CN108678595A - 基于备用电源保障安防性能的安防外窗 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于备用电源保障安防性能的安防外窗，解决现有技术浪费能源、蓄电池使用寿命低、电源不稳定影响窗户安防性能、以及安防功能效果差的问题。本发明包括窗框主体、窗檐、凸台、太阳能电池板、条形霓虹灯、窗门开关装置、控制箱、窗门、遥控器、窗门开关装置主体、驱动电机、链条驱动齿轮、链条从动齿轮、链条、窗门挂接架、微处理器、太阳能蓄电池、安全传感器、无线收发器、备用蓄电池、设温度补偿电路、低电压保护电路和镍氢电池低电压保护电路。本发明装饰效果好，节能环保，在开关窗门时能有效防止误伤人的情形出现，安防效果精准显著，可有效延长太阳能蓄电池使用寿命，设备用蓄电池，能有效保障窗户的安防性能。

Description

基于备用电源保障安防性能的安防外窗
技术领域
本发明涉及基于备用电源保障安防性能的安防外窗。
背景技术
住宅外室、商业展示橱窗、娱乐场所外墙一般会设建筑外窗进行装饰，现有的建筑外窗装饰效果不佳，尤其是夜晚视线不佳的情况下，根本看不见；同时，现有技术外窗安防效果差，在开关窗门时容易出现误伤人的现象，并且现有安全技术传感器会因温度产生漂移，导致检测信息不精准，从而降低安防效果，锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂离子电池的化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过放电将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，会严重损害电池，影响其性能与使用寿命。因此，需要对锂电池设计低电压保护。现有技术电源不稳定，影响窗户开关使用，镍氢电池是一种新型电池，其由氢离子和金属镍合成，电量储备比镍镉电池多30％，比镍镉电池更轻，使用寿命也更长，并且对环境无污染。然而，镍氢电池在使用的过程不能过放电，否则会损害电池，影响其使用寿命，因而需要对镍氢电池设计低电压保护。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供基于备用电源保障安防性能的安防外窗，解决现有技术浪费能源、蓄电池使用寿命低、电源不稳定影响窗户安防性能、以及安防功能效果差的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
基于备用电源保障安防性能的安防外窗，包括设于墙体上的窗框主体、水平固定于墙体外侧并位于所述窗框主体顶部的窗檐、固定于墙体外侧和所述窗檐顶部之间的凸台、平铺于所述凸台顶面的太阳能电池板、嵌设于所述窗框主体两侧边两条条形霓虹灯、固定于墙体内侧并位于所述窗框主体顶部的窗门开关装置、固定于墙体内侧并位于所述窗门开关装置上方的控制箱、用于关闭或打开所述窗框主体的窗门、以及遥控器；
所述窗门开关装置包括固定于墙体内侧并位于所述窗框主体顶部的窗门开关装置主体、设于所述窗门开关装置主体一端的驱动电机、固定于所述驱动电机的驱动轴上的链条驱动齿轮、设于所述窗门开关装置主体另一端并与所述链条驱动齿轮处于同一水平位置的链条从动齿轮、紧密连接在所述链条驱动齿轮和所述链条从动齿轮上的链条、以及设于所述链条上并与所述窗门的顶部两侧固定连接的一对窗门挂接架；
