CN111781971A - 一种智慧教室用温度自动调节装置及调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智慧教室用温度自动调节装置及调节方法，涉及智慧教室技术领域。本发明包括箱体、制冷机、制热机、显示屏、第一无线信号收发器、红外信号接收器、散热风扇、出风挡板、温度传感器、声音传感器和主处理控制器。本发明通过温度传感器、声音传感器的设置，解决了现有的教室内的空调不能自动调控温度，仍需要手动调控，温度调节不及时、不够节能环保的问题，使得该温度调节装置可以根据温度传感器的反馈来自动调节温度，充分利用教室内的剩余冷气/热气，更加智能、节能环保。
Description
技术领域
本发明属于智慧教室技术领域，特别是涉及一种智慧教室用温度自动调节装置及调节方法。
背景技术
智慧教室是数字教室和未来教室的一种形式。智慧教室是一种新型的教育形式，有别于传统授听课方式；课前学生提前预习，课中学习分组讨论，随时测试，教师能快速掌握每位学生学习情况，并进行针对性指导。智慧教室是基于物联网技术搭建成的一个物联网应用场景，包括教学系统、LED显示系统、人员考勤系统、资产管理系统、空调控制系统等几个系统。目前的许多教室，由于设备不完善，教室的温度调节仍是手动调节空调，从而改善温度，温度调节不及时，且操作过程较为繁琐；当学生开始上课时，教室内温度过高或过低，手动打开空调，空调才开始运作，而空调的制冷或者制热都需要时间，在这段时间内室内温度的不舒适会影响学生的听课效率；当学生放学时，手动关闭空调，空调虽然已经关闭，但室内的舒适温度依然可以保持一段时间，而这段时间却没有利用，不够节能环保；此外空调忘关的情况也时有发生，现有空调不能在教室无人后自动关闭，导致资源的浪费，不够节能环保，此外打开空调前，门窗还需要手动一一关闭，显然不够方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智慧教室用温度自动调节装置及调节方法，通过设置箱体、制冷机、制热机、显示屏、第一无线信号收发器、红外信号接收器、散热风扇、出风挡板、温度传感器、声音传感器和主处理控制器，解决了现有的教室内的空调不能自动调控温度，仍需要手动调控，温度调节不及时、不够节能环保的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种智慧教室用温度自动调节装置及调节方法，包括箱体、制冷机、制热机、显示屏、第一无线信号收发器、红外信号接收器、散热风扇、出风挡板、温度传感器、声音传感器和主处理控制器；所述箱体内设置有所述制冷机，所述制冷机的一侧设置有所述制热机；所述制冷机与制热机之间通过波浪形隔板隔开；所述箱体的外表面并列设置有制冷开关、制冷调节开关、制热开关和制热调节开关；所述红外信号接收器设置于制冷调节开关与制热开关之间；所述显示屏设置于红外信号接收器的上方；所述出风挡板设置于箱体外表面上部；所述箱体的底部设置有万向轮；所述第一无线信号收发器设置于箱体的顶部；所述箱体的外表面还设置有第一收纳孔和第二收纳孔；所述第一收纳孔内放置有温度传感器；所述温度传感器内设置有第二无线信号收发器；所述第二收纳孔内放置有声音传感器；所述声音传感器内设置有第三无线信号收发器；所述散热风扇设置于箱体的后方；所述散热风扇设置于箱体的另一外表面；所述箱体的一外表面还设置有把手；所述把手位于散热风扇的上方；所述箱体内还设置有主处理控制器和电机；所述第一无线信号收发器与第二无线信号收发器、第三无线信号收发器通过无线连接；所述主处理控制器与制冷机、制热机、第一无线信号收发器通过电连接。
进一步地，所述出风挡板内侧还安装有灰尘过滤网。
进一步地，所述第一无线信号收发器还与校园PC端通过无线连接。
进一步地，所述第一无线信号收发器还与智能门窗上的第四无线信号收发器通过无线连接；所述第四无线信号收发器与门窗控制器通过电连接；所述门窗控制器还与门窗控制机械组件、门窗位置检测组件通过电连接。
