CN211264098U - 一种智能家居下的环境监测防护系统 - Google Patents

Abstract

一种智能家居下的环境监测防护系统，包括检测系统、供电系统、核心控制机构、执行机构、人为控制系统和GSM模块，所述检测系统检测家居环境中的异常参数，如有毒气体、烟雾等，并将结果反馈至核心控制机构，所述核心控制机构根据检测系统反馈的异常参数发送相关信号让执行机构执行相关防护动作，所述供电系统为整个系统提供稳定电源，保证系统的稳定运行。本系统设置有自动智能控制和人工手动控制两套系统，人机交互性强，可在室内电源通断情况下均能对室内环境安全实现全方位防护，提高安全性。

Description

一种智能家居下的环境监测防护系统

技术领域

本发明涉及环境监测及安全防护领域，具体涉及一种智能家居下的环境监测防护系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，家庭住宅正逐步从经济适用房到小康住宅转变，但在方便人类的同时，还存在着不少安全隐患。其中火灾、煤气泄漏导致中毒等严重威胁着人们的生命财产安全，同时也存在一些不法分子入室盗窃等行为，这些都给人们的正常生活造成了严重干扰。在家庭和小区的内部引入智能化的安全防护系统，可以让人们的生命和财产安全得到更可靠的保障。

近年来，智能安防产品得到了飞速发展，出现了越来越多的智能住宅和智能小区，通过先进的嵌入式因特网技术和无线传感网络技术，实现远程监控和远程操作，保证家居安全，将危害将至最低。

然而，目前的智能家居主要侧重于监控方面，而忽略了自动检测与处理问题的方面，大多开发的人工智能家居更多的偏向于人为远程查看屋内情况，而对于家庭安全防护却很少，一旦发生火灾或煤气泄漏，只能屋内发出警报，需要进行人工报警或求助物业。虽然也有少数能自动开启并报警的感应门窗，但其主要依托室内电源为能源进行门窗的开启，一旦遇到停电或火灾造成的电路短路，将失去防护功能。

发明内容

本发明主要是解决上述智能家居系统无专门防护功能或防护功能使用受限的问题，通过提供一种智能家居下的环境监测防护系统，采用多重防护，降低家居安全隐患，提高家居生活安全性和舒适性。

本发明的技术方案如下：

一种智能家居下的环境监测防护系统，包括检测系统、供电系统、执行机构和核心控制机构，所述检测系统检测家居环境中的异常参数，如有毒气体、烟雾等，并将结果反馈至核心控制机构，所述核心控制机构根据检测系统反馈的异常参数发送相关信号让执行机构执行相关防护动作，所述供电系统为整个系统提供稳定电源，保证系统的稳定运行，该智能家居下的环境监测防护系统还包括GSM模块，所述GSM模块与核心控制机构相连，能够根据核心控制机构发出的指令向预设的一个或多个用户终端设备发送相关信息，让用户及时作出行动，这里用户终端设备包括手机或其他信息收发设备。

进一步的，所述核心控制机构至少包括两块控制单元，其中一块用于处理各类异常参数的逻辑判断，另一块用于控制GSM模块。优选的，所述核心控制机构包括两块STC89C51微控制器。

如上所述的智能家居下的环境监测防护系统，还包括人为控制系统，所述人为控制系统位于检测系统和核心控制机构之间，能够切换核心控制机构的自动智能控制和人工手动控制，当处于人工手动控制的情况下，能够手动发出指令给核心控制机构，让其控制执行机构作出相关动作。

如上所述的智能家居下的环境监测防护系统，所述检测系统包括有毒气体感应模块、烟雾感应模块和摄像头，分布于各房间内。所述有毒气体感应模块和烟雾感应模块可以使用相关气体传感器，分别放置在厨房、卧室等容易起火或燃气泄露的地方。

进一步的，所述检测系统还包括湿度检测模块和光照检测模块，所述湿度检测模块和光照检测模块位于室外，能够将检测到的自然环境状态反馈至核心控制机构，核心控制机构控制执行机构做出相关动作。

进一步的，所述湿度检测模块和光照检测模块还与GSM模块相连，能够及时将家居环境数据传递给用户，用户接收数据后还可根据实际情况启动人为控制系统，让执行机构执行相关动作。

