基于室内环境监测的智能门窗控制系统的制作方法

1.本发明属于智能家居技术领域，具体是基于室内环境监测的智能门窗控制系统。


背景技术：

2.随着时代的发展，人们的居家环境已经逐渐智能化，智能门窗便是其中一种，通过所设定的程序进行自行开启或关闭，对室内达到通风散热的效果。
3.现有的智能门窗通过外部遥控或者智能终端进行控制，通过预设好的程序进行自行关闭或开启，但现有的智能门窗控制系统却并未根据室内的环境温度进行开关工作，从而无法对室内的温度进行改变，无法使居家人员得到较好的居家体验。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于室内环境监测的智能门窗控制系统，用于解决门窗无法根据室内温度环境进行开启或关闭，从而使室内达到升温或降温的效果的技术问题。
5.为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出基于室内环境监测的智能门窗控制系统，包括：
6.温度监测单元，用于对室内温度以及室外温度进行监测，同时将所采集的室内温度以及室外温度输送至处理控制终端内；
7.光敏传感终端，用于对室外的光线进行识别，产生光敏信号发送至处理控制终端内；
8.处理控制终端，用于对光敏信号以及室内温度和室外温度进行接收，并对光敏信号、室内温度和室外温度进行处理，通过处理结果对门窗的关闭或开启进行判定生成判定信号，并将判定信号输送至启动单元内；
9.启动单元，通过对判定信号进行接收，对门窗的开关状态进行控制。
10.优选的，所述处理控制终端包括温度曲线模型、趋势计算单元以及数值判定单元，温度曲线模型对间隔周期为a时间段的室内温度值变化曲线进行建立，并将变化曲线输送至存储单元内部进行存储，趋势计算单元通过变化的室内温度对温度变化趋势值进行计算，数值判定单元根据所计算的趋势值进行判定生成判定信号，数值判定单元内部设置有趋势阈值q和开启阈值x。
11.优选的，趋势计算单元通过变化的室内温度对温度变化趋势值进行计算的步骤如下：
12.s1、以光敏信号接收时间为初始时间，以a时间段为一个周期，并将对应时间节点标记为t，对室内温度进行提取，得到提取室内温度值w
t
，t从1至2之间，间隔a时间段；
13.s2、采用计算公式计算得到温度上升趋势值ch
t
，其中为预设修正因子，取值为0.98653；
14.s3、将计算得到的上升趋势值ch
t
输送至数值判定单元内进行比对，其中比对方式如下：
15.s31、当上升趋势值ch
t
≥q时，数值判定单元生成对应的开启信号，并将开启信号输送至启动单元内，启动单元可对智能门窗进行控制，将窗户打开；
16.s32、门窗处于打开状态下，再对w
t 1
至w
t 2
的上升趋势值ch
t 1
进行计算，直到对应的ch
t n
＜q时，其中n属于t，n＝1、2、
……
、k，数值判定单元生成对应的关闭信号，并将关闭信号输送至启动单元内，启动单元接收到对应的数值信号，对门窗进行关闭；
17.s4、处理控制终端对开启时间节点t以及关闭时间节点t n进行提取，并与温度曲线模型内部横向坐标时间值进行相匹配，将对应的曲线路线进行标记，将标记后的曲线图输送值存储单元内进行存储。
18.优选的，处理控制终端对坐标时间值进行提取，并将其标记为(t1,t2),将(t1,t2)与对应的曲线图进行捆绑，并将(t1,t2)标记为门窗最佳开启坐标时间段，发送至存储单元内。
19.优选的，存储单元用于对处理控制终端所发送的数据进行存储，其中存储数据包括曲线图以及门窗最佳开启坐标时间段(t1,t2)。
20.优选的，还包括操控单元，操控单元用于外部人员进行操控使用，操控单元对存储单元内部的数据进行提取，并通过存储单元内部的门窗最佳开启坐标时间段(t1,t2)对门窗的开启时间段进行设定，设定完成后，处理控制终端关闭。
21.优选的，启动单元对门窗最佳开启坐标时间段(t1,t2)进行接收，对门窗的开关时间进行设定；设定后的门窗最佳开启坐标时间段(t1,t2)需由外部人员对操控单元进行控制，将设定的数值进行取消，处理控制终端则开始启动。
22.优选的，所述当处理控制终端未接收到对应的光敏信号，则不进行工作，处于待运行状态。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过对室内以及室外温度的监测，同时通过光敏传感终端对光照信号进行识别，通过处理控制终端对室内的温度变化值进行计算判定，将某个时间段内，室内温度受外部光照强度提升较快，并将此类时间段内部的温度变化值进行求值比对，对门窗进行开启或关闭，可使室内温度在某个时间段内，温度受外部光照强度影响最大，在冬天时，可以有效提升室温，提升较好的居住环境，在夏天时，同时也可在温度提升最快的情况下开窗，使室内处于通风状态，对室内进行降温，对室内温度环境进行有效改变，提升居住体验；
24.所计算后的最佳温度改变时间段会进行标记，并输送至存储单元内进行存储，外部人员可通过最佳温度时间段对门窗的开启或关闭时间进行设定，设定完成后，门窗可根据所设定的时间进行自行开启或关闭，同时操作人员可通过曲线图对温度变化曲线进行实时了解，同时也便于操作人员对设定时间进行判定，便于操作人员进行操作处理。
附图说明
25.图1为本发明原理框图。
具体实施方式
26.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1，本技术提供了基于室内环境监测的智能门窗控制系统，包括温度监测单元、光敏传感终端、存储单元、处理控制终端、操控单元以及启动单元；
