CN219012320U - 一种窗户智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种窗户智能控制系统，其属于智能窗户技术领域，包括人体检测模块、环境检测模块、数据处理模块、驱动模块以及窗户；所述人体检测模块安装在室内，所述人体检测模块用于采集室内人体的体温，并在采集到人体的体温时唤醒环境检测模块；所述环境检测模块在被唤醒后检测室内温度和气体浓度，并输出室内参数信号；所述数据处理模块与所述环境检测模块连接，所述数据处理模块用于接收所述室内参数信号，并用于在所述室内参数信号超出阈值时输出驱动指令；所述驱动模块与所述数据处理模块连接，所述驱动模块用于在接收到所述驱动指令时驱动所述窗户开启。本申请具有保障室内空气的流通性的效果。

Description

一种窗户智能控制系统

技术领域

本申请涉及智能窗户技术领域，尤其是涉及一种窗户智能控制系统。

背景技术

在日常生活中，使用传统机械结构的窗户时，需要人为开启窗户或者关闭窗户。所以当住户紧闭窗户外出而重新回到住处时，密闭的室内会因为空气不流通而对住户身体造成一定伤害，如呼吸不适、头闷等。

实用新型内容

为了保障室内空气的流通性，本申请提供一种窗户智能控制系统。

本申请提供的一种窗户智能控制系统采用如下的技术方案：

一种窗户智能控制系统，包括人体检测模块、环境检测模块、数据处理模块、驱动模块以及窗户；

所述人体检测模块安装在室内，所述人体检测模块用于采集室内人体的体温，并在采集到人体的体温时唤醒环境检测模块；

所述环境检测模块在被唤醒后检测室内温度和气体浓度，并输出室内参数信号；

所述数据处理模块与所述环境检测模块连接，所述数据处理模块用于接收所述室内参数信号，并用于在所述室内参数信号超出阈值时输出驱动指令；

所述驱动模块与所述数据处理模块连接，所述驱动模块用于在接收到所述驱动指令时驱动所述窗户开启。

通过采用上述技术方案，当室内有人时，人体检测模块采集室内人体的体温，然后唤醒环境检测模块，并由环境检测模块检测室内的温度和气体浓度，当室内温度和/或气体浓度超出阈值时，数据处理模块控制驱动模块开启窗户，以保障室内空气流通，进而保障位于室内的住户的身体安全。

可选的，所述数据处理模块包括温度比较子模块和气体比较子模块，所述温度比较子模块与所述气体比较子模块并联。

通过采用上述技术方案，本申请设置有温度对比通道和气体浓度对比通道，从而保障了数据处理模块最终输出的驱动指令的准确度。

可选的，所述温度比较子模块包括第一比较器A1和第二比较器A2；

所述第一比较器A1的反相输入端连接有第一阈值单元，所述第一比较器A1的同相输入端与所述环境检测模块连接；

所述第二比较器A2的反相输入端连接有第二阈值单元，所述第二比较器A2的同相输入端与所述环境检测模块连接；

所述第一比较器A1的输出端和所述第二比较器A2的输出端均与所述驱动模块连接。

通过采用上述技术方案，设置两个比较器，通过用室内的温度分别与两个比较器生成的阈值进行对比，从而得出室内的温度的大概范围，进而便于后续针对于室内的温度范围适应性的调整窗户的开度。

可选的，所述气体比较子模块包括第三比较器A3和第四比较器A4；

所述第三比较器A3的反相输入端连接有第三阈值单元，所述第三比较器A3的同相输入端与所述环境检测模块连接；

所述第四比较器A4的反相输入端连接有第四阈值单元，所述第四比较器A4的同相输入端与所述环境检测模块连接；

所述第三比较器A3的输出端和所述第四比较器A4的输出端均与所述驱动模块连接。

通过采用上述技术方案，设置两个比较器，通过用室内的气体浓度分别与两个比较器生成的阈值进行对比，从而得出室内的气体浓度的大概范围，进而便于后续针对于室内的气体浓度范围适应性的调整窗户的开度。

