一种智能窗户及控制方法

1.一种智能窗户，包括窗户本体和智能控制系统，其特征在于，所述智能控制系统包括控制单元以及与所述控制单元连接的湿度传感器、风速传感器、光强检测模块、温度检测模块、煤气检测模块、二氧化碳检测模块、通信模块、电源模块和通讯模块；
窗户本体包括窗框（1）、第一转动框（2）、第二转动框（3）、支撑轴和驱动单元，所述窗框安装在墙体上，所述第一转动框与所述窗框可转动连接，第一转动框和窗框的连接边设有支撑轴通孔，所述窗框上对应设有支撑轴转动槽，所述支撑轴穿过支撑轴通孔将第二转动框固定于第一转动框中，玻璃安装于第二转动框中，第二转动框沿支撑轴对称；
窗框与第一转动框的连接边内设固定轴和驱动单元容置部，所述支撑轴转动连接于该固定轴上，驱动单元驱动支撑轴沿轴向做圆周运动；
窗户本体还包括牵引绳和收放机构，牵引绳的一端与支撑轴的自由端连接，另一端固定于收放机构中；
窗户本体还包括遮光液容纳腔、浓度调节器、泵和管道，所述支撑轴为中空，所述玻璃设置为双层中空，玻璃的边缘密封，遮光液容纳腔、浓度调节器、泵、管道、支撑轴和玻璃组成一个密封的循环系统；
湿度传感器、风速传感器、光强检测模块、温度检测模块、煤气检测模块和二氧化碳检测模块分别检测室内室外的湿度、风速、光线强度、温度、煤气含量和二氧化碳含量，如果超出对应的设置值，控制单元通过驱动单元控制第一转动框和第二转动框的状态，或者通过通信模块向上级控制系统发出警报；
检测室内二氧化碳的浓度和室外的风速，如果二氧化碳的浓度超过阈值且风速低于阈值，控制单元向驱动单元发出信号，驱动第一转动框或第二转动框转动，第一转动框的转动通过周期性收放牵引绳实现往复运动，第二转动框通过支撑轴转动；如果二氧化碳的浓度超过阈值且风速高于阈值，将第一转动框或第二转动框驱动到一定位置并固定；
检测室外和室内光线的强度，如果高于预定值，则通过泵将遮光液泵到玻璃的中空部里，并通过调节遮光液的浓度调节遮光效率，直至室内光线的强度达到用户的设置值；
检测室外的湿度，如果超过阈值，则驱动第一转动框或第二转动框关闭窗户；
检测室内煤气的浓度，如果超出阈值，通过通信模块向上级控制系统发出警报。

一种智能窗户及控制方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及窗户，尤其是一种智能窗户。\n背景技术\n[0002] 现有的窗户主要由窗框、玻璃和活动构件等三部分组成。窗框负责支撑窗体的主结构，可以是木材、金属、陶瓷或塑料材料，透明部分依附在窗框上，可以是纸、布、丝绸或玻璃材料。活动构件主要以金属材料为主，在人手触及的地方也可能包裹以塑料等绝热材料。\n[0003] 上述窗户需要手动开启和关闭，无法实现自动化控制，也无法根据环境的变化而改变开闭状态。\n发明内容\n[0004] 发明目的：本发明的一个目的是要提供一种智能窗户，以解决上述问题。\n[0005] 技术方案：一种智能窗户，包括窗户本体和智能控制系统，所述智能控制系统包括控制单元以及与所述控制单元连接的湿度传感器、风速传感器、光强检测模块、温度检测模块、煤气检测模块、二氧化碳检测模块、通信模块、电源模块和通讯模块。\n[0006] 所述智能窗户包括窗框、第一转动框、第二转动框、支撑轴和驱动单元，所述窗框安装在墙体上，所述第一转动框与所述窗框可转动连接，第一转动框和窗框的连接边设有支撑轴通孔，所述窗框上对应设有支撑轴转动槽，所述支撑轴穿过支撑轴通孔将第二转动框固定于第一转动框中，玻璃安装于第二转动框中，第二转动框沿支撑轴对称。窗所框述框体与第一转动框的连接边内设固定轴和驱动单元容置部，所述支撑轴转动连接与于该固定轴上，驱动单元驱动支撑轴沿轴向做圆周运动。\n[0007] 所述智能窗户还包括牵引绳和收放机构，牵引绳的一端与支撑轴的自由端连接，另一端固定于收放机构中。\n[0008] 所述智能窗户还包括遮光液容纳腔、浓度调节器、泵和管道，所述支撑轴为中空，所述玻璃设置为双层中空，玻璃的边缘的密封，遮光液容纳腔、浓度调节器、泵、管道、支撑轴和玻璃组成一个密封的循环系统。