CN105970566B - 基于大数据互联网的智能阳台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于大数据互联网的智能阳台，包括阳台本体、安装在阳台本体上部的智能晾衣架本体，阳台本体下部对应于智能晾衣架本体设有晾衣架驱动部件，阳台本体上部位于智能晾衣架本体一侧的位置设有与智能晾衣架本体相连的自动窗；智能晾衣架本体包括中间滑动体、中间滑动体上端的晾衣架上支撑、中间滑动体下端的晾衣架下支撑和包裹在中间滑动体外围的晾衣架竖直支撑，晾衣架竖直支撑外部设有塑料贴片导轨。本发明提出一种新结构智能化阳台，阳台窗口和窗帘采用电驱动，实现自动控制；晾衣架采用丝杆螺母结构，竖直安装，实现晾衣架上下和旋转运动，与阳台窗户配合实现衣物晾晒外置。

Description

基于大数据互联网的智能阳台

技术领域

本发明涉及智能家居设备技术领域，具体的说是基于大数据互联网的智能阳台。

背景技术

阳台的功能主要体现在为居室提供光照、晾衣功能，同时将居室与外部环境进行一定的隔离。目前，国内大多数阳台还是不开放的，基本上采用铝合金窗外加不锈钢架构成。阳台晾衣也不是很方便，如果是室内晾衣架，衣物得不到太阳充分照射，不能起到杀菌作用，衣物晾晒效果不佳；如果是外置式晾衣架：首先在晾衣时，人必须身体探出阳台，不方便，且有一定危险。其次在天气转变的情况下，如果家中无人，衣物将不能及时收回。最后有些孩童因父母工作上班，自己安全意识不够，想出去玩耍，所以经常爬上阳台而酿成悲剧。

专利申请号为2012204644269的中国专利提出一种智能阳台作用，但只给出了一种结构示意图，见图1，没有给出智能阳台实现的详细工作原理以及技术特点。

专利申请号为2012103592168的中国专利提出了一种智能晾衣架，这种智能晾衣架通过外置雨棚和绳索伸缩机构实现阳台外晾衣；通过温度、湿度、光强信号实现自动收回，如图2所示，这种结构从本质上来讲是一种外置式晾衣架，虽然通过雨棚的方式解决了天气转变，防止雨水淋湿衣物问题。很显然这种绳索结构占据空间比较大，不易安装且已经改变了房屋外立面效果，实用性大为降低。

专利申请号为2013102375214的中国专利提出了一种智能晾衣架，这种智能晾衣架可以通过手机发送短信方式实现对晾衣架的远程自动回收功能，但只给出了原理框图，没给出任何结构和具体实现方法，如图3所示。

专利申请号为2013104603997的中国专利提出了一种户外型智能晾衣架。这种晾衣架从本质上说也是一种外置式晾衣架，通过连杆机构实现了晾衣架的伸缩，但由于其仍然安装在阳台外侧，所以其具有专利申请号为2012103592168所提出专利同样缺点了，虽然在结构上其比专利申请号为2012103592168的专利提出的所提结构有所简化，但其不能完全收缩到阳台内部，还是容易受到雨水的淋湿，如图4所示。

专利申请号为2014101996683的专利提出一种智能晾衣架，这种智能晾衣架实现了室内安装，通过平移机构自动伸出阳台外部进行衣物晾晒功能，在安装方式上比专利申请号为2012103592168和专利申请号2013104603997具有一定优势，如图5所示，其没有改变房屋的外立面效果，但是当其伸出阳台外部进行衣物晾晒时，阳台的窗户不能闭合，这种情况会给室内带来安全隐患。

专利申请号为2014102826482的中国专利提出了智能晾衣架，如图6所示，该机构通过丝杆螺母付、和一对啮合齿轮实现晾衣架沿着丝杆方向直线运动和自身旋转运动，这种结构对阳光照射有一定的跟踪效果，但就其本质来说它是一种内置式晾衣架，它具有内置式晾衣架固有缺点，不能获得阳光的充分照射。