可选的，还包括电源模块和电开关；

所述电开关设置在所述电源模块与所述环境检测模块连接的线路上，所述电开关还设置在所述人体检测模块和所述环境检测模块连接的线路上；

所述人体检测模块在采集到人体的体温时输出高电平的体温信号；

所述电开关在接收到高电平的体温信号时导通，以使电源模块为环境检测模块供电，所述环境检测模块通电时被唤醒。

通过采用上述技术方案，当室内有人时，人体检测模块及时唤醒环境检测模块，并由环境检测模块检测室内的温度和气体浓度，在室内的温度过高和/或气体浓度过高时自动开启窗户，从而保障了室内的住户的身体安全。

可选的，还包括计时模块，所述计时模块分别与所述人体检测模块和所述环境检测模块连接，所述电开关还设置在所述环境检测模块和所述计时模块连接的线路上；

所述计时模块用于在接收到所述高电平的体温信号时复位计时，并在计时达到指定时间时输出高电平的计时信号；

所述电开关还用于在接收到高电平的计时信号时导通，以使电源模块为环境检测模块供电，所述环境检测模块通电时被唤醒。

通过采用上述技术方案，当室内无人时，由计时模块周期性唤醒环境检测模块，从而即使室内无人，也能够在室内的温度过高或者气体浓度过高时自动开启窗户，从而保障室内空气的流通，便于住户重新回到室内时，室内流通的空气不会对住户造成身体伤害。

可选的，所述驱动模块包括PLC控制器以及均与PLC控制器电连接的第一电动推杆和第二电动推杆。

通过采用上述技术方案，由PLC控制器驱动第一电动推杆和第二电动推杆，从而能够保障第一电动推杆的活塞杆伸出的长度和第二电动推杆的活塞杆伸出的长度。

可选的，所述窗户配套设置有窗户门框，所述窗户与所述窗户门框滑动连接，所述第一电动推杆和所述第二电动推杆位于所述窗户的同一侧且均与窗户连接。

通过采用上述技术方案，由于PLC控制器能够保障第一电动推杆的活塞杆伸出的长度和第二电动推杆的活塞杆伸出的长度，而第一电动推杆和第二电动推杆又均与窗户连接，则PLC控制器能够通过第一电动推杆和第二电动推杆控制窗户的开度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.一方面，当室内有人时，人体检测模块采集室内人体的体温，然后唤醒环境检测模块，并由环境检测模块检测室内的温度和气体浓度，当室内温度和/或气体浓度超出阈值时，数据处理模块控制驱动模块开启窗户，以保障室内空气流通，进而保障位于室内的住户的身体安全；

2.另一方面，当室内无人时，由计时模块周期性唤醒环境检测模块，从而即使室内无人，也能够在室内的温度过高或者气体浓度过高时自动开启窗户，从而保障室内空气的流通，便于住户重新回到室内时，室内流通的空气不会对住户造成身体伤害。

附图说明

图1是本申请实施例的一种窗户智能控制系统图。

图2是本申请实施例的数据处理模块电路图。

图3是本申请实施例的窗户剖视图。

附图标记说明：1、人体检测模块；2、计时模块；3、环境检测模块；31、温度传感器；32、气体浓度传感器；4、电源模块；5、数据处理模块；51、温度比较子模块；52、气体比较子模块；6、驱动模块；61、第一电动推杆；62、第二电动推杆；7、窗户；8、窗户门框；81、第一安装槽；82、第二安装槽。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种窗户智能控制系统。参照图1，窗户智能控制系统包括人体检测模块1、计时模块2、环境检测模块3、数据处理模块5、驱动模块6以及窗户7。其中，人体检测模块1和计时模块2均能够唤醒环境检测模块3，而当环境检测模块3被唤醒时，检测其所在的室内的温度和气体浓度，并将检测结果输出为室内参数信号发送至数据处理模块5中，数据处理模块5用于在室内温度超过温度阈值和/或室内气体浓度超过浓度阈值时，控制驱动模块6以驱动窗户7开启。窗户7开启时，室内空气流通，以实现降低室内温度或者稀释气体浓度的目的。

其中，人体检测模块1、计时模块2、环境检测模块3、数据处理模块5均设置在室内，驱动模块6与窗户7配套设置。在实际应用时，可以根据室内面积设置人体检测模块1和环境检测模块3的数量，在本实施例中不做限制。

具体地，人体检测模块1采用红外传感器，红外传感器安装在室内天花板上，红外传感器的检测探头朝向室内地板，另外，红外传感器的检测探头还可以设置为可自由旋转式的探头，以使得红外传感器周期性地扫描室内并采集室内人体的体温。

