CN209742616U - 一种基于室内外环境的窗户自动控制系统 - Google Patents
一种基于室内外环境的窗户自动控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209742616U CN209742616U CN201821657176.4U CN201821657176U CN209742616U CN 209742616 U CN209742616 U CN 209742616U CN 201821657176 U CN201821657176 U CN 201821657176U CN 209742616 U CN209742616 U CN 209742616U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- indoor
- environment
- sensor
- controller
- outdoor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种基于室内外环境的窗户自动控制系统，包括：窗户本体；驱动机构，设置在窗户本体的边框上，驱动窗户本体打开或关闭；第一环境检测器，用于检测室外环境参数，并将检测到的室外环境信息发送至控制器；第二环境检测器，设置在室内，用于检测室内环境参数，并将检测到的室内环境信息发送到控制器；控制器，分别与驱动机构、第一环境检测器和第二环境检测器连接，接收并处理第一环境检测器和第二环境检测器分别发送的室外环境信息和室内环境信息，并根据处理结果输出开启或者关闭信号至驱动机构。本方案可以根据室内外环境参数自动控制窗户的开启或关闭，以达到通过窗户引入自然风改善室内环境的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动窗的技术领域，更具体地说，涉及一种基于室内外环境的窗户自动控制系统。
背景技术
室内热舒适性对室内人员的活动有着重要影响，因此，为了提高室内热舒适性，现有常规的方案一般通过调节空调的风量、冷量等，以达到改善室内通风效果、降低室内温度，进而提高室内热舒适性的目的。
然而，简单的机械通风并不能得到较好的人体体验改善效果，而且由于需要持续调节室内通风情况，增加了空调的使用量，进而导致能耗增加。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于室内外环境的窗户自动控制系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于室内外环境的窗户自动控制系统，包括：
窗户本体；
驱动机构，设置在所述窗户本体的边框上，驱动所述窗户本体打开或关闭；
第一环境检测器，用于检测室外环境参数，并将检测到的室外环境信息发送至控制器；
第二环境检测器，设置在室内，用于检测室内环境参数，并将检测到的室内环境信息发送到所述控制器；
控制器，分别与所述驱动机构、所述第一环境检测器和所述第二环境检测器连接，接收并处理所述第一环境检测器和所述第二环境检测器分别发送的室外环境信息和室内环境信息，并根据处理结果输出开启或者关闭信号至所述驱动机构。
优选地，所述第一环境检测器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器。
优选地，所述第一传感器包括雨水传感器，所述第二传感器包括PM2.5传感器，所述第三传感器包括室外温度传感器。
优选地，所述第一环境检测器包括第四传感器。
优选地，所述第四传感器包括风速传感器。
优选地，所述第二环境检测器包括黑球温度传感器。
优选地，所述控制器为PLC控制器。
优选地，还包括：
设置在所述窗户本体上并与所述控制器连接，用于检测所述窗户本体的位置，并将检测到的位置信息发送给所述控制器的位置传感器。
优选地，还包括：
设置在室内并与所述控制器连接，用于接收操作信息并将所接收的操作信息发送至所述控制器的人机交互模块。
优选地，所述人机交互模块包括触摸显示屏。
实施本实用新型的一种基于室内外环境的窗户自动控制系统，具有以下有益效果：本实用新型通过第一环境检测器和第二环境检测器检测室内外的环境参数，并将检测到的环境信息发送给控制器，由控制器根据所接收到的环境信息进行处理，并根据处理结果输出开启或关闭信号至驱动机构，以控制驱动机构控制窗户开启或关闭，实现了通过窗户引入自然风改善室内环境的目的，且还可以减少空调的使用，降低能耗，有效提高人体热舒适性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型实施例的一种基于室内外环境的窗户自动控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图进行详细说明。
自然风由于其脉动频率的特点，更容易从人体带走热量，改善人体热平衡。本实用新型正是利用该特性构造一种基于室内外环境的窗户自动控制系统，通过对室内外环境参数进行监测并根据监测结果控制窗户的开启或关闭，进而通过开窗通风提升室内热舒适性，满足室内人员对热舒适性的需求。
具体的，参考图1，为本实用新型实施例的一种基于室内外环境的窗户自动控制系统，其可以包括：窗户本体11；驱动机构12，设置在窗户本体11上，驱动窗户本体11打开或关闭；第一环境检测器13，设置在室外，用于检测室外环境参数，并将检测到的室外环境信息发送至控制器15；第二环境检测器14，设置在室内，用于检测室内环境参数，并将检测到的室内环境信息发送到控制器15；控制器15，分别与驱动机构12、第一环境检测器13和第二环境检测器14连接，接收并处理第一环境检测器13和第二环境检测器14分别发送的室外环境信息和室内环境信息，并根据处理结果输出开启或者关闭信号至驱动机构12。
