CN205750336U - 智能节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及物联网技术领域，具体涉及一种智能节能控制系统。本实用新型提出的智能节能控制系统，包括云端服务器、与云端服务器连接的智能节能控制终端及移动终端，可智能控制用户的多个用电设备打开、关闭或改变用电设备的工作参数，不需要用户主动参与，即可节能、环保、自动地为用户打造舒适的办公和居家居室环境，且具有较好的人机友好性和较高的智能程度。

Description

智能节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及物联网技术领域，具体涉及一种智能节能控制系统。

背景技术

两百多年前人们实用新型了继电器，利用电磁原理，使用小电压输入量，安全、远程的对高压电设备进行控制。今天大部分的“智能设备”其实和继电器类似——使用手机控制电灯、插座、音乐设备，仅仅是“联动”。

更进一步，使用控制中心，将感应行动设备连结，比如感应到开门就打开电灯，感应到异动就打开监控，也仅仅实现了“自动”。

以上智能设备并没有满足智能产品“人性化”的特征，不能通过扩展人的感知力，减少非关键问题的决策和执行成本，因此不能满足用户的“智能”需求。

实用新型内容

针对现有智能产品不够“智能”的缺陷，本实用新型提出一种智能节能控制系统。本实用新型提出的智能节能控制系统，包括云端服务器、与云端服务器连接的智能节能控制终端及移动终端，可智能控制用户的多个用电设备打开、关闭或改变用电设备的工作参数，不需要用户主动参与，即可节能、环保、自动地为用户打造舒适的办公和居家居室环境，且具有较好的人机友好性和较高的智能程度。

本实用新型提出的智能节能控制系统，包括：智能节能控制终端、云端服务器及移动终端；该智能节能控制终端与云端服务器连接，还与至少一个用电设备连接，该智能节能控制终端用于获取环境参数数据并发送至该云端服务器，并接收来自该云端服务器的用电设备控制指令，对该用电设备进行控制；该云端服务器用于接收该智能节能控制终端发送的该环境参数数据，生成用电设备控制指令并发送至该智能节能控制终端；该移动终端与该云端服务器连接，用于接收该云端服务器的询问信息，并返回确认信息，及向该云端服务器发出用户定制指令。

进一步地，上述的智能节能控制系统，该智能节能控制终端设置有以下一种或多种感知环境参数数据的传感器：声音传感器，温度传感器，湿度传感器，光敏传感器，PM2.5传感器，甲醛传感器，TVOC传感器，可燃气体传感器，热释电红外感应传感器及感应雷达。

进一步地，上述的智能节能控制系统，所述智能节能控制终端还设置有信号采集模块、终端处理器模块及WIFI模块；所述信号采集模块与所述传感器连接，用于采集所述传感器获取的所述环境参数数据；所述终端处理器模块与所述信号采集模块连接，用于将所述环境参数数据经所述WIFI模块发送给所述云端处理器。

进一步地，上述的智能节能控制系统，其特征在于，所述智能节能控制终端还设置有与所述用电设备连接的用电设备控制模块；所述终端处理器模块还与所述用电设备控制模块连接，用于解析经所述WIFI模块接收到的用电设备控制指令，并根据解析结果控制所述用电设备控制模块，以控制所述用电设备打开或关闭，或改变所述用电设备的工作参数。

进一步地，上述的智能节能控制系统，其特征在于，所述智能节能控制终端还设置有用电设备状态反馈模块，所述用电设备状态反馈模块与所述用电设备连接，用于感知用电设备的状态参数；所述终端处理器模块还与所述用电设备状态反馈模块连接，用于获取所述用电设备的状态参数，并将所述用电设备的状态参数经所述WIFI模块发送给所述云端处理器。

进一步地，上述的智能节能控制系统，其特征在于，所述云端服务器设置有云端处理器模块和存储模块；所述云端处理器模块用于接收所述智能感知控制装置发来的环境参数数据和用电设备的状态参数，并将所述环境参数数据和和用电设备的状态参数分类存储在所述存储模块中。

进一步地，上述的智能节能控制系统，其特征在于，所述云端处理器模块还用于生成用电设备第一控制指令，并发送至所述智能节能控制终端。

进一步地，上述的智能节能控制系统，其特征在于，所述云端处理器模块还用于生成用电设备控制询问指令，并发送至所述移动终端；及接收所述移动终端返回的用电设备控制应答指令，并生成用电设备第二控制指令，并发送至所述智能节能控制终端。