如上所述的智能家居下的环境监测防护系统，所述执行机构包括窗户、窗帘位置处的自动开闭机构和报警器，所述报警器连接公安消防系统和/或物业管理中心。

进一步的，所述窗户自动开闭机构包括电磁铁窗子开启机构，所述窗帘自动开闭机构包括步进电机窗帘升降机构，所述报警器包括声光报警器。

如上所述的智能家居下的环境监测防护系统，所述供电系统包括适配电源和应急电源，所述应急电源在适配电源停止工作后启动。

本发明的有益效果在于：

1、本发明公开的智能家居下的环境监测防护系统，设置有自动智能控制和人工手动控制两套系统，除了让防护系统根据检测系统反馈的数据进行自动防护外，还可人工手动发出指令给核心控制机构，让其控制执行机构作出相关动作，进行微调，防护手段多样，提高了人机交互性。

2、本发明公开的智能家居下的环境监测防护系统，供电系统设有应急电源，当市电出现故障不能正常工作时，应急电源可保证防护系统的稳定运行。

3、本发明公开的智能家居下的环境监测防护系统，还可对自然环境进行监测，进而控制窗户和窗帘开启状态以迎合室外环境，提高居住舒适性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

在附图中：

图1为本实施例1的系统结构和控制原理图；

具体实施方式

下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。

实施例1

参见图1，图1为本实施例的一种智能家居下的环境监测防护系统原理图，包括检测系统、供电系统、核心控制机构、执行机构、人为控制系统和GSM模块，所述检测系统检测家居环境中的异常参数，如有毒气体、烟雾等，并将结果反馈至核心控制机构，所述核心控制机构根据检测系统反馈的异常参数发送相关信号让执行机构执行相关防护动作，所述供电系统为整个系统提供稳定电源，保证系统的稳定运行。

在本实施例中，所述检测系统包括有毒气体感应模块、烟雾感应模块和摄像头，所述有毒气体感应模块包括厨房位置的燃气检测传感器，用于检测有毒气体排放，所述烟雾感应模块和摄像头分布于各房间内的屋顶面，可准确检测异常环境状况，优选的，所述烟雾感应模块为烟气传感器。

进一步的，检测系统将检测到的环境异常参数反馈至核心控制机构后，核心控制机构会立即启动相应执行机构。在本实施例中，所述执行机构包括窗户、窗帘位置处的自动开闭机构和报警器，其中，所述窗户自动开闭机构包括电磁铁窗子开启机构，所述窗帘自动开闭机构包括步进电机窗帘升降机构，所述报警器包括声光报警器。

进一步的，所述电磁铁窗户开启机构安装在窗户开启路径上，且窗户一侧安装磁条，电磁铁平时状态不带电，当核心控制机构控制执行机构启动后，电磁铁带电，并吸引窗户上的磁条向其靠近实现开启动作。同样的，步进电机窗帘升降机构也是在核心控制机构控制执行机构启动后，实现窗帘的开闭动作。

进一步的，所述报警器除了采用声光报警器提醒屋内和附近的人外，还连接公安消防系统和物业管理中心，可将检测系统收集到的异常环境数据发送至公安消防系统及物业管理中心，方便他们及时作出行动，降低因异常环境带来的损失。

进一步的，核心控制机构向执行机构发出相关指令的同时，都会给GSM模块发送相关信息，所述GSM模块为移动通信系统，能够根据核心控制机构发出的指令向预设的多个手机中发送异常环境数据，用户根据图像、参数等数据来判断室内出现异常环境的准确性，如事件属实，则向核心控制机构反馈确认信息，进而可通过手机操控核心控制机构进行执行机构的微操作，提高防护效率。如事件不准确，比如厨房油烟过大，错误的触发了烟气传感器，则用户可通过手机向核心控制机构反馈信息不符，进而公安消防系统及物业管理中心无需再采取行动了。

进一步的，作为本实施例的一种变形，所述报警器和GSM模块还可设置不同的启动时间，即GSM模块向核心控制机构反馈后，核心控制机构再根据反馈结果决定是否接通报警器，以避免公安消防系统及物业管理中心接收错误的报警信号。

优选的，所述核心控制机构包括两块控制单元，其中核心控制板Ⅰ用于处理各类异常参数的逻辑判断，核心控制板Ⅱ专门用于控制GSM模块。本实施例中的核心控制板采用STC8C51微控制器，由于STC89C51微控制器具有可编程特性，并可配合PC控制程序下载和存储程序指令，与其他编程设备相比，在确保指令控制精度和响应速度的基础上，也节约了成本，比较适合应用在本实施例的防护系统中。

