CN113625593A - 基于远程控制的智能化弱电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于远程控制的智能化弱电系统，其中，该基于远程控制的智能化弱电系统包括：软件控制端、通过软件控制端的无线通信模块远程连接的弱电硬件系统，以及与弱电硬件系统电性连接的弱电系统服务器；监护子系统用于监控并显示被监护人的实时状态；智能家居子系统用于控制动作执行指令集涉及的各个智能家居执行动作执行指令集，或者通过现场监护端给现场监护人员发送提醒信息。该系统可实现远程监护并协助改善被监护人的健康安全问题以及居住环境问题，提高监护安全性和反应及时性，极大提高监护可靠性。

Description

基于远程控制的智能化弱电系统

技术领域

本发明涉及低电压输送技术领域，尤其涉及一种基于远程控制的智能化弱电系统。

背景技术

电力应用按照电力输送功率的强弱可以分为强电与弱电两类。智能化弱电主要有两类，一类是国家规定的安全电压等级及控制电压等低电压电能；另一类是载有语音、图像、数据等信息的信息源，如电子产品携带的弱电信息等。一般情况下，弱电系统指第二类应用。随着计算机技术的飞速发展，软硬件功能的迅速强大，各种弱电系统工程和计算机技术的完美结合，使以往的各种分类不再像以前那么清晰，并且使得电子产品以及产品系统的更新日新月异。

目前由于双职工家庭比率较高，也衍生出许多家庭问题，比如婴幼儿看护问题、老人的陪护问题以及病患的监护问题等。夫妻双方都上班难以腾手出来照顾家人，找他人帮忙总是不能完全放心，影响工作效率。如何实现远程监护并协助改善被监护人的健康安全问题以及居住环境问题成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种基于远程控制的智能化弱电系统，以解决实现远程监护并协助改善被监护人的健康安全问题以及居住环境的问题。

一种基于远程控制的智能化弱电系统，包括：

软件控制端、通过软件控制端的无线通信模块远程连接的弱电硬件系统，以及与弱电硬件系统电性连接的弱电系统服务器，其中，弱电硬件系统包括中央处理模块、与中央处理模块电性连接的监护子系统，以及与中央处理模块通过无线通信模块无线连接的智能家居子系统，弱电系统服务器用于监控智能化弱电系统的工作状态；

监护子系统用于监控并显示被监护人的实时状态，从而获取被监护人的状态参数集并反馈给软件控制端；软件控制端通过智能分析模块分析状态参数集，获取对应的动作执行指令集，并将动作执行指令集发送给智能家居子系统以及现场监护端；

智能家居子系统用于控制动作执行指令集涉及的各个智能家居执行动作执行指令集，以调整运行状态，从而调节被监护人所处的环境，或者通过现场监护端给现场监护人员发送提醒信息。

上述基于远程控制的智能化弱电系统，通过软件控制端可远程控制包括监护子系统和智能家居子系统的弱电硬件系统，以实现远程监护并协助改善被监护人的健康安全问题以及居住环境问题，提高监护安全性和反应及时性，极大提高监护可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中基于远程控制的智能化弱电系统的系统构成示意性框图。

图2是本发明一实施例中基于远程控制的智能化弱电系统的一流程示意图。

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他实施例，都属于本发明保护的范围。

市面现有的婴儿监视器，也叫婴儿监护器或婴儿监视器，英文为babymonitor，属于无线家庭安全防护系统,由看护器（也称为监视端或者婴儿端）和显示器（也成为控制端或者父母端）两部分组成，在宝宝的房间中放置看护器,即可以通过显示器随时监护到宝宝的安全。婴儿监视器作为一种家庭用安防产品，这种产品利用监视端对婴儿的一举一动一言一行提供实时的监视，监视的结果通过模拟信号或者数字信号的无线电波发送到监护人手上的控制端设备上，并以还原成视频或者音频。通过使用婴儿监视器，父母或者监护人不再需要寸步不离地守候在婴儿或小孩的身旁即可了解到他们的行为，也避免了频繁查看影响婴儿休息，并在异常情况出现的同时立即可以察觉并进行处理。婴儿监听器不仅是是婴幼儿最佳的日常生活护理用品，也是照顾老人及病人必备的好帮手。

而现有监护系统仅能被动地监视被监护人的现场状态，不能及时主动及时地实现现场处理。本发明实施例提供一种基于远程控制的智能化弱电系统，以实现远程监护并及时协助改善被监护人的居住环境。