所述控制箱内设有微处理器和太阳能蓄电池，所述控制箱正面设有安全传感器和与所述遥控器无线连接的无线收发器，所述微处理器分别与所述太阳能电池板、所述驱动电机、所述无线收发器、所述太阳能蓄电池、所有所述条形霓虹灯和所述安全传感器电性连接；
所述安全传感器上连接有温度补偿电路，所述温度补偿电路包括第一电阻R3、第二电阻R4、第三电阻R5、电位器WZ、后级放大器U1、以及作为温度补偿的二极管D1，所述安全传感器的负极接口与相互串联的第一电阻R3和电位器WZ连接，所述安全传感器的正极接口与相互并联的第二电阻R4以及第三电阻R5连接，所述二极管D1与所述第二电阻R4串联，所述后级放大器U1的同相输入端与所述安全传感器连接，所述后级放大器U1的反相输入端与所述电位器WZ和所述第二电阻R4连接，所述后级放大器U1的输出端与滤波电路连接；
所述太阳能蓄电池为锂电池，并且所述太阳能蓄电池上连接有低电压保护电路，所述低电压保护电路包括电容C1、电容C2、电容C3、金氧半场效晶体管V1、金氧半场效晶体管V2、二极管D1、二极管D2以及型号为R7421的控制IC，并且所述电容C1连接太阳能蓄电池，控制IC引脚VDD连接在C1与所述太阳能蓄电池之间，电容C2一端接所述太阳能蓄电池，另一端接控制IC引脚V-，电容C3一端接所述太阳能蓄电池，另一端接控制IC引脚Ct，金氧半场效晶体管V1同时接所述太阳能蓄电池、控制IC引脚Do以及金氧半场效晶体管V2，金氧半场效晶体管V2接控制IC引脚Co，二极管D1与金氧半场效晶体管V1并联，二极管D2与金氧半场效晶体管V2并联，控制IC引脚VSS接所述太阳能蓄电池；
所述控制箱内设有与所述微处理器电性连接的备用蓄电池，所述备用蓄电池为镍氢电池，并且该备用蓄电池连接有镍氢电池低电压保护电路，所述镍氢电池低电压保护电路包括均与所述备用蓄电池连接并且相互并联的稳压二极管VD和场效应管V3，与稳压二极管VD串联的电阻R9，电阻R10，以及连接在稳压二极管VD与电阻R9之间、并接场效应管V3的场效应管V4，所述电阻R10一端连接在所述备用蓄电池与场效应管V3之间，另一端连接在场效应管V3、V4之间，所述场效应管V3的型号为AO4407，所述场效应管V4的型号为2N7002。
进一步地，所述金氧半场效晶体管V1、V2的型号均为SI9926，所述低电压保护电路还包括一端接太阳能蓄电池、另一端接电容C1的电阻R1，一端接控制IC引脚V-、另一端接太阳能蓄电池的电阻R2，以及与太阳能蓄电池连接的保险丝FUSE。
进一步地，所述二极管D1的材料为硅。
进一步地，所述温度补偿电路还包括第四电阻R6、第五电阻R7、第六电阻R8，所述第四电阻R6连接在所述安全传感器与所述后级放大器U1的同相输入端之间，所述第五电阻R7连接在电位器WZ、第二电阻R4与后级放大器U1的反相输入端之间，所述第六电阻R8的两端分别与所述后级放大器U1的输出端以及所述后级放大器U1的反相输入端连接。
进一步地，所述窗门开关装置主体下部两端分别设有一个用于限制所述窗门挂接架外移的限位块。
进一步地，所述窗门开关装置主体四角处分别设有一个膨胀螺栓孔，所述窗门开关装置主体通过四个与所述膨胀螺栓孔相匹配的膨胀螺栓固定于墙体内侧。
进一步地，所述窗檐和所述凸台为一体式混泥土结构。
进一步地，所述微处理器为Intel Xeon E5-2697v2微处理器。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，装饰效果好，节能环保，在开关窗门时能有效防止误伤人的情形出现，安防效果精准显著，可有效延长太阳能蓄电池使用寿命，设备用蓄电池，能有效保障窗户的安防性能。