\n[0009] 一种智能窗户的控制方法，湿度传感器、风速传感器、光强检测模块、温度检测模块、煤气检测模块和二氧化碳检测模块分别检测室内室外的湿度、风速、光线强度、温度、煤气含量和二氧化碳含量，如果超出对应的设置值，控制单元通过驱动单元控制第一转动框和第二转动框的状态，或者通过通信模块向上级控制系统发出警报。\n[0010] 检测室内二氧化碳的浓度和室外的风速，如果二氧化碳的浓度超过阈值且风速低于阈值，控制单元向驱动单元发出信号，驱动第一转动框或第二框体转动，第一转动框的转动通过周期性收放牵引绳实现往复运动，第二转动框通过支撑轴转动；如果二氧化碳的浓度超过阈值且风速高于阈值，将第一转动框或第而转动框驱动到一定位置并固定；检测室外和室内光线的强度，如果高于预定值，则通过泵将遮光液泵到玻璃的中空部里，并通过调节遮光液的浓度调节遮光效率，直至室内光线的强度达到用户的设置值；检测室外的湿度，如果超过阈值，则驱动第一转动框或第二转动框关闭窗户；检测室内煤气的浓度，如果超出阈值，通过通信模块向上级控制系统发出警报。\n[0011] 有益效果：本发明的智能窗户可以检测室内和室外的信息，智能控制窗户的状态，还可以向上级控制系统发送信息，并接收其返回的控制指令，比现有的窗户更加安全和智能。\n附图说明\n[0012] 图1是本发明的原理框图；\n[0013] 图2是本发明的结构示意图。\n具体实施方式\n[0014] 本发明的智能窗户包括窗户本体和智能控制系统。其中，智能控制系统包括控制单元以及与控制单元连接的湿度传感器、风速传感器、光强检测模块、温度检测模块、煤气检测模块、二氧化碳检测模块、通信模块、电源模块和通讯模块。智能窗户包括窗框1、第一转动框2、第二转动框3、支撑轴4和驱动单元(未示出)，窗框1安装在墙体上，第一转动框2与窗框1之间可转动连接，第一转动框和窗框的连接边设有支撑轴通孔41，窗框1上对应设有支撑轴转动槽，支撑轴穿过支撑轴通孔将第二转动框固定于第一转动框中，玻璃安装于第二转动框中，第二转动框沿支撑轴对称。框体与第一转动框的连接边内设固定轴和驱动单元容置部，支撑轴转动连接与该固定轴上，驱动单元驱动支撑轴沿轴向做圆周运动。智能窗户还包括牵引绳、收放机构、遮光液容纳腔、浓度调节器、泵和管道，牵引绳的一端与支撑轴的自由端连接，另一端固定于收放机构中。所述支撑轴为中空，所述玻璃设置为双层中空，玻璃的边缘的密封，遮光液容纳腔、浓度调节器、泵、管道、支撑轴和玻璃组成一个密封的循环系统。通过第一转动框和第二转动框，系统可以控制窗户在不同方向的运动状态，从而为加快室内室外的空气流通。在其他实施例中，可以设置摄像头，将图片或视频信息传送到上级控制系统，用户根据上级控制系统显示的图片或视频信息远程判断室内室外的情况，然后控制窗户的开启或关闭。本文所述玻璃包括石英玻璃、有机玻璃等现有材质的各种玻璃。\n遮光液为含有反光粉的液体，其浓度可以通过浓度调节器调节。遮光液优选为与玻璃亲和性小的材料。\n[0015] 上述智能窗户的控制方法是：通过湿度传感器、风速传感器、光强检测模块、温度检测模块、煤气检测模块和二氧化碳检测模块分别检测室内室外的湿度、风速、光线强度、温度、煤气含量和二氧化碳含量，如果超出对应的设置值，控制单元通过驱动单元控制第一转动框和第二转动框的状态，或者通过通信模块向上级控制系统发出警报。\n[0016] 检测室内二氧化碳的浓度和室外的风速，如果二氧化碳的浓度超过阈值且风速低于阈值，控制单元向驱动单元发出信号，驱动第一转动框或第二框体转动，第一转动框的转动通过周期性收放牵引绳实现往复运动，第二转动框通过支撑轴转动；如果二氧化碳的浓度超过阈值且风速高于阈值，将第一转动框或第而转动框驱动到一定位置并固定；检测室外和室内光线的强度，如果高于预定值，则通过泵将遮光液泵到玻璃的中空部里，并通过调节遮光液的浓度调节遮光效率，直至室内光线的强度达到用户的设置值；检测室外的湿度，如果超过阈值，则驱动第一转动框或第二转动框关闭窗户；检测室内煤气的浓度，如果超出阈值，通过通信模块向上级控制系统发出警报。\n[0017] 本产品具有智能性控制功能，通过湿度传感器、风力传感器、光传感器等获得信息，通过PLC的处理单元支配窗体的运行，当收到达到预设的湿度，风力，光照等，窗体就会展现出智能的性能自动的采取相应的措施，例如关窗或开窗。本项目研究的智能窗户，是利用传感器等实现窗户的自动开关，具有安全智能的特点。