CN112835339B - 一种基于物联网的智慧教室 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于物联网的智慧教室,包括教室,还包括设置在教室中的窗户模块、照明模块和控制机构;窗户模块包括设置在教室中的滑槽式窗架、左半窗体、右半窗体、第一直线滑台、第一承接板、第一电动夹爪、第二直线滑台、第二承接板和第二电动夹爪;照明模块包括灯架、设置在灯架上的照明灯、设置在教室的天花板与灯架之间的高度调节单元、用来与照明灯进行供电的供电总线、继电器、设置在教室的天花板上且与供电总线电连接的供电支线和设置在供电支线与灯架之间并用来为照明灯进行供电的弹簧线。通过本发明所述的基于物联网的智慧教室,不仅能够对窗户、照明灯进行远程控制,而且还能使得用户方便地对照明灯进行擦拭和修理。
Description
技术领域
本发明涉及智慧教室技术领域,具体涉及一种基于物联网的智慧教室。
背景技术
教室,是老师进行授课活动,学生进行学习互动的主要场所之一。现有的教室,虽然能够满足师生的基本需求,但却存在着如下缺陷,其一,不能根据对窗户、照明灯进行远程控制,从而在师生抵达教室前提前将窗户打开进行通风换气、并将照明灯打开,也不能在师生离开教室后,克服窗户、照明灯漏关的缺陷;其二,不能方便地照明灯进行擦拭和修理。
发明内容
有鉴于此,本发明针对现有技术的不足,提供一种基于物联网的智慧教室,不仅能够对窗户、照明灯进行远程控制,而且还能使得用户方便地对照明灯进行擦拭和修理。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种基于物联网的智慧教室,包括教室,还包括设置在教室中的窗户模块、照明模块和控制机构;所述控制机构分别与窗户模块和照明模块通讯连接;
所述窗户模块包括设置在教室中的滑槽式窗架、与滑槽式窗架滑动连接且位于内侧的左半窗体、与滑槽式窗架滑动连接且位于外侧的右半窗体、设置在滑槽式窗架内侧上端的第一直线滑台、设置在左半窗体内侧壁上端的第一承接板、与第一直线滑台的滑座相连接且用于对第一承接板进行夹持固定的第一电动夹爪、设置在滑槽式窗架外侧上端的第二直线滑台、设置在右半窗体外侧壁上端的第二承接板和与第二直线滑台的滑座相连接且用于对第二承接板进行夹持固定的第二电动夹爪;
所述照明模块包括灯架、设置在灯架上的照明灯、设置在教室的天花板与灯架之间的高度调节单元、用来与照明灯进行供电的供电总线、设置在供电总线上的继电器、设置在教室的天花板上且与供电总线电连接的供电支线和设置在供电支线与灯架之间并用来为照明灯进行供电的弹簧线;
所述控制机构包括设置在教室中的控制箱、设置在控制箱中的控制电路模块、无线传输模块、无线网关控制中心和路由器,所述控制电路模块通过无线传输模块与无线网关控制中心连接,无线网关控制中心通过路由器与互联网连接;
所述控制电路模块分别与第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪、继电器、高度调节单元通讯连接,控制终端能够通过互联网访问无线网关控制中心,从而与控制电路模块通讯连接,进而对第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪、继电器、高度调节单元进行控制。
进一步的,所述第一承接板上还设置有第一防滑套,所述第二承接板上还设置有第二防滑套。
进一步的,所述第一直线滑台的滑座与第一电动夹爪之间设置有第一连接架,所述第一直线滑台的滑座与第一连接架卡接,所述第一直线滑台的滑座与第一连接架的连接处通过螺钉固定连接,所述第一电动夹爪与第一连接架卡接,所述第一电动夹爪与第一连接架的连接处通过螺钉固定连接;所述第二直线滑台的滑座与第二电动夹爪之间设置有第二连接架,所述第二直线滑台的滑座与第二连接架卡接,所述第二直线滑台的滑座与第二连接架的连接处通过螺钉固定连接,所述第二电动夹爪与第二连接架卡接,所述第二电动夹爪与第二连接架的连接处通过螺钉固定连接。