专利申请号为2015103565484的专利提出了一种智能晾衣架，这种晾衣架从本质是说是一种外置式晾衣架，如图7，采用遮雨棚的方式来克服外置式晾衣架固有的容易被雨水淋湿问题，然而这种结构晾衣架同专利申请号为2012103592168的专利中的晾衣架相似，也具有同样缺陷。

发明内容

针对上述技术的缺陷，本发明提出基于大数据互联网的智能阳台。

基于大数据互联网的智能阳台，包括阳台本体、安装在阳台本体上部的智能晾衣架本体，所述阳台本体下部对应于智能晾衣架本体设有晾衣架驱动部件，所述阳台本体上部位于智能晾衣架本体一侧的位置设有与智能晾衣架本体相连的自动窗。

所述智能晾衣架本体包括中间滑动体、中间滑动体上端的晾衣架上支撑、中间滑动体下端的晾衣架下支撑和包裹在中间滑动体外围的晾衣架竖直支撑。所述晾衣架竖直支撑外部设有塑料贴片导轨。

所述晾衣架上支撑包括上外轴承座、上外轴承防尘罩、上外轴承、轴联接中间活动件和上内轴承座。

所述晾衣架下支撑包括下外轴承座、下外轴承和下内轴承座，下内轴承座的一侧设有伸出臂。

所述中间滑动体包括丝杆，所述丝杆的中部套有上丝杆螺母套、下丝杆螺母套，所述上丝杆螺母套的上端面固定有中间活动件触头，所述上丝杆螺母套、下丝杆螺母套之间连接有与丝杆平行的衣架动导轨支撑，下丝杆螺母套前端固定有纵向放置的晾衣架外支撑，上丝杆螺母套、下丝杆螺母套之间还固定有与塑料贴片导轨滑动配合的塑料贴片，所述晾衣架外支撑与上丝杆螺母套之间连接有晾衣架支撑筋。

所述丝杆位于上丝杆螺母套以上的位置依次套有上丝杆螺母、压在上丝杆螺母上方的上内轴承、容纳上内轴承的上内轴承座，所述上内轴承座上方依次同轴安装有卡在上内轴承座上端面的轴联接中间活动件、套在轴联接中间活动件外围的上外轴承、上外轴承防尘罩、上外轴承座。

所述丝杆位于下丝杆螺母套下方的部位依次套有下丝杆螺母、压在下丝杆螺母下方的下内轴承、下内轴承座、套在下内轴承座下部外侧的下外轴承、下外轴承的下外轴承座；所述上外轴承座与下外轴承座分别固定安装在智能阳台本体的上部和晾衣架驱动部件上端。

所述晾衣架竖直支撑的上下两端分别通过螺钉与上内轴承座、下内轴承座相连。

所述丝杆的下端安装有电机。

所述上内轴承座上端面开有两组孔，每组三个孔，两组孔的中心分布在不同的圆周上，其中一组为盲孔，一组为通孔；所述轴联接中间活动件下端面上设有三个凸销，所述凸销与通孔分别间隙配合；轴联接中间活动件上端面均匀设有三个圆筒；所述上外轴承座下端面上均匀设有三个装配孔，所述圆筒与装配孔分别对应采用间隙配合，所述轴联接中间活动件的三个圆筒内均装有弹簧，轴联接中间活动件可以在上内轴承座内上下移动。

所述上内轴承座下端面设有一个凹槽，所述盲孔沿径向均匀分布在凹槽的内侧面上，每个盲孔内均设置一个增摩擦器弹簧，所述增摩擦器弹簧的外端分别对应设有一个增摩擦器弹珠，所述增摩擦器弹珠的内侧球冠面分别穿过卡在上内轴承座下端面凹槽内的圆珠卡片，并压在上丝杆螺母套上部凸出的圆环上。

所述电机连接有智能阳台控制器，所述智能阳台控制器通过家庭网络连接有远程服务器，所述远程服务器通过网络与个人手持终端连通；所述智能阳台控制器上安装有智能阳台末端传感器，所述智能阳台末端传感器用于获取当地的温度、湿度、风力、光强、地理信息。