进一步地，上述的智能节能控制系统，该智能节能控制终端设置有至少一个热释电红外感应传感器、安装该热释电红外感应传感器的安装部、电机及电机驱动模块；该终端处理器模块还与该电机驱动模块连接，用于发出电机控制信号，控制该电机驱动模块驱动该电机带动该安装部旋转，从而带动该热释电红外感应传感器旋转。

进一步地，上述的智能节能控制系统，该智能节能控制终端包括两端开口的第一壳体，该第一壳体的第一开口端设置有可拆卸上盖，该第一壳体的内部设置有该终端处理器模块及为该智能感知节能控制终端提供电能的电源模块；该电源模块包括AC供电接入端子和DC供电接入端子；上端开口、底部封闭第二壳体，该第一壳体的第二开口端与该第二壳体的上端开口连接，形成封闭腔室；该封闭腔室内自上而下依次设置有该电机、连接部、该安装部及感应雷达；该电机的传动轴与连接部通过平键连接；该连接部与安装部的上端面固定连接；该感应雷达固定设置在第二壳体的底部，该感应雷达的背面设置有金属隔板；该安装部的外轮廓为倒锥形或倒方锥形，热释电红外感应传感器对称地设置在安装部的外壁；该热释电红外传感器为半球形，该热释电红外传感器的安装角为45°～73.74°。

与现有技术相比，本实用新型提出的智能节能控制系统，包括云端服务器、与云端服务器连接的智能节能控制终端及移动终端；云端服务器根据获知的环境参数数据，生成用电设备控制指令，通过智能节能控制终端智能控制用户的多个用电设备打开、关闭或改变用电设备的工作参数，不需要用户主动参与，即可节能、环保、自动地为用户打造舒适的办公和居家居室环境；与云端服务器互联的移动终端则能够及时响应用户的定制指令，且能够向用户主动发送并接收返回的询问消息，进一步提高了人机友好性和较高的智能程度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了本实用新型实施例智能节能控制系统的组成示意图；

图2示出了本实用新型实施例智能节能控制系统的智能节能控制终端的成示意图；

图3示出了本实用新型实施例智能节能控制系统的智能节能控制终端的另一组成示意图；

图4示出了本实用新型实施例智能节能控制系统的智能节能控制终端的另一组成示意图；

图5示出了本实用新型实施例智能节能控制系统中云端服务器与智能节能控制终端的信息沟通示意图；

图6示出了本实用新型实施例智能节能控制系统的云端服务器的组成示意图；

图7示出了通常的数据存储方法示意图；

图8示出了本实用新型实施例智能节能控制系统应用的均方差方法中容差带的示意图；

图9示出了本实用新型实施例智能节能控制系统应用的数据存储方法示意图；

图10示出了本实用新型实施例智能节能控制系统中推送服务的流程示意图；

图11示出了本实用新型实施例智能节能控制系统中改变热释电红外感应传感器组检测方位时的组成示意图；

图12示出了本实用新型实施例智能节能控制系统中智能节能控制终端的组件示意图；

图13示出了本实用新型实施例智能节能控制系统中热释电红外传感器的安装示意图；

图14示出了本实用新型实施例智能节能控制系统中智能节能控制终端接入市电的电路组成示意图；

图15示出了本实用新型实施例智能节能控制系统中智能节能控制终端接入直流电源模块的组成示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

以下以智能灯为例对本实用新型实施例智能节能控制系统的功能进行介绍。电灯核心的使用场景是在亮度不足的空间内提供照明需求。如果亮度足够及人不在检测空间内则灯具不需要工作。

目前这些前提条件的判断都是由人自主的完成。智能产品则扩展了人的感知，帮人减少非关键问题的决策和执行成本。作为一款智能灯，智能之处应该是承担人对当前环境是否需要开灯的判断。那么作为一款智能灯首先应该感知到人的存在，而不是通过其他联动设备来告知，更不需要用户不是等待用户打开开关或者掏出手机发送指令。

实施例

如图1所示，本实用新型实施例智能节能控制系统，包括：智能节能控制终端20、云端服务器10及移动终端30；智能节能控制终端20与云端服务器10连接，还与至少一个用电设备连接，智能节能控制终端20用于获取环境参数数据并发送至云端服务器10，并接收来自云端服务器10的用电设备控制指令，对用电设备进行控制；云端服务器10，用于接收智能节能控制终端20发送的环境参数数据，生成用电设备控制指令并发送至智能节能控制终端20；移动终端30与云端服务器10连接，用于接收云端服务器10的询问信息，并返回确认信息，及向云端服务器10发出用户定制指令。

