CN107894621A - 门窗状态检测机构、包括该门窗状态检测机构的系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种门窗状态检测机构，其包括：门窗状态检测装置，其固定在门框或窗框上；以及遮光装置，其设置在门或窗上；其中，当门或窗处于闭合状态时，该遮光装置位于其预设的遮光位置，而当门或窗处于开启状态时，该遮光装置离开所述预设的遮光位置。也公开了包括该门窗状态检测机构的门监控系统、家庭安全防盗系统、以及采用该门窗状态检测机构的门窗状态检测方法。

Description

门窗状态检测机构、包括该门窗状态检测机构的系统及其检 测方法

技术领域

本发明涉及安全监控技术领域，更具体地，涉及一种门窗状态检测机构、包括该门窗状态检测机构的系统及其检测方法。

背景技术

目前，在门窗开启或闭合检测领域，所采用的最常见的技术方案为基于门磁开关的技术方案。现有的门磁开关由干簧管和磁铁两个主要部分组成，其利用干簧管在磁场变化中的特性来判断门窗处于闭合状态还是处于开启状态。具体地，在使用过程中，将带有干簧管的机构或装置固定安装在门框或窗框上，并将带有磁铁的装置固定安装在门或窗上。磁铁的位置要与干簧管的位置在水平方向上要相对一致，相对距离根据磁铁的磁场强弱而定。当门或窗关闭时，因为磁铁靠近干簧管，这使得干簧管周围的磁场增强，导致干簧管闭合；当门或窗开启时，磁铁远离干簧管，这使得干簧管周围的磁场减弱，导致干簧管断开。从而，通过干簧管的断开与闭合，可以判断门或窗的开启与关闭状态。

如上所述，当前的门窗开启和关闭检测机构或装置采用干簧管作为感应检测主要部分。然而，受限于干簧管自身的检测原理、材料及结构工艺，当前的门窗开启和关闭检测方案存在以下缺点：

1)、干簧管的材料、生产加工的要求较高，且生产质量很难控制，故成本较高。干簧管通常有两个软磁性材料制成的、无磁时断开的金属簧片触点。这些簧片触点被封装在充有惰性气体(如氮、氦等)或真空的玻璃管里，玻璃管内平行封装的簧片端部重叠，并留有一定间隙或相互接触以构成开关的常开或常闭触点。如果生产加工和质量控制的水平不高，则难以生产出质量可靠的满足要求的干簧管。

2)、干簧管采用玻璃管作为封装本体，由于热膨胀的缘故(玻璃与金属的热膨胀系数不同)，在其与金属引脚结合处，很容易出现密封处结合不紧的现象，使得真空的或充有惰性气体的玻璃本体受潮湿环境影响，从而导致干簧管的电气性能下降。

3)、在生产焊接时，如果焊接设备的温度控制不妥，容易产生干簧管不良品或使得干簧管存在质量隐患，而该不良品和质量隐患不容易检测。

4)、现有的检测装置需要使用磁铁来配合完成对门窗开启与关闭状态的检测，故不能应用于强烈的磁场环境当中。

应当懂得，公开于该背景技术部分的信息仅旨在增加对本公开的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为了克服以上所述的现有技术中存在的缺陷，提供一种。为了实现这一目的，本发明所采取的技术方案如下。

根据本公开的一个方面，提供了一种门窗状态检测机构，其包括：门窗状态检测装置，其固定在门框或窗框上；以及遮光装置，其设置在门或窗上；其中，当门或窗处于闭合状态时，该遮光装置位于其预设的遮光位置，而当门或窗处于开启状态时，该遮光装置离开该预设的遮光位置。

优选地，该门窗状态检测装置还包括：光发射器件；以及光接收器件；且当该遮光装置位于该预设的遮光位置时，该光接收器件不能接收到来自该光发射器件的信号，而当该遮光装置离开该预设的遮光位置时，该光接收器件能够接收到来自该光发射器件的信号。