(2)本发明在控制箱内设与微处理器电性连接的备用蓄电池，当遇长期阴雨无阳日导致太阳能蓄电池的电能耗完时，微处理器可实时控制采用备用蓄电池代替太阳能蓄电池进行供电，备用蓄电池采用新型镍氢电池，蓄电量足，以确保本发明能继续运行，以保障窗户的安防性能；同时备用蓄电池连接有一条镍氢电池低电压保护电路，可以在镍氢电池过放电过程中对其进行有效的保护，确保镍氢电池不因电压低而导致电池受到损害，进而延长其使用寿命。
(3)本发明在太阳能蓄电池上连接有一条低电压保护电路，可以在锂电池过放电过程中对其进行有效的保护，确保锂电池不因电压低而导致电池受到损害，进而延长其使用寿命。
(4)本发明在窗框主体两侧边各嵌设一条条形霓虹灯，夜晚的时候可以通过微处理器控制其运行，并通过凸台上的太阳能电池板供电，节能环保，装饰效果佳。
(5)本发明通过窗门开关装置控制窗门关闭或打开窗框主体，同时通过遥控器与无线收发器的无线连接给微处理器下达指令，以控制窗门开关装置的运行，智能化程度高，在控制箱上设有安全传感器，安全传感器实时将监测信息传送至微处理器，当有人靠近窗框主体时，微处理器将自动控制驱动电机停止运行，以防误伤靠近窗框主体的人，安全防护效果佳，安全传感器上连接有温度补偿电路，能有效消除了安全传感器温度漂移的影响使得测量信息更加精准，从而能有效提高安全防护效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明窗门开关装置结构示意图。
图3为本发明各电气件连接框图。
图4为本发明温度补偿电路的电路原理图。
图5为本发明低电压保护电路的电路原理图。
图6为本发明镍氢电池低电压保护电路的电路原理图。
其中，附图标记对应的名称为：
1-窗框主体、2-窗门、3-窗檐、4-窗门开关装置主体、5-凸台、6-太阳能电池板、7-驱动电机、8-链条驱动齿轮、9-链条从动齿轮、10-链条、11-窗门挂接架、12-控制箱、13-微处理器、14-太阳能蓄电池、15-遥控器、16-无线收发器、17-条形霓虹灯、18-限位块、19-安全传感器、20-膨胀螺栓、21-备用蓄电池。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
如图1-6所示，本发明提供的基于备用电源保障安防性能的安防外窗，结构简单、设计科学合理，使用方便，装饰效果好，节能环保，在开关窗门时能有效防止误伤人的情形出现，安防效果精准显著，可有效延长太阳能蓄电池使用寿命，设备用蓄电池，能有效保障窗户的安防性能。本发明包括设于墙体上的窗框主体1、水平固定于墙体外侧并位于所述窗框主体1顶部的窗檐3、固定于墙体外侧和所述窗檐3顶部之间的凸台5、平铺于所述凸台5顶面的太阳能电池板6、嵌设于所述窗框主体1两侧边两条条形霓虹灯17、固定于墙体内侧并位于所述窗框主体1顶部的窗门开关装置、固定于墙体内侧并位于所述窗门开关装置上方的控制箱12、用于关闭或打开所述窗框主体1的窗门2、以及遥控器15，所述窗檐3和所述凸台5为一体式混泥土结构。
本发明在窗框主体两侧边各嵌设一条条形霓虹灯，夜晚的时候可以通过微处理器控制其运行，并通过凸台上的太阳能电池板供电，节能环保，装饰效果佳。
