CN108360832B - 一种智能幕墙清洁系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能幕墙清洁系统，该系统包括控制器、幕墙上下边框的移动轨道，以及幕墙左右的盒状立柱，所述立柱内部设置有柱状滚刷；所述柱状滚刷的上端和下端分别安装于所述幕墙上下边框的移动轨道中，可沿着所述移动轨道旋转移动，对幕墙起到清洁作用；在一个立柱的上方设置有雨滴感应装置，所述控制器基于雨滴感应装置的检测结果，控制所述柱状滚刷对幕墙进行清洁。该系统实现了幕墙的智能化自净。

Description

一种智能幕墙清洁系统

【技术领域】

本发明属于智能控制领域，尤其涉及一种智能幕墙清洁系统。

【背景技术】

幕墙广泛运用于现代建筑，高层建筑幕墙的清洁美观影响到现代城市市容市貌、体现城市品质。理想的幕墙清洗系统应具备高效、节能、便捷、安全的特点。

目前，幕墙的清洗方法常用的有以下几类：人工清洗(蜘蛛人形式)；依靠自然降雨进行自净；作业人员以电动升降工具作为载体进行下降式或上升式清洗作业。但是，这些现行的幕墙清洗工作存在以下问题：清洗工作效率低，耗时长，投入多，清洗效果差；如果是高空作业，有机器失灵、高空坠落的危险；玻璃幕墙人工清洗有侵犯驻户隐私的风险。如何解决上述问题，是本领域技术人员要研究的内容。

【发明内容】

为了解决上述问题，本发明提出了一种智能幕墙清洁系统。

本发明采用的技术方案如下：

一种智能幕墙清洁系统，包括控制器、幕墙上下边框的移动轨道，以及幕墙左右的盒状立柱，所述立柱内部设置有柱状滚刷；

所述柱状滚刷的上端和下端分别安装于所述幕墙上下边框的移动轨道中，立柱靠近幕墙的一面具有可开启的门，使得柱状滚刷可从该门离开立柱，并沿着所述移动轨道旋转移动，对幕墙起到清洁作用；

所述移动轨道的侧边为光伏电板，所述光伏电板连接到太阳能蓄电池，所述太阳蓄电池用于给系统内的各个部件供电；

在一个立柱的上方设置有雨滴感应装置，所述控制器基于雨滴感应装置的检测结果，控制所述柱状滚刷对幕墙进行清洁。

进一步地，所述柱状滚刷由多个纳米材质清洁滚轮组成。

进一步地，所述左右立柱与幕墙安装墙体内部连通，并具有朝向内部的门。

进一步地，所述太阳能蓄电池设置于左右立柱内，电池容量根据幕墙的面积选定。

进一步地，当所述雨滴感应装置检测到的下雨强度达到一定阈值时，所述控制器开启立柱门，启动所述柱状滚刷沿着所述移动轨道旋转移动，对幕墙进行清洁。

进一步地，幕墙两次清洁的最小间隔时间T_min＝DT₀；其中T₀是基础间隔时间，D为该幕墙所在地点的地区系数。

进一步地，该系统还包括GPS装置和通信装置；所述GPS装置可以获得系统当前的GPS坐标，所述通信装置使得所述系统可以连接到互联网，从而与远端的系统服务器进行通信。

进一步地，所述地区系数D通过以下方法获取：

(1)通过GPS装置获取当前系统所在的GPS坐标P₀＝(x，y)；

(2)通过通信装置连接系统服务器，从所述系统服务器下载地区系数集L；所述地区系数集L是预先定义的GPS坐标点和地区系数的对应组的集合；

(3)获取L中所有元素所涉及的GPS坐标点中与P₀距离最近的点，计算该点与P₀的距离，如果该距离小于预定义的第一阈值，则该点对应的地区系数就是当前系统的地区系数D，方法结束，否则继续后续步骤；

(4)计算L中所有元素所涉及的GPS坐标点与P₀的距离，获取距离小于预定义的第二阈值的所有GPS坐标点，设这些点的数量为k个，如果k＝0，则转到步骤5，否则设这k个点为P₁，P₂，……，P_k，P_i与P₀的距离为d_i，P_i所对应的地区系数为D_i(1≤i≤k)，则当前系统的地区系数D通过如下公式计算，即：

(5)如果步骤4中没有获得地区系数，则从L中所有元素所涉及的GPS坐标点中选取四个点，设该四个点的GPS坐标为(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，(x₃，y₃)，(x₄，y₄)，对应的地区系数分别为A₁，A₂，A₃，A₄；所述四个点的选取分别满足以下条件，即：x₁-x的值大于0且最小；x-x₂的值大于0且最小；y₃-y的值大于0且最小；y-y₄的值大于0且最小；则当前系统的地区系数D通过下述公式计算，即：