优选地，该门窗状态检测装置还包括单片机，该单片机能够控制该光发射器件的电源，使得该光发射器件产生周期性的光强信号；且该单片机能够接收该光接收器件从该光发射器件接收的光信号经光电变换后所得的电信号。

优选地，当该单片机能够接收到该电信号时，其判断门或窗处于开启状态，而当其不能接收到该电信号时，其判断门或窗处于闭合状态。

优选地，该门窗状态检测装置还包括收码电路与发码电路。

优选地，该门窗状态检测装置还包括无线发射电路与无线接收电路。

根据本公开的另一个方面，提供了一种集成有如前所述门窗状态检测机构与监控主机的门监控系统，其中，该门窗状态检测装置通过铜芯双绞线与所述监控主机进行通信。

根据本公开的又一个方面，提供了一种家庭安全防盗系统，其包括：如前所述的门窗状态检测机构；无线网关，用于接收来自该门窗状态检测机构的门窗状态；以及云端服务器，用于接收来自该无线网关的门窗状态和进行数据分析处理，然后将门窗状态检测结构发送给相应的移动用户端。

根据本公开的再一个方面，提供了一种采用如前所述的门窗状态检测机构的门窗状态检测方法，其包括：在预定的时间段内，该单片机判断其是否接收到该光接收器件从该光发射器件接收的光信号经光电变换后所得的电信号，如果判断结果为是，该单片机判断门或窗的状态为开启，否则其判断门或窗的状态为闭合。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅描述本公开的一部分实施方式。这些附图对于本公开来说并不是限制性的，而是起示例性的作用。

图1为根据本公开的一个实施方式的门窗状态检测机构的组成结构示意图。

图2为示出图1中所示的门窗状态检测机构中光发射器件的电源控制信号、光发射器件发出的光强信号、以及光接收器件接收的光信号经光电转换后所得的电信号的波形的示意图。

图3为将该门窗状态检测机构应用在门上时的应用示意图。

图4为将该门窗状态检测机构应用在窗上时的应用示意图。

图5为门窗状态检测装置采用有线通信方式时的电路框图。

图6为采用有线通信方式的门窗状态检测机构在防火门监控系统中的应用示意图。

图7为门窗状态检测装置采用无线通信方式时的电路框图。

图8为采用无线通信方式的门窗状态检测机构在家庭安全防盗应用中的系统示意图。

具体实施方式

以下，将结合附图，对本公开的具体实施方式进行详细描述。应当理解，所描述的实施方式仅仅是本公开的一部分实施方式，而不是全部的实施方式，且本公开的保护范围并不受这些具体实施方式的限制。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施形式，都属于本公开保护的范围。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

图1为根据本公开的一个实施方式的门窗状态检测机构的组成结构示意图。在图1中，附图标记表示的各组成部分具体为：1表示门窗检测装置或机构本体安装孔；2表示光发射器件；3表示遮光部件；4表示光接收器件；5表示门窗检测机构本体；6表示遮光部件安装孔；7表示供电、通信及天线接线孔。如图1中所示，该门窗状态检测机构包括：门窗状态检测装置5，其固定在门框或窗框上；以及遮光部件3，其固定在门或窗上。进一步地，该门窗状态检测装置5还包括光发射器件2以及光接收器件4，该光发射器件2与光接收器件4均与单片机连接。其中，该光发射器件2的电源受单片机程序控制。例如，在每个预定的时间段内，单片机连续多次发出呈现为图2中所示的a波形的具有周期性的控制信号，使得光发射器件2产生呈现为图2中所示的b波形的具有周期性的光强信号。当门或窗关闭时，因为遮光部件3处于光发射器件2和光接收器件4之间，从而挡住了光发射器件2产生的光，使得光接收器件4不能接收到来自光发射器件2产生的光，这导致单片机不能接收到呈现为图2中所示的c波形的光电转换信号。此时，单片机判断门或窗已关闭。当门或窗开启时，由于遮光部件3固定在门或窗上，故而其将随着门或窗进行移动，使得其远离遮光位置，从而不能继续挡住光发射器件2产生的光，导致光接收器件4能够接收到来自光发射器件2产生的光。故而，单片机能够接收到呈现为图2中所示的c波形的光电转换信号。此时，单片机判断门或窗已开启。