智能节能控制终端在出厂时或第一次使用时，向云端服务器注册，并获得由云端服务器指定的唯一编号。多个智能节能控制终端及云端服务器可以组成一个节能控制物联网。

需要说明的是，移动终端可以是智能手机、平板电脑、Ipod个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、笔记本电脑、可穿戴智能终端、可移动机器人等可移动的、具有显示功能的智能设备。移动终端访问云端服务器或云端服务器推送消息到移动终端，可以通过移动终端上安装的APP来实现，也可以通过移动终端上的浏览器访问Web后台来实现。

与现有技术相比，本实用新型实施例智能节能控制系统，包括云端服务器、与云端服务器连接的智能节能控制终端及移动终端；云端服务器根据获知的环境参数数据，生成用电设备控制指令，通过智能节能控制终端智能控制用户的多个用电设备打开、关闭或改变用电设备的工作参数，不需要用户主动参与，即可节能、环保、自动地为用户打造舒适的办公和居家居室环境；与云端服务器互联的移动终端则能够接收用户的定制指令，且能够向用户主动发送并接收返回的询问消息，进一步提高了人机友好性和较高的智能程度。

具体应用时，本实用新型实施例智能节能控制系统中的智能节能控制终端设置有以下一种或多种感知环境参数数据的传感器21：声音传感器，温度传感器，湿度传感器，光敏传感器，PM2.5传感器，甲醛传感器，TVOC传感器、可燃气体传感器、热释电红外感应传感器及感应雷达。

声音传感器可以用于检测居室内的噪声水平，也可以用于检测是否周围环境是否有人。根据声音传感器感知的噪声水平，在噪声水平偏高时，智能节能控制终端可可结合是否有人等环境参数数据，通过控制具有自动控制功能的窗户实现噪声隔离。

温度传感器和湿度传感器在用于感知周围环境中的温湿度数据。智能节能控制终端可结合是否有人等环境参数数据，智能地打开或者关闭或者调整空调的工作参数，以提供适宜的室内环境。

光敏传感器可以用于检测居室内的光线强弱，智能节能控制终端可结合是否有人等环境参数数据，智能地打开或者关闭或者调整照明灯具的工作参数，以提供适宜的照明。

PM2.5传感器、甲醛传感器和TVOC传感器用于感知周围环境中的空气质量水平，智能节能控制终端可结合是否有人等环境参数数据，智能地打开或者关闭或者调整空气净化装置的工作参数，以提供适宜的室内环境。

具体应用时，根据设备的信号不同，空气净化设备可以使用wifi、红外或者ZigBee接收无线控制指令。

可燃气体传感器则用于感知是否周围环境中，是否有煤气或燃气泄漏。智能节能控制终端可及时推送煤气或燃气泄漏的告知信息到移动终端，或驱动可自动控制的煤气调节装置，关闭燃气阀门。

热释电红外感应传感器及感应雷达可用于检测周围环境中是否有运动的人或有静止的人。

如图2所示，具体应用时，本实用新型实施例智能节能控制系统中,智能节能控制终端还可以设置有信号采集模块22、终端处理器模块23及WIFI模块24；信号采集模块22与传感器21连接，用于采集传感器21获取的环境参数数据；终端处理器模块23与信号采集模块22连接，用于将环境参数数据通过预先设定的第一数据协议经WIFI模块24发送给云端处理器10，其中，第一数据协议的帧头字段指定为发送数据，数据协议的帧尾字段中包含有环境参数数据。

本实用新型实施例智能节能控制系统通过多种环境参数传感器，实时监测声、亮度、温度、湿度等环境参数数据，并可以通过检测是否有人位于智能节能控制终端所布置的居室内，为智能化操作提供了用于进行用电设备控制决策的信息源。

如图3所示，具体应用时，本实用新型实施例智能节能控制系统中，智能节能控制终端还设置有与用电设备连接的用电设备控制模块25；终端处理器模块23还与用电设备控制模块25连接，用于解析经WIFI模块接收到的预先设定的第二数据协议，并根据解析结果控制用电设备控制模块25，以控制用电设备打开或关闭，或改变用电设备的工作参数；其中，第二数据协议的帧头字段指定为接收指令，第二数据协议的指令类型字段指定为继电器控制、红外控制、或ZigBee控制，第二数据协议中的控制指令字段指定控制动作，第二数据协议中的指令内容字段指定用电设备的工作参数，第二数据协议的节点地址字段指定ZigBee地址。

具体应用时，用电设备控制模块可以是与用电设备连接的继电器驱动模块，并根据解析的控制指令，继电器驱动模块打开或关闭用电设备。

具体应用时，用电设备控制模块可以是与用电设备连接的ZigBee通讯模块。处理器模块根据解析的控制指令，向ZigBee通讯模块发出控制指令，使得与该ZigBee通讯模块配对的，具有ZigBee通讯功能和控制功能的用电设备改变工作参数或打开或关闭。