在一实施例中，如图1所示，提供一种基于远程控制的智能化弱电系统，具体包括：

软件控制端、通过软件控制端的无线通信模块远程连接的弱电硬件系统，以及与弱电硬件系统电性连接的弱电系统服务器，其中，弱电硬件系统包括中央处理模块、与中央处理模块电性连接的监护子系统，以及与中央处理模块通过无线通信模块无线连接的智能家居子系统，弱电系统服务器用于监控智能化弱电系统的工作状态。

监护子系统用于监控并显示被监护人的实时状态，从而获取被监护人的状态参数集并反馈给软件控制端。软件控制端通过智能分析模块分析状态参数集，获取对应的动作执行指令集，并将动作执行指令集发送给智能家居子系统以及现场监护端。

智能家居子系统用于控制动作执行指令集涉及的各个智能家居执行动作执行指令集，以调整运行状态，从而调节被监护人所处的环境，或者通过现场监护端给现场监护人员发送提醒信息。

其中，本实施例中，软件控制端可为独立的远程控制终端，也可设计为智能终端APP。通过远程控制终端或智能终端APP可实现远程对弱电硬件系统的整体控制，用以及时根据被监护人的当前状态调整被监护人的居住环境，或者及时通知看护被监护人的现场监护人员采取对应的应急措施，比如，给被监护人换尿片，拔掉输液针头等。

无线通信模块于本实施例中包括但不限于WIFI模块、蓝牙模块以及LTE模块等。此处不作具体限定，可依据具体应用场景进行具体设定。

智能分析模块为包括中央处理芯片的分析模块，用于基于监护子系统反馈的各个状态参数分析出对应的动作执行指令。比如，当中央处理芯片获取被监护人的体温高于37度，则通知现场监护人员采取降温措施，并生成开启空调指令，用以远程控制弱电硬件系统中包括的智能空调自动启动为降温模式，并设定调节温度为26度。中央处理芯片可采用MT65XX系列芯片。

弱电硬件系统的中央处理模块可采用MEGA16单片机。该单片机具有16K系统内可编程FLASH、8路10位ADC（模拟数字转换器，Analog to Digital Converter）、32个可编程的I/O口和四通道PWM（多种脉冲宽度调制，Pulse width modulation）。

具体地，被监护人的实时状态包括被监护人床的状态、被监护人是否尿床、被监护人体温、检测是否啼哭以及啼哭原因、睡姿是否正常、心率是否正常、输液瓶的液体是否快输完、是否有陌生人靠近，以及呼吸是否急促等。上述各个状态基本是依据各种传感器来完成的，比如检测光线的光敏电阻、检测尿湿的具有阻值的床垫、灰尘传感器、噪音传感器，以及呼吸传感器等。

状态参数集是包括上述各个传感器反馈的参数的集合。

动作执行指令集是软件控制端通过中央处理芯片分析状态参数集获取的各种对应的由智能家居执行的指令的集合，比如，开启智能空调、开启智能扫地机、关闭窗帘、启动报警模式等。

现场监护端是现场监护人员独立持有的监护端，或者是现场监护人员持有的智能设备中的APP等，用以及时提示现场监护人员的被监护人的状态的信息获取端口。

智能家居子系统包括各个智能家居，比如智能空调、智能窗帘以及智能扫地机等。

本实施例提供的基于远程控制的智能化弱电系统，通过软件控制端可远程控制包括监护子系统和智能家居子系统的弱电硬件系统，以实现远程监护并协助改善被监护人的健康安全问题以及居住环境问题，提高监护安全性和反应及时性，极大提高监护可靠性。

在一具体实施例中，监护子系统包括与中央处理模块电性连接的监护床，以及设置在监护床上的微控制器，微控制器分别电性连接用以检测啼哭以及接收语音指令输入的麦克风、用以播放音频的扬声器、用以获取现场视频的视频摄像头，以及至少一种监护传感器。进一步地，本实施例提供的监护子系统可为婴儿监护子系统、老人监护子系统、病患人员监控模块以及残疾人员监护子系统中的至少一种。可依据具体应用场景进行灵活选择。