进一步的，所述检测系统和核心控制机构之间设有人为控制系统，能够切换核心控制机构的自动智能控制和人工手动控制，默认状态下，核心控制机构处于自动智能控制状态下，对检测系统反馈的数据分析后发出指令让执行机构执行相关动作，当用户接到GSM发送的信息，或者想要手动控制执行机构时，可进行状态切换，让核心控制机构处于人工手动控制状态下，在此状态下，用户能够手动发出指令给核心控制机构，让其控制执行机构作出相关动作。

在本实施例中，所述检测系统还包括湿度检测模块和光照检测模块，所述湿度检测模块和光照检测模块位于住宅外面，能够将检测到的自然环境状态反馈至核心控制机构，核心控制机构控制执行机构做出相关动作。

进一步的，所述检测系统还包括湿度感应模块和光敏模块，具体可为湿度传感器和光敏传感器，用于检测空气湿度和光照情况。所述执行机构包括自适应窗户机构和自适应窗帘机构，如湿度传感器检测到空气湿度较大时，室外应为下雨或晚上，则自适应窗户机构和自适应窗帘机构会将窗户和窗帘关闭，如光敏传感器检测到室外光照较足时，则自适应窗户机构和自适应窗帘机构会将窗户和窗帘打开。优选的，所述自适应窗户机构和自适应窗帘机构可以与安全防护模块使用同一套机构，通过控制不同开度执行，也可采用WiFi、zigbee通讯技术的智能开窗结构。

进一步的，所述湿度检测模块和光照检测模块还与GSM模块相连，能够及时将家居环境数据传递给用户，用户接收数据后还可根据实际情况启动人为控制系统，让执行机构执行相关动作，比如窗户和窗帘的开度等。

在本实施例中，所述供电系统包括适配电源和应急电源，防护系统平时状态下连接着适配电源，应急电源也依靠适配电源充电，当市电有故障适配电源不能正常工作时应急电源开始工作，从而有效的保证了防护系统的稳定运行。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种智能家居下的环境监测防护系统，其特征在于，包括检测系统、供电系统、执行机构和核心控制机构，所述检测系统检测家居环境中的异常参数，并将结果向核心控制机构传递，所述核心控制机构根据检测系统反馈的异常参数发送相关信号让执行机构执行相关防护动作，所述供电系统为检测系统、执行机构和核心控制机构提供稳定电源，所述供电系统包括适配电源和应急电源，所述应急电源在适配电源停止工作后启动；还包括GSM模块和一个或多个用户终端设备，所述GSM模块与核心控制机构相连，能够根据核心控制机构发出的指令向预设的一个或多个用户终端设备中发送相关信息；还包括人为控制系统，所述人为控制系统位于检测系统和核心控制机构之间，能够切换核心控制机构的自动智能控制和人工手动控制。

2.根据权利要求1所述的一种智能家居下的环境监测防护系统，其特征在于，所述核心控制机构至少包括两块控制单元，其中一块用于处理各类异常参数的逻辑判断，另一块用于控制GSM模块。

3.根据权利要求2所述的一种智能家居下的环境监测防护系统，其特征在于，所述核心控制机构的控制单元采用STC89C51微控制器。

4.根据权利要求1所述的一种智能家居下的环境监测防护系统，其特征在于，所述检测系统包括有毒气体感应模块、烟雾感应模块和摄像头，分布于各房间内。

5.根据权利要求4所述的一种智能家居下的环境监测防护系统，其特征在于，所述检测系统还包括湿度检测模块和光照检测模块，所述湿度检测模块和光照检测模块位于室外，能够将检测到的自然环境状态反馈至核心控制机构，核心控制机构控制执行机构做出相关动作。

6.根据权利要求5所述的一种智能家居下的环境监测防护系统，其特征在于，所述湿度检测模块和光照检测模块还与GSM模块相连，能够及时将家居环境数据传递给用户。

7.根据权利要求1所述的一种智能家居下的环境监测防护系统，其特征在于，所述执行机构包括窗户、窗帘位置处的自动开闭机构和报警器，所述报警器连接公安消防系统和/或物业管理中心。

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