进一步地，所述温度传感器的型号为TMP75AIDR、TMP75CIDGKT或者LM35DZ。
进一步地，所述声音传感器的型号为BR-ZS1、BR-N201或者TZ-2KA。
一种智慧教室用温度自动调节装置的调节方法，包括：
S1：先将温度传感器、声音传感器从第一收纳孔、第二收纳孔中取出，放置在教室的合适位置，将学生课表信息录入校园PC端；
S2：校园PC端通过无线网络将学生上课信息/下课信息的信号发送给第一无线信号收发器，第一无线信号收发器再将信号传输至主处理控制器；
S3：智能门窗上的第四无线信号收发器将门窗闭合信息发送给第一无线信号收发器，第一无线信号收发器再将信号传输至主处理控制器；
S4：当温度传感器感应到教室内温度过高/过低时，温度传感器上的第二无线信号收发器将信号发送给第一无线信号收发器；第一无线信号收发器将信号传输至主处理控制器；在上课的前15min主处理控制器开始控制制冷机/制热机运作，冷气/热气从出风挡板口出来进入室内，将室内温度调节至合适温度；与此同时，主处理控制器向第一无线信号收发器发出关闭门窗信息的信号，第四无线信号收发器接受到信号后，将信号传输至门窗控制器，门窗控制器开始控制门窗控制机械组件对门窗进行关闭；
S5：当距离下课时间还有30min时，主处理控制器控制制冷机/制热机停止运作；
S6：当声音传感器感应到教室内没有声音达到5min时，声音传感器上的第三无线信号收发器将关闭制冷机/制热机的信号发送给第一无线信号收发器，第一无线信号收发器再将信号传输至主处理控制器；主处理控制器控制制冷机/制热机停止运作。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明针对现有的教室内空调不能自动调控温度，仍需要手动调控，温度调节不及时的问题，设置了温度传感器，第一无线信号收发器、制冷机、制热机，使得该温度调节装置可以根据温度传感器的反馈来自动调节温度。
2、本发明针对现有开空调前还需要手动关闭门窗，操作不够方便的问题，将第一无线信号收发器与智能门窗上的第四无线信号收发器通过无线连接；使得该温度调节装置可以在启动制冷机或制热机前控制门窗自动关闭。
3、本发明针对现有的空调不能在学生上课前就将教室内的温度自动调控到舒适的温度，调节不及时，影响学生听课效率；不能在下课前提前关闭空调，导致教室内的剩余冷气/热气浪费，不够环保的问题，将第一无线信号与校园PC端通过无线连接，使得该温度调节装置可以在学生上课前就将温度调节至舒适温度，在下课前就将制冷机/制热机关闭，充分利用教室内的剩余冷气/热气，更加智能、节能环保。
4、本发明针对当教室没人时，空调不能自动关闭的问题，设置了声音传感器，使得该温度控制装置可以根据声音传感器的反馈及时关闭制冷机/制热机，更加智能、节能环保。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种智慧教室用温度自动调节装置的结构示意图；
图2为本发明的散热风扇的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-箱体，2-制冷机，3-制热机，4-显示屏，5-第一无线信号收发器，6-红外信号接收器，7-散热风扇，8-出风挡板，9-温度传感器，10-声音传感器，11-主处理控制器，12-把手，13-波浪形隔板，14-万向轮，15-第一收纳孔，16-第二收纳孔，17-校园PC端，18-智能窗，19-智能门，20-制冷开关，21-制冷调节开关，22-制热开关，23-制热调节开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“外表面”、“上部”、“下部”“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-2所