CN106820761A - 一种恒温能量床垫智能温控器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种恒温能量床垫智能温控器，包括智能电源模块、数据处理及控制模块、扩展通讯模块、传感器数据接收及传感器扩展接口模块、显示及触摸控制模块、智能终端或PC终端远程监控及控制模块、智能终端直连监控及控制模块。该温控器对于家庭，医疗机构、养老机构、酒店、会所等行业的客户，在对可调温度的床垫的远程管理、集中管理和控制上具有非常积极的作用。既便于统一的管理，又便于控制能耗和协助用户使用，同时可以对用户的身体状况进行及时的分析和报警，尤其用在未来养老行业，可以协助管理人员及时发现用户的身体异常，节约人力资源，实现人力资源的最大化配置具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于温控技术领域，具体涉及一种恒温能量床垫智能温控器。
背景技术
目前包括各种带有加热功能的床垫所使用的温控器，都只具有感温调控功能，并不具有集中管理和控制功能，也不具备后期集成各种传感器扩展接口。使用者或者监护者无法通过远程获知当前设备的运行状态，无法获知使用者必要的生命体征，更无法实现远程控制和报警功能。当前温控器也不具有电源自适应和功率自适应功能，不能智能化的调节加热控制系统。因此，研发一种可智能化控制集热系统，具有可联网控制和采集分析数据功能，并及时报警的多功能恒温床垫温控器是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供恒温能量床垫智能温控器，该温控器，具备以下功能：1)wifi无线组网功能或Bluetooth直连功能；2)耗电量统计功能；3)水温、室温、湿度及水压等集成的基本传感器数据采集功能；4)多种传感器接入集成扩展端口(血压、心跳等传感器接入)；5)传感器数据采集及分析报警提醒功能；6)采集数据存储及定期远传功能；7)远程控制调控功能；8)任意设定运行启停时间功能；9)大液晶屏分区设置及运行状态显示功能；10)多种电压和频率自适应功能；11)大功率快加热和小功率慢加热自调节功能；12)USB扩展接口。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种恒温能量床垫智能温控器，包括智能电源模块、数据处理及控制模块、扩展通讯模块、传感器数据接收及传感器扩展接口模块、显示及触摸控制模块、智能终端或PC终端远程监控及控制模块、智能终端直连监控及控制模块，其中，智能电源模块、扩展通讯模块、传感器数据接收及传感器扩展接口模块、显示及触摸控制模块均连接在数据处理及控制模块上；智能终端直连监控及控制模块连接在扩展通讯模块上；扩展通讯模块上连接有云服务器/局域网服务器，云服务器/局域网服务器上连接有智能终端或PC终端远程监控及控制模块，智能电源模块包括电压频率功率自适应模块、低压转换模块；传感器模块包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器；扩展通讯模块包括WIFI模块、Bluetooth模块和USB模块；数据处理及控制模块包括中央处理器、能耗统计模块、分析报警模块、数据采集模块、智能加热控制模块和数据存储模块。
进一步地，上述温控器电源模块具有自动适应各国电压和频率的功能；电源模块具有输出5～12V电压，可为显示屏、USB接口及其他外设供电。
进一步地，该温控器具备根据设定的温度差值进行大功率快加热和小功率慢加热自动调节功能，温控器接收水温传感器传输的实时温度数据，通过中央处理器对比温度差值，当设定的温度减去当前的温度，其差值≥设定温度差值时，自动采用大功率快速加热模式，当温差＜设定温度差值时，采用小功率慢加热方式，水温传感器要求精度达到0.5℃。
进一步地，温控器具有水压传感器数据采集和处理功能，温控器可根据床垫的最佳舒适性人体实验数据进行水压初始值设定，也可根据使用者自身舒适性感受设置初始值；当充水压力达到预定值时，提示停止充水，当水压与设定值相差较大时给予报警提示。
进一步地，温控器同时记录人体睡眠时和空载时最大压力，可通过压力差判断是否有人在床上睡眠，监护者可根据系统设定时段进行智能报警，及时发现使用者是否有异常情况；温控器集成湿度和温度传感器，根据室内湿度和温度情况，提醒使用者适当调节床体温度，避免温差过大引起的不适。