具体应用时，用电设备控制模块可以是红外通讯模块。处理器模块根据解析的控制指令，向红外通讯模块发出控制指令，红外通讯模块接收并转发该红外控制指令，通过该红外控制指令使得用电设备改变工作参数或打开或关闭。

本实用新型实施例智能节能控制系统通过开环方式控制用电设备的工作参数，使得居室内的环境参数数据与用户使用习惯一致。

本实用新型实施例智能节能控制系统可以实现对表1至表4中所示的应用场景中的用电设备进行控制。

表1灯具控制

表2插座开关控制

需要说明的是，表2中的插座/开关与智能节能控制终端采用无线连接，利用ZigBee通信。

表3空调控制

需要说明的是，表3中的空调与智能节能控制终端采用无线连接，利用ZigBee或者红外进行通信。

表4环境监测

如图4所示，具体应用时，本实用新型实施例智能节能控制系统中，智能节能控制终端还可以设置有用电设备状态反馈模块26，用电设备状态反馈模块26与用电设备连接，用于感知用电设备的状态参数；终端处理器模块23还与用电设备状态反馈模块连接，用于获取用电设备的状态参数，并将用电设备的状态参数通过预先设定的第三数据协议经WIFI模块发送给云端处理器10；其中，第三数据协议的帧头字段指定为发送数据，第三数据协议的指令类型字段指定用电设备为继电器控制、红外控制、或ZigBee控制，第三数据协议的节点地址字段指定ZigBee地址或为空，第三数据协议的帧尾字段中包含有用电设备的状态参数。

本实用新型实施例智能节能控制系统通过实施反馈用电设备的状态参数，以闭环方式控制用电设备的工作参数，使得居室内的环境参数数据与用户使用习惯一致。鉴于生成用电设备的控制指令不仅取决于环境参数数据，还取决于用电设备本身的状态，通过反馈控制，提高了本实用新型实施例智能节能控制系统的较高的智能程度。

需要说明的是，本实用新型实施例智能节能控制系统中，智能节能控制终端设置的信号采集模块、终端处理器模块、WIFI模块、用电设备控制模块、用电设备状态反馈模块分别为独立设置的硬件模块。

具体实施时，上述各独立设置的硬件模块分别可以是：终端处理器模块采用STM32F1系列芯片，包括稳压、串口通信等电路；信号采集模块包括放大、隔离及耦合电路；WIFI模块内置无线网络协议IEEE802.11b.g.n协议栈以及TCP/IP协议栈；用电设备控制模块包括继电器及外围电路、红外发射器、或ZigBee电路；用电设备状态反馈模块包含了数字测量电路及外围红外发射或ZigBee通信电路。

图5则示出了本实用新型实施例智能节能控制系统中智能节能控制终端与云端服务器之间的信息沟通关系。智能节能控制终端与云端服务器通过网络连接，并通过预先设定的数据协议传输信息。

上述第一数据协议、第二数据协议、第三数据协议均采用相同的多设备兼容联动协议。采用这个相同的数据协议，可以有效节省智能节能控制终端的尺寸，节省空间，使得软件编程和执行更加高效。

如表5所示，传感器数据、设备控制指令及设备状态参数均集中在一条8字节的指令上。

表5 8字节指令格式

指令内容如下：

[1]字节1为帧头字段，默认为0xFF，帧头用于指示是发送数据还是接收指令；

[2]字节2为指令类型，规定了如下的用电设备控制类型，如：

红外控制：0x01

继电器控制：0x02

ZigBee控制：0x03

…

[3]字节3和字节4为节点地址字段。节点地址主要面向ZigBee，ZigBee的地址从0x8001开始，高位在前，低位在后。其他的用电设备控制类型的地址都默认为0xFFFF。

[4]字节5为控制指令字段。控制指令字段指定控制动作，如

1、继电器开：0x01关：0x02

2、红外控制学习：0x01发射：0x02

…

[5]字节6和字节7为指令内容字段，指令内容字段指定用电设备的工作参数，例如调节空调的温度值等。具体为：高位在前，低位在后。没有附带控制内容的指令，默认这两个字节为0x0000。

[6]字节8为帧尾字段，默认值为0xFE。帧尾字段用于发生环境参数数据或用电设备的状态参数。

其中，控制指令为红外时，具有“学习”功能。该功能主要用于智能节能控制终端的部署和调试阶段，用于对智能节能控制终端中的红外模块根据具体用电设备的红外控制模式进行初始化，学习该用电设备适用的红外控制模式。

