CN209460608U - 基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统，包括智能窗监控端，以及与智能窗监控端通讯连接的移动终端；所述的智能窗监控端包括主控模块，以及与主控模块通讯连接的温湿度检测模块、雨水检测模块、烟雾检测模块、窗户控制模块、无线遥控模块、人体红外感应模块、视频采集模块。本实用新型结构简单、实用性强，通过温湿度检测模块实时检测室内的温湿度信息，以及烟雾检测模块检测的室内烟雾浓度信息、雨水检测模块检测的室外雨水信息、人体红外感应模块实时检测的室外是否有人的信息，通过控制窗户控制模块实现窗户和窗帘的开启或关闭，并通过移动终端实时掌握相关信息。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能家居技术领域，尤其是一种基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统。
背景技术
随着建筑业的快速发展，智能家居也得到了快速发展。窗户是人们日常生活中接触最频繁的生活家居之一。随着电子技术的发展和人们生活水平的不断提高，智能窗已经越来越多地被应用到了现代智能化建筑中，为住户提供一个安全、智能的生活环境。
目前，市面上大多数智能窗仅有防盗、防雨等功能，存在功能单一、价格昂贵等缺点。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统。
本实用新型的技术方案为：基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统，包括智能窗监控端，以及与智能窗监控端通讯连接的移动终端；
所述的智能窗监控端包括主控模块、以及与主控模块通讯连接的温湿度检测模块、雨水检测模块、烟雾检测模块、窗户控制模块、无线遥控模块、人体红外感应模块、视频采集模块；所述的主控模块根据温湿度检测模块、雨水检测模块、烟雾检测模块、人体红外感应模块的监测信息控制窗户控制模块实现窗户的开启或者关闭，所述的移动终端通过向主控模块发送指令实现窗户的开启或者关闭。
进一步的，所述的系统还包括报警模块，所述的报警模块包括ISD1820P芯片和蜂鸣器，当发生火灾，通过蜂鸣器警报。
进一步的，所述的系统还包括显示模块，所述的显示模块用于显示室内温湿度、室外雨量大小、烟雾浓度。
进一步的，所述的主控模块包括IAP15F2K61S2单片机与HT32F1765单片机，所述的IAP15F2K61S2单片机与HT32F1765单片机通讯连接，所述的视频采集模块与HT32F1765单片机连接，所述的HT32F1765单片机还通过网关模块与移动终端连接；
所述的IAP15F2K61S2单片机分别与温湿度检测模块、雨水检测模块、烟雾检测模块、窗户控制模块、无线遥控模块、人体红外感应模块、报警模块、显示模块通讯连接。
进一步的，所述的温湿度检测模块采用型号为DHT11的温湿度传感器，该温湿度传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，该系统设置室内温度超过50℃时，认为发生火灾，通过控制窗户控制模块控制窗户关闭，以减小空气流通，并通过GSM发短信至移动终端。
进一步的，所述的雨水检测模块采用Arduino雨水检测传感器，所述的Arduino雨水检测传感器的工作电压为3.3-5V，通过对室外雨况进行监测，并输出相应的模拟信号，当检测要雨水时，通过窗户控制模块控制窗户的关闭。
进一步的，所述的烟雾检测模块采用MQ-2气体传感器，当MQ-2气体传感器所处环境中存在可燃气体时，MQ-2气体传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大，进一步将电导率的变化转换为该气体浓度相对应的输出信号；通过MQ-2气体传感器对烟雾进行检测，当检测到室内有浓烟时，将检测信息发送给主控模块，主控模块通过控制窗户控制模块执行开窗操作，并控制收风机运转，以及报警模块报警。
进一步的，所述的窗户控制模块包括窗扇控制模块与窗帘控制模块，所述的窗扇控制模块包括ULN2003驱动模块与28BYJ-48步进电机，所述的28BYJ-48步进电机的励磁方式采用一相励磁，即每一瞬间28BYJ-48步进电机只有一个线圈导通，每送一个励磁信号，28BYJ-48 步进电机旋转1.8°；
所述的窗帘控制模块包括BTS7960驱动模块与RC-260直流电机，所述的RC-260直流电机通过IAP15F2K61S2单片机的PWM脉冲宽度调制控制来实现窗帘的拉动。
进一步的，所述的无线遥控模块采用型号为SC2262--M4或SC2272-M4的无线遥控发射接收芯片，以实现远程窗户、窗帘的开、关。
进一步的，所述的人体红外感应模块采用HC-SR501传感器，通过HC-SR501传感器对窗外人体进行监测，当检测到窗外有人，执行关窗、警报功能，并通过GSM发短信至移动终端。
进一步的，所述的视频采集模块为安装在窗户外的多个摄像头，采集的视频通过HT32F1765单片机进行高速处理，处理后的视频实时发送给IAP15F2K61S2单片机与移动终端。
进一步的，所述的移动终端为安装有智能窗监控软件的移动手机，所述的智能窗监控软件包括网络设置模块、指令发送模块、显示模块，用户通过相应的账号进行登录后，通过网络设置模块进行socket通信，与智能窗监控端连接，并启动后台socket service服务，分别创建OutputStream和InputStream的对象；
