CN109322581B - 一种智能门窗控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能门窗控制系统,包括风速传感器、第一雨滴传感器、角度计算模块、数据计算模块、数据库、控制器、显示模块、核验模块、粉尘传感器窗户控制模块、通风净化模块、窗户、警报模块和压力传感器；所述风速传感器用于监测实时风速信息和风向信息，所述风速传感器用于将风速信息和风向信息传输到数据计算模块；所述第一雨滴传感器用于实时监测天气的下雨情况；本发明通过风速传感器监测实时风速信息和风向信息，同时利用第一雨滴传感器实时监测天气下雨情况并将第一雨滴信息传输到数据计算模块，在开始下雨的时候向角度计算模块传输计算信号，之后利用角度计算模块实时计算出雨滴的安全角度。

Description

一种智能门窗控制系统

技术领域

本发明属于控制系统领域，涉及一种智能门窗技术，具体是一种智能门窗控制系统。

背景技术

智能门窗一般是指安装了先进的防盗、防劫、报警系统技术的门窗；智能门窗是一些公共场所、高档商品房、商场中运用广泛。

智能门窗控制系统它由无线遥控器、智能主控器、门窗控制器、门窗驱动器等组成；而且可通过无线遥控在室内任何位置均可无线遥控门窗的开、关和任意停留。

但是当前，一些智能窗户对下雨的判定不够准确，不能对雨滴和风向相互结合，从而判定雨滴是否能够飘进窗户，从而打湿室内，无法做到在下雨时候如果雨能够刮进室内的时候准确的关闭窗户；为了解决上述缺陷，现提供一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能门窗控制系统。

本发明所要解决的技术问题如下：

(1)如何通过一种算法精确的判定下雨时候雨滴是否能够刮进室内；

(2)如何在空气中粉尘过大时能够及时报警避免空气质量差；

(3)如何在窗户上有人的时候及时报警。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种智能门窗控制系统，包括风速传感器、第一雨滴传感器、角度计算模块、数据计算模块、数据库、控制器、显示模块、核验模块、粉尘传感器、窗户控制模块、通风净化模块、窗户、警报模块和压力传感器；

其中，所述风速传感器用于监测实时风速信息和风向信息，所述风速传感器用于将风速信息和风向信息传输到数据计算模块；所述第一雨滴传感器用于实时监测天气的下雨情况，所述第一雨滴传感器用于将第一雨滴信息传输到数据计算模块，所述数据计算模块在接收到第一雨滴传感器传输的第一雨滴信息时会向角度计算模块传输计算信号，所述数据计算模块还用于将风速信息和风向信息传输到角度计算模块；

所述角度计算模块用于计算雨滴安全角度，所述角度计算模块在接收到数据计算模块传输的计算信号时会开始计算安全角度，所述数据计算模块用于将风向信息传输到角度计算模块；所述角度计算模块在接收到数据计算模块传输风向信息时会进行角度计算处理，具体处理步骤如下：

步骤一：角度计算模块接收到风向信息时首先会根据风向信息锁定此时计算雨滴安全角度计算方向，所述计算方向与风向信息互为反向；

步骤二：利用激光测距技术测算出窗户到顶部遮挡物的直线距离L1；

步骤三：以计算方向为导向，在导向方位上利用激光测距技术从窗户水平处往上扫描，测算出窗户最内侧到顶部遮挡物最前端的直线距离L2；

步骤四：利用公式

获得安全角度α；

所述角度计算模块用于将安全角度α传输到数据计算模块；所述数据计算模块还用于获取实时雨滴坠落速度，所述雨滴坠落速度可以根据实时雨量信息和下雨蓄满指定尺寸池子所需要的时间，计算得到；所述数据计算模块用于对风速信息和雨滴坠落速度进行一定处理获得雨滴坠落实时角度Φ，具体处理步骤如下：