本发明的有益效果是：

现有技术中的阳台还不具有智能化特点。阳台组件包括窗户、窗帘、晾衣架。晾衣架根据其安装方式不同可分为外置式晾衣架和内置式晾衣架，外置式晾衣架具有良好的晾晒效果，但衣服容易被雨水淋湿，为了解决这个问题，目前都是采用增加雨棚的方式解决。显然这种晾衣架缺点包括：1、安装方式比较困难；2、改变房屋的外立面效果，影响整个小区房屋整体美观；3、这种晾衣架在晾晒衣物时，人是需要伸出阳台外面操作的，具有一定的危险性。内置式晾衣架，具有不改变房屋外立面效果，不影响整个小区的整体美观，具有安装方便等特点，但其具有以下缺点：1、占用阳台内部一定空间，2、衣物得不到阳光充分照射、消毒。

本发明提出一种新结构智能化阳台，阳台窗口和窗帘采用电驱动，实现自动控制；晾衣架采用丝杆螺母结构，竖直安装，实现晾衣架上下和旋转运动，与阳台窗户配合实现衣物晾晒外置，收回内置，从而克服以上两种晾衣架固有缺陷。同时这种结构具有安装容易，不占用阳台内部空间的优势。同时本发明采用大数据和云计算技术，设计一种与地理信息有关的未来信息增值服务平台，在这个平台是可以实现更准确的天气预报模式。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是现有技术文件1的连接关系示意图；

图2是现有技术文件2的结构示意图；

图3是现有技术文件3的连接关系示意图；

图4是现有技术文件4的结构示意图；

图5是现有技术文件5的结构示意图；

图6是现有技术文件6的结构示意图；

图7是现有技术文件7的结构示意图；

图8是本发明的整体结构示意图

图9是本发明的智能晾衣架本体的整体结构示意图；

图10是本发明的智能晾衣架本体的装配关系示意图；

图11是本发明的晾衣架上支撑内部关系图；

图12是本发明的晾衣架下支撑内部关系图；

图13是本发明的上内轴承座的后下侧立体图；

图14是本发明的上内轴承座的右上侧立体图；

图15是本发明的上丝杆螺母套的立体图；

图16是本发明的圆珠卡片的立体图；

图17是本发明的轴联接中间活动件的立体图；

图18是本发明的上丝杆螺母的立体图；

图19是本发明的上外轴承座的立体图；

图20是本发明的下内轴承座的立体图；

图21是本发明的下外轴承座的立体图；

图22是本发明的上内轴承座与增摩擦弹珠、增摩擦弹簧及圆珠卡片配合时的示意图；

图23是本发明的动作流程图；

图24是本发明的联网控制关系示意图；

图25是本发明的控制系统连接关系图；

图26是本发明的智能备用电源供电原理图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图8至图26所示，基于大数据互联网的智能阳台，包括阳台本体D、安装在阳台本体D上部的智能晾衣架本体B，所述阳台本体D下部对应于智能晾衣架本体B设有左右推动智能晾衣架本体B的晾衣架驱动部件C，所述驱动部件包括电机，所述阳台本体D上部位于智能晾衣架本体B一侧的位置设有自动窗A。所述自动窗A可左右移动，实现阳台开闭。

所述智能晾衣架本体B包括中间滑动体300、中间滑动体300上端的晾衣架上支撑100、中间滑动体300下端的晾衣架下支撑400和包裹在中间滑动体300外围的晾衣架竖直支撑27。所述晾衣架竖直支撑27内侧面上设有塑料贴片导轨。所述晾衣架竖直支撑27既起支撑作用，又可以实现衣架旋转，从而通过旋转将晾衣架外支撑11从阳台内旋转到阳台外面。