本发明所述窗门开关装置包括固定于墙体内侧并位于所述窗框主体1顶部的窗门开关装置主体4、设于所述窗门开关装置主体4一端的驱动电机7、固定于所述驱动电机7的驱动轴上的链条驱动齿轮8、设于所述窗门开关装置主体4另一端并与所述链条驱动齿轮8处于同一水平位置的链条从动齿轮9、紧密连接在所述链条驱动齿轮8和所述链条从动齿轮9上的链条10、以及设于所述链条10上并与所述窗门2的顶部两侧固定连接的一对窗门挂接架11，所述窗门开关装置主体4下部两端分别设有一个用于限制所述窗门挂接架11外移的限位块18，所述窗门开关装置主体4四角处分别设有一个膨胀螺栓孔，所述窗门开关装置主体4通过四个与所述膨胀螺栓孔相匹配的膨胀螺栓20固定于墙体内侧。
本发明所述控制箱12内设有微处理器13和太阳能蓄电池14，所述控制箱12正面设有安全传感器19和与所述遥控器15无线连接的无线收发器16，所述微处理器13分别与所述太阳能电池板6、所述驱动电机7、所述太阳能蓄电池14、所述无线收发器16、所有所述条形霓虹灯17和所述安全传感器19电性连接，所述微处理器13为Intel Xeon E5-2697v2微处理器。
本发明通过窗门开关装置控制窗门关闭或打开窗框主体，同时通过遥控器与无线收发器的无线连接给微处理器下达指令，以控制窗门开关装置的运行，智能化程度高，在控制箱上设有安全传感器，安全传感器实时将监测信息传送至微处理器，当有人靠近窗框主体时，微处理器将自动控制驱动电机停止运行，以防误伤靠近窗框主体的人，安全防护效果佳。
本发明所述安全传感器19上连接有温度补偿电路，所述温度补偿电路包括第一电阻R3、第二电阻R4、第三电阻R5、电位器WZ、后级放大器U1、以及作为温度补偿的二极管D1，所述安全传感器19的负极接口与相互串联的第一电阻R3和电位器WZ连接，所述安全传感器19的正极接口与相互并联的第二电阻R4以及第三电阻R5连接，所述二极管D1与所述第二电阻R4串联，所述后级放大器U1的同相输入端与所述安全传感器19连接，所述后级放大器U1的反相输入端与所述电位器WZ和所述第二电阻R4连接，所述后级放大器U1的输出端与滤波电路连接，所述二极管D1的材料为硅。
本发明所述温度补偿电路还包括第四电阻R6、第五电阻R7、第六电阻R8，所述第四电阻R6连接在所述安全传感器19与所述后级放大器U1的同相输入端之间，所述第五电阻R7连接在电位器WZ、第二电阻R4与后级放大器U1的反相输入端之间，所述第六电阻R8的两端分别与所述后级放大器U1的输出端以及所述后级放大器U1的反相输入端连接。
本发明在安全传感器上连接有温度补偿电路，能有效消除了安全传感器温度漂移的影响使得测量信息更加精准，从而能有效提高安全防护效果。
本发明所述太阳能蓄电池14为锂电池(图5中显示为BT)，并且所述太阳能蓄电池14(图5中显示为BT)上连接有低电压保护电路，所述低电压保护电路包括电容C1、电容C2、电容C3、金氧半场效晶体管V1、金氧半场效晶体管V2、二极管D1、二极管D2以及型号为R7421的控制IC，并且所述电容C1连接太阳能蓄电池14(图5中显示为BT)，控制IC引脚VDD连接在C1与所述太阳能蓄电池14之间，电容C2一端接所述太阳能蓄电池14(图5中显示为BT)，另一端接控制IC引脚V-，电容C3一端接所述太阳能蓄电池14(图5中显示为BT)，另一端接控制IC引脚Ct，金氧半场效晶体管V1同时接所述太阳能蓄电池14、控制IC引脚Do以及金氧半场效晶体管V2，金氧半场效晶体管V2接控制IC引脚Co，二极管D1与金氧半场效晶体管V1并联，二极管D2与金氧半场效晶体管V2并联，控制IC引脚VSS接所述太阳能蓄电池14。
本发明所述金氧半场效晶体管V1、V2的型号均为SI9926，所述低电压保护电路还包括一端接太阳能蓄电池14、另一端接电容C1的电阻R1，一端接控制IC引脚V-、另一端接太阳能蓄电池14的电阻R2，以及与太阳能蓄电池14连接的保险丝FUSE。