进一步地，所述第二阈值至少为第一阈值的两倍。

进一步地，系统管理员可以基于具体的实际情况手动调整D的数值。

本发明的有益效果为：实现了大型、高层幕墙的智能清洁。与现行的幕墙清洁方法相比有以下优点：1、无人化作业：减少人工投入成本、降低人工作业导致的高空坠落隐患、杜绝通透性幕墙业主隐私的侵犯。2、机器清洗，提高清洗效率。3、太阳能供能，绿色能源、降低能耗。4、内置式设计，清洗作业时无外接设备、无场地占用。5、智能化自净模式，无需专门人员操作。。

【附图说明】

此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明系统的基本结构图。

【具体实施方式】

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

参见附图1，其示出了本发明系统的基本结构。该系统包括幕墙上下边框的移动轨道(所述移动轨道可以是滚轮滑槽)，以及幕墙左右的盒状立柱，所述立柱内部设置有柱状滚刷。

所述柱状滚刷由多个纳米材质清洁滚轮组成，所述纳米材质在-20℃至80℃间有良好的组织稳定性。所述柱状滚刷的上端和下端分别安装于所述幕墙上下边框的移动轨道中，立柱靠近幕墙的一面具有可开启的门，使得柱状滚刷可从该门离开立柱，并沿着所述移动轨道旋转移动，从而对幕墙起到清洁作用。所述左右立柱与幕墙安装墙体内部连通，具有内部门，所述内部门平常为关闭状态；在需要更换滚刷或维护装置时，可将立柱的内部门在安装所在墙体内面打开，以实现维修、保养的功能。

所述移动轨道的侧边为光伏电板，在有光照时通过太阳能发电，所述光伏电板连接到太阳能蓄电池，所述太阳能蓄电池可以设置于左右立柱内，电池容量可根据幕墙的面积选定。所述太阳蓄电池用于给系统内的各个部件供电。当然，本发明也可以不使用太阳能蓄电池，而直接外接电源，本发明对此不作限制。

在一个立柱的上方设置有雨滴感应装置，所述雨滴感应装置可以检测当前下雨的强度(即雨量大小)。所述雨滴感应装置可以是本领域中任意一种雨滴感应装置，例如光感式雨滴传感器、压电式雨滴传感器等。

所述清洁系统还具有一个控制器，该控制器可以基于雨滴感应装置的检测结果，控制所述柱状滚刷对幕墙进行清洁。具体地，根据本发明的一个基本实施例，当所述雨滴感应装置检测到的下雨强度达到一定阈值时，所述控制器开启立柱门，启动所述柱状滚刷沿着所述移动轨道旋转移动，对幕墙进行清洁。

但是，对幕墙的清洁不能仅仅取决于下雨强度，如果下雨频繁会导致频繁的清洁，而过于频繁的清洁浪费电能，因此需要进行一定程度的控制。因此本发明引入了一个预定义的基础间隔时间T₀，即正常情况下，两次清洁的间隔时间应大于所述基础间隔时间。但是，间隔时间还应当考虑到地区差异，例如对于沙尘天气多的西北地区，其幕墙容易脏，间隔时间相对于南方地区应当更小。因此本发明还引入了一个地区系数，即幕墙两次清洁的最小间隔时间T_min＝DT₀；其中D为该幕墙所在地点的地区系数。

为了获得所述地区系数，本发明的幕墙清洁系统还进一步包括GPS装置和通信装置。所述GPS装置可以获得系统当前的GPS位置，通常用GPS坐标(x，y)表示，其中x为进度，y为纬度。所述通信装置使得所述系统可以连接到互联网，从而与远端的系统服务器进行通信。

基于上述结构，下面对获取地区系数的方法进行详细说明：

(1)通过GPS装置获取当前系统所在的GPS坐标P₀＝(x，y)。

这里使用P₀来表示当前系统所在的GPS坐标点，如前所述，坐标点是使用经纬度来表示的。

(2)通过通信装置连接系统服务器，从所述系统服务器下载地区系数集L。

所述地区系数集L是预先定义的GPS坐标点和地区系数的对应组的集合，也就是所说，L中的每个元素都包括一个GPS坐标点和与该坐标点相对应的地区系数。具体的地区系数值可以根据具体的系统试验和应用经验总结而来。

(3)获取L中所有元素所涉及的GPS坐标点中与P₀距离最近的点，计算该点与P₀的距离，如果该距离小于预定义的第一阈值，则该点对应的地区系数就是当前系统的地区系数D，方法结束，否则继续后续步骤。

步骤3的含义是，如果预定义的点中已经有当前系统附近的点，换言之，两者处于同一地区，则其相应的地区系数就是当前系统的地区系数。如果没有，说明预定义集合中并没有涉及当前系统所在的地区。

(4)计算L中所有元素所涉及的GPS坐标点与P₀的距离，获取距离小于预定义的第二阈值的所有GPS坐标点，设这些点的数量为k个，如果k＝0，则转到步骤5，否则设这k个点为P₁，P₂，……，P_k，P_i与P₀的距离为d_i，P_i所对应的地区系数为D_i(1≤i≤k)，则当前系统的地区系数D通过如下公式计算后方法结束，即：