智能家居子系统包括设置在被监护人房内的与中央处理模块电性无线连接的至少一种智能家居。

具体地，智能家居子系统于本实施例是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、智能云端控制、综合布线技术、医疗电子技术依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、信息家电、场景联动、地板采暖、健康保健、卫生防疫、安防保安等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。

比如现场监护人员或者软件控制端的远程监护人员可分别通过现场监护端或者软件控制端加热预先放置到智能电饭锅里的食材，避免因暂时照料被监护人等情况无法及时热饭的情形等。

在一具体实施例中，监护传感器包括温湿度传感器、用以检测光线强弱的光敏电阻、用以检测尿湿的具有阻值的床垫、灰尘传感器、噪音传感器、心率传感器、呼吸传感器、用以检测翻身的红外对管、麦克风、用以检测输液状态的输液监控仪，以及用以检测踢被的热释电红外传感器。

智能家居包括智能空调、智能窗帘、智能门窗、智能加湿除湿机，以及智能扫地机。

具体地，本实施例可采用18B20温湿度传感器检测当前，在被监护人床底部即被监护人睡眠处安放三处温湿度传感器，主要检测被监护人头部温度和背部温度，以确保检测准确。

尿湿检测部分采用具有一定阻值的床垫来检测信号。被监护人躺在这种垫子上，床垫通过引线连到A/D转换器，转化出的电压与阻值成比值关系，检测电压输入单片机与设定值比较，因床垫自身有一定阻值R，所以会有初始电压。通过对端口电压值的A/D采样处理，可以根据实际情况智能设计尿湿报警门限值，避免了普通开关式测量带来的误判。当被监护人发生尿床的情况时，床垫电压就会降低。当经单片机处理后的电压值超过设定电压的门限值下限时，系统就会提示报警，及时将报警信息发送给软件控制端的远程监护人员或者现场监护人员。

翻身检测利用红外对管增大发射功率和发射角度，可采用两个红外发射管并联，当检测接收的数据正常时，证明被监护人睡姿正常，当被监护人睡姿非正常时把红外线挡住时，收不到发射信号则发送报警提示。

哭啼检测是在被监护人头部附近放置麦克风，拾取被监护人的哭啼声音。光线检测可利用光敏电阻，检测光线强弱。踢被检测可利用具有阵列式的热释电红外传感器检测人体，避免误检测可设置三个或多个检测点，多点检测，同时检测到信号时提示被监护人已踢被。

远程监护人员可通过软件控制端远程遥控各个智能家居，例如远程开启家中的空调和热水器；远程开启家中的照明灯具和窗帘；控制房间内各种电器设备，可以通过智能化照明系统选择预设的灯光场景、若室内光线太强被监护人睡着可远程控制闭合窗帘、给浴池放水并自动加热调节水温、可给正在厨房做饭的现场监护人员通过可视电话进行聊天、家里的情况还可通过摄像头随时查看、门口具有拍照留影功能，家中无人时如有来访者，以及系统会拍照片供回来的人员查询等。

在一具体实施例中，监护床包括与微控制器电性连接的护理床，或者与微控制器电性连接的用以模拟出晃动模式的电动摇篮床。

其中，护理床一般为电动护理床，是根据被监护人的卧床生活习性和治疗需要，而设计的带有家属可以陪护，具有多项护理功能和操作按钮，使用绝缘安全的床。如体重监测、起背就餐、定时翻身报警、预防褥疮、负压吸尿尿床报警、移动运输、休息、康复（被动运动、站立）、输液给药、相关提示等功能，能够预防被监护人坠床。护理床可单独使用，也可与治疗或康复设备配套使用。包括但不限于具有语音操作和眼睛操作的电动护理床，便于盲人和残疾人的精神和生活。

电动摇篮床，是一种可以通过轻柔的摇晃，让宝宝更安心更快入眠的一种工具。电动摇篮床通过智能控制系统，模仿人力的摇摆以及调整摆幅来达到智能摆动的效果。

在一具体实施例中，若弱电系统服务器的工作系数≥维护系数阈值，则判定弱电系统服务器状态正常。

若弱电系统服务器的工作系数＜维护系数阈值，则判定弱电系统服务器状态异常，生成系统异常提示信息并发送至维护端。

具体地，为了保证弱电硬件系统安全稳定运行，供电系统必须达到一类供电标准，即必须建立不间断供电系统(B级机房市电停电时，不间断电源系统主机电源实际输出功率宜大于后端负载1.5倍，满负荷运转时间不得小于120分钟)。