步骤一：将风速信息标定为V1，将雨滴坠落速度标定为V2；

步骤二：利用公式

计算得到此时雨滴坠落实时角度φ；

所述数据计算模块在获取到雨滴坠落实时角度Φ会将实时降雨角度φ与安全角度α进行比对，当实时降雨角度φ大于安全角度α时则会判定为窗户内会被淋湿，此时数据计算模块会向控制器传输警报信号；所述控制器在接收到数据计算模块传输的警报信号时会将警报信号传输到窗户控制模块，所述窗户控制模块在接收到数据计算模块传输的警报信号时会驱动控制关闭窗户，所述窗户控制模块用于驱动控制窗户的打开和关闭；

所述数据计算模块还用于将风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度标定为预警数据并将其传输到数据库内进行存储；所述预警数据用于数据计算模块在后期降雨时进行比对，所述数据计算模块在比对到一致的风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度时会自动向控制器传输警报信号；所述数据计算模块在未比对到相应数据时会按照角度计算处理步骤计算安全角度α，之后利用相应处理步骤获取雨滴坠落实时角度Φ并进行实时对比；所述数据计算模块还用于将后期计算结果传输到数据库形成降雨数据库便于后期比对；

所述核验模块包括设置在窗户最内侧的第二雨滴传感器，用于实时监测窗户最内侧的第二雨滴信息，所述核验模块用于将第二雨滴信息传输到控制器，所述控制器在未接收到数据计算模块传输的警报信号时检测到第二雨滴信息时会向窗户控制模块传输警报信号，所述窗户控制模块在接收到数据计算模块传输的警报信号时会驱动控制关闭窗户；

所述控制器在未接收到数据计算模块传输的警报信号时检测到第二雨滴信息时会自动获取此时风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度传输并将标定为修正数据，所述控制器用于将修正数据传输到数据库，所述数据库用于根据修正数据来对预警数据进行修正并此时对应修正数据补充标定为预警数据。

进一步地，所述粉尘传感器用于实时监测户外的粉尘信息并将粉尘信息传输到控制器，所述控制器在粉尘信息超过预设值时会向窗户控制模块传输净化信号，所述窗户控制模块在接收到控制器传输的净化信号时会自动驱动通风净化模块净化空气；所述通风净化模块可为过滤网用于滤除空气中的粉尘。

进一步地，所述压力传感器设置于窗户上端用于实时监测窗户上端的压力信息，所述控制器在检测到压力信息超过预设值时判定此时窗户有人，所述控制器用于在检测到压力信息超过预设值时驱动控制警报模块发出警报。

进一步地，所述数据计算模块还用于将实时风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度、实时降雨角度φ和安全角度α传输到控制器，所述控制器用于将实时风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度、实时降雨角度φ和安全角度α传输到显示模块进行实时显示。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过风速传感器监测实时风速信息和风向信息，同时利用第一雨滴传感器实时监测天气下雨情况并将第一雨滴信息传输到数据计算模块，在开始下雨的时候向角度计算模块传输计算信号，之后利用角度计算模块实时计算出雨滴的安全角度；同时利用数据计算模块获取到此时的雨滴坠落的速度和风向速度计算得到雨滴坠落实时角度，之后将安全角度和雨滴坠落实时角度进行对比，利用安全角度和雨滴坠落实时角度的大小来判定此时雨滴在风刮过来的时候能否把雨刮进到窗户内部，如果判定得到雨滴能够刮入窗户内部可通过窗户控制模块驱动控制窗户关闭；且如果雨滴停止之后可实时关闭窗户。

(2)本发明通过粉尘传感器实时监控空气中的粉尘含量是否超标，如果粉尘超过预设值时会自动通过窗户控制模块驱动控制通风净化模块来对空气进行净化，防止室内的空气粉尘过大，从而对人身体健康造成影响；

(3)本发明通过压力传感器对窗户上端的压力信息进行实时监控，如果在检测到压力信息超过预设值时，可自动判定此时窗户上有人，此时会自动通过窗户控制模块关闭窗户，防止出现意外事故；同时会自动通过控制器驱动控制警报模块发出警报提醒人员注意。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

如图1所示，一种智能门窗控制系统，包括风速传感器、第一雨滴传感器、角度计算模块、数据计算模块、数据库、控制器、显示模块、核验模块、粉尘传感器、窗户控制模块、通风净化模块、窗户、警报模块和压力传感器；