计时模块2可以为555计时器，还可以为其他类型的计时器。计时模块2连接人体检测模块1，当人体检测模块1检测到室内的人体的体温时输出高电平的体温信号，而计时模块2在接收到高电平的体温信号时复位计时，并只有在计时达到指定时间时才输出高电平的计时信号。在本实施例中，指定时间为5小时，在其他示例中，指定时间还可以取5小时以上12小时以内的其中一个时间段，也就是当室内无人超过指定时间时，计时模块2会输出高电平的计时信号。

环境检测模块3包括温度传感器31和气体浓度传感器32，温度传感器31可以采用NTC温度传感器31，而气体浓度传感器32可以为氧气浓度传感器、一氧化碳传感器、甲烷传感器等任意一种用于检测气体浓度的传感器。需要说明的是，环境检测模块3连接有电源模块4，但为了节能，在电源模块4和环境检测模块3连接的线路上设置有电开关，电开关采用NPN型三极管。具体地，NPN型三极管的集电极连接电源模块4、NPN型三极管的发射极连接环境检测模块3，而NPN型三极管的基极分别连接人体检测模块1和计时模块2。当NPN型三极管的基极接收到高电平的体温信号或者高电平的计时信号时，NPN型三极管的集电极和发射极导通，使得电源模块4与环境检测模块3导通，即电源模块4为环境检测模块3供电。在本实施例中，环境检测模块3通电时表示已经被唤醒，处于被唤醒状态的环境检测模块3开始检测室内的温度和气体浓度，并将检测到的温度和气体浓度输出为室内参数信号，也就是当温度传感器31通电时检测室内的温度，而当气体浓度传感器32通电时检测室内的气体浓度。

参照图1和图2，数据处理模块5包括温度比较子模块51和气体比较子模块52，温度比较子模块51和气体比较子模块52并联。

其中，温度比较子模块51包括第一比较器A1和第二比较器A2。第一比较器A1的反相输入端连接有第一阈值单元，第一比较器A1的同相输入端与环境检测模块3连接，具体为与温度传感器31连接，第一比较器A1的输出端与驱动模块6连接。第二比较器A2的反相输入端连接有第二阈值单元，第二比较器A2的同相输入端与环境检测模块3连接，同样具体为与温度传感器31连接，第二比较器A2的输出端与驱动模块6连接。

上述的第一阈值单元和第二阈值单元的组成结构相似，均包括一个滑动电阻和一个固定电阻，滑动电阻的一端连接电源模块4，滑动电阻的另一端连接固定电阻，固定电阻远离滑动电阻的一端接地，滑动电阻和固定电阻连接的节点还连接第一比较器A1的反相输入端或者第二比较器A2的反相输入端。为了便于区分，将第一阈值单元中的滑动电阻标记Rf1，固定电阻标记为R1，而将第二阈值单元中的滑动电阻标记为Rf2，固定电阻标记为R2。需要说明的是，第一阈值单元反应生成的温度阈值小于第二阈值单元反应生成的温度阈值，从而使得温度传感器31检测到的室内的温度在超出第一阈值单元反应生成的温度阈值、或超出第二阈值单元反应生成的温度阈值时，温度比较子模块51能够对应输出不同的电平信号。

气体比较子模块52包括第三比较器A3和第四比较器A4。第三比较器A3的反相输入端连接有第三阈值单元，第三比较器A3的同相输入端与环境检测模块3连接，具体为与气体浓度传感器32连接，第三比较器A3的输出端与驱动模块6连接。第四比较器A4的反相输入端连接有第四阈值单元，第四比较器A4的同相输入端与环境检测模块3连接，同样具体为与气体浓度传感器32连接，第四比较器A4的输出端与驱动模块6连接。

上述的第三阈值单元和第四阈值单元的组成结构均与第一阈值单元和第二阈值单元的组成结构相似，所以在此不再赘述，但是为了便于区分，将第三阈值单元中的滑动电阻标记Rf3，固定电阻标记为R3，而将第二阈值单元中的滑动电阻标记为Rf4，固定电阻标记为R4。另外，第三阈值单元反应生成的气体浓度阈值小于第四阈值单元反应生成的气体浓度阈值，从而使得气体浓度传感器32检测到的室内的气体浓度在超出第三阈值单元反应生成的气体浓度阈值、或超出第四阈值单元反应生成的气体浓度阈值时，气体比较子模块52能够对应输出不同的电平信号。