如图6所示，具体应用时，本实用新型实施例智能节能控制系统中，该云端服务器设置有云端处理器模块和存储模块；该云端处理器模块用于接收该智能感知控制装置发来的环境参数数据和用电设备的状态参数，并根据预先设定的阈值，对环境参数数据和用电设备的状态参数进行分类，若为无效数据，则抛弃该数据；若为偏差数据，则存入偏差数据存储队列；若为有效数据，则存入有效数据存储队列；该有效数据存储队列、偏差数据存储队列存储在该存储模块中；该预先设定的阈值是根据用户的使用习惯不断更新的。

如图7所示，通常的数据存储方法是根据数据获取的先后顺序将数据依次存储在队列中。智能节能控制系统通过日常采集的环境参数数据和用电设备的工作参数，形成用户使用习惯数据。本实用新型实施例智能节能控制系统通过剔除无效数据，形成可用的用户习惯样本数据。

图8为本实用新型实施例智能节能控制系统应用的均方差方法中容差带的示意图，图8中的σ，μ定义如下式，x_i为数据，N为数据点数：

$\mathrm{\σ}=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{(x_i-\mathrm{\μ})}^2}$

图9示出了本实用新型实施例智能节能控制系统应用的数据存储方法。将在容差带内的数据判断为有效数据，并作为用户使用习惯样本保存在有效数据存储队列中；对于在容差带外，但距离容差带有一定距离的数据则判断为偏差数据，并作为临时缓存样本保存在偏差数据存储队列中；对于偏差很大的数据则判断为无效数据，做抛弃处理。

如人体舒适环境温度在23-26度上下，如果获取的环境温度数据中出现22度，则判断22度为偏差数据；若出现33度则判断为无效数据。

进一步地，根据用户使用习惯，预先设定的容差带阈值是不断更新的。

如最近几次偏差数据中，22度出现的频次较多，而26度极少出现，则将偏差样本和有效数据进行合并，生成新的用户使用习惯样本为22-25度。

数据存储方法决定了用户使用习惯样本数据的存储量及智能水平，本实用新型实施例智能节能控制系统的存储方法可有效减少数据的存储量，同时减少了智能控制逻辑的处理步骤，另外，用户使用习惯样本数据会随着用户的使用习惯而进行改变，以适合不同的用户需求，从而具有实现自我学习功能。

具体应用时，本实用新型实施例智能节能控制系统中，该云端处理器模块还用于根据该有效数据、偏差数据及环境参数数据，生成用电设备第一控制指令，并发送至该智能节能控制终端。

传统智能设备的服务推送策略一般采用人工手动设定推送内容。如闹钟，需要预先通过人工手动设定每天或者一周中每天的起床时间，到了设定的时间，闹铃响起，提醒用户起床。

本实用新型实施例智能节能控制系统的服务推送则结合用户使用习惯样本数据，采用经过优化的处理策略。

前面通过优化数据存储方法，获取了能够反映用户使用习惯，也即用户的特定生活规律的有效数据和偏差数据样本。

如图10所示，智能节能控制系统根据有效数据和偏差数据及当前的环境参数数据，根据设定的逻辑自动推送用电设备控制服务。

具体应用时，本实用新型实施例智能节能控制系统中，该云端处理器模块还用于根据该有效数据、偏差数据及环境参数数据，生成用电设备控制询问指令，并发送至该移动终端；及接收该移动终端返回的用电设备控制应答指令，并生成用电设备第二控制指令，并发送至该智能节能控制终端。

比如：空调的设定使用习惯温度为26度，当前的环境温度为38度，在检测到当前环境未有人员，检测到时间为临近下班时间时(用户到家后期望室温适宜)，则推送消息到用户手机询问是否要远程开启空调，如果用户选择开启，则在给出开启空调控制指令的同时，也会将该用户定制指令保存到用户使用习惯样本数据中。当样本数据累计了最小设定的次数后(即最小样本要求)，以后再出现类似情况，则本实用新型实施例智能节能控制系统自动开启空调，及推送已开启的消息，并不再需要用户进行干预操作，从而达到了智能处理及推送效果。

如图11所示，具体应用时，本实用新型实施例智能节能控制系统中，智能节能控制终端设置有至少一个热释电红外感应传感器43、安装热释电红外感应传感器的安装部42、电机41及电机驱动模块27；终端处理器模块23还与电机驱动模块27连接，用于发出电机控制信号，控制电机驱动模块27驱动电机41带动安装部42旋转，从而带动热释电红外感应传感器43旋转。