当移动终端接收到来自后台socket service sendBroadcast广播发来的信息，当接收到报警信息时，移动终端震动提醒用户，通过所述的指令发送模块向HT32F1765单片机发送相应的指令实现窗户和窗帘的开启或关闭动作，并通过显示模块获取并显示室内温度、湿度、烟雾浓度、室外雨量大小的相关信息。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型结构简单、实用性强，通过温湿度检测模块、烟雾检测模块实时检测室内的温湿度与烟雾浓度信息，以及雨水检测模块和人体红外感应模块实时检测的室外情况信息，通过窗户控制模块实现窗户和窗帘的开启或者关闭；
2、本实用新型还可以无线遥控模块实现窗户的远程控制；
3、本实用新型通过移动终端实时接收和查看智能窗监控端的监控信息，并通过向智能窗监控端发送相应指令实现窗户的开启或者关闭。
附图说明
图1为本实用新型的结构框架图；
图2为本实用新型窗扇控制模块的电路图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统，包括智能窗监控端，以及与智能窗监控端通讯连接的移动终端。
所述的智能窗监控端包括主控模块、以及与主控模块通讯连接的温湿度检测模块、雨水检测模块、烟雾检测模块、窗户控制模块、无线遥控模块、人体红外感应模块、视频采集模块、报警模块、显示模块，所述的主控模块根据温湿度检测模块、雨水检测模块、烟雾检测模块、人体红外感应模块的检测信息控制窗户控制模块实现窗户的开启或者关闭，并控制开启或关闭的状态，例如开启或关闭一半或者全开或全开，所述的移动终端通过向主控模块发送指令实现窗户的开启或者关闭。
所述的主控模块包括IAP15F2K61S2单片机与HT32F1765单片机，其中，单片机HT32F1765采用ARM Cortex-M3 32-bit Flash Type MCU内核；所述的IAP15F2K61S2单片机与HT32F1765单片机通讯连接，所述的视频采集模块与HT32F1765单片机连接，所述的视频采集模块为安装在窗户外的多个摄像头，摄像头将采集的视频通过HT32F1765单片机进行高速处理，处理后的视频实时发送给IAP15F2K61S2单片机与移动终端，所述的HT32F1765单片机还通过网关模块与移动终端连接，以便用户实时掌握窗外情况。所述的IAP15F2K61S2 单片机分别与温湿度检测模块、雨水检测模块、烟雾检测模块、窗户控制模块、无线遥控模块、人体红外感应模块、报警模块、显示模块通讯连接。
所述的温湿度检测模块采用型号为DHT11的温湿度传感器，该温湿度传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接，该系统设置室内温度超过50℃时，认为发生火灾，通过控制窗户控制模块控制窗户关闭，以减小空气流通，并通过报警模块报警、以及通过GSM发短信至移动终端，并通过显示模块显示温度。
所述的雨水检测模块采用Arduino雨水检测传感器，所述的Arduino雨水检测传感器的工作电压为3.3-5V，通过对室外雨况进行监测，并输出相应的模拟信号，当检测要雨水时，通过窗户控制模块控制窗户的关闭并通过报警模块进行报警，通过显示模块显示雨量大小数据。
所述的烟雾检测模块采用MQ-2气体传感器，当MQ-2气体传感器所处环境中存在可燃气体时，MQ-2气体传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大，进一步将电导率的变化转换为该气体浓度相对应的输出信号；通过MQ-2气体传感器对烟雾进行检测，当检测到室内有浓烟时，并判断烟雾是否有污染，如果有污染，主控模块通过控制窗户控制模块执行开窗操作，并控制收风机运转，以及报警模块报警，并将烟雾浓度显示在显示模块上。
所述的人体红外感应模块采用HC-SR501传感器，通过HC-SR501传感器对窗外人体进行监测，当检测到窗外有人，执行关窗、警报功能，并通过GSM发短信至移动终端。
所述的窗户控制模块包括窗扇控制模块与窗帘控制模块，所述的窗扇控制模块包括 ULN2003驱动模块与28BYJ-48步进电机，所述的28BYJ-48步进电机的励磁方式采用一相励磁，即每一瞬间28BYJ-48步进电机只有一个线圈导通，每送一个励磁信号，28BYJ-48步进电机旋转1.8°，其电路图如图2所示；所述的窗帘控制模块包括BTS7960驱动模块与RC-260直流电机，所述的RC-260直流电机通过IAP15F2K61S2单片机的PWM脉冲宽度调制控制来实现窗帘的拉动。
所述的无线遥控模块采用型号为SC2262--M4或SC2272-M4的无线遥控发射接收芯片，以实现远程窗户、窗帘的开、关。
所述的报警模块包括ISD1820P芯片和蜂鸣器，当发生火灾，通过蜂鸣器警报。
所述的显示模块本实施例采用3.5寸的显示屏，通过显示屏显示室内温湿度、室外雨量大小、烟雾浓度等信息。
所述的移动终端为安装有智能窗监控软件的移动手机，所述的智能窗监控软件包括网络设置模块、指令发送模块、显示模块，用户通过相应的账号进行登录后，通过网络设置模块进行socket通信，与智能窗监控端连接，并启动后台socket service服务，分别创建OutputStream 和InputStream的对象，然后分别调用write方法和read方法进行通信；
当移动手机接收到来自后台socket service sendBroadcast广播发来的信息，当接收到报警信息时，移动手机震动提醒用户，通过所述的指令发送模块向HT32F1765单片机发送相应的指令实现窗户和窗帘的开启或关闭动作，并通过显示模块获取并显示室内温度、湿度、烟雾浓度、室外雨量大小的相关信息。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (10)
1.基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统，包括智能窗监控端，以及与智能窗监控端通讯连接的移动终端；其特征在于：
所述的智能窗监控端包括主控模块，以及与主控模块通讯连接的温湿度检测模块、雨水检测模块、烟雾检测模块、窗户控制模块、无线遥控模块、人体红外感应模块、视频采集模块；所述的主控模块根据温湿度检测模块、雨水检测模块、烟雾检测模块、人体红外感应模块的监测信息控制窗户控制模块实现窗户的开启或者关闭，所述的移动终端通过向主控模块发送相应的指令实现窗户的开启或者关闭。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统，其特征在于：所述的系统还包括报警模块和显示模块；
所述的报警模块包括ISD1820P芯片和蜂鸣器，所示的显示模块为显示器，所述的显示器用于显示室内温湿度、室外雨量大小、烟雾浓度信息。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统，其特征在于：所述的主控模块包括IAP15F2K61S2单片机与HT32F1765单片机，所述的IAP15F2K61S2单片机与HT32F1765单片机通讯连接，所述的视频采集模块与HT32F1765单片机连接，所述的HT32F1765单片机还通过网关模块与移动终端连接；
所述的IAP15F2K61S2单片机分别与温湿度检测模块、雨水检测模块、烟雾检测模块、窗户控制模块、无线遥控模块、人体红外感应模块、报警模块、显示模块通讯连接。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统，其特征在于：所述的温湿度检测模块采用型号为DHT11的温湿度传感器，该温湿度传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，该系统设置室内温度超过50℃时，认为发生火灾，通过控制窗户控制模块控制窗户关闭，以减小空气流通，并通过GSM发短信至移动终端。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统，其特征在于：所述的雨水检测模块采用Arduino雨水检测传感器。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统，其特征在于：所述的烟雾检测模块采用MQ-2气体传感器，当检测到室内有污染的浓烟时，执行开窗、收风机运转、报警操作。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统，其特征在于：所述的窗户控制模块包括窗扇控制模块与窗帘控制模块，所述的窗扇控制模块包括ULN2003驱动模块与28BYJ-48步进电机，所述的28BYJ-48步进电机的励磁方式采用一相励磁，即每一瞬间28BYJ-48步进电机只有一个线圈导通，每送一个励磁信号，28BYJ-48步进电机旋转1.8°；
所述的窗帘控制模块包括BTS7960驱动模块与RC-260直流电机，所述的RC-260直流电机通过IAP15F2K61S2单片机的PWM脉冲宽度调制控制来实现窗帘的拉动。
8.根据权利要求1所述的基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统，其特征在于：所述的无线遥控模块采用型号为SC2262--M4或SC2272-M4的无线遥控发射接收芯片。
9.根据权利要求1所述的基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统，其特征在于：所述的人体红外感应模块采用HC-SR501传感器，通过HC-SR501传感器对窗外人体进行监测，当检测到窗外有人，执行关窗、警报功能，并通过GSM发短信至移动终端。
10.根据权利要求1所述的基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统，其特征在于：所述的移动终端为安装有智能窗监控软件的移动手机，所述的智能窗监控软件包括网络设置模块、指令发送模块、显示模块，用户通过相应的账号进行登录后，通过网络设置模块进行socket通信，实现与智能窗监控端通讯连接，并启动后台socket service服务，分别创建OutputStream和InputStream的对象；
当移动手机接收到来自后台socket service sendBroadcast广播发来的信息，当接收到报警信息时，移动手机震动提醒用户，通过所述的指令发送模块向HT32F1765单片机发送相应的指令实现窗户和窗帘的开启或关闭动作，并通过显示模块获取并显示室内温度、湿度、烟雾浓度、室外雨量大小的相关信息。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920201510.3U CN209460608U (zh) | 2019-02-13 | 2019-02-13 | 基于物联网的多传感器智能窗远程监控系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111364873A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-07-03 | 湘潭大学 | 一种家庭环境监测与智能控制系统 |
| CN113846936A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-12-28 | 湖北民族大学 | 一种基于单片机的智能窗户 |
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