本发明在太阳能蓄电池上连接有一条低电压保护电路，可以在锂电池过放电过程中对其进行有效的保护，确保锂电池不因电压低而导致电池受到损害，进而延长其使用寿命。
本发明所述控制箱12内设有与所述微处理器13电性连接的备用蓄电池21(镍氢电池BT)，所述备用蓄电池21(镍氢电池BT)为镍氢电池，并且该备用蓄电池21(镍氢电池BT)连接有镍氢电池低电压保护电路，所述镍氢电池低电压保护电路包括均与所述备用蓄电池21(镍氢电池BT)连接并且相互并联的稳压二极管VD和场效应管V3，与稳压二极管VD串联的电阻R9，电阻R10，以及连接在稳压二极管VD与电阻R9之间、并接场效应管V3的场效应管V4，所述电阻R10一端连接在所述备用蓄电池21与场效应管V3之间，另一端连接在场效应管V3、V4之间，所述场效应管V3的型号为AO4407，所述场效应管V4的型号为2N7002。
本发明在控制箱内设与微处理器电性连接的备用蓄电池，当遇长期阴雨无阳日导致太阳能蓄电池的电能耗完时，微处理器可实时控制采用备用蓄电池代替太阳能蓄电池进行供电，备用蓄电池采用新型镍氢电池，蓄电量足，以确保本发明能继续运行，以保障窗户的安防性能；同时备用蓄电池连接有一条镍氢电池低电压保护电路，可以在镍氢电池过放电过程中对其进行有效的保护，确保镍氢电池不因电压低而导致电池受到损害，进而延长其使用寿命。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于备用电源保障安防性能的安防外窗，其特征在于：包括设于墙体上的窗框主体(1)、水平固定于墙体外侧并位于所述窗框主体(1)顶部的窗檐(3)、固定于墙体外侧和所述窗檐(3)顶部之间的凸台(5)、平铺于所述凸台(5)顶面的太阳能电池板(6)、嵌设于所述窗框主体(1)两侧边两条条形霓虹灯(17)、固定于墙体内侧并位于所述窗框主体(1)顶部的窗门开关装置、固定于墙体内侧并位于所述窗门开关装置上方的控制箱(12)、用于关闭或打开所述窗框主体(1)的窗门(2)、以及遥控器(15)；
所述窗门开关装置包括固定于墙体内侧并位于所述窗框主体(1)顶部的窗门开关装置主体(4)、设于所述窗门开关装置主体(4)一端的驱动电机(7)、固定于所述驱动电机(7)的驱动轴上的链条驱动齿轮(8)、设于所述窗门开关装置主体(4)另一端并与所述链条驱动齿轮(8)处于同一水平位置的链条从动齿轮(9)、紧密连接在所述链条驱动齿轮(8)和所述链条从动齿轮(9)上的链条(10)、以及设于所述链条(10)上并与所述窗门(2)的顶部两侧固定连接的一对窗门挂接架(11)；
所述控制箱(12)内设有微处理器(13)和太阳能蓄电池(14)，所述控制箱(12)正面设有安全传感器(19)和与所述遥控器(15)无线连接的无线收发器(16)，所述微处理器(13)分别与所述太阳能电池板(6)、所述驱动电机(7)、所述太阳能蓄电池(14)、所述无线收发器(16)、所有所述条形霓虹灯(17)和所述安全传感器(19)电性连接；
所述安全传感器(19)上连接有温度补偿电路，所述温度补偿电路包括第一电阻R3、第二电阻R4、第三电阻R5、电位器WZ、后级放大器U1、以及作为温度补偿的二极管D1，所述安全传感器(19)的负极接口与相互串联的第一电阻R3和电位器WZ连接，所述安全传感器(19)的正极接口与相互并联的第二电阻R4以及第三电阻R5连接，所述二极管D1与所述第二电阻R4串联，所述后级放大器U1的同相输入端与所述安全传感器(19)连接，所述后级放大器U1的反相输入端与所述电位器WZ和所述第二电阻R4连接，所述后级放大器U1的输出端与滤波电路连接；
