CN105807625A - 一种智能窗数据采集与监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能窗数据采集与监控系统，所述数据采集与监控系统包括采集组件、存储系统、数据分析系统、控制装置和远程控制系统，所述采集组件采集的数据，通过WiFi数据传输方式，将室内、外的P2PWiFi通信芯片连接到有网的路由器终端，并通过数据转发方式上传到P2PWiFi模块的供应商云平台，用户手机端或者PC机，进行数据的下载、控制并且实时显示在APP端和PC端。本发明的优点：根据窗内、外数据采集器得到的数据，将窗内的各种电器与窗外的环境进行互动，使窗的节能功效达到最大，并可以在APP端或PC端对数据进行查看，远程控制，最终呈现在用户面前一个人工智能交互的数据呈现方式和控制方式。

Description

一种智能窗数据采集与监控系统

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，特别涉及一智能窗数据采集与监控系统。

背景技术

现在，长期生活在水泥建筑中人们越来越意识到自然环境的重要性。为了追求高质量的生活，大家开始关心周围环境对自身的影响，体感作为人体感觉的一种，是环境因素经感觉器官传递到神经中枢后认为外界的实际冷热及光亮程度，也是决定人体舒适度的最主要因素。近年来许多研究表明，适度的自然光辐射和开阔的视野，是人们生理上和心理上长期感到舒适满意的关键因素。此外，与外界环境保持高度的联系，让人透过窗户看见室外的景物，是保证人工作效率的高，身心舒畅的重要条件。因此，现代建筑中采用大面积玻璃窗和玻璃幕墙，自然光通过玻璃入射到室内，不仅使室内光线充足，创造出明亮的光环境，而且使室内外空间取得了流通的效果。但是，这种带来较好的视野和较大进光量的同时，其缺点也是十分明显的。由于，季节、地域、时间的不同，太阳光辐射到地面的辐照有很大的区别，但目前玻璃对太阳透射系数、遮阳系数等固定，无法实现主观动态的调节，从而不仅降低了室内的采光质量和舒适度，而且增加了为调节室内亮度和温度的所造成的巨大能耗，这与人们所追求的相差甚远。

因此，发展具有符合人体工效学高效智能的窗户系统，对于坚持以人为本的我国，既能充分满足人们对室内环境的生理上和心理上长期感到舒适满意有效，也有利于减少建筑能耗，保护好环境。人体工效学是探讨人与环境尺度之间关系的一门学科。从空间环境设计的角度来说，人体工程学的主要功用在于通过对于生理和心理的正确认识，使空间环境因素适应人类生活活动的需要，进而达到提高空间环境质量和人体舒适度的目标，满足人们在不同季节、地域、时间下，对适度自然光照及生理上和心理上舒适度需求，也有利于减少建筑能耗，保护好环境。

安全、舒适、方便以及快捷的居家生活是人们的追求目标，家庭智能化将是大势所趋，随着GPRS（GeneralPacketRadioService通用分组无线服务技术）远程通信技术、Adhoc（点对点模式）网络和无线网络技术的不断发展以及人们对居住环境的要求不断提高，舒适、方便快捷和安全的家居环境开始被人们所追求，窗的智能化已经成为必然的趋势。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种智能窗数据采集与监控系统，将人体工效学与外遮阳系统、开关窗系统、新风系统、加湿器和抽湿机、空调系统、照明系统、安防监控系统相结合，可以满足人们在不同季节、地域、时间下，对适度自然光照及生理上和心理上舒适度需求，也有利于减少建筑能耗，保护好环境。

本发明的具体实施方案是：一种智能窗数据采集与监控系统，用于采集用电系统的状态信息并远程控制，其特征在于：包括采集组件、存储系统、数据分析系统、控制装置和远程控制系统，所述采集组件采集的数据，通过WiFi[允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术]数据传输方式，将室内、外的P2P（Peer-to-peer点对点）WiFi通信芯片连接到有网的路由器终端，并通过数据转发方式上传到P2PWiFi模块的供应商云平台，用户手机端或者PC机，进入每一个P2P模块的固定账号，将数据从模块供应商的云平台中读出来，进行数据的下载、控制并且实时显示在APP端和PC端。

所述采集组件是由窗外采集器、窗内采集器和高速采集卡构成，所述窗外采集器是一无线信息采集设备。

所述储存系统是硬盘或网络存储器。

所述采集组件包括IPC5454模块、IPC5352模块和高速采集卡且分别通讯连接所述用电系统，所述IPC5454模块用于采样保持、转换、读数及数据处理，所述IPC5352模块用于采集开关量信息，所述高速采集卡用于根据故障启动信号，同时采集三相故障发生前后的波形并供给分析故障，所述遥控逻辑装置通讯连接所述控制装置的输出端。

所述遥控逻辑装置电性连接并控制所述用电系统的开关装置。

所述用电系统包括外遮阳系统、开关窗系统、加湿器和抽湿机、新风系统、空调系统、照明系统、安防监控系统的一种或者多种。

所述采集组件对光照度、温度、湿度、PM2.5粉尘、噪声、监控采集的数据，通过WiFi数据传输方式，将室内、外的P2PWiFi通信芯片连接到有网的路由器终端，并通过数据转发方式上传到P2PWiFi模块的供应商云平台。