本实用新型实施例中，第一环境检测器13包括第一传感器131、第二传感器132和第三传感器133。可选的，第一传感器131包括雨水传感器，第二传感器132包括PM2.5传感器，第三传感器133包括室外温度传感器。室外环境信息包括降雨信息、PM2.5浓度信息、室外温度信息、以及室外风速信息。
其中，雨水传感器用于检测室外是否有降雨，并将相应的降雨信息发送给控制器15。本实用新型实施例中，该雨水传感器可以采用DWR-Y-01或者MZNO1T2的雨水传感器。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，还可以采用其他型号的雨水传感器。进一步地，该雨水传感器可以设置于屋顶或室外无遮挡处。
PM2.5传感器用于检测室外PM2.5浓度，并将相应的PM2.5浓度信息发送给控制器15。本实用新型实施例中，该PM2.5传感器可以采用SDS011或者ZH03B的PM2.5浓度传感器。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，还可以采用其他型号的PM2.5浓度传感器，并不限于此。进一步地，该PM2.5传感器可以设置于屋顶或室外无遮挡处。
室外温度传感器用于检测室外温度，并将相应的室外温度信息发送给控制器15。本实用新型实施例中，该室外温度传感器可以采用QAC3161或者DS18b20的温度传感器。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，还可以采用其他型号的温度传感器，并不限于此。进一步地，该室外温度传感器可以设置在室外且为可避免雨水、阳光直晒区域。
进一步地，本实用新型实施例中，第一环境检测器13还可以包括第四传感器134。可选的，第四传感器134包括风速传感器。该风速传感器用于检测室外的风速情况，并将检测到的室外风速信息发送给控制器15。本实用新型实施例中，该风速传感器可以采用RS-FS-N01或者HS-FS01的风速传感器。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，还可以采用其他型号的风速传感器。进一步地，该风速传感器可以设置于屋顶或室外无遮挡处。
本实用新型实施例中，第二环境检测器14包括黑球温度传感器。该黑球温度传感器用于检测室内运行温度信息，其中，该室内运行温度信息形成前述的第一环境信息。可选的，该黑球温度传感器可以采用JTC01的温度传感器或者LC_WQ1的温度传感器。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，还可以采用其他型号的黑球温度传感器。其中，该黑球温度传感器可以设置在室内墙壁无遮挡处。
本实用新型实施例中，控制器15为PLC控制器15。可选的，该控制器15可以采用S7-1500或者30MR的PLC控制器15。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，还可以采用其他型号的PLC控制器15。其中，该PLC控制器15可以安装在室内墙壁上。
本实用新型实施例中，驱动机构12可以为链条式开窗器，其具体可以包括链条和电机，其中，电机通过链条与窗户本体11连接，进而通过链条控制窗户本体11自动开启或关闭。该链条式开窗器可以设置在窗户本体11的边框上。可选的，该链条式开窗器可以采用LK-LTD-X900或者TE-03的开窗器。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，还可以采用其他型号的电动开窗器。
进一步地，本实用新型实施例的基于室内外环境的窗户自动控制系统，还可以包括：设置在窗户本体11上并与控制器15连接，用于检测窗户本体11的位置，并将检测到的位置信息发送给控制器15的位置传感器。
进一步地，本实用新型实施例的基于室内外环境的窗户自动控制系统，还可以包括：设置在室内并与控制器15连接，用于接收操作信息并将所接收的操作信息发送至控制器15的人机交互模块16。
可选的，该人机交互模块16可以包括触摸显示屏。用户可以通过该触摸显示屏输入相关的操作信息，如窗户的控制模式，例如，人工控制模式或者自动控制模式，当切换至人工控制模式时，控制器15不输出开启或关闭信号，由用户手动控制窗户本体11的开启或关闭。其中，该人机交互模块16还包括切换控制模块，该切换控制模块与该触摸显示屏连接，用于接收该触摸显示屏发送的操作信号，并将根据该操作信息输出人工控制模式选择信号或者自动控制模式选择信号至控制器15。具体的，当触摸显示屏接收的操作信息为人工控制模式信息时，该切换控制模块输出人工控制模式选择信号至控制器15，控制器15根据所接收的开合信息输出相应的控制信号；当触摸显示屏接收的操作信息为自动控制模式信息时，该切换控制模块输出自动控制模式选择信号至控制器15，控制器15执行自动控制操作。本实用新型实施例中，该切换控制模块可以采用基于LK-KGD-004型号的定制版，或者TE-86。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，还可以采用其他型号。进一步地，该切换控制模块可以设置在室内入口处的墙壁上。
在一个具体实施例中，本实用新型的基于室内外环境的窗户自动控制系统的工作原理如下：
步骤1、控制模式选择。
