，开关模块201可以是触摸开关。一个触摸开关可以控制三组窗控制模块102，而每组窗控制模块102可以与16个窗驱动模块106相连(从而控制16个窗户)，如此，用户通过一个触摸开关可以控制48个窗户的开合，大大提高了对窗户的控制效率，特别适合大型仓库等安防重地对窗户的开合需求。
当然，用户也可以从遥控器输入控制指令发送至遥控接收模块101，遥控接收模块101控制指令后，通过CAN总线将指令发送至开关模块201，窗驱动模块106执行相应的动作。
系统其余组成部分的工作原理与图1所示系统模块工作原理一样，不再赘述。
参阅图3，本发明提供的窗控制模块102组成结构示意图。为便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
窗控制模块102由窗控制接口电路单元301、总线接口电路单元302和信号处理单元303组成。总线接口电路单元302将CAN总线上的指令信号(数据流)转换成信号处理单元303能够识别的信号或者做逆向变换，信号处理单元303可以由一系列的IC组成，将来自总线接口电路单元302的指令信号做进一步的处理，输送至窗控制接口电路单元301，最终，由窗控制接口电路单元301将指令信号转换成“高”“低”电平，提供给窗驱动模块106做驱动信号。
参阅图4，本发明提供的中央信号处理模块103组成结构示意图。为便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
中央信号处理模块103由感测信号接口单元401、信号处理单元402、总线接口单元403和报警单元404组成。感测信号接口单元401接收感测模块104输出的电信号或感测信号接口单元401能够识别的其他信号，信号处理单元402至少包括一个信号优先级比较单元4021。信号处理单元402的功能在于对来自感测信号接口单元401或总线接口单元403的信号做进一步处理，输出至报警单元404或总线接口单元403。总线接口单元403将CAN总线上的指令信号(数据流)转换成信号处理单元402能够识别的信号或者做逆向变换。报警单元404接收信号处理单元402的输入，在出现异常情况时发出声、光等报警信号。
信号优先级比较单元4021能够比较不同异常信号的危险性高低级别，给出哪些异常信号应该优先处理的指示信息，从而使中央信号处理模块103优先处理危险性高级别的信号。
作为本发明一个实施例，感测模块104在感测到不同的异常信号而需要窗驱动模块106执行相反的动作(例如，“打开”和“关闭”窗户)时，中央信号处理模块103的信号优先级比较单元4021比较异常信号危险性高低级别，使中央信号处理模块103优先处理危险性级别相对较高的信号，例如，当感测模块104的风雨传感器采集到“风雨”信号时，窗驱动模块106正执行关窗动作，此时，若感测模块104的燃气传感器或烟雾传感器采集到燃气泄露或烟雾信号，则中央信号处理模块103优先处理“危险性”相对较大的燃气泄露或烟雾信号，即，中央信号处理模块103终止发送“关窗”指令信号，窗驱动模块106终止正在执行的“关窗”动作而转向执行开窗动作，同时，中央信号处理模块103的报警单元发出报警信号，直到用户手动清除报警指令信号后，下次关窗指令才能继续被执行，窗驱动模块106继续执行关窗动作。
本发明提供的实施例通过CAN总线将系统的各功能模块连接在一起，构成一个网络化、分布式和模块化的体系结构。这种体系结构可以使消防智能排烟、智能防盗、自动防风雨和远程遥控等功能集成于一个系统，对系统各个功能模块集中控制，使其协调运作，实现复杂的控制目的；同时，可以根据需要将各个功能模块任意组合，以适应不同场合的需要。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种智能窗集控系统，其特征在于，所述系统包括感测模块、中央信号处理模块、窗控制模块及窗驱动模块，其中，
感测模块，用于采集异常信号或空调开关量信号，并将所述异常信号或空调开关量信号转换成所述中央信号处理模块能够识别的信号输出至中央信号处理模块处理；
中央信号处理模块，用于将所述感测模块输出的信号转换成为适于总线传输的数据流输出，或在感测模块采集到异常信号时发出报警信号；
窗控制模块，接收所述中央信号处理模块输出的数据流，并将其转换成控制信号输出；
窗驱动模块，用于根据所述窗控制模块输出的控制信号，驱动窗户的开合。
2、如权利要求1所述的智能窗集控系统，其特征在于，所述感测模块包括空调联动传感器，所述空调联动传感器用于采集空调的开关量信号，此开关量信号被所述窗驱动模块转换成关窗或开窗驱动信号。
3、如权利要求2所述的智能窗集控系统，其特征在于，所述感测模块进一步包括燃气烟雾传感器，所述燃气烟雾传感器用于采集泄露的燃气或火灾发生时产生的烟雾。
4、如权利要求3所述的智能窗集控系统，其特征在于，所述感测模块进一步包括风雨传感器，所述风雨传感器用于采集风雨信号。
5、如权利要求1所述的智能窗集控系统，其特征在于，所述系统进一步包括：
遥控接收模块，用于接收用户通过遥控器发送的指令；
开关模块，挂接在总线上，其输出信号作为所述窗驱动模块的输入信号，用于用户手动开关窗户。
6、如权利要求5所述的智能窗集控系统，其特征在于，所述系统进一步包括：
防夹伤探测器，接收所述窗控制模块和开关模块的输出信号，在窗户运动过程中遇到阻碍物时切断输出信号。
7、如权利要求1所述的智能窗集控系统，其特征在于，所述中央信号处理模块包括感测信号接口单元、总线接口单元、信号处理单元和报警单元，其中，
感测信号接口单元，用于接收所述感测模块输出信号；
总线接口单元，用于将总线上的数据流换成所述信号处理单元能够识别的信号或者将信号处理单元处理的信号转换成适合总线传输的数据流并输送至所述窗控制模块；
信号处理单元，与所述感测信号接口单元和总线接口单元相连，用于进一步处理所述感测信号接口单元或总线接口单元输出的信号并输出至所述报警单元；
报警单元，用于接收所述信号处理单元的输入，发出报警信号。
8、如权利要求7所述的智能窗集控系统，其特征在于，所述信号处理单元进一步包括信号优先级比较单元，用于比较不同异常信号的危险性高低级别，并向所述中央信号处理模块发出危险级别高的异常信号优先处理的指示信息。
9、如权利要求1所述的智能窗集控系统，其特征在于，所述窗控制模块包括窗控制接口电路单元、总线接口电路单元和信号处理单元，其中，
总线接口电路单元，用于将总线上的数据流转换成所述信号处理单元能够识别的信号或者将信号处理单元处理的信号转换成适合总线传输的数据流并输送至总线；
窗控制接口电路单元，用于将所述指令信号转换成“高”“低”电平，提供给所述窗驱动模块作为驱动信号；
信号处理单元，用于进一步处理总线接口电路单元输出的指令信号，输出至所述窗控制接口电路单元。
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