其中，所述风速传感器用于监测实时风速信息和风向信息，所述风速传感器用于将风速信息和风向信息传输到数据计算模块；所述第一雨滴传感器用于实时监测天气的下雨情况，所述第一雨滴传感器用于将第一雨滴信息传输到数据计算模块，所述数据计算模块在接收到第一雨滴传感器传输的第一雨滴信息时会向角度计算模块传输计算信号，所述数据计算模块还用于将风速信息和风向信息传输到角度计算模块；

所述角度计算模块用于计算雨滴安全角度，所述角度计算模块在接收到数据计算模块传输的计算信号时会开始计算安全角度，所述数据计算模块用于将风向信息传输到角度计算模块；所述角度计算模块在接收到数据计算模块传输风向信息时会进行角度计算处理，具体处理步骤如下：

步骤一：角度计算模块接收到风向信息时首先会根据风向信息锁定此时计算雨滴安全角度计算方向，所述计算方向与风向信息互为反向；

步骤二：利用激光测距技术测算出窗户到顶部遮挡物的直线距离L1；

步骤三：以计算方向为导向，在导向方位上利用激光测距技术从窗户水平处往上扫描，测算出窗户最内侧到顶部遮挡物最前端的直线距离L2；

步骤四：利用公式

获得安全角度α；

所述角度计算模块用于将安全角度α传输到数据计算模块；所述数据计算模块还用于获取实时雨滴坠落速度，所述雨滴坠落速度可以根据实时雨量信息和下雨蓄满指定尺寸池子所需要的时间，计算得到；所述数据计算模块用于对风速信息和雨滴坠落速度进行一定处理获得雨滴坠落实时角度Φ，具体处理步骤如下：

步骤一：将风速信息标定为V1，将雨滴坠落速度标定为V2；

步骤二：利用公式

计算得到此时雨滴坠落实时角度φ；

所述数据计算模块在获取到雨滴坠落实时角度Φ会将实时降雨角度φ与安全角度α进行比对，当实时降雨角度φ大于安全角度α时则会判定为窗户内会被淋湿，此时数据计算模块会向控制器传输警报信号；所述控制器在接收到数据计算模块传输的警报信号时会将警报信号传输到窗户控制模块，所述窗户控制模块在接收到数据计算模块传输的警报信号时会驱动控制关闭窗户，所述窗户控制模块用于驱动控制窗户的打开和关闭；

所述数据计算模块在接收到第一雨滴传感器传输的第一雨滴信息为没有下雨时会向控制器传输开启信号，所述控制器在接收到数据计算模块传输开启信号会将开启信号传输到窗户控制模块，所述窗户控制模块在接收到控制器传输的开启信号时会驱动控制打开窗户；

所述数据计算模块还用于将风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度标定为预警数据并将其传输到数据库内进行存储；所述预警数据用于数据计算模块在后期降雨时进行比对，所述数据计算模块在比对到一致的风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度时会自动向控制器传输警报信号；所述数据计算模块在未比对到相应数据时会按照角度计算处理步骤计算安全角度α，之后利用相应处理步骤获取雨滴坠落实时角度Φ并进行实时对比；所述数据计算模块还用于将后期计算结果传输到数据库形成降雨数据库便于后期比对；

所述核验模块包括设置在窗户最内侧的第二雨滴传感器，用于实时监测窗户最内侧的第二雨滴信息，所述核验模块用于将第二雨滴信息传输到控制器，所述控制器在未接收到数据计算模块传输的警报信号时检测到第二雨滴信息时会向窗户控制模块传输警报信号，所述窗户控制模块在接收到数据计算模块传输的警报信号时会驱动控制关闭窗户；

所述控制器在未接收到数据计算模块传输的警报信号时检测到第二雨滴信息时会自动获取此时风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度传输并将标定为修正数据，所述控制器用于将修正数据传输到数据库，所述数据库用于根据修正数据来对预警数据进行修正并此时对应修正数据补充标定为预警数据。