假设在第k时刻，控制器15判断是否接收到人机交互模块16发送的信号，若是，判断接收到的信号为人工控制模式选择信号还是自动控制模式选择信号。若是人工控制模式选择信号，则进入步骤5。
若接收到的是自动控制模式选择信号则进入步骤2。
步骤2、开启窗户本体11可行性判断。
具体的：控制器15根据雨水传感器发送的降雨信息判断室外是否降雨，若是，则输出关闭信号至驱动机构12，控制窗户本体11关闭；或者，控制器15根据PM2.5传感器发送的PM2.5浓度信息判断室外的PM2.5浓度是否超标(其中，室外PM2.5浓度的超标值可以设定为75μg/m3)，若是，则输出关闭信号至驱动机构12，控制窗户本体11关闭。
若控制器15根据雨水传感器发送的降雨信息判断室外没有降雨时，进一步根据PM2.5浓度传感器发送的PM2.5浓度信息判断室外PM2.5浓度是否超标，若室外PM2.5浓度没有超标，则控制器15执行步骤3。
步骤3、开启窗户提升室内热舒适性判断。
具体的：在该步骤中分多种情况进行判断。
情景一：控制器15根据室外温度传感器发送的室外温度信息判断室外温度是否满足当天热舒适性的室内运行温度范围之内的条件，若是，则控制器15输出相应的开启信号至驱动机构12，通过驱动机构12驱动窗户本体11开启，为室内提供满足热舒适性的要求的新鲜空气，然后进入步骤4。
其中，室外温度满足当天热舒适性的运行温度范围之内的条件为：室外温度大于等于满足热舒适性的室内运行温度下限值且小于等于满足热舒适性的室内运行温度上限值。
这里，满足热舒适性的室内运行温度下限值和上限值是依据在自然通风情况下，保证满足80％室内人员满意率时的室内运行温度的范围，其中，满足热舒适性的室内运行温度范围的上限值为Tin,op,upper，下限值为Tin,op,lower。
Tin,op,upper＝0.31×tout,pma+21.3；
Tin,op,lower＝0.31×tout,pma+14.3。
其中，tout,pma为室外平均空气温度，其可以定义为过去七天的室外日平均空气温度的加权平均值。
情景二：控制器15根据室外温度传感器发送的室外温度信息和室内黑球温度器发送的室内运行温度信息，判断室外温度是否满足低于室内运行温度下限值且室内运行温度大于室内运行温度上限值，若满足，则控制器15输出相应的开启信号至驱动机构12，以驱动窗户本体11开启，为室内提供室外冷空气，将室内运行温度降低至满足当天热舒适性的室内运行温度范围之内的条件，然后进入步骤4。
情景三：控制器15根据室外温度传感器发送的室外温度信息和室内黑球温度器发送的室内运行温度信息，判断室外温度是否大于室内运行温度上限值且室内运行温度小于室内运行温度下限值，若是，控制器15输出相应的开启信号至驱动机构12，以驱动窗户本体11开启，为室内提供室外热空气，将室内运行温度升高至满足当天热舒适性的室内运行温度范围之内的条件，然后进入步骤4。
其他情况：打开窗户不能提升室内热舒适性，需关闭窗户并利用空调调节室内热舒适性，此时，控制器15直接输出关闭信号至驱动机构12，驱动窗户本体11关闭。
步骤4、窗户开启位置判断。
具体的，控制器15根据风速传感器发送的室外风速信息，判断室外风速是否小于允许开窗的室外最大风速，若是，则根据输出相应的开启信号至驱动机构12，控制驱动机构12驱动窗户本体11按设定比例开启窗户本体11。若否，则执行步骤5。其中，允许开窗的室外最大风速可以按四级风设定，一般可以设置为8m/s左右。
步骤5、控制器15输出关闭信号至驱动机构12，驱动机构12根据该关闭信号控制窗户本体11关闭。
在下一时刻，假设第k+1时刻，重复以上步骤1至步骤5。其中，为防止由于室内外环境的波动导致窗户开启或关闭频繁，第k+1时刻与第k时刻的时间间隔可以设置为15分钟。
本实用新型利用雨水传感器、PM2.5传感器、室外温度传感器、黑球温度传感器和风速传感器检测室内外环境信息，并根据室内外环境信息驱动驱动机构12控制窗户本体11的开启位置，可以最大程度地通过开启窗户引入自然风改善室内热环境并减少空调耗能，提高人体热舒适性。
以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于室内外环境的窗户自动控制系统，其特征在于，包括：
窗户本体；
驱动机构，设置在所述窗户本体的边框上，驱动所述窗户本体打开或关闭；
第一环境检测器，用于检测室外环境参数，并将检测到的室外环境信息发送至控制器；
第二环境检测器，设置在室内，用于检测室内环境参数，并将检测到的室内环境信息发送到所述控制器；
控制器，分别与所述驱动机构、所述第一环境检测器和所述第二环境检测器连接，接收并处理所述第一环境检测器和所述第二环境检测器分别发送的室外环境信息和室内环境信息，并根据处理结果输出开启或者关闭信号至所述驱动机构。
2.根据权利要求1所述的基于室内外环境的窗户自动控制系统，其特征在于，所述第一环境检测器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器。
3.根据权利要求2所述的基于室内外环境的窗户自动控制系统，其特征在于，所述第一传感器包括雨水传感器，所述第二传感器包括PM2.5传感器，所述第三传感器包括室外温度传感器。
4.根据权利要求1所述的基于室内外环境的窗户自动控制系统，其特征在于，所述第一环境检测器包括第四传感器。
5.根据权利要求4所述的基于室内外环境的窗户自动控制系统，其特征在于，所述第四传感器包括风速传感器。
6.根据权利要求1所述的基于室内外环境的窗户自动控制系统，其特征在于，所述第二环境检测器包括黑球温度传感器。