用户手机端或者PC机，进入每一个P2P模块的固定账号，可以将数据从模块供应商的云平台中读出来，进行数据的下载、并且实时显示在APP端和PC端。

本发明的有益效果是：

1、根据窗内、外数据采集器得到的数据，将窗内的各种电器与窗外的环境进行互动，使窗的节能功效达到最大。

2、本发明智能窗数据采集与监控系统具有结构新颖、实时监测、遥控方便、性能稳定、高效运行、节能环保、智能优化等优点。

3、在APP端或PC端可以对现在数据和历史数据进行查看，并可以远程控制，最终呈现在用户面前的就是一个人工智能交互的数据呈现方式和控制方式。

附图说明

图1是本发明的智能窗数据采集与监控系统一较佳实施例的结构示意图。

图中：1—数据分析系统，2—存储系统，3—高速采集卡，4—控制系统，5—远程控制系统，6—用电系统，7—窗内数据采集器，8—窗外数据无线采集器。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例包括：

一种智能窗数据采集与监控系统，用于采集智能窗内外环境数据以及用电系统6的状态信息并远程控制，包括：数据分析系统1，存储系统2，高速采集卡3，控制系统4，远程控制系统5，用电系统6，窗内数据采集器7，窗外数据无线采集器8。

所述数据分析系统1，存储系统2，高速采集卡分别通讯连接所述用电系统6。

所述数据分析系统1包括IPC5454模块用于采样保持、转换、读数及数据处理。

所述存储系统2包括硬盘或网络存储器。

所述高速采集卡3包括与窗内、窗外采集器对应的接收器和IPC5352模块，用于采集开关量信息，故障启动信号，同时采集三相故障发生前后的波形并供给数据分析系统。，

所述遥控逻辑装置5通讯连接所述控制装置4的输出端。

所述遥控逻辑装置5电性连接并控制所述用电系统6的开关装置。

所述用电系统6包括外遮阳系统、开关窗系统、加湿器和抽湿机、新风系统、空调系统、照明系统、安防监控系统的一种或者多种。

本发明智能窗的高效节能及其他功能的工作原理描述如下：

窗外采集器得到数据平均气温连续5天高于22℃，即夏季来临，窗内采集器得到数据阳光照进窗内，外遮阳系统启动，调整电控变色遮阳玻璃的控制电压，降低玻璃的遮阳系数。

窗外采集器得到数据气温在10℃—22℃、pm2.5值小于75μg/m、风速小于8.0m/s、无雨水、相对湿度控制在40%－70%、监控显示无动物接近情况下，启动开窗器开窗，当上述数据有一条达不到要求时，启动开窗器关窗。

窗内采集器得到数据室内空气湿度小于40%时，窗外采集器得到数据室外空气湿度大于40%且其他数据满足开窗要求时，启动开窗器开窗，否则启动加湿机；窗内采集器得到数据室内空气湿度大于70%时，窗外采集器得到数据室外空气湿度小于70%且其他数据满足开窗要求时，启动开窗器开窗，否则启动除湿机。

窗内采集器得到数据室内空气质量达不到要求，即含氧量、甲醛含量、水汽含量、颗粒物等综合数据达不到要求时，且窗外采集器得到数据不能满足开窗要求时，则启动新风系统。

窗外采集器得到数据平均气温连续5天低于10℃，即冬季来临，窗内空调启动且温度调整到21℃（冬季最节能温度）；窗外采集器得到数据平均气温连续5天超过10℃，空调关机；窗外采集器得到数据气温超过26℃，窗内空调启动且温度调整到26℃（夏季最节能温度）。

窗内采集器得到数据室内光线不足，且有人进入时，启动照明系统。

窗外采集器得到数据当有生物靠近窗时，监控系统会记录下数据并保存。

所有上述数据都可以由用户通过手机APP实时显示，并优选人为控制，其次程序智能控制。

本发明智能窗数据采集与监控系统的有益效果是：

一、通过采用IPC5454模块、IPC5352模块和高速采集卡分别对用电系统的电流信息、电压信息和开关信息进行检测并传送给控制装置，结构新颖、实时监测、性能稳定、高效运行、节能环保。

二、根据窗内、外数据采集器得到的数据，将窗内的各种电器与窗外的环境进行互动，使窗的节能功效达到最大。

三、通过采用遥控逻辑装置对用电系统进行远程控制，实现了对智能窗的智能化监控，遥控方便、智能优化。

Claims (6)

1.一种智能窗数据采集与监控系统，用于采集用电系统的状态信息并远程控制，其特征在于：包括采集组件、存储系统、数据分析系统、控制装置和远程控制系统，所述采集组件采集的数据，通过WiFi数据传输方式，将室内、外的P2PWiFi通信芯片连接到有网的路由器终端，并通过数据转发方式上传到P2PWiFi模块的供应商云平台，用户手机端或者PC机，进入每一个P2P模块的固定账号，将数据从模块供应商的云平台中读出来，进行数据的下载、控制并且实时显示在APP端和PC端。

2.根据权利要求1所述的智能窗数据采集与监控系统，其特征在于：所述采集组件是由窗外采集器、窗内采集器和高速采集卡构成，所述窗外采集器是一无线信息采集设备。

3.根据权利要求1所述的智能窗数据采集与监控系统，其特征在于：所述储存系统是硬盘或网络存储器。

4.根据权利要求1所述的智能窗数据采集与监控系统，其特征在于：所述采集组件包括IPC5454模块、IPC5352模块和高速采集卡且分别通讯连接所述用电系统，所述IPC5454模块用于采样保持、转换、读数及数据处理，所述IPC5352模块用于采集开关量信息，所述高速采集卡用于根据故障启动信号，同时采集三相故障发生前后的波形并供给分析故障，所述遥控逻辑装置通讯连接所述控制装置的输出端。

5.根据权利要求1所述的智能窗数据采集与监控系统，其特征在于：所述遥控逻辑装置电性连接并控制所述用电系统的开关装置。

6.根据权利要求1所述的智能窗数据采集与监控系统，其特征在于：所述用电系统包括外遮阳系统、开关窗系统、加湿器和抽湿机、新风系统、空调系统、照明系统、安防监控系统的一种或者多种。