参照图1和图3，驱动模块6包括PLC控制器、第一电动推杆61和第二电动推杆62，PLC控制器均与第一电动推杆61和第二电动推杆62电连接。第一电动推杆61和第二电动推杆62均设置在窗户门框8内。具体地，窗户门框8的内壁上开设有第一安装槽81和第二安装槽82，第一安装槽81和第二安装槽82位于窗户门框8的同一侧壁上，窗户7与窗户门框8滑动连接，第一安装槽81的槽口和第二安装槽82的槽口均朝向窗户7。在本实施例中，窗户7为滑动式的窗户7。

其中，第一电动推杆61设置在第一安装槽81内，且第一电动推杆61的活塞杆朝向第一安装槽81的槽口设置并与窗户7的边沿固定连接。第二电动推杆62设置在第二安装槽82内，且第二电动推杆62的活塞杆朝向第二安装槽82的槽口设置并与窗户7的边沿固定连接。

本申请中，为了驱动窗户7在室内不同的温度或者不同的气体浓度下能够达到对应的开度，使室内空气流通，以实现降低室内温度或者稀释气体浓度的目的，PLC控制器存储有两个驱动指令，分别为第一指令和第二指令。当PLC控制器输出第一指令时，第一电动推杆61的活塞杆和第二电动推杆62的活塞杆均伸出第一指定距离，以使得窗户7的开度为第一指定距离；当PLC控制器输出第二指令时，第一电动推杆61的活塞杆和第二电动推杆62的活塞杆均伸出第二指定距离，以使得窗户7的开度为第二指定距离。需要说明的是，第一指定距离小于第二指定距离。

而为了使PLC控制器智能选择输出第一指令或者第二指令，在本实施例中，设置为：

当温度传感器31检测到的室内的温度超出第一阈值单元反应生成的温度阈值且小于第二阈值单元反应生成的温度阈值时，第一比较器A1输出高电平信号，第二比较器A2同样也输出高电平信号，当PLC控制器接收到第一比较器A1输出的高电平信号且第二比较器A2输出的高电平信号时，PLC控制器输出第一指令，即此时窗户7的开度为第一指定距离；

当温度传感器31检测到的室内的温度均超出第一阈值单元反应生成的温度阈值和第二阈值单元反应生成的温度阈值时，第一比较器A1输出高电平信号，第二比较器A2输出低电平信号，当PLC控制器接收到第一比较器A1输出的高电平信号且第二比较器A2输出的低电平信号时，PLC控制器输出第二指令，即此时窗户7的开度为第二指定距离；

和/或：

当气体浓度传感器32检测到的室内的气体浓度超出第三阈值单元反应生成的气体浓度阈值且小于第四阈值单元反应生成的气体浓度阈值时，第三比较器A3输出高电平信号，第四比较器A4同样也输出高电平信号，当PLC控制器接收到第三比较器A3输出的高电平信号且第四比较器A2输出的高电平信号时，PLC控制器输出第一指令，即此时窗户7的开度为第一指定距离；

当气体浓度传感器32检测到的室内的气体浓度均超出第三阈值单元反应生成的气体浓度阈值和第四阈值单元反应生成的气体浓度阈值时，第三比较器A3输出高电平信号，第四比较器A4输出低电平信号，当PLC控制器接收到第三比较器A3输出的高电平信号且第四比较器A4输出的低电平信号时，PLC控制器输出第二指令，即此时窗户7的开度为第二指定距离。

需要说明的是，第二指令的优先级高于第一指令的优先级，所以在PLC控制器依据温度比较子模块51选择的驱动指令与PLC控制器依据气体浓度传感器32选择的驱动指令不一致时，则选择优先级高的驱动指令，如PLC控制器依据温度比较子模块51输出的信号选择的是第一指令，而PLC控制器依据气体浓度比较子模块输出的信号选择的是第二指令时，PLC控制器最终输出的是第二指令。简单来说，就是在室内温度和气体浓度均过高的情况下，选择过高程度最重的一个，从而保障窗户7的开度能够实现降低室内温度或者稀释气体浓度的目的。