28.所述温度监测单元和光敏传感终端输出端均与处理控制终端输入端电性连接，所述处理控制终端与存储单元之间双向连接，且存储单元输出端与操控单元输入端电性连接，所述操控单元输出端与启动单元输入端电性连接，所述处理控制终端输出端与启动单元输入端电性连接；
29.温度监测单元用于对室内以及室外的温度进行监测，采用温度传感器，其中室外温度传感器设置于对应的智能门窗外部，将所采集的室内以及室外温度数值输送至对应的处理控制终端内；
30.光敏传感终端用于对室外的太阳光进行识别，当光敏传感终端受到对应太阳光的照射后，产生光敏信号发送至处理控制终端内，处理控制终端根据光敏信号进行运行；
31.处理控制终端用于对光敏信号以及室内温度值和室外温度值进行接收，并对此类信号或数值进行处理，通过处理结果对门窗的关闭或开启进行判定；
32.处理控制终端内部包括温度曲线模型、趋势计算单元以及数值判定单元，温度曲线模型输出端与趋势计算单元输入端电性连接，所述趋势计算单元输出端与数值判定单元输入端电性连接；
33.并通过温度曲线模型对不同时间段的室内温度值变化曲线进行建立，建立完成后的变化曲线输送至存储单元内部进行存储，趋势计算单元对温度变化趋势值进行计算，数值判定单元根据所计算的趋势值进行判定，并将判定信号输送至启动单元内；
34.温度曲线模型对室内温度数值进行实时提取，提取周期为a时间段，提取多个室内温度数值，再对实时时间进行记录，将光敏信号接收时间为启始时间，温度曲线模型将室内温度数值以及时间相对应，并建立对应的曲线图，将对应的曲线图输送至存储单元内部进行存储，外部人员可通过操控单元对存储单元内部所存储的曲线图数据进行调取，并根据所调取的数据进行手动控制门窗开启时长，根据曲线图，操作人员可实时了解到室内温度上升趋势较快时间段以及平稳时间段，外部人员可通过操控单元对门窗的开启以及关闭时间以及时间点进行控制，使门窗在指定时间点进行开启，再在指定时间点进行关闭，其中使门窗进行开启或关闭是为了在冬天时，使室内温度更加温度，在夏天时，使室内可及时通风降温，从而使室内温度降低；
35.趋势计算单元可通过所采集的温度数值对温度上升趋势值进行计算，其中计算方式如下：
36.s1、以光敏信号接收时间为初始时间，以a时间段为一个周期，并将对应时间节点标记为t，对室内温度进行提取，得到提取室内温度值w
t
，t为1时，则代表初始时间点，t为2时，代表第二时间节点，t为正整数，其中t从1至2之间，间隔a时间段，a时间段为30min，从2至3之间也是如此；
37.s2、采用计算公式计算得到温度上升趋势值ch
t
，其中为预设修正因子，取值为0.98653；
38.s3、将计算得到的上升趋势值ch
t
输送至数值判定单元内，数值判定单元内部设置有趋势阈值，其中趋势阈值由操作人员进行设定，将趋势阈值设定于q；
39.s31、当上升趋势值ch
t
≥q时，数值判定单元生成对应的开启信号，并将开启信号输送至启动单元内，启动单元可对智能门窗进行控制，将窗户打开；
40.s311、门窗处于打开状态下，再对w
t 1
至w
t 2
的上升趋势值ch
t 1
进行计算，直到对应的ch
t n
＜q时，其中n属于t，n＝1、2、
……
、k，数值判定单元生成对应的关闭信号，并将关闭信号输送至启动单元内，启动单元接收到对应的数值信号，对门窗进行关闭；
41.s32、当上升趋势值ch
t
＜q时，数值判定单元不进行工作，直接对应的ch
t n
≥q时，对门窗进行开启，开启后系统处于运行状态，对上升趋势值ch
t
进行实时计算，并将计算结果输送至数值判定单元内进行结果判定；
42.s4、处理控制终端对开启时间节点t以及关闭时间节点t n进行提取，并与温度曲线模型内部横向坐标时间值进行相匹配，坐标时间值为24小时制，时间节点t为正整数，将对应的曲线路线进行标记，将标记后的曲线图输送值存储单元内进行存储。
43.当处理控制终端未接收到对应的光敏信号，则不进行工作，处于待运行状态；
44.室内温度变化曲线横向坐标点为时间值,竖向坐标点为室内温度数值。
45.处理控制终端对坐标时间值进行提取，并将其标记为(t1,t2),将(t1,t2)与对应的曲线图进行捆绑，并将(t1,t2)标记为门窗最佳开启坐标时间段，发送至存储单元内；
46.存储单元用于对处理控制终端所发送的数据进行存储，其中存储数据包括曲线图以及门窗最佳开启坐标时间段(t1,t2)；
47.操控单元用于外部人员进行操控使用，为设置于室内的操控终端，操作人员可通过操控单元对存储单元内部的数据进行提取，并通过存储单元内部的门窗最佳开启坐标时间段(t1,t2)对门窗的开启时间段进行设定，当门窗的开启时间段设定完成后，处理控制终端则关闭，不进行工作，启动单元对门窗最佳开启坐标时间段(t1,t2)进行接收，对门窗的开关时间进行设定；
48.设定后的门窗最佳开启坐标时间段(t1,t2)需由外部人员对操控单元进行控制，将设定的数值进行取消，处理控制终端则开始启动；
49.启动单元用于对门窗的开关状态进行控制，其中智能门窗滑轨处设置有对应驱动电机，驱动电机可带动门窗进行移动，启动单元对驱动电机进行控制。
50.上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
51.以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。