进一步地，所述粉尘传感器用于实时监测户外的粉尘信息并将粉尘信息传输到控制器，所述控制器在粉尘信息超过预设值时会向窗户控制模块传输净化信号，所述窗户控制模块在接收到控制器传输的净化信号时会自动驱动通风净化模块净化空气；所述通风净化模块可为过滤网用于滤除空气中的粉尘，也可为其他可滤除空气中粉尘的装置。

进一步地，所述压力传感器设置于窗户上端用于实时监测窗户上端的压力信息，所述控制器在检测到压力信息超过预设值时判定此时窗户有人，所述控制器用于在检测到压力信息超过预设值时会自动向窗户控制模块传输关闭信号，所述窗户控制模块接收到控制器传输的关闭信号时会自动驱动控制窗户关闭；所述控制器用于在检测到压力信息超过预设值时驱动控制警报模块发出警报。

进一步地，所述数据计算模块还用于将实时风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度、实时降雨角度φ和安全角度α传输到控制器，所述控制器用于将实时风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度、实时降雨角度φ和安全角度α传输到显示模块进行实时显示。

一种智能门窗控制系统，在工作时首先通过风速传感器监测实时风速信息和风向信息并将其传输到数据计算模块；同时利用第一雨滴传感器实时监测天气下雨情况并将第一雨滴信息传输到数据计算模块，之后利用角度计算模块计算雨滴安全角度，同时利用数据计算模块获取到此时的雨滴坠落实时角度，之后将安全角度和雨滴坠落实时角度进行对比，如果雨滴坠落实时角度大于安全角度的话会判定雨滴能够吹入窗户内，之后通过控制器向窗户控制模块传输打开或关闭窗户信号，最后利用窗户控制模块打开或者关闭窗户；

之后通过压力传感器和粉尘传感器能够对窗户上端的压力信息进行实时监控，同时借助粉尘传感器能够实时监控户外的粉尘信息，且在窗户上端存在压力时能够进行实时报警，且如果户外的粉尘信息超过预设值时可通过通风净化模块对窗户内吹进来的空气进行实时过滤。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明通过风速传感器监测实时风速信息和风向信息，同时利用第一雨滴传感器实时监测天气下雨情况并将第一雨滴信息传输到数据计算模块，在开始下雨的时候向角度计算模块传输计算信号，之后利用角度计算模块实时计算出雨滴的安全角度；同时利用数据计算模块获取到此时的雨滴坠落的速度和风向速度计算得到雨滴坠落实时角度，之后将安全角度和雨滴坠落实时角度进行对比，利用安全角度和雨滴坠落实时角度的大小来判定此时雨滴在风刮过来的时候能否把雨刮进到窗户内部，如果判定得到雨滴能够刮入窗户内部可通过窗户控制模块驱动控制窗户关闭；且如果雨滴停止之后可实时关闭窗户。

(2)本发明通过粉尘传感器实时监控空气中的粉尘含量是否超标，如果粉尘超过预设值时会自动通过窗户控制模块驱动控制通风净化模块来对空气进行净化，防止室内的空气粉尘过大，从而对人身体健康造成影响；

(3)本发明通过压力传感器对窗户上端的压力信息进行实时监控，如果在检测到压力信息超过预设值时，可自动判定此时窗户上有人，此时会自动通过窗户控制模块关闭窗户，防止出现意外事故；同时会自动通过控制器驱动控制警报模块发出警报提醒人员注意。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种智能门窗控制系统，其特征在于，包括风速传感器、第一雨滴传感器、角度计算模块、数据计算模块、数据库、控制器、显示模块、核验模块、粉尘传感器、窗户控制模块、通风净化模块、窗户、警报模块和压力传感器；

其中，所述风速传感器用于监测实时风速信息和风向信息，所述风速传感器用于将风速信息和风向信息传输到数据计算模块；所述第一雨滴传感器用于实时监测天气的下雨情况，所述第一雨滴传感器用于将第一雨滴信息传输到数据计算模块，所述数据计算模块在接收到第一雨滴传感器传输的第一雨滴信息时会向角度计算模块传输计算信号，所述数据计算模块还用于将风速信息和风向信息传输到角度计算模块；