进一步的,所述高度调节单元为设置在教室的天花板与灯架之间的电动伸缩杆,所述电动伸缩杆与控制电路模块通讯连接。
进一步的,所述高度调节单元还包括设置在教室的天花板上且用来对电动伸缩杆的固定端进行卡接固定的固定槽、设置在电动伸缩杆的固定端与固定槽的连接处的螺钉、设置在灯架的顶部且用来与电动伸缩杆的输出轴的下端进行卡接固定的固定筒和设置在电动伸缩杆的输出轴的下端与固定筒的连接处的螺栓紧固件。
进一步的,所述控制电路模块采用单片机控制模块,无线传输模块采用2.4G无线收发芯片,具体型号为LT8910。
进一步的,所述控制终端包括智能手机、平板电脑和电子计算机中的任意一种多种的组合。
进一步的,所述控制箱上还设置有透明观察窗。
进一步的,所述控制箱中还设置有蓄电池,所述蓄电池分别与控制电路模块、无线传输模块、无线网关控制中心、路由器、第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪、继电器、电动伸缩杆电性连接,进而为控制电路模块、无线传输模块、无线网关控制中心、路由器、第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪、继电器、电动伸缩杆提供备用电能。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:其一,用户可以利用控制终端通过互联网访问无线网关控制中心,从而与控制电路模块通讯连接,进而对第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪进行控制,因此用户可以利用控制终端,使得第一电动夹爪将第一承接板夹持固定住,进而通过第一直线滑台的滑座的左右移动来使得左半窗体在滑槽式窗架中进行左右滑动,可以利用控制终端,使得第二电动夹爪将第二承接板夹持固定住,进而通过第二直线滑台的滑座的左右移动来使得右半窗体在滑槽式窗架中进行左右滑动,进而实现对左半窗体、右半窗体的远程开闭的控制;完成对左半窗体、右半窗体的远程控制后,控制电路模块会使得第一电动夹爪自动张开,从而解除对第一承接板的夹持固定,使得第一承接板能够相对于第一电动夹爪进行滑动,从而使得用户能够对左半窗体进行手动控制,控制电路模块还会使得第二电动夹爪自动张开,从而解除对第二承接板的夹持固定,使得第二承接板能够相对于第二电动夹爪进行滑动,从而使得用户能够对右半窗体进行手动控制。
其二,用户可以利用控制终端通过互联网访问无线网关控制中心,从而与控制电路模块通讯连接,进而对继电器进行控制,从而对照明灯进行断电和供电的控制,进而实现对照明灯的关闭和打开的远程控制;用户可以利用控制终端通过互联网访问无线网关控制中心,从而与控制电路模块通讯连接,进而对电动伸缩杆进行控制,又因为灯架、照明灯,通过弹簧线与供电支线、供电总线电性连接,因此,能够通过电动伸缩杆的输出轴的伸缩来对灯架、照明灯的竖向高度进行调节,并在需要对照明灯进行清理和维修时,使得照明灯的高度快速降低到合适的位置;又因为供电支线与灯架之间通过弹簧线连接,而非普通的电缆连接,因此能够避免电缆垂落的缺陷。
其三,因为控制箱上还设置有透明观察窗,所以能够方便地对控制箱中的控制电路模块、无线传输模块、无线网关控制中心的状态进行查看;控制箱中还设置有蓄电池,所述蓄电池分别与控制电路模块、无线传输模块、无线网关控制中心、路由器、第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪、继电器、电动伸缩杆电性连接,能够为控制电路模块、无线传输模块、无线网关控制中心、路由器、第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪、继电器、电动伸缩杆提供备用电能,使得控制电路模块、无线传输模块、无线网关控制中心、路由器、第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪、继电器、电动伸缩杆无法通过外接电路获取电能的情况下仍能正常地进行工作。