示，本发明为一种智慧教室用温度自动调节装置及调节方法，包括箱体1、制冷机2、制热机3、显示屏4、第一无线信号收发器5、红外信号接收器6、散热风扇7、出风挡板8、温度传感器9、声音传感器10和主处理控制器11；箱体1内设置有制冷机2，制冷机2的一侧设置有制热机3；制冷机2与制热机3之间通过波浪形隔板13隔开；箱体1的外表面并列设置有制冷开关20、制冷调节开关21、制热开关22和制热调节开关23；红外信号接收器6设置于制冷调节开关21与制热开关22之间；显示屏4设置于红外信号接收器6的上方；出风挡板8设置于箱体1外表面上部；出风挡板8内侧还安装有灰尘过滤网；箱体1的底部设置有万向轮14；第一无线信号收发器5设置于箱体1的顶部；第一无线信号收发器5还与校园PC端17通过无线连接；第一无线信号收发器5还与智能门19窗上的第四无线信号收发器通过无线连接；第四无线信号收发器与门窗控制器通过电连接；门窗控制器还与门窗控制机械组件、门窗位置检测组件通过电连接；箱体1的外表面还设置有第一收纳孔15和第二收纳孔16；第一收纳孔15内放置有温度传感器9；温度传感器9的型号为TMP75AIDR、TMP75CIDGKT或者LM35DZ；温度传感器9内设置有第二无线信号收发器；第二收纳孔16内放置有声音传感器10；声音传感器10的型号为BR-ZS1、BR-N201或者TZ-2KA；声音传感器10内设置有第三无线信号收发器；散热风扇7设置于箱体1的后方；散热风扇7设置于箱体1的另一外表面；箱体1的一外表面还设置有把手12；把手12位于散热风扇7的上方；箱体1内还设置有主处理控制器11和电机；第一无线信号收发器5与第二无线信号收发器、第三无线信号收发器通过无线连接；主处理控制器11与制冷机2、制热机3、第一无线信号收发器5通过电连接。
本实施例的一个具体应用为：
先将温度传感器9、声音传感器10从第一收纳孔15、第二收纳孔16中取出，放置在教室的合适位置，将学生课表信息录入校园PC端17；
校园PC端17通过无线网络将学生上课信息/下课信息的信号发送给第一无线信号收发器5，第一无线信号收发器5再将信号传输至主处理控制器11；
智能门19窗上的第四无线信号收发器将门窗闭合信息发送给第一无线信号收发器5，第一无线信号收发器5再将信号传输至主处理控制器11；
当温度传感器9感应到教室内温度过高/过低时，温度传感器9上的第二无线信号收发器将信号发送给第一无线信号收发器5；第一无线信号收发器5将信号传输至主处理控制器11；在上课的前15min主处理控制器11开始控制制冷机2/制热机3运作，冷气/热气从出风挡板8口出来进入室内，将室内温度调节至合适温度；与此同时，主处理控制器11向第一无线信号收发器5发出关闭门窗信息的信号，第四无线信号收发器接受到信号后，将信号传输至门窗控制器，门窗控制器开始控制门窗控制机械组件对门窗进行关闭；
当距离下课时间还有30min时，主处理控制器11控制制冷机2/制热机3停止运作；
当声音传感器10感应到教室内没有声音达到5min时，声音传感器10上的第三无线信号收发器将关闭制冷机2/制热机3的信号发送给第一无线信号收发器5，第一无线信号收发器5再将信号传输至主处理控制器11；主处理控制器11控制制冷机2/制热机3停止运作。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种智慧教室用温度自动调节装置，包括箱体(1)、制冷机(2)、制热机(3)、显示屏(4)、第一无线信号收发器(5)、红外信号接收器(6)、散热风扇(7)、出风挡板(8)、温度传感器(9)、声音传感器(10)和主处理控制器(11)；所述箱体(1)内设置有所述制冷机(2)，所述制冷机(2)的一侧设置有所述制热机(3)；
其特征在于：