所述晾衣架上支撑100包括上外轴承座1、上外轴承防尘罩2、上外轴承3、轴联接中间活动件4和上内轴承座5。

所述晾衣架下支撑400包括下外轴承座26、下外轴承25和下内轴承座24，下内轴承座24的一侧设有伸出臂。

所述中间滑动体300包括丝杆14，所述丝杆14的中部套有上丝杆螺母套18、下丝杆螺母套20，所述上丝杆螺母套18的上端面固定有中间活动件触头17，所述上丝杆螺母套18、下丝杆螺母套20之间连接有与丝杆14平行的衣架动导轨支撑，上丝杆螺母套18、下丝杆螺母套20之间还固定有与塑料贴片导轨滑动配合的塑料贴片21，下丝杆螺母套20前端固定有纵向放置的晾衣架外支撑11，所述晾衣架外支撑11与上丝杆螺母套18之间连接有固定晾衣架外支撑11的晾衣架支撑筋10。

所述丝杆14位于上丝杆螺母套18以上的位置依次套有上丝杆螺母8、压在上丝杆螺母8上方的上内轴承6、容纳上内轴承6的上内轴承座5，所述上内轴承座5上方依次同轴安装有卡在上内轴承座5上端面的轴联接中间活动件4、套在轴联接中间活动件4外围的上外轴承3、上外轴承防尘罩2、上外轴承座1。所述上内轴承6通过丝杆14上的台阶与上内轴承座5内部的台阶进行定位与固定，上内轴承座5的外表面同时也是上外轴承3的内圈支撑轴。

所述丝杆14位于下丝杆螺母套20下方的部位依次套有下丝杆螺母22、压在下丝杆螺母22下方的下内轴承23、下内轴承座24、套在下内轴承座24下部外侧的下外轴承25、下外轴承25的下外轴承座26；所述上外轴承座1与下外轴承座26分别固定安装在智能阳台本体D的上部和晾衣架驱动部件C上端。所述下内轴承23通过丝杆14上设有的轴肩与下内轴承座24的内部台阶进行定位夹紧。

所述上丝杆螺母8、下丝杆螺母22与对应的上丝杆螺母套18、下丝杆螺母套20之间分别通过内六角螺栓进行径向固定，并通过侧面的紧定螺钉和轴肩进行轴向定位和锁紧。

所述晾衣架竖直支撑27的上下两端分别通过螺钉与上内轴承座5、下内轴承座24相连。

所述丝杆14的下端安装有电机。丝杆14由晾衣架下支撑处的电机驱动，利用丝杆14带动晾衣架外支撑11上下移动。

所述上内轴承座5上端面开有两组孔，每组三个孔，两组孔的中心分布在不同的圆周上，其中一组为盲孔c，一组为通孔a；所述轴联接中间活动件4下端面上设有三个凸销，所述凸销与通孔a分别间隙配合；轴联接中间活动件4上端面均匀设有三个圆筒；所述上外轴承座1下端面上均匀设有三个装配孔，所述圆筒与装配孔分别对应采用间隙配合，所述轴联接中间活动件4的三个圆筒内均装有弹簧，轴联接中间活动件4可以在上内轴承座5内上下移动，从而实现上内轴承座5与轴联接中间活动件4结合和分离。

所述上丝杆螺母套18上端面设有一圈向上凸出的圆环，所述圆环的外径由下向上收缩，圆环的周围设有一圈环形槽。所述盲孔c沿径向均匀分布在凹槽的内侧面上，所述安装孔内分别安装有增摩擦器弹簧16，所述圆珠卡片7嵌套在上内轴承座5下端内侧面上，所述圆珠卡片7上均匀设有若干圆珠孔，所述圆珠孔中分别卡有一个增摩擦器弹珠15，所述增摩擦器弹珠15的内侧球冠面压在增摩擦器弹簧16外端，增摩擦器弹珠15的外侧球冠面分别穿过圆珠卡片7上的对应圆珠孔压在上丝杆螺母套18上部的环形槽中。

使用时，电机带动丝杆14转动，此时，中间活动件触头17与上内轴承座5、轴联接中间活动件4连为一体，上外轴承3不可转动，因此安装在上内轴承座5中的上内轴承6与安装在下内轴承座24中的下内轴承23工作，即在塑料贴片21与晾衣架竖直支撑27的配合限位作用下，丝杆14带动中间滑动体300向上方移动，从而使得上丝杆螺母套18上升到上丝杆螺母8处。