附图说明
图1为本发明的窗户模块的侧视剖面结构示意图;
图2为本发明的照明模块的正视剖面结构示意图;
图3为本发明的控制机构的正视剖面结构示意图;
图4为本发明的整体结构框图;
图5为本发明的具体结构框图。
图中:1、滑槽式窗架;2、左半窗体;3、右半窗体;4、第一直线滑台;5、第一承接板;6、第一电动夹爪;7、第二直线滑台;8、第二承接板;9、第二电动夹爪;10、灯架;11、照明灯;12、教室的天花板;13、供电总线;14、继电器;15、供电支线;16、弹簧线;17、控制箱;18、控制电路模块;19、无线传输模块;20、无线网关控制中心;21、路由器;22、控制终端;23、第一防滑套;24、第二防滑套;25、第一连接架;26、第二连接架;27、电动伸缩杆;28、固定槽;29、固定筒;30、透明观察窗;31、蓄电池。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-5所示,一种基于物联网的智慧教室,包括教室,还包括设置在教室中的窗户模块、照明模块和控制机构;所述控制机构分别与窗户模块和照明模块通讯连接;
所述窗户模块包括设置在教室中的滑槽式窗架1、与滑槽式窗架1滑动连接且位于内侧的左半窗体2、与滑槽式窗架1滑动连接且位于外侧的右半窗体3、设置在滑槽式窗架1内侧上端的第一直线滑台4、设置在左半窗体2内侧壁上端的第一承接板5、与第一直线滑台4的滑座相连接且用于对第一承接板5进行夹持固定的第一电动夹爪6、设置在滑槽式窗架1外侧上端的第二直线滑台7、设置在右半窗体3外侧壁上端的第二承接板8和与第二直线滑台7的滑座相连接且用于对第二承接板8进行夹持固定的第二电动夹爪9;
所述照明模块包括灯架10、设置在灯架10上的照明灯11、设置在教室的天花板12与灯架10之间的高度调节单元、用来与照明灯11进行供电的供电总线13、设置在供电总线13上的继电器14、设置在教室的天花板12上且与供电总线13电连接的供电支线15和设置在供电支线15与灯架10之间并用来为照明灯11进行供电的弹簧线16;
所述控制机构包括设置在教室中的控制箱17、设置在控制箱17中的控制电路模块18、无线传输模块19、无线网关控制中心20和路由器21,所述控制电路模块18通过无线传输模块19与无线网关控制中心20连接,无线网关控制中心20通过路由器21与互联网连接;
所述控制电路模块分别与第一直线滑台4、第二直线滑台7、第一电动夹爪6、第二电动夹爪9、继电器14、高度调节单元通讯连接,控制终端22能够通过互联网访问无线网关控制中心20,从而与控制电路模块18通讯连接,进而对第一直线滑台4、第二直线滑台7、第一电动夹爪6、第二电动夹爪9、继电器14、高度调节单元进行控制。
所述第一承接板5上还设置有第一防滑套23,所述第二承接板8上还设置有第二防滑套24。
所述第一直线滑台4的滑座与第一电动夹爪6之间设置有第一连接架25,所述第一直线滑台4的滑座与第一连接架25卡接,所述第一直线滑台4的滑座与第一连接架25的连接处通过螺钉固定连接,所述第一电动夹爪6与第一连接架25卡接,所述第一电动夹爪6与第一连接架25的连接处通过螺钉固定连接;所述第二直线滑台7的滑座与第二电动夹爪9之间设置有第二连接架26,所述第二直线滑台7的滑座与第二连接架26卡接,所述第二直线滑台7的滑座与第二连接架26的连接处通过螺钉固定连接,所述第二电动夹爪9与第二连接架26卡接,所述第二电动夹爪9与第二连接架26的连接处通过螺钉固定连接。
所述高度调节单元为设置在教室的天花板12与灯架10之间的电动伸缩杆27,所述电动伸缩杆27与控制电路模块18通讯连接。
所述高度调节单元还包括设置在教室的天花板12上且用来对电动伸缩杆27的固定端进行卡接固定的固定槽28、设置在电动伸缩杆27的固定端与固定槽28的连接处的螺钉、设置在灯架10的顶部且用来与电动伸缩杆27的输出轴的下端进行卡接固定的固定筒29和设置在电动伸缩杆27的输出轴的下端与固定筒29的连接处的螺栓紧固件。