鉴于热释电红外感应传感器组的检测范围在地板上的投影难以完整覆盖一个完整的圆周面积，本实用新型实施例智能节能控制系统设置有电机驱动热释电红外感应传感器组围绕安装部的中心轴线旋转，通过连续转动，改变热释电红外感应传感器组的检测范围，从而检测周围空间中是否有静止的人。

如图12所示，具体应用时，本实用新型实施例智能节能控制系统中，智能节能控制终端包括两端开口的第一壳体44，第一壳体44的第一开口端设置有可拆卸上盖45，第一壳体内部设置有终端处理器模块23及为智能感知节能控制终端20提供电能的电源模块28；电源模块28包括AC供电接入端子和DC供电接入端子；上端开口、底部封闭第二壳体46，第一壳体的第二开口端与第二壳体的上端开口连接，形成封闭腔室；封闭腔室内自上而下依次设置有电机41、连接部49、安装部42及感应雷达47；电机的传动轴与连接部49通过平键连接；连接部49与安装部42的上端面固定连接；感应雷达47固定设置在第二壳体46的底部，感应雷达47的背面设置有金属隔板48；安装部42的外轮廓为倒锥形或倒方锥形，热释电红外感应传感器43对称地设置在安装部的外壁；热释电红外传感器43为半球形，热释电红外传感器43的安装角为45°～73.74°。

如表6所示，目前市场上对人感知的主流技术方案有微波感应、热释电红外、声控等，但都无法在人处于静止状态时进行准确、稳定的感知。

表6对人感知的主流技术方案

具体地，本实用新型实施例智能节能控制系统采用热释电红外和微波雷达来检测周围空间中是否有人。根据周围空间中是否有人，及其他环境参数数据可以做出决策，确定是否使得用电设备打开、关闭或改变工作参数。

微波雷达反应速度快，适用于探测以一定速度靠近或远离微波感应器的物体，比如以一定速度行走的人员通过某个场所，就可以用微波方便地探测出来。它的特点是一旦附近的物体静止不动，雷达便不再反应。因此检测不到周围环境中静止的人体。

本实用新型实施例智能节能控制系统采用微波雷达来检测周围环境中是否有移动的人，从而判断周围空间是否有人。

本实用新型实施例智能节能控制系统采用热释电红外感应传感器组来检测周围环境中是否有静止的人，从而判断周围空间是否有人。

从红外线的角度看，每个人都可以看作是红外线发射源，根据头部，手，脚，躯干身材的不同，辐射出的红外线波长有差异，热释电红外传感器根据目标(人体)于背景(室内)的温差，根据热释电效应检测到目标。但热释电红外传感器的感应距离一般，角度比较小，受环境影响较大。

静止的热释电红外感应传感器可以用于检测体表温度37度上下的移动的人；而人静止时，静止的热释电红外感应传感器是无法检测到的静止的人的。

本实用新型实施例智能节能控制系统中通过步进电机带动热释电红外感应传感器旋转。此时，热释电红外感应传感器主动旋转，从而与静止的人之间产生相对运动，从而实现对静止的人的检测。

另一方面，鉴于热释电红外感应传感器组的检测范围在与安装部的中心轴线相垂直的平面上的投影难以完整覆盖一个完整的圆周面积，电机驱动热释电红外感应传感器组围绕安装部的中心轴线旋转，通过连续转动，即可改变热释电红外感应传感器组的检测范围。

具体应用时，感应雷达为微波感应芯片；金属隔板可以阻挡其他器件对感应雷达的干扰。可以采用卡扣的固定方式固定感应雷达，使感应雷达安装更稳定，达到最佳的感应效果。

作为优选实施例，感应雷达为圆形，且感应雷达的圆心位于智能节能控制终端中心轴线上，从而可以使得感应雷达朝向各方位的感应强度一致，减少检测误差。

作为优选实施例，智能节能控制终端设置有4个热释电红外传感器，每2个热释电红外传感器为一组，分别为第一热释电红外传感器组及第二热释电红外传感器组。其中，第一热释电红外传感器组设置在安装部的上部，第二热释电红外传感器组设置在安装部的下部。第一热释电红外传感器组的安装角度与第二热释电红外传感器组的安装角度不同，从而使得第一热释电红外传感器组的检测范围大于第二热释电红外传感器组的检测范围。

具体应用时，根据室内面积的大小决定启用哪组热释电红外传感器组。室内面积小，则可以启用第二热释电红外传感器组；室内面积较大，则可以启用第一热释电红外传感器组。进一步地，若房间面积大于预先设定的标准安装面积，则可以将房间划分为若干个标准安装面积；在每个标准安装面积内，安装一个智能节能控制终端，并根据实际安装面积，选择启用第二热释电红外传感器组或第一热释电红外传感器组；由多个智能节能控制终端协同工作，实现对整个房间的检测和节能智能控制。