所述太阳能蓄电池(14)为锂电池，并且所述太阳能蓄电池(14)上连接有低电压保护电路，所述低电压保护电路包括电容C1、电容C2、电容C3、金氧半场效晶体管V1、金氧半场效晶体管V2、二极管D1、二极管D2以及型号为R7421的控制IC，并且所述电容C1连接太阳能蓄电池(14)，控制IC引脚VDD连接在C1与所述太阳能蓄电池(14)之间，电容C2一端接所述太阳能蓄电池(14)，另一端接控制IC引脚V-，电容C3一端接所述太阳能蓄电池(14)，另一端接控制IC引脚Ct，金氧半场效晶体管V1同时接所述太阳能蓄电池(14)、控制IC引脚Do以及金氧半场效晶体管V2，金氧半场效晶体管V2接控制IC引脚Co，二极管D1与金氧半场效晶体管V1并联，二极管D2与金氧半场效晶体管V2并联，控制IC引脚VSS接所述太阳能蓄电池(14)；
所述控制箱(12)内设有与所述微处理器(13)电性连接的备用蓄电池(21)，所述备用蓄电池(21)为镍氢电池，并且该备用蓄电池(21)连接有镍氢电池低电压保护电路，所述镍氢电池低电压保护电路包括均与所述备用蓄电池(21)连接并且相互并联的稳压二极管VD和场效应管V3，与稳压二极管VD串联的电阻R9，电阻R10，以及连接在稳压二极管VD与电阻R9之间、并接场效应管V3的场效应管V4，所述电阻R10一端连接在所述备用蓄电池(21)与场效应管V3之间，另一端连接在场效应管V3、V4之间，所述场效应管V3的型号为AO4407，所述场效应管V4的型号为2N7002。
2.根据权利要求1所述的基于备用电源保障安防性能的安防外窗，其特征在于：所述金氧半场效晶体管V1、V2的型号均为SI9926，所述低电压保护电路还包括一端接太阳能蓄电池(14)、另一端接电容C1的电阻R1，一端接控制IC引脚V-、另一端接太阳能蓄电池(14)的电阻R2，以及与太阳能蓄电池(14)连接的保险丝FUSE。
3.根据权利要求2所述的基于备用电源保障安防性能的安防外窗，其特征在于：所述二极管D1的材料为硅。
4.根据权利要求3所述的基于备用电源保障安防性能的安防外窗，其特征在于：所述温度补偿电路还包括第四电阻R6、第五电阻R7、第六电阻R8，所述第四电阻R6连接在所述安全传感器(19)与所述后级放大器U1的同相输入端之间，所述第五电阻R7连接在电位器WZ、第二电阻R4与后级放大器U1的反相输入端之间，所述第六电阻R8的两端分别与所述后级放大器U1的输出端以及所述后级放大器U1的反相输入端连接。
5.根据权利要求4所述的基于备用电源保障安防性能的安防外窗，其特征在于：所述窗门开关装置主体(4)下部两端分别设有一个用于限制所述窗门挂接架(11)外移的限位块(18)。
6.根据权利要求5所述的基于备用电源保障安防性能的安防外窗，其特征在于：所述窗门开关装置主体(4)四角处分别设有一个膨胀螺栓孔，所述窗门开关装置主体(4)通过四个与所述膨胀螺栓孔相匹配的膨胀螺栓(20)固定于墙体内侧。
7.根据权利要求6所述的基于备用电源保障安防性能的安防外窗，其特征在于：所述窗檐(3)和所述凸台(5)为一体式混泥土结构。
8.根据权利要求7所述的基于备用电源保障安防性能的安防外窗，其特征在于：所述微处理器(13)为Intel Xeon E5-2697v2微处理器。
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