7.根据权利要求1所述的基于室内外环境的窗户自动控制系统，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。
8.根据权利要求1所述的基于室内外环境的窗户自动控制系统，其特征在于，还包括：
设置在所述窗户本体上并与所述控制器连接，用于检测所述窗户本体的位置，并将检测到的位置信息发送给所述控制器的位置传感器。
9.根据权利要求1所述的基于室内外环境的窗户自动控制系统，其特征在于，还包括：
设置在室内并与所述控制器连接，用于接收操作信息并将所接收的操作信息发送至所述控制器的人机交互模块。
10.根据权利要求9所述的基于室内外环境的窗户自动控制系统，其特征在于，所述人机交互模块包括触摸显示屏。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821657176.4U CN209742616U (zh) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 一种基于室内外环境的窗户自动控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821657176.4U CN209742616U (zh) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 一种基于室内外环境的窗户自动控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209742616U true CN209742616U (zh) | 2019-12-06 |
Family
ID=68699853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821657176.4U Active CN209742616U (zh) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | 一种基于室内外环境的窗户自动控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209742616U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111025708A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 智慧窗户的控制方法及控制系统 |
-
2018
- 2018-10-12 CN CN201821657176.4U patent/CN209742616U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111025708A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 智慧窗户的控制方法及控制系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2006095763A1 (ja) | 室内温度制御システム | |
| CN208186713U (zh) | 一种家居环境智能调节控制系统 | |
| JP5694424B2 (ja) | 換気報知システム | |
| CN104533220A (zh) | 一种智能风雨窗系统及其控制方法 | |
| CN109555459A (zh) | 一种自适应智能遮阳系统 | |
| KR20200092807A (ko) | 스마트 창문 | |
| CN205037506U (zh) | 一种人体感应自动开关空调 | |
| CN209742616U (zh) | 一种基于室内外环境的窗户自动控制系统 | |
| CN110488897B (zh) | 一种非封闭性空间环境调控系统及其调控方法 | |
| CN206245989U (zh) | 智能推拉窗 | |
| CN109028502A (zh) | 一种居住建筑自然通风智能调节系统 | |
| CN210573266U (zh) | 一种智能家居控制系统 | |
| CN109901411B (zh) | 一种智能家居窗体多参数采集控制系统及方法 | |
| CN110864431A (zh) | 一种具有红外数据采集功能的出风设备 | |
| CN108151215A (zh) | 基于空气检测器的智能窗户 | |
| CN205259790U (zh) | 一种感应窗 | |
| CN211906005U (zh) | 家用电器与携带设备互联控制系统 | |
| CN205370261U (zh) | 一种智能窗户控制装置 | |
| CN204552430U (zh) | 一种全自动智能窗户 | |
| CN111412619A (zh) | 一种室内环境智能控制系统及控制方法 | |
| CN110864430A (zh) | 一种具有环境数据采集功能的多功能出风设备 | |
| CN205713652U (zh) | 一种智能窗户 | |
| CN211264113U (zh) | 一种家用电器与携带设备互联系统 | |
| CN211625616U (zh) | 一种具有环境数据采集功能的多功能出风设备 | |
| CN111288605A (zh) | 基于模块式交互控制系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |