CN107928360A - 一种基于光伏的无源智能窗帘控制系统 - Google Patents

Abstract

一种基于光伏的无源智能窗帘控制系统，它包括光伏电池、蓄电池、充电器、光照强度检测单元、状态监测单元、中央处理单元、驱动单元、WIFI模块、无线模块；光伏电池安装于屋顶、外墙和不可移动窗帘外侧，充电器与蓄电池相连并安装于蓄电池旁边，蓄电池安装于室内与各个控制单元和驱动单元相连，光照强度检测单元安装于窗帘外侧和房屋内，状态检测单元、中央处理单元可置于室内任何地方、WIFI模块装于中央处理单元上，驱动单元安装于可以移动窗帘上，无线模块安装于每个独立的驱动单元和中央处理单元上。利用自身发电提供电能，达到能够按照光照强度进行自动控制窗帘的闭合程度，使室内达到最佳光照和温度。

Description

一种基于光伏的无源智能窗帘控制系统

技术领域

本发明涉及智能家居系统的一个环节，尤其是一种基于光伏的无源智能窗帘控制系统。

技术背景

智能家居系统是目前比较流行的家用智能系统，特别是窗帘可以实现远程遥控开关的功能，使用起来省时、省力、方便，受到广大家庭的青睐。但是系统目前仅仅是实现了自动化，而没有真正实现无源化、智能化，没有自己的独立光伏供电系统，做不到无源供电，不能根据光照强度和人体感觉舒适系数来智能地控制窗帘的开或关，更不能智能地根据窗帘所在的场合和内外光照强度的不同控制窗帘开启顺序与个数，致使在使用中存在很多方面的问题。

因此，现有控制技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术的所存在的问题，提供一种能够实现自动控制的基于光伏的智能窗帘控制系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于光伏的无源智能窗帘控制系统，它包括光伏电池、蓄电池、充电器、光照强度检测单元、状态监测单元、中央处理单元、驱动单元、WIFI模块、无线模块；光伏电池安装于屋顶、外墙和不可移动窗帘外侧，充电器与蓄电池相连并安装于蓄电池旁边，蓄电池安装于室内与各个控制单元和驱动单元相连，光照强度检测单元安装于窗帘外侧和房屋内，状态检测单元、中央处理单元可置于室内任何地方、WIFI模块装于中央处理单元上，驱动单元安装于可以移动窗帘上，无线模块安装于每个独立的驱动单元和中央处理单元上。

在所述硬件条件基础上，包含以下控制方法：

初始步骤：采用光伏和储能电池的供电方式，不需要外部供电；采集室内和外光照强度及窗帘所处状态和位置作为原始计算数据，执行部分打开无线模块，总控台打开WIFI模块和无线模块；

预置步骤：事先设定窗帘动作阈值和收发指令一同保存在中央处理单元和补光处理单元的存储器中；

预置算法：设置至少两种计算方法于存储器中；

判断步骤：根据初始步骤采集的数据和预置步骤存储的阈值中央处理单元和补光检测及处理单元，或者手机发送的相应动作指令判断窗帘是否达到动作条件，达到任一条件窗帘会在驱动单元驱动下做出相应的动作；

执行步骤：当判断步骤中满足任一动作条件时，例如补光处理单元做出补光决定，窗帘会被状态检测单元和位置采集及处理单元检测出当前状态及位置并根据处理结果自动做出相应的动作，同时根据处理结果自动校准窗帘的位置从而达到精确控制；

优化步骤：在窗帘动作基础上根据一计算方法对不同房间的每一个窗帘的开启做出进一步优化。同时加入独立运行太阳能光伏发电系统，起到了节能环保的作用。

优选的，所述的光照强度检测单元，包括安装在室内的第一光照强度检测单元和安装在室外的第二光照强度检测单元，由所述状态监测单元采集监测窗帘当前所处开关状态。

本发明的有益效果在于：利用自身发电提供电能，达到能够按照光照强度进行自动控制窗帘的闭合程度，使室内达到最佳光照和温度。

附图说明

图1为系统框图；

图2为控制方法示意图；

图3为系统连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细说明：

本发明的一个实施例是，如图1、图2、图3所示，一种基于光伏的智能窗帘控制系统，其包括以下条件和方法步骤：

硬件条件：光伏电池、蓄电池、充电器、光照强度检测单元、状态监测单元、中央处理单元、驱动单元、WIFI模块、无线模块等部分组成；光伏电池安装于屋顶、外墙和不可移动窗帘外侧，充电器与蓄电池相连并安装于蓄电池旁边，蓄电池安装于室内与各个控制单元和驱动单元相连，光照强度检测单元安装于窗帘外侧和房屋内，状态检测单元、中央处理单元可置于室内任何地方、WIFI模块装于中央处理单元上，驱动单元安装于可以移动窗帘上，无线模块安装于每个独立的驱动单元和中央处理单元上。

在所述硬件条件基础上，包含以下控制方法步骤：

初始步骤：采集窗帘内和外光照强度及窗帘所处状态作为原始计算数据；比如，采集户外光照强度为60000～1000001x、户内光照强度100～5501x，窗帘状态等这些信息可以保存于存储器中，作为后续步骤进行计算判断的实时采集数据，考虑到太阳光照变化的特点，可以每刻钟采集一次。

预置步骤：事先设定窗帘动作阈值并保存在存储器中；窗帘打开或关闭动作的启动设定值，设定窗帘打开和关闭的光照强度上下限值，比如，可以设定窗帘打开的一个光照强度值，当实时光照强度大于该设定值时，窗帘打开，相反，窗帘就会关闭；同时，需要检测室内光照强度，若室内光照强度相对室外光照强度太低，则打开窗帘或者关闭窗帘，此外还需要设置个人体感觉舒适系数，作为后续计算的一个计算系数。

预置算法：设置至少两种计算方法于存储器中；把窗帘自动模式的一个计算算法预置入存储器中，为后续步骤计算时调用；比如根据室内外光照强度差的大小、室外光照强度大小与预置步骤中设定的光照强度和人体感觉舒适系数来计算出窗帘打开或者关闭。

判断步骤：根据初始步骤采集的数据，无线指令和预置步骤存储的阈值判断窗帘是否达到动作条件，达到任一条件则窗帘会做出相应的动作；比如，当窗帘处于自动模式下且关闭时，如果室内光照强度小于室外且达到设定阈值至，则窗帘则会在驱动器的控制下自动被打开，当窗帘打开后，如果室内的光照强度大于了设定的人体最佳体验的阈值，窗帘会开始一点点关闭直到室内的光照强度达到人体最佳体验阀值。但当窗帘处于手动模式下，一切按照WIFI接收的指令进行动作。

执行步骤：当判断步骤中满足任一动作条件时，例如补光处理单元做出补光决定，窗帘会被状态检测单元和位置采集及处理单元检测出当前状态及位置并根据处理结果自动做出相应的动作，同时根据处理结果自动校准窗帘的位置从而达到精确控制

优化步骤：在窗帘动作的基础上根据相对应的计算方法，室内各处的光照强度都会通过无线模块上传到中央处理单元中，中央处理单元进行判断计算并将计算结果发送到各个窗帘的驱动单元，驱动单元执行相应的动作。整个控制过程可根据不同房间实行不同的窗帘控制，从而达到室内最佳光照舒适度。

控制方法包括自动控制和手动控制两种方法，当处于自动控制下，窗帘会根据上述各种步骤自动进行；如果设置为手动控制方法，可以直接通过打开和关闭按钮进行打开和关闭操作，不对内外各种环境状况进行判断控制。

Claims (2)

1.一种基于光伏的无源智能窗帘控制系统，其特征是：它包括光伏电池、蓄电池、充电器、光照强度检测单元、状态监测单元、中央处理单元、驱动单元、WIFI模块、无线模块；光伏电池安装于屋顶、外墙和不可移动窗帘外侧，充电器与蓄电池相连并安装于蓄电池旁边，蓄电池安装于室内与各个控制单元和驱动单元相连，光照强度检测单元安装于窗帘外侧和房屋内，状态检测单元、中央处理单元可置于室内任何地方、WIFI模块装于中央处理单元上，驱动单元安装于可以移动窗帘上，无线模块安装于每个独立的驱动单元和中央处理单元上。

在所述硬件条件基础上，包含以下控制方法：

初始步骤：采用光伏和储能电池的供电方式，不需要外部供电；采集室内和外光照强度及窗帘所处状态和位置作为原始计算数据，执行部分打开无线模块，总控台打开WIFI模块和无线模块；

预置步骤：事先设定窗帘动作阈值和收发指令一同保存在中央处理单元和补光处理单元的存储器中；

预置算法：设置至少两种计算方法于存储器中；

判断步骤：根据初始步骤采集的数据和预置步骤存储的阈值中央处理单元和补光检测及处理单元，或者手机发送的相应动作指令判断窗帘是否达到动作条件，达到任一条件窗帘会在驱动单元驱动下做出相应的动作；

执行步骤：当判断步骤中满足任一动作条件时，例如补光处理单元做出补光决定，窗帘会被状态检测单元和位置采集及处理单元检测出当前状态及位置并根据处理结果自动做出相应的动作，同时根据处理结果自动校准窗帘的位置从而达到精确控制；

优化步骤：在窗帘动作基础上根据一计算方法对不同房间的每一个窗帘的开启做出进一步优化。同时加入独立运行太阳能光伏发电系统，起到了节能环保的作用。

2.根据权利要求1所述的一种基于光伏的无源智能窗帘控制系统，其特征是：所述的光照强度检测单元，包括安装在室内的第一光照强度检测单元和安装在室外的第二光照强度检测单元，由所述状态监测单元采集监测窗帘当前所处开关状态。