所述中间滑动体300上升的同时，中间活动件触头17逐渐穿过上内轴承座5上的通孔a，将卡在上内轴承座5的通孔a内的轴联接中间活动件4推出，解除上内轴承座5与轴联接中间活动件4间的连锁，之后，丝杆14带动中间滑动体300从室内转向室外。

当丝杆反转时，通过增摩擦器弹珠15与上丝杆螺母套18上部的环形槽间摩擦力，将上丝杆螺母套18与上内轴承座5卡在一起，防止上内轴承6转动，进而使得丝杆仅可带动中间滑动体300利用上外轴承3和下外轴承25整体转动，从而将中间滑动体转动至室内。

当中间滑动体300转动至室内后，伸出臂抵在外接的墙面上，对中间滑动体300的转动进行限位，中间滑动体300不可继续转动，此时若丝杆14继续转动，将会使得上丝杆螺母套18克服其与增摩擦器弹珠15间的摩擦力，将增摩擦器弹珠15向外围推动，压缩增摩擦器弹簧16，最终上丝杆螺母套18从上内轴承座5下端脱出，并带动晾衣架外支撑11下降到最低位置。此时的中间活动件触头17逐渐解除对轴联接中间活动件4的上推力，在轴联接中间活动件4上端的弹簧复位力作用下，轴联接中间活动件4下端面上的凸销从新插入上内轴承座5上的通孔a中。

图13为上内轴承座5，包括通孔a、安装孔b和盲孔c。中间活动件触头17可以通过通孔a顶到轴联接中间活动件4上。安装孔b为上内轴承座5与晾衣架竖直支撑27之间的螺钉联接孔。盲孔用于安装增摩擦器弹簧16。

在智能阳台控制器中，由智能晾衣架末端传感器获取智能阳台环境信息，智能阳台控制器根据程序对执行机构，即电机发出控制指令，并经过驱动放大后使执行机构，即电机动作；同时智能阳台控制器将阳台信息环境信息和地理信息通过移动互联网发送给远程服务器。

具体来讲，所述电机连接有智能阳台控制器，所述智能阳台控制器通过家庭网络连接有远程服务器，所述远程服务器通过网络与个人手持终端连通；所述智能阳台控制器上安装有智能阳台末端传感器，所述智能阳台末端传感器包括湿度传感器、温度传感器、风力传感器、光强传感器和地理信息传感器。智能阳台控制器包括CPU、与CPU相连的传感器信号处理电路、用于发送CPU处理后的传感器信号的无线网卡，CPU还连接有执行机构驱动电路，所述执行机构驱动电路连接有执行机构，所述执行机构为电机。智能阳台控制器还连接有智能备用电源，以便供电停止时，智能阳台仍受控。

所述智能阳台控制器通过自身嵌入式系统接入家庭网络中，再通过其自身传感器获取当地的温度、湿度、风力、光强、地理信息，最后通过家庭网络将信息发送给远程服务器。远程服务器系统经过对信息处理，将产生一种新实时天气信息系统，再根据智能阳台控制器工作模式，将部分信息发送给个人手持终端。同时个人手持终端可以通过远程服务器向智能阳台控制器发送命令，从而达到对智能阳台远程控制，建立基于大数据的天气预报模型。

所述电机连接有智能备用电源，所述智能备用电源主要由锂电池组模块、锂电池管理系统(BMS)、市电接入单元组成，所述锂电池组模块采用20AH36V锂电池pack；所述BMS采用芜湖禾毅电子公司生产的HY-2型锂电池管理系统；所述市电接入单元主要有直流充电器和稳压器组成，另外还包括一个判断有无市电输入的判断电路。所述BMS利用此判断电路的信号决定是否采用锂电池组模块供电，具体地说，当无市电接入时，采用锂电池组模块供电，否则采用市电经直流充电器和稳压器进行供电。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.基于大数据互联网的智能阳台，包括阳台本体、安装在阳台本体上部的智能晾衣架本体，其特征在于：所述阳台本体下部对应于智能晾衣架本体设有晾衣架驱动部件，所述阳台本体上部位于智能晾衣架本体一侧的位置设有自动窗；所述晾衣架驱动部件连接有智能阳台控制器，所述智能阳台控制器上连接有智能阳台末端传感器；所述智能阳台控制器通过家庭网络连接有远程服务器，所述远程服务器通过网络与个人手持终端连通；