本申请实施例一种窗户智能控制系统的实施原理为：首先，当室内有人时，人体检测模块1采集室内人体的体温，然后唤醒环境检测模块3，并由环境检测模块3检测室内的温度和气体浓度，当室内温度和/或气体浓度超出阈值时，数据处理模块5控制驱动模块6开启窗户7，以保障室内空气流通，进而保障位于室内的住户的安全。而当室内无人时，则由计时模块2周期性唤醒环境检测模块3，从而即使室内无人，也能够保障室内空气的流通，便于住户重新回到室内时，室内流通的空气不会对住户造成身体伤害。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种窗户智能控制系统，其特征在于：包括人体检测模块(1)、环境检测模块(3)、数据处理模块(5)、驱动模块(6)以及窗户(7)；

所述人体检测模块(1)安装在室内，所述人体检测模块(1)用于采集室内人体的体温，并在采集到人体的体温时唤醒环境检测模块(3)；

所述环境检测模块(3)在被唤醒后检测室内温度和气体浓度，并输出室内参数信号；

所述数据处理模块(5)与所述环境检测模块(3)连接，所述数据处理模块(5)用于接收所述室内参数信号，并用于在所述室内参数信号超出阈值时输出驱动指令；

所述驱动模块(6)与所述数据处理模块(5)连接，所述驱动模块(6)用于在接收到所述驱动指令时驱动所述窗户(7)开启。

2.根据权利要求1所述的窗户智能控制系统，其特征在于：所述数据处理模块(5)包括温度比较子模块(51)和气体比较子模块(52)，所述温度比较子模块(51)与所述气体比较子模块(52)并联。

3.根据权利要求2所述的窗户智能控制系统，其特征在于：所述温度比较子模块(51)包括第一比较器A1和第二比较器A2；

所述第一比较器A1的反相输入端连接有第一阈值单元，所述第一比较器A1的同相输入端与所述环境检测模块(3)连接；

所述第二比较器A2的反相输入端连接有第二阈值单元，所述第二比较器A2的同相输入端与所述环境检测模块(3)连接；

所述第一比较器A1的输出端和所述第二比较器A2的输出端均与所述驱动模块(6)连接。

4.根据权利要求2所述的窗户智能控制系统，其特征在于：所述气体比较子模块(52)包括第三比较器A3和第四比较器A4；

所述第三比较器A3的反相输入端连接有第三阈值单元，所述第三比较器A3的同相输入端与所述环境检测模块(3)连接；

所述第四比较器A4的反相输入端连接有第四阈值单元，所述第四比较器A4的同相输入端与所述环境检测模块(3)连接；

所述第三比较器A3的输出端和所述第四比较器A4的输出端均与所述驱动模块(6)连接。

5.根据权利要求1所述的窗户智能控制系统，其特征在于：还包括电源模块(4)和电开关；

所述电开关设置在所述电源模块(4)与所述环境检测模块(3)连接的线路上，所述电开关还设置在所述人体检测模块(1)和所述环境检测模块(3)连接的线路上；

所述人体检测模块(1)在采集到人体的体温时输出高电平的体温信号；

所述电开关在接收到高电平的体温信号时导通，以使电源模块(4)为环境检测模块(3)供电，所述环境检测模块(3)通电时被唤醒。

6.根据权利要求5所述的窗户智能控制系统，其特征在于：还包括计时模块(2)，所述计时模块(2)分别与所述人体检测模块(1)和所述环境检测模块(3)连接，所述电开关还设置在所述环境检测模块(3)和所述计时模块(2)连接的线路上；

所述计时模块(2)用于在接收到所述高电平的体温信号时复位计时，并在计时达到指定时间时输出高电平的计时信号；

所述电开关还用于在接收到高电平的计时信号时导通，以使电源模块(4)为环境检测模块(3)供电，所述环境检测模块(3)通电时被唤醒。

7.根据权利要求1所述的窗户智能控制系统，其特征在于：所述驱动模块(6)包括PLC控制器以及均与PLC控制器电连接的第一电动推杆(61)和第二电动推杆(62)。

8.根据权利要求7所述的窗户智能控制系统，其特征在于：所述窗户(7)配套设置有窗户门框(8)，所述窗户(7)与所述窗户门框(8)滑动连接，所述第一电动推杆(61)和所述第二电动推杆(62)位于所述窗户(7)的同一侧且均与窗户(7)连接。

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