所述制冷机(2)与制热机(3)之间通过波浪形隔板(13)隔开；所述箱体(1)的外表面并列设置有制冷开关(20)、制冷调节开关(21)、制热开关(22)和制热调节开关(23)；所述红外信号接收器(6)设置于制冷调节开关(21)与制热开关(22)之间；所述显示屏(4)设置于红外信号接收器(6)的上方；所述出风挡板(8)设置于箱体(1)外表面上部；所述箱体(1)的底部设置有万向轮(14)；所述第一无线信号收发器(5)设置于箱体(1)的顶部；所述箱体(1)的外表面还设置有第一收纳孔(15)和第二收纳孔(16)；所述第一收纳孔(15)内放置有温度传感器(9)；所述温度传感器(9)内设置有第二无线信号收发器；所述第二收纳孔(16)内放置有声音传感器(10)；所述声音传感器(10)内设置有第三无线信号收发器；所述散热风扇(7)设置于箱体(1)的后方；所述散热风扇(7)设置于箱体(1)的另一外表面；所述箱体(1)的一外表面还设置有把手(12)；所述把手(12)位于散热风扇(7)的上方；所述箱体(1)内还设置有主处理控制器(11)和电机；所述第一无线信号收发器(5)与第二无线信号收发器、第三无线信号收发器通过无线连接；所述主处理控制器(11)与制冷机(2)、制热机(3)、第一无线信号收发器(5)通过电连接。
2.根据权利要求1所述的一种智慧教室用温度自动调节装置，其特征在于，所述出风挡板(8)内侧还安装有灰尘过滤网。
3.根据权利要求1或2所述的一种智慧教室用温度自动调节装置，其特征在于，所述第一无线信号收发器(5)还与校园PC端(17)通过无线连接。
4.根据权利要求3所述的一种智慧教室用温度自动调节装置，其特征在于，所述第一无线信号收发器(5)还与智能门窗上的第四无线信号收发器通过无线连接；所述第四无线信号收发器与门窗控制器通过电连接；所述门窗控制器还与门窗控制机械组件、门窗位置检测组件通过电连接。
5.根据权利要求1或2或4所述的一种智慧教室用温度自动调节装置，其特征在于，所述温度传感器(9)的型号为TMP75AIDR、TMP75CIDGKT或者LM35DZ。
6.根据权利要求5所述的一种智慧教室用温度自动调节装置，其特征在于，所述声音传感器(10)的型号为BR-ZS1、BR-N201或者TZ-2KA。
7.一种智慧教室用温度自动调节装置的调节方法，其特征在于，包括：
S1：先将温度传感器(9)、声音传感器(10)从第一收纳孔(15)、第二收纳孔(16)中取出，放置在教室的合适位置，将学生课表信息录入校园PC端(17)；
S2：校园PC端(17)通过无线网络将学生上课信息/下课信息的信号发送给第一无线信号收发器(5)，第一无线信号收发器(5)再将信号传输至主处理控制器(11)；
S3：智能门窗上的第四无线信号收发器将门窗闭合信息发送给第一无线信号收发器(5)，第一无线信号收发器(5)再将信号传输至主处理控制器(11)；
S4：当温度传感器(9)感应到教室内温度过高/过低时，温度传感器(9)上的第二无线信号收发器将信号发送给第一无线信号收发器(5)；第一无线信号收发器(5)将信号传输至主处理控制器(11)；在上课的前15min主处理控制器(11)开始控制制冷机(2)/制热机(3)运作，冷气/热气从出风挡板(8)口出来进入室内，将室内温度调节至合适温度；与此同时，主处理控制器(11)向第一无线信号收发器(5)发出关闭门窗信息的信号，第四无线信号收发器接受到信号后，将信号传输至门窗控制器，门窗控制器开始控制门窗控制机械组件对门窗进行关闭；
S5：当距离下课时间还有30min时，主处理控制器(11)控制制冷机(2)/制热机(3)停止运作；
S6：当声音传感器(10)感应到教室内没有声音达到5min时，声音传感器(10)上的第三无线信号收发器将关闭制冷机(2)/制热机(3)的信号发送给第一无线信号收发器(5)，第一无线信号收发器(5)再将信号传输至主处理控制器(11)；主处理控制器(11)控制制冷机(2)/制热机(3)停止运作。
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