图13示出了标准房间内标准安装面积的计算示意图。通常智能节能控制终端吸顶安装在房间的天花板上。如图13所示，热释电红外传感器的最外部射线所形成的夹角区域为热释红外有效感应区域，该区域为以该热释电红外传感器为顶点、且向外延伸的圆锥体空间区域。安装到天花板上之后，热释电红外传感器的中心轴线与竖直方向的夹角为安装角记为β，且α与β相等。记热释电红外传感器距地面的距离为安装高度H，记智能节能控制终端安装位置到房间四面墙壁的最远直线距离为L。

以中到中尺寸是3.9m(净3.6m)，进深中到中尺寸是5.1m(净4.8m)，楼层高约2.8m的主卧室的“舒适”开间作为标准房间，则有H＝2.8，2*L＝5.1，根据L＝tanβ*H，计算得出β＝42.32。

热释电红外传感器的最大直线感应距离记为Dmax，通常，热释电红外传感器的最大感应距离范围在1～10米之间，在楼层高约2.8m时，根据H/cosβ<Dmax得β＝73.74°，热释电红外传感器组的安装角度应小于该值。

因此，可以得到，热释电红外传感器的安装角在42.32°～73.74°之间。

鉴于实际安装中角度偏差在5～15度以内，对检测范围影响不大。为了便于安装，可以取第二热释电红外传感器组的安装角β为45度。

第一热释电红外传感器组的安装角度应小于73.74°。经过测试发现，第一热释电红外传感器组的安装角β为60度时，监测效果最优。

实际安装时，45度和60度便于测量、计算和调整，可以减少安装难度，提高安装效率。

综上，当房间为长方形，且智能节能控制终端安装在房间中心时，智能节能控制终端距离四周墙壁有两个直线距离时，空间边长取其较大值。

当空间最长边长大于2倍标准房间的L时，启用第一热释电红外传感器组，且设置两个热释电红外传感器的安装角为60°；当空间最长边长小于2倍标准房间的L时，启用第二热释电红外传感器组，且这两个热释电红外传感器的安装角为45°，即可实现对室内空间全方位检测，且具有较好的监测精度。

具体地，智能节能控制终端的信号采集模块设置有微波红外检测单元，该微波红外检测单元与终端处理器模块连接。

具体地，微波雷达设置有配套的微波检测芯片，该微波检测芯片与微波红外检测单元连接，在周围环境中有移动的人时，向微波红外检测单元输出微波检测高电平。

具体地，热释电红外感应传感器分别设置有红外检测芯片，该红外检测芯片与与微波红外检测单元连接，在电机驱动热释电红外感应传感器组旋转，且周围环境中有静止的人时，向微波红外检测单元输出红外检测高电平。

微波检测高电平与红外检测高电平的电平水平不同。微波红外检测单元根据可以根据检测到的电平水平，来判断周围环境中是否有人，但并不对周围环境中是有移动的人或者有静止的人进行具体区分。

具体地，智能节能控制终端首先判断是否有运动的人，如果微波雷达检测到了周围环境中存在运动的人，则停止对周围环境中是否有人的检测，启动相关的用电设备控制操作。

若微波雷达检测没有检测到周围环境中存在运动的人，则智能节能控制终端启动电机，利用旋转的热释电红外感应传感器组进一步检测周围环境中是否存在静止的人。

进一步地，具体应用时，在检测到周围存在有移动的人或者静止的人之后，终端处理器模块在设定的封锁时间之内，不再接收该微波红外检测单元反馈的数据，从而减少终端处理器模块的处理负担。

进一步地，具体应用时，在上一次没有检测到周围存在有移动的人或者移动的人之后，终端处理器模块在设定的延时时间之后，再接收该微波红外检测单元反馈的数据，从而减少终端处理器模块的处理负担。

具体应用时，终端处理器模块可以利用MCU具有的定时器，实现封锁时间控制和延时时间控制。

具体地，电源模块28使得智能节能控制终端既能够直接从市电取得电能，也可以直接从直流模块取得电能。

如图14和图15所示，为了兼容两种电压，电源模块采用了AC/DC电路，无论高电压220V直接输入还是低电压12V输入都能够有效地保护元器件，同时能够最大化的发挥设备作用。

进一步地，针对智能节能控制终端中的信号采集模块、终端处理器模块、WIFI模块、用电设备控制模块、用电设备状态反馈模块、微波红外检测单元等元器件工作时所需的电压水平不同，电源模块采用了阶梯式降压电路，从220V高压开始，分别提供12V、5V及3.3V直流电压，阶梯式降压方式使得智能节能控制终端能够更加高效、稳定地工作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种智能节能控制系统，其特征在于，包括：智能节能控制终端、云端服务器及移动终端；