所述控制电路模块18采用单片机控制模块,无线传输模块19采用2.4G无线收发芯片,具体型号为LT8910。
所述控制终端22包括智能手机、平板电脑和电子计算机中的任意一种多种的组合。
所述控制箱17上还设置有透明观察窗30。
所述控制箱17中还设置有蓄电池31,所述蓄电池31分别与控制电路模块18、无线传输模块19、无线网关控制中心20、路由器21、第一直线滑台4、第二直线滑台7、第一电动夹爪6、第二电动夹爪9、继电器14、电动伸缩杆27电性连接,进而为控制电路模块18、无线传输模块19、无线网关控制中心20、路由器21、第一直线滑台4、第二直线滑台7、第一电动夹爪6、第二电动夹爪9、继电器14、电动伸缩杆27提供备用电能。
具体的,用户可以利用控制终端通过互联网访问无线网关控制中心,从而与控制电路模块通讯连接,进而对第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪进行控制,因此用户可以利用控制终端,使得第一电动夹爪将第一承接板夹持固定住,进而通过第一直线滑台的滑座的左右移动来使得左半窗体在滑槽式窗架中进行左右滑动,可以利用控制终端,使得第二电动夹爪将第二承接板夹持固定住,进而通过第二直线滑台的滑座的左右移动来使得右半窗体在滑槽式窗架中进行左右滑动,进而实现对左半窗体、右半窗体的远程开闭的控制;完成对左半窗体、右半窗体的远程控制后,控制电路模块会使得第一电动夹爪自动张开,从而解除对第一承接板的夹持固定,使得第一承接板能够相对于第一电动夹爪进行滑动,从而使得用户能够对左半窗体进行手动控制,控制电路模块还会使得第二电动夹爪自动张开,从而解除对第二承接板的夹持固定,使得第二承接板能够相对于第二电动夹爪进行滑动,从而使得用户能够对右半窗体进行手动控制。
用户可以利用控制终端通过互联网访问无线网关控制中心,从而与控制电路模块通讯连接,进而对继电器进行控制,从而对照明灯进行断电和供电的控制,进而实现对照明灯的关闭和打开的远程控制;用户可以利用控制终端通过互联网访问无线网关控制中心,从而与控制电路模块通讯连接,进而对电动伸缩杆进行控制,又因为灯架、照明灯,通过弹簧线与供电支线、供电总线电性连接,因此,能够通过电动伸缩杆的输出轴的伸缩来对灯架、照明灯的竖向高度进行调节,并在需要对照明灯进行清理和维修时,使得照明灯的高度快速降低到合适的位置;又因为供电支线与灯架之间通过弹簧线连接,而非普通的电缆连接,因此能够避免电缆垂落的缺陷。
因为控制箱上还设置有透明观察窗,所以能够方便地对控制箱中的控制电路模块、无线传输模块、无线网关控制中心的状态进行查看;控制箱中还设置有蓄电池,所述蓄电池分别与控制电路模块、无线传输模块、无线网关控制中心、路由器、第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪、继电器、电动伸缩杆电性连接,能够为控制电路模块、无线传输模块、无线网关控制中心、路由器、第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪、继电器、电动伸缩杆提供备用电能,使得控制电路模块、无线传输模块、无线网关控制中心、路由器、第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪、继电器、电动伸缩杆无法通过外接电路获取电能的情况下仍能正常地进行工作。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于物联网的智慧教室,其特征在于:包括教室,还包括设置在教室中的窗户模块、照明模块和控制机构;所述控制机构分别与窗户模块和照明模块通讯连接;
所述窗户模块包括设置在教室中的滑槽式窗架、与滑槽式窗架滑动连接且位于内侧的左半窗体、与滑槽式窗架滑动连接且位于外侧的右半窗体、设置在滑槽式窗架内侧上端的第一直线滑台、设置在左半窗体内侧壁上端的第一承接板、与第一直线滑台的滑座相连接且用于对第一承接板进行夹持固定的第一电动夹爪、设置在滑槽式窗架外侧上端的第二直线滑台、设置在右半窗体外侧壁上端的第二承接板和与第二直线滑台的滑座相连接且用于对第二承接板进行夹持固定的第二电动夹爪;