图3为将该门窗状态检测机构应用在门上时的应用示意图。在图3中，附图标记表示的各组成部分具体为：1表示左门；2表示右门；3表示检测装置固定螺丝；4表示光发射孔；5表示光接收孔；6表示检测装置本体；7表示遮光部件；8表示固定遮光部件螺丝；9表示门框；10表示门铰链。如图3所示，当门1或门2旋转时，设置在门1或2上的遮光部件7随着门1或门2进行旋转。具体地，当门1或门2开启时，遮光部件7将随着门1或门2的旋转离开其预设的遮光位置，这使得光接收器件开始能够接收到来自光发射器件的光电转换信号。而当门1或门2关闭时，遮光部件7将随着门1或门2的旋转回到其预设的遮光位置，这使得光接收器件在一段时间之后不能接收到来自光发射器件的光电转换信号。这样，单片机即可根据能否收到光电转换信号来判断门是处于开启状态还是处于闭合状态。

图4为将该门窗状态检测机构应用在窗上时的应用示意图。在图4中，附图标记表示的各组成部分具体为：1表示玻璃；2表示窗内樘；3表示窗外樘；4表示遮光部件本体；5表示固定遮光部件螺丝钉；6表示固定门窗检测装置螺丝钉；7表示门窗检测装置本体；8表示无线天线孔。如图4所示，当左侧窗被向右平移打开时，遮光部件4将随着左侧窗进行向右的水平位移，这使得遮光部件4远离了其预设的遮光位置，从而使得光接收器开始能够接收到来自光发射器件的光电转换信号。此时，单片机根据光电转换信号波形，判断左侧窗为开启状态。当左侧窗被向左平移关闭时，遮光部件4将随着左侧窗进行向左的水平位移。当遮光部件4到达其预设的遮光位置时，光接收器件不再能够接收到来自光发射器件的光电转换信号。于是，此时单片机可以据此判断出左侧窗为关闭状态。对右侧窗开启与关闭状态的判断与前述类同，在此不再赘述。

图5为门窗状态检测装置采用有线通信方式时的电路框图。如图5所示，该门窗状态检测装置的电路包括单片机、时钟电路、电源供电电路、收码电路、发码电路、光接收器件、光电转换电路、光发射器件、光发射供电控制电路等组成。单片机为门窗状态检测装置的核心控制单元，其内存储的程序为门窗状态检测提供算法上的保证。时钟电路为单片机提供工作时序控制。电源供电电路为单片机工作和光发射功率提供能量。收码电路、发码电路为门窗状态检测装置与监控主机进行交互提供通信保证。光电转换电路为单片机提供门窗状态判断依据。

图6为采用有线通信方式的门窗状态检测机构在防火门监控系统中的应用示意图。防火门是指能够共同为开口部提供一定程度的防火保护的任何防火门扇、门樘、五金及其它配件的组合，它一般是按防火分区进行设置的。防火分区是指建筑内采用防火分隔措施划分出的、能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部区域(空间单元)。防火门监控系统具有在正常和发生火灾情况下都能将防火门的状态信息反馈至消防控制室的功能。在图6所示的应用示意图中，门窗状态检测机构是通过铜芯双绞线与消防控制室的监控主机进行通信的。如前所述，门窗状态检测机构通过光电器件检测门的状态，并具有同时提供供电和通信的二总线通信功能，其完全满足防火门监控系统的功能需要。