进一步地，温控器提供扩展传感器接口，可对接医疗设备或更先进的医疗传感器，通过温控器采集到更多使用者生命体征数据，譬如血压、心率等，并及时反馈给监护者。
进一步地，定时对来自各传感器的数据进行接收和存储，内存不低于32GB，采用循环删旧存新机制和云端定期传输清除机制，保证存储空间容量安全和数据时效性。同时对数据进行必要的汇总整合，以优化本地和云端的基础数据的长期存储问题；实现温控器的能耗统计，获得床垫能耗数据，主要指标为总耗电量、平均每天耗电量、平均每小时耗电量、电压、电流等指标，通过能耗指标后台大数据对比，提示用户注意床垫的保暖，以节省更多能源；通过设置运行schedule，实现温控器的分时运行，以达到节能目的。
进一步地，针对于传感器采集的数据进行经验性分析和报警提示，结合后台系统提供更为人性化的数据分析和报警提示，在温控器终端和监控端闪烁并给出可视化警示。针对警示信息在浏览处理后可暂停警示，适时再次触发给予警示。
进一步地，温控器核心数据处理部分数据结构采用元数据方式存储和加工，相应处理规则和预设值也可通过后台设置，在网络连通状态下进行数据结构自动更新升级；温控器集成WIFI无线通信模块，该WIFI无线模块能自动联接指定ssID的路由器，通过WIFI无线通信模块，实现局域网或广域网的互联，完成温控器端数据的云端传输，并可对温控器进行远程控制或集中控制；温控器集成Bluetooth模块，通过智能终端设备的匹配，配合终端app软件实现对温控器直连访问和控制；温控器集成多个USB标准接口，可用于扩展对接更多的外设，并为外接设备提供电能；采用≥3.2寸的LED或LCD触摸液晶屏进行运行状态的显示及温控器的调节控制，该触摸屏通过“智能电源模块”的“低压转换模块”完成供电；温控器具有自动连接预先设定的远程服务器，并自动传输数据的能力，可接收和执行来自设定服务器端指令的能力；可通过局域网进行远程控制，也可通过云服务进行广域网控制，主要调控温度，设置加热schedule，设置身体异常报警参数等功能；智能终端设备或PC设备可通过云服务器或局域网服务器访问和温控器控制，近距离通讯可通过Bluetooth模块实现温控器直连，进行数据访问和温控器控制。
进一步地，温控器具有识别传感器异常的功能，开机可完成各传感器的自检并提示警告传感器异常；当温度传感器异常时，温控器自动进入安全保护状态，禁止加热并提示传感器异常；温控器的温度调节范围设定在20℃～45℃之间，尽力避免因温度过高或过低对人的生命带来的风险。
该发明的有益效果在于：该温控器对于家庭，医疗机构、养老机构、酒店、会所等行业的客户，在对可调温度的床垫的远程管理、集中管理和控制上具有非常积极的作用。既便于统一的管理，又便于控制能耗和协助用户使用，同时可以对用户的身体状况进行及时的分析和报警，尤其用在未来养老行业，可以协助管理人员及时发现用户的身体异常，节约人力资源，实现人力资源的最大化配置具有重要意义。该温控器，实现了床垫的物联网化管理，使用户可以远程获取运行状况和调控使用状态，设置分时段加热等操作。既可以安全、健康的调理身体，推进人民身体健康改善，又可以合理的使用电能，节约社会资源。
附图说明
图1是本发明实施例中所使用系统模块框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。
实施例
如图1所示的恒温能量床垫智能温控器，包括智能电源模块、数据处理及控制模块、扩展通讯模块、传感器数据接收及传感器扩展接口模块、显示及触摸控制模块、智能终端或PC终端远程监控及控制模块、智能终端直连监控及控制模块，其中，智能电源模块、扩展通讯模块、传感器数据接收及传感器扩展接口模块、显示及触摸控制模块均连接在数据处理及控制模块上；智能终端直连监控及控制模块连接在扩展通讯模块上；扩展通讯模块上连接有云服务器/局域网服务器，云服务器/局域网服务器上连接有智能终端或PC终端远程监控及控制模块，智能电源模块包括电压频率功率自适应模块、低压转换模块；传感器模块包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器；扩展通讯模块包括WIFI模块、Bluetooth模块和USB模块；数据处理及控制模块包括中央处理器、能耗统计模块、分析报警模块、数据采集模块、智能加热控制模块和数据存储模块。