所述照明模块包括灯架、设置在灯架上的照明灯、设置在教室的天花板与灯架之间的高度调节单元、用来与照明灯进行供电的供电总线、设置在供电总线上的继电器、设置在教室的天花板上且与供电总线电连接的供电支线和设置在供电支线与灯架之间并用来为照明灯进行供电的弹簧线;
所述高度调节单元为设置在教室的天花板与灯架之间的电动伸缩杆,所述电动伸缩杆与控制电路模块通讯连接;高度调节单元还包括设置在教室的天花板上且用来对电动伸缩杆的固定端进行卡接固定的固定槽、设置在电动伸缩杆的固定端与固定槽的连接处的螺钉、设置在灯架的顶部且用来与电动伸缩杆的输出轴的下端进行卡接固定的固定筒和设置在电动伸缩杆的输出轴的下端与固定筒的连接处的螺栓紧固件;
所述控制机构包括设置在教室中的控制箱、设置在控制箱中的控制电路模块、无线传输模块、无线网关控制中心和路由器,所述控制电路模块通过无线传输模块与无线网关控制中心连接,无线网关控制中心通过路由器与互联网连接;
所述控制电路模块分别与第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪、继电器、高度调节单元通讯连接,控制终端能够通过互联网访问无线网关控制中心,从而与控制电路模块通讯连接,进而对第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪、继电器、高度调节单元进行控制;使第一电动夹爪将第一承接板夹持固定住,通过第一直线滑台的滑座的左右移动使左半窗体在滑槽式窗架中进行左右滑动,使第二电动夹爪将第二承接板夹持固定住,通过第二直线滑台的滑座的左右移动使右半窗体在滑槽式窗架中进行左右滑动,实现对左半窗体、右半窗体的远程开闭的控制;完成对左半窗体、右半窗体的远程控制后,控制电路模块使第一电动夹爪自动张开,解除对第一承接板的夹持固定;控制电路模块还会使第二电动夹爪自动张开,解除对第二承接板的夹持固定。
2.如权利要求1所述的基于物联网的智慧教室,其特征在于:所述第一承接板上还设置有第一防滑套,所述第二承接板上还设置有第二防滑套。
3.如权利要求2所述的基于物联网的智慧教室,其特征在于:所述第一直线滑台的滑座与第一电动夹爪之间设置有第一连接架,所述第一直线滑台的滑座与第一连接架卡接,所述第一直线滑台的滑座与第一连接架的连接处通过螺钉固定连接,所述第一电动夹爪与第一连接架卡接,所述第一电动夹爪与第一连接架的连接处通过螺钉固定连接;所述第二直线滑台的滑座与第二电动夹爪之间设置有第二连接架,所述第二直线滑台的滑座与第二连接架卡接,所述第二直线滑台的滑座与第二连接架的连接处通过螺钉固定连接,所述第二电动夹爪与第二连接架卡接,所述第二电动夹爪与第二连接架的连接处通过螺钉固定连接。
4.如权利要求1所述的基于物联网的智慧教室,其特征在于:所述控制电路模块采用单片机控制模块,无线传输模块采用2.4G无线收发芯片。
5.如权利要求4所述的基于物联网的智慧教室,其特征在于:所述控制终端包括智能手机、平板电脑和电子计算机中的任意一种多种的组合。
6.如权利要求5所述的基于物联网的智慧教室,其特征在于:所述控制箱上还设置有透明观察窗。
7.如权利要求6所述的基于物联网的智慧教室,其特征在于:所述控制箱中还设置有蓄电池,所述蓄电池分别与控制电路模块、无线传输模块、无线网关控制中心、路由器、第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪、继电器、电动伸缩杆电性连接,进而为控制电路模块、无线传输模块、无线网关控制中心、路由器、第一直线滑台、第二直线滑台、第一电动夹爪、第二电动夹爪、继电器、电动伸缩杆提供备用电能。
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