图7为门窗状态检测装置采用无线通信方式时的电路框图。如图7所示，该门窗状态检测装置的电路由单片机、时钟电路、电源供电电路、无线接收电路、无线发射电路、光接收器件、光电转换电路、光发射器件、光发射供电控制电路等组成。单片机为门窗状态检测装置的核心控制单元，其内存储的程序为门窗状态检测提供算法上的保证。时钟电路为单片机提供工作时序控制。电源供电电路为单片机工作和光发射功率提供能量。无线接收电路、无线发射电路为门窗状态检测机构与移动端用户进行交互提供通信保证。光电转换电路为单片机提供门窗状态判断依据。

图8为采用无线通信方式的门窗状态检测机构在家庭安全防盗应用中的系统示意图。在图8所示的应用示意图中，采用无线通信方式的门窗状态检测机构将所检测的门窗状态通过无线方式发送给无线网关，无线网关再将接收到的门窗状态上传至云端服务器，云端服务器根据通信协议将门窗状态检测装置所属用户、门/窗状态变化结果、门窗状态检测装置安装位置信息等数据进行分析处理后，将门/窗状态变化结果、门窗状态检测装置安装位置信息等数据发送给移动用户端，移动用户端于是获得门窗状态检测结果，从而实现远程获取门窗状态的功能。在此过程中，无线中继器为无线远距离传输和无线穿透能力提供了保障。

对所公开的实施方式的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本公开。应当理解，以上实施方式中所公开的特征，除了有特别说明的情形外，都可以单独地或者相结合地使用。对这些实施方式的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施方式中实现。因此，本文所公开的本公开并不局限于所公开的具体实施方式，而是意在涵盖如所附权利要求书所限定的本公开的精神和范围之内的修改。

Claims (9)

1.一种门窗状态检测机构，其包括：

门窗状态检测装置，其固定在门框或窗框上；以及

遮光装置，其设置在门或窗上；

其中，当门或窗处于闭合状态时，所述遮光装置位于其预设的遮光位置，而当门或窗处于开启状态时，所述遮光装置离开所述预设的遮光位置。

2.如权利要求1所述的门窗状态检测机构，其中，所述门窗状态检测装置还包括：

光发射器件；以及

光接收器件；

且当所述遮光装置位于所述预设的遮光位置时，所述光接收器件不能接收到来自所述光发射器件的信号，而当所述遮光装置离开所述预设的遮光位置时，所述光接收器件能够接收到来自所述光发射器件的信号。

3.如权利要求2所述的门窗状态检测机构，其中，所述门窗状态检测装置还包括单片机，所述单片机能够控制所述光发射器件的电源，使得所述光发射器件产生周期性的光强信号；且所述单片机能够接收所述光接收器件从所述光发射器件接收的光信号经光电变换后所得的电信号。

4.如权利要求3所述的门窗状态检测机构，其中，当所述单片机能够接收到所述电信号时，其判断门或窗处于开启状态，而当其不能接收到所述电信号时，其判断门或窗处于闭合状态。

5.如权利要求1至4中任一项所述的门窗状态检测机构，其中，所述门窗状态检测装置还包括收码电路与发码电路。

6.如权利要求1至4中任一项所述的门窗状态检测机构，其中，所述门窗状态检测装置还包括无线发射电路与无线接收电路。

7.一种集成有如权利要求5所述的门窗状态检测机构与监控主机的门监控系统，其中，所述门窗状态检测装置通过铜芯双绞线与所述监控主机进行通信。

8.一种家庭安全防盗系统，包括：

如权利要求6所述的门窗状态检测机构；

无线网关，用于接收来自所述门窗状态检测机构的门窗状态；以及

云端服务器，用于接收来自所述无线网关的门窗状态和进行数据分析处理，然后将门窗状态检测结构发送给相应的移动用户端。

9.一种采用如权利要求1至4中任一项所述的门窗状态检测机构的门窗状态检测方法，其包括：

在预定的时间段内，所述单片机判断其是否接收到所述光接收器件从所述光发射器件接收的光信号经光电变换后所得的电信号，如果判断结果为是，所述单片机判断门或窗的状态为开启，否则其判断门或窗的状态为闭合。