上述温控器中，温控器电源模块具有自动适应各国电压和频率的功能(世界各国室内用电所使用的电压大体为100V～240V之间，频率50～60)。电源模块具有输出5～12V电压，可为显示屏、USB接口及其他外设供电。该温控器具备根据设定的温度差值(默认为2℃)进行大功率快加热和小功率慢加热自动调节功能，温控器接收水温传感器传输的实时温度数据，通过中央处理器对比温度差值，当设定的温度减去当前的温度，其差值≥设定温度差值时，自动采用大功率快速加热模式，当温差＜设定温度差值时，采用小功率慢加热方式(水温传感器要求精度达到0.5℃)。温控器具有水压传感器数据采集和处理功能，温控器可根据床垫的最佳舒适性人体实验数据进行水压初始值设定，也可根据使用者自身舒适性感受设置初始值。当充水压力达到预定值时，提示停止充水，当水压与设定值相差较大时给予报警提示。温控器同时记录人体睡眠时和空载时最大压力，可通过压力差判断是否有人在床上睡眠，监护者可根据系统设定时段进行智能报警，及时发现使用者是否有异常情况。温控器集成湿度和温度传感器，根据室内湿度和温度情况，提醒使用者适当调节床体温度，避免温差过大引起的不适。温控器提供扩展传感器接口，可对接医疗设备或更先进的医疗传感器，通过温控器采集到更多使用者生命体征数据，譬如血压、心率等，并及时反馈给监护者。定时对来自各传感器的数据进行接收和存储，内存不低于32GB，采用循环删旧存新机制和云端定期传输清除机制，保证存储空间容量安全和数据时效性。同时对数据进行必要的汇总整合，以优化本地和云端的基础数据的长期存储问题。实现温控器的能耗统计，获得床垫能耗数据，主要指标为总耗电量、平均每天耗电量、平均每小时耗电量、电压、电流等指标，通过能耗指标后台大数据对比，提示用户注意床垫的保暖，以节省更多能源。通过设置运行schedule，实现温控器的分时运行，以达到节能目的。针对于传感器采集的数据进行经验性分析和报警提示，结合后台系统提供更为人性化的数据分析和报警提示，在温控器终端和监控端闪烁并给出可视化警示。针对警示信息在浏览处理后可暂停警示，适时再次触发给予警示。温控器核心数据处理部分数据结构采用元数据方式存储和加工，相应处理规则和预设值也可通过后台设置，在网络连通状态下进行数据结构自动更新升级。温控器集成WIFI无线通信模块，该WIFI无线模块能自动联接指定ssID的路由器，通过WIFI无线通信模块，实现局域网或广域网的互联，完成温控器端数据的云端传输，并可对温控器进行远程控制或集中控制。温控器集成Bluetooth模块，通过智能终端设备的匹配，配合终端app软件实现对温控器直连访问和控制。温控器集成多个(≥2)USB标准接口，可用于扩展对接更多的外设，并为外接设备提供电能。采用≥3.2寸的LED或LCD触摸液晶屏进行运行状态的显示及温控器的调节控制，该触摸屏通过“智能电源模块”的“低压转换模块”完成供电。温控器具有自动连接预先设定的远程服务器，并自动传输数据的能力，可接收和执行来自设定服务器端指令的能力。可通过局域网进行远程控制，也可通过云服务进行广域网控制，主要调控温度，设置加热schedule，设置身体异常报警参数等功能。智能终端设备或PC设备可通过云服务器或局域网服务器访问和温控器控制，近距离通讯可通过Bluetooth模块实现温控器直连，进行数据访问和温控器控制。温控器具有识别传感器异常的功能，开机可完成各传感器的自检并提示警告传感器异常。当温度传感器异常时，温控器自动进入安全保护状态，禁止加热并提示传感器异常。温控器的温度调节范围设定在20℃～45℃之间，尽力避免因温度过高或过低对人的生命带来的风险。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种恒温能量床垫智能温控器，其特征在于：包括智能电源模块、数据处理及控制模块、扩展通讯模块、传感器数据接收及传感器扩展接口模块、显示及触摸控制模块、智能终端或PC终端远程监控及控制模块、智能终端直连监控及控制模块，所述智能电源模块、扩展通讯模块、传感器数据接收及传感器扩展接口模块、显示及触摸控制模块均连接在数据处理及控制模块上；所述智能终端直连监控及控制模块连接在扩展通讯模块上；所述扩展通讯模块上连接有云服务器/局域网服务器，云服务器/局域网服务器上连接有智能终端或PC终端远程监控及控制模块，所述智能电源模块包括电压频率功率自适应模块、低压转换模块；所述传感器模块包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器；所述扩展通讯模块包括WIFI模块、Bluetooth模块和USB模块；所述数据处理及控制模块包括中央处理器、能耗统计模块、分析报警模块、数据采集模块、智能加热控制模块和数据存储模块。