基于上述一类供电标准，对本实施例提供的弱电系统服务器设定维护系数阈值为后端负载以及满负荷运转时间为120分，可设定定时任务，每达到定时任务的触发时间时，测试该弱电系统服务器的实时后端负载以及满负荷运转时间，不满足一类供电标准，则认定弱电系统服务器状态异常，生成系统异常提示信息并发送至维护端。其中，维护端为维护本系统的系统修复端人员对应的终端，可为电脑终端、智能便携终端等。此处不作具体限定。

在一具体实施例中，如图2所示，软件控制端通过智能分析模块分析状态参数集，获取对应的动作执行指令集，包括：

S1.读取状态参数集中的所有状态参数，统计所有参数值属于非常态范围的状态参数形成待矫正参数集。

S2.基于待矫正参数集中的每一待矫正参数，获取对应的智能家居以及矫正范围，以使智能家居依据矫正范围实现环境调节。

或者

基于待矫正参数集中的每一待矫正参数，获取对应的提示信息，用于通过现场监护端给现场监护人员发送提醒信息。

S3.集合所有用于矫正参数的智能家居、矫正范围以及提醒信息，形成动作执行指令集，并发送给智能家居子系统。

其中，待矫正参数为不属于常态范围的参数，比如，正常人的体温值范围36.3℃～37.2℃，当温度传感器发送的被监护人的体温不在该范围内，则当前被监护人的体温值属于待矫正参数。所有处于非常态的参数值的集合即为矫正参数集。

矫正范围为基于正常值和获取的被监护人的当前测量值之间的差，形成的差距值即为矫正范围，如当前室温为29℃，被监护人的体温值又偏高，则基于一般室温为26℃，可将矫正范围设置为29℃减26℃为3℃。

具体地，上述矫正过程可基于软件控制端设置为自动调节模式，或者设置为手动调节模式。当软件控制端设置为手动调节模式时，远程监护人员可通过给现场监护人员发送提醒信息，由现场检测人员决定是否对被监护人所处的环境进行调节等。

在一具体实施例中，智能分析模块包括存储器，用于存储智能化弱电系统的定时任务以及对应的任务数据。

若定时任务到达任务触发时间，则智能分析模块基于任务数据触发定时任务，以使智能家居或者现场监护人员完成定时任务。

具体地，监护人员可向系统输入日常照料日程信息，比如预设时间注射疫苗等信息。当系统当前时间满足定时任务，比如到达注射疫苗的实际，则给监护人员对应的软件控制端或者现场监护端发送提醒信息。

在一具体实施例中，智能分析模块的存储器还存储智能化弱电系统的历史状态数据。

智能分析模块通过分析历史状态数据，获取至少一个状态趋势参数，并基于至少一个状态趋势参数形成动作执行指令集，并发送给智能家居子系统。

具体地，智能分析模块可通过分析被监护人的各种生理信息，获取对应的照料方案。比如，分析婴儿每日的进食时间，可得到婴儿的平均进食间隔时间。当快到下次间隔的时间时，可提前通知软件控制端准备食材或喂奶等。

在一具体实施例中，还包括：

入侵报警模块，用于通过智能家居子系统中的摄像头监测进入被监护人所在空间的进入者。

将进入者的照片返回给软件控制端进行分析，若照片对应的进入者不属于现场监护人员，则通过现场监护端发送警报信息。

具体地，本系统可通过摄像头分析人脸等信息，在被监护人所处的环境被非法入侵时，后台即时收到报警信息，以提示现场监护人员快速到达现场，减少危险的发生。

在一具体实施例中，现场监护端基于软件控制端的授权，对智能家居子系统中的部分或全部智能家居持有控制权限。

具体地，为了便于现场监护人员对于被监护人员的护理，本系统可通过远程监护人员的设置，将软件控制端的部分或全部权限下发给现场监护端，提高本系统的应用灵活性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于远程控制的智能化弱电系统，其特征在于，包括：

软件控制端、通过所述软件控制端的无线通信模块远程连接的弱电硬件系统，以及与所述弱电硬件系统电性连接的用以支持所述弱电硬件系统工作的弱电系统服务器，其中，所述弱电硬件系统包括中央处理模块、与所述中央处理模块电性连接的监护子系统，以及与所述中央处理模块通过无线通信模块无线连接的智能家居子系统，所述弱电系统服务器用于监控所述智能化弱电系统的工作状态；