所述智能晾衣架本体包括中间滑动体、中间滑动体上端的晾衣架上支撑、中间滑动体下端的晾衣架下支撑和包裹在中间滑动体外围的晾衣架竖直支撑，所述晾衣架竖直支撑内侧面上设有塑料贴片导轨；

所述晾衣架上支撑包括上外轴承座、上外轴承防尘罩、上外轴承、轴联接中间活动件和上内轴承座；

所述晾衣架下支撑包括下外轴承座、下外轴承和下内轴承座，下内轴承座的一侧设有伸出臂；所述晾衣架竖直支撑的上下两端分别通过螺钉与上内轴承座、下内轴承座相连；

所述中间滑动体包括丝杆，所述丝杆的中部套有上丝杆螺母套、下丝杆螺母套，所述上丝杆螺母套的上端面固定有中间活动件触头，所述上丝杆螺母套、下丝杆螺母套之间连接有与丝杆平行的衣架动导轨支撑，下丝杆螺母套前端固定有纵向放置的晾衣架外支撑，上丝杆螺母套、下丝杆螺母套之间还固定有与塑料贴片导轨滑动配合的塑料贴片，所述晾衣架外支撑与上丝杆螺母套之间连接有晾衣架支撑筋；所述丝杆位于上丝杆螺母套以上的位置依次套有上丝杆螺母、压在上丝杆螺母上方的上内轴承、容纳上内轴承的上内轴承座，所述上内轴承座上方依次同轴安装有卡在上内轴承座上端面的轴联接中间活动件、套在轴联接中间活动件外围的上外轴承、上外轴承防尘罩、上外轴承座；所述丝杆位于下丝杆螺母套下方的部位依次套有下丝杆螺母、压在下丝杆螺母下方的下内轴承、下内轴承座、套在下内轴承座下部外侧的下外轴承、下外轴承的下外轴承座；所述上外轴承座与下外轴承座分别固定安装在智能阳台本体的上部和晾衣架驱动部件上端；所述晾衣架驱动部件包括安装在丝杆下端的电机。

2.根据权利要求1所述的基于大数据互联网的智能阳台，其特征在于：所述上内轴承座上端面开有两组孔，每组三个孔，两组孔的中心分布在不同的圆周上，其中一组为盲孔，一组为通孔；所述轴联接中间活动件下端面上设有三个凸销，所述凸销与通孔分别间隙配合；轴联接中间活动件上端面均匀设有三个圆筒；所述上外轴承座下端面上均匀设有三个装配孔，所述圆筒与装配孔分别对应采用间隙配合，所述轴联接中间活动件的三个圆筒内均装有弹簧，轴联接中间活动件可以在上内轴承座内上下移动。

3.根据权利要求2所述的基于大数据互联网的智能阳台，其特征在于：所述上内轴承座下端面设有一个凹槽，所述盲孔沿径向均匀分布在凹槽的内侧面上，每个盲孔内均设置一个增摩擦器弹簧，所述增摩擦器弹簧的外端分别对应设有一个增摩擦器弹珠，所述增摩擦器弹珠的内侧球冠面分别穿过卡在上内轴承座下端面凹槽内的圆珠卡片，并压在上丝杆螺母套上部凸出的圆环上。

4.根据权利要求2或3所述的基于大数据互联网的智能阳台，其特征在于：所述电机与智能阳台控制器相连；所述智能阳台末端传感器包括湿度传感器、温度传感器、风力传感器、光强传感器和地理信息传感器，用于获取当地的温度、湿度、风力、光强、地理信息；所述智能阳台控制器还连接有智能备用电源。