2.根据权利要求1所述的恒温能量床垫智能温控器，其特征在于：温控器电源模块具有自动适应各国电压和频率的功能；电源模块具有输出5～12V电压，可为显示屏、USB接口及其他外设供电。
3.根据权利要求1所述的恒温能量床垫智能温控器，其特征在于：该温控器具备根据设定的温度差值进行大功率快加热和小功率慢加热自动调节功能，温控器接收水温传感器传输的实时温度数据，通过中央处理器对比温度差值，当设定的温度减去当前的温度，其差值≥设定温度差值时，自动采用大功率快速加热模式，当温差＜设定温度差值时，采用小功率慢加热方式，水温传感器要求精度达到0.5℃。
4.根据权利要求1所述的恒温能量床垫智能温控器，其特征在于：温控器具有水压传感器数据采集和处理功能，温控器可根据床垫的最佳舒适性人体实验数据进行水压初始值设定，也可根据使用者自身舒适性感受设置初始值；当充水压力达到预定值时，提示停止充水，当水压与设定值相差较大时给予报警提示。
5.根据权利要求1所述的恒温能量床垫智能温控器，其特征在于：温控器同时记录人体睡眠时和空载时最大压力，可通过压力差判断是否有人在床上睡眠，监护者可根据系统设定时段进行智能报警，及时发现使用者是否有异常情况；温控器集成湿度和温度传感器，根据室内湿度和温度情况，提醒使用者适当调节床体温度，避免温差过大引起的不适。
6.根据权利要求1所述的恒温能量床垫智能温控器，其特征在于：温控器提供扩展传感器接口，可对接医疗设备或更先进的医疗传感器，通过温控器采集到更多使用者生命体征数据，譬如血压、心率等，并及时反馈给监护者。
7.根据权利要求1所述的恒温能量床垫智能温控器，其特征在于：温控器定时对来自各传感器的数据进行接收和存储，内存不低于32GB，采用循环删旧存新机制和云端定期传输清除机制，保证存储空间容量安全和数据时效性；同时对数据进行必要的汇总整合，以优化本地和云端的基础数据的长期存储问题；实现温控器的能耗统计，获得床垫能耗数据，主要指标为总耗电量、平均每天耗电量、平均每小时耗电量、电压、电流等指标，通过能耗指标后台大数据对比，提示用户注意床垫的保暖，以节省更多能源；通过设置运行schedule，实现温控器的分时运行，以达到节能目的。
8.根据权利要求1所述的恒温能量床垫智能温控器，其特征在于：温控器针对于传感器采集的数据进行经验性分析和报警提示，结合后台系统提供更为人性化的数据分析和报警提示，在温控器终端和监控端闪烁并给出可视化警示；针对警示信息在浏览处理后可暂停警示，适时再次触发给予警示。
9.根据权利要求1所述的恒温能量床垫智能温控器，其特征在于：温控器核心数据处理部分数据结构采用元数据方式存储和加工，相应处理规则和预设值也可通过后台设置，在网络连通状态下进行数据结构自动更新升级；温控器集成WIFI无线通信模块，该WIFI无线模块能自动联接指定ssID的路由器，通过WIFI无线通信模块，实现局域网或广域网的互联，完成温控器端数据的云端传输，并可对温控器进行远程控制或集中控制；温控器集成Bluetooth模块，通过智能终端设备的匹配，配合终端app软件实现对温控器直连访问和控制；温控器集成多个USB标准接口，可用于扩展对接更多的外设，并为外接设备提供电能；采用≥3.2寸的LED或LCD触摸液晶屏进行运行状态的显示及温控器的调节控制，该触摸屏通过“智能电源模块”的“低压转换模块”完成供电；温控器具有自动连接预先设定的远程服务器，并自动传输数据的能力，可接收和执行来自设定服务器端指令的能力；可通过局域网进行远程控制，也可通过云服务进行广域网控制，主要调控温度，设置加热schedule，设置身体异常报警参数等功能；智能终端设备或PC设备可通过云服务器或局域网服务器访问和温控器控制，近距离通讯可通过Bluetooth模块实现温控器直连，进行数据访问和温控器控制。
10.根据权利要求1所述的恒温能量床垫智能温控器，其特征在于：温控器具有识别传感器异常的功能，开机可完成各传感器的自检并提示警告传感器异常；当温度传感器异常时，温控器自动进入安全保护状态，禁止加热并提示传感器异常；温控器的温度调节范围设定在20℃～45℃之间，尽力避免因温度过高或过低对人的生命带来的风险。
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