其中，所述第二阈值至少为第一阈值的两倍。

步骤4的实际含义是，以P₀为圆心，以第二阈值为半径的圆中，共有k个L中的点，基于这些点的距离加权计算地区系数。

(5)如果在步骤4中，找不到符合条件的点(即k＝0)，则只能基于L进行粗略的计算，具体地，从L中所有元素所涉及的GPS坐标点中选取四个点，设这四个点为(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，(x₃，y₃)，(x₄，y₄)；则四个点的选取应当分别满足以下条件，即：

x₁-x的值大于0且最小；

x-x₂的值大于0且最小；

y₃-y的值大于0且最小；

y-y₄的值大于0且最小；

设这四个点(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，(x₃，y₃)，(x₄，y₄)对应的地区系数分别为A₁，A₂，A₃，A₄，则当前系统的地区系数D通过下述公式计算，即：

上述方法是由系统根据当前位置和服务器内预定义的地区系数集进行的自动计算，但是系统管理员也可以基于具体的实际情况手动调整D的数值。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种智能幕墙清洁系统，其特征在于，包括控制器、幕墙上下边框的移动轨道，以及幕墙左右的盒状立柱，所述立柱内部设置有柱状滚刷；

所述柱状滚刷的上端和下端分别安装于所述幕墙上下边框的移动轨道中，立柱靠近幕墙的一面具有可开启的门，使得柱状滚刷可从该门离开立柱，并沿着所述移动轨道旋转移动，对幕墙起到清洁作用；

所述移动轨道的侧边为光伏电板，所述光伏电板连接到太阳能蓄电池，所述太阳蓄电池用于给系统内的各个部件供电；

在一个立柱的上方设置有雨滴感应装置，所述控制器基于雨滴感应装置的检测结果，控制所述柱状滚刷对幕墙进行清洁；

幕墙两次清洁的最小间隔时间T_min＝DT₀；其中T₀是基础间隔时间，D为该幕墙所在地点的地区系数；

该系统还包括GPS装置和通信装置；所述GPS装置可以获得系统当前的GPS坐标，所述通信装置使得所述系统可以连接到互联网，从而与远端的系统服务器进行通信；

所述地区系数D通过以下方法获取：

(1)通过GPS装置获取当前系统所在的GPS坐标P₀＝(x，y)；

(2)通过通信装置连接系统服务器，从所述系统服务器下载地区系数集L；所述地区系数集L是预先定义的GPS坐标点和地区系数的对应组的集合；

(3)获取L中所有元素所涉及的GPS坐标点中与P₀距离最近的点，计算该点与P₀的距离，如果该距离小于预定义的第一阈值，则该点对应的地区系数就是当前系统的地区系数D，方法结束，否则继续后续步骤；

(4)计算L中所有元素所涉及的GPS坐标点与P₀的距离，获取距离小于预定义的第二阈值的所有GPS坐标点，设这些点的数量为k个，如果k＝0，则转到步骤5，否则设这k个点为P₁，P₂，……，P_k，P_i与P₀的距离为d_i，P_i所对应的地区系数为D_i，1≤i≤k，则当前系统的地区系数D通过如下公式计算，即：

(5)如果步骤4中没有获得地区系数，则从L中所有元素所涉及的GPS坐标点中选取四个点，设该四个点的GPS坐标为(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，(x₃，y₃)，(x₄，y₄)，对应的地区系数分别为A₁，A₂，A₃，A₄；所述四个点的选取分别满足以下条件，即：x₁-x的值大于0且最小；x-x₂的值大于0且最小；y₃-y的值大于0且最小；y-y₄的值大于0且最小；则当前系统的地区系数D通过下述公式计算，即：

2.根据权利要求1所述的智能幕墙清洁系统，其特征在于，所述柱状滚刷由多个纳米材质清洁滚轮组成。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的智能幕墙清洁系统，其特征在于，所述左右立柱与幕墙安装墙体内部连通，并具有朝向内部的门。

4.根据权利要求1-2任意一项所述的智能幕墙清洁系统，其特征在于，所述太阳能蓄电池设置于左右立柱内，电池容量根据幕墙的面积选定。

5.根据权利要求1-2任意一项所述的智能幕墙清洁系统，其特征在于，当所述雨滴感应装置检测到的下雨强度达到一定阈值时，所述控制器开启立柱门，启动所述柱状滚刷沿着所述移动轨道旋转移动，对幕墙进行清洁。

6.根据权利要求1所述的智能幕墙清洁系统，其特征在于，所述第二阈值至少为第一阈值的两倍。

7.根据权利要求6所述的智能幕墙清洁系统，其特征在于，系统管理员可以基于具体的实际情况手动调整D的数值。