所述智能节能控制终端与云端服务器连接，还与至少一个用电设备连接，所述智能节能控制终端用于获取环境参数数据并发送至所述云端服务器，并接收来自所述云端服务器的用电设备控制指令，对所述用电设备进行控制；

所述云端服务器用于接收所述智能节能控制终端发送的所述环境参数数据，生成用电设备控制指令并发送至所述智能节能控制终端；

所述移动终端与所述云端服务器连接，用于接收所述云端服务器的询问信息，并返回确认信息，及向所述云端服务器发出用户定制指令。

2.根据权利要求1所述的智能节能控制系统，其特征在于，所述智能节能控制终端设置有以下一种或多种感知环境参数数据的传感器：声音传感器，温度传感器，湿度传感器，光敏传感器，PM2.5传感器，甲醛传感器，TVOC传感器，可燃气体传感器，热释电红外感应传感器及感应雷达。

3.根据权利要求2所述的智能节能控制系统，其特征在于，所述智能节能控制终端还设置有信号采集模块、终端处理器模块及WIFI模块；

所述信号采集模块与所述传感器连接，用于采集所述传感器获取的所述环境参数数据；

所述终端处理器模块与所述信号采集模块连接，用于将所述环境参数数据经所述WIFI模块发送给所述云端处理器。

4.根据权利要求3所述的智能节能控制系统，其特征在于，所述智能节能控制终端还设置有与所述用电设备连接的用电设备控制模块；

所述终端处理器模块还与所述用电设备控制模块连接，用于解析经所述WIFI模块接收到的用电设备控制指令，并根据解析结果控制所述用电设备控制模块，以控制所述用电设备打开或关闭，或改变所述用电设备的工作参数。

5.根据权利要求4所述的智能节能控制系统，其特征在于，所述智能节能控制终端还设置有用电设备状态反馈模块，所述用电设备状态反馈模块与所述用电设备连接，用于感知用电设备的状态参数；

所述终端处理器模块还与所述用电设备状态反馈模块连接，用于获取所述用电设备的状态参数，并将所述用电设备的状态参数经所述WIFI模块发送给所述云端处理器。

6.根据权利要求1所述的智能节能控制系统，其特征在于，所述云端服务器设置有云端处理器模块和存储模块；所述云端处理器模块用于接收所述智能感知控制装置发来的环境参数数据和用电设备的状态参数，并将所述环境参数数据和和用电设备的状态参数分类存储在所述存储模块中。

7.根据权利要求6所述的智能节能控制系统，其特征在于，所述云端处理器模块还用于生成用电设备第一控制指令，并发送至所述智能节能控制终端。

8.根据权利要求7所述的智能节能控制系统，其特征在于，所述云端处理器模块还用于生成用电设备控制询问指令，并发送至所述移动终端；及接收所述移动终端返回的用电设备控制应答指令，并生成用电设备第二控制指令，并发送至所述智能节能控制终端。

9.根据权利要求3所述的智能节能控制系统，其特征在于，所述智能节能控制终端设置有至少一个热释电红外感应传感器、安装所述热释电红外感应传感器的安装部、电机及电机驱动模块；

所述终端处理器模块还与所述电机驱动模块连接，用于发出电机控制信号，控制所述电机驱动模块驱动所述电机带动所述安装部旋转，从而带动所述热释电红外感应传感器旋转。

10.根据权利要求9所述的智能节能控制系统，其特征在于，所述智能节能控制终端包括两端开口的第一壳体，所述第一壳体的第一开口端设置有可拆卸上盖，所述第一壳体的内部设置有所述终端处理器模块及为所述智能感知节能控制终端提供电能的电源模块；

所述电源模块包括AC供电接入端子和DC供电接入端子；

上端开口、底部封闭第二壳体，所述第一壳体的第二开口端与所述第二壳体的上端开口连接，形成封闭腔室；

所述封闭腔室内自上而下依次设置有所述电机、连接部、所述安装部及感应雷达；

所述电机的传动轴与连接部通过平键连接；

所述连接部与安装部的上端面固定连接；

所述感应雷达固定设置在第二壳体的底部，所述感应雷达的背面设置有金属隔板；

所述安装部的外轮廓为倒锥形或倒方锥形，热释电红外感应传感器对称地设置在安装部的外壁；

所述热释电红外传感器为半球形，所述热释电红外传感器的安装角为45°～73.74°。