所述角度计算模块用于计算雨滴安全角度，所述角度计算模块在接收到数据计算模块传输的计算信号时会开始计算安全角度，所述数据计算模块用于将风向信息传输到角度计算模块；所述角度计算模块在接收到数据计算模块传输风向信息时会进行角度计算处理，具体处理步骤如下：

步骤一：角度计算模块接收到风向信息时首先会根据风向信息锁定此时计算雨滴安全角度计算方向，所述计算方向与风向信息互为反向；

步骤二：利用激光测距技术测算出窗户到顶部遮挡物的直线距离L1；

步骤三：以计算方向为导向，在导向方位上利用激光测距技术从窗户水平处往上扫描，测算出窗户最内侧到顶部遮挡物最前端的直线距离L2；

步骤四：利用公式

获得安全角度α；

所述角度计算模块用于将安全角度α传输到数据计算模块；所述数据计算模块还用于获取实时雨滴坠落速度，所述雨滴坠落速度可以根据实时雨量信息和下雨蓄满指定尺寸池子所需要的时间，计算得到；所述数据计算模块用于对风速信息和雨滴坠落速度进行一定处理获得雨滴坠落实时角度Φ，具体处理步骤如下：

步骤一：将风速信息标定为V1，将雨滴坠落速度标定为V2；

步骤二：利用公式

计算得到此时雨滴坠落实时角度φ；

所述数据计算模块在获取到雨滴坠落实时角度Φ会将实时降雨角度φ与安全角度α进行比对，当实时降雨角度φ大于安全角度α时则会判定为窗户内会被淋湿，此时数据计算模块会向控制器传输警报信号；所述控制器在接收到数据计算模块传输的警报信号时会将警报信号传输到窗户控制模块，所述窗户控制模块在接收到数据计算模块传输的警报信号时会驱动控制关闭窗户，所述窗户控制模块用于驱动控制窗户的打开和关闭；

所述数据计算模块还用于将风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度标定为预警数据并将其传输到数据库内进行存储；所述预警数据用于数据计算模块在后期降雨时进行比对，所述数据计算模块在比对到一致的风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度时会自动向控制器传输警报信号；所述数据计算模块在未比对到相应数据时会按照角度计算处理步骤计算安全角度α，之后利用相应处理步骤获取雨滴坠落实时角度Φ并进行实时对比；所述数据计算模块还用于将后期计算结果传输到数据库形成降雨数据库便于后期比对；

所述核验模块包括设置在窗户最内侧的第二雨滴传感器，用于实时监测窗户最内侧的第二雨滴信息，所述核验模块用于将第二雨滴信息传输到控制器，所述控制器在未接收到数据计算模块传输的警报信号时检测到第二雨滴信息时会向窗户控制模块传输警报信号，所述窗户控制模块在接收到数据计算模块传输的警报信号时会驱动控制关闭窗户；

所述控制器在未接收到数据计算模块传输的警报信号时检测到第二雨滴信息时会自动获取此时风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度传输并将标定为修正数据，所述控制器用于将修正数据传输到数据库，所述数据库用于根据修正数据来对预警数据进行修正并此时对应修正数据补充标定为预警数据。

2.根据权利要求1所述的一种智能门窗控制系统，其特征在于，所述粉尘传感器用于实时监测户外的粉尘信息并将粉尘信息传输到控制器，所述控制器在粉尘信息超过预设值时会向窗户控制模块传输净化信号，所述窗户控制模块在接收到控制器传输的净化信号时会自动驱动通风净化模块净化空气；所述通风净化模块可为过滤网用于滤除空气中的粉尘。

3.根据权利要求1所述的一种智能门窗控制系统，其特征在于，所述压力传感器设置于窗户上端用于实时监测窗户上端的压力信息，所述控制器在检测到压力信息超过预设值时判定此时窗户有人，所述控制器用于在检测到压力信息超过预设值时驱动控制警报模块发出警报。

4.根据权利要求1所述的一种智能门窗控制系统，其特征在于，所述数据计算模块还用于将实时风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度、实时降雨角度φ和安全角度α传输到控制器，所述控制器用于将实时风速信息、风向信息、实时雨滴坠落速度、实时降雨角度φ和安全角度α传输到显示模块进行实时显示。

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