所述监护子系统用于监控并显示被监护人的实时状态，从而获取所述被监护人的状态参数集并反馈给所述软件控制端；所述软件控制端通过智能分析模块分析所述状态参数集，获取对应的动作执行指令集，并将所述动作执行指令集发送给所述智能家居子系统以及现场监护端；

所述智能家居子系统用于控制所述动作执行指令集涉及的各个智能家居执行所述动作执行指令集，以调整运行状态，从而调节被监护人所处的环境，或者通过所述现场监护端给现场监护人员发送提醒信息。

2.如权利要求1所述的基于远程控制的智能化弱电系统，其特征在于，所述监护子系统包括与所述中央处理模块电性连接的监护床，以及设置在所述监护床上的微控制器，所述微控制器分别电性连接用以检测啼哭以及接收语音指令输入的麦克风、用以播放音频的扬声器、用以获取现场视频的视频摄像头，以及至少一种监护传感器；

所述智能家居子系统包括设置在所述被监护人房内的与所述中央处理模块电性无线连接的至少一种智能家居。

3.如权利要求2所述的基于远程控制的智能化弱电系统，其特征在于，所述监护传感器包括温湿度传感器、用以检测光线强弱的光敏电阻、用以检测尿湿的具有阻值的床垫、灰尘传感器、噪音传感器、心率传感器、呼吸传感器、用以检测翻身的红外对管、麦克风、用以检测输液状态的输液监控仪，以及用以检测踢被的热释电红外传感器；

所述智能家居包括智能空调、智能窗帘、智能门窗、智能加湿除湿机，以及智能扫地机。

4.如权利要求2所述的基于远程控制的智能化弱电系统，其特征在于，所述监护床包括与所述微控制器电性连接的护理床，或者与所述微控制器电性连接的用以模拟出晃动模式的电动摇篮床。

5.如权利要求1所述的基于远程控制的智能化弱电系统，其特征在于，若弱电系统服务器的工作系数≥维护系数阈值，则判定弱电系统服务器状态正常；

若弱电系统服务器的工作系数＜维护系数阈值，则判定弱电系统服务器状态异常，生成系统异常提示信息并发送至维护端。

6.如权利要求1所述的基于远程控制的智能化弱电系统，其特征在于，所述软件控制端通过智能分析模块分析所述状态参数集，获取对应的动作执行指令集，包括：

S1.读取所述状态参数集中的所有状态参数，统计所有参数值属于非常态范围的状态参数形成待矫正参数集；

S2.基于所述待矫正参数集中的每一待矫正参数，获取对应的智能家居以及矫正范围，以使所述智能家居依据所述矫正范围实现环境调节；

或者

基于所述待矫正参数集中的每一待矫正参数，获取对应的提示信息，用于通过现场监护端给现场监护人员发送提醒信息；

S3.集合所有用于矫正参数的所述智能家居、矫正范围以及所述提醒信息，形成动作执行指令集，并发送给所述智能家居子系统。

7.如权利要求1所述的基于远程控制的智能化弱电系统，其特征在于，所述智能分析模块包括存储器，用于存储所述智能化弱电系统的定时任务以及对应的任务数据；

若所述定时任务到达任务触发时间，则所述智能分析模块基于所述任务数据触发所述定时任务，以使所述智能家居或者所述现场监护人员完成所述定时任务。

8.如权利要求7所述的基于远程控制的智能化弱电系统，其特征在于，所述智能分析模块的存储器还存储所述智能化弱电系统的历史状态数据；

所述智能分析模块通过分析所述历史状态数据，获取至少一个状态趋势参数，并基于至少一个所述状态趋势参数形成动作执行指令集，并发送给所述智能家居子系统。

9.如权利要求1所述的基于远程控制的智能化弱电系统，其特征在于，还包括：

入侵报警模块，用于通过智能家居子系统中的摄像头监测进入被监护人所在空间的进入者；

将所述进入者的照片返回给所述软件控制端进行分析，若所述照片对应的进入者不属于所述现场监护人员，则通过所述现场监护端发送警报信息。

10.如权利要求1所述的基于远程控制的智能化弱电系统，其特征在于，所述现场监护端基于所述软件控制端的授权，对所述智能家居子系统中的部分或全部智能家居持有控制权限。

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