本實用新型涉及自動化控制技術領域，特別涉及一種智能窗數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)在，長期生活在水泥建筑中人們越來越意識到自然環(huán)境的重要性。為了追求高質(zhì)量的生活，大家開始關心周圍環(huán)境對自身的影響，體感作為人體感覺的一種，是環(huán)境因素經(jīng)感覺器官傳遞到神經(jīng)中樞后認為外界的實際冷熱及光亮程度，也是決定人體舒適度的最主要因素。近年來許多研究表明，適度的自然光輻射和開闊的視野，是人們生理上和心理上長期感到舒適滿意的關鍵因素。此外，與外界環(huán)境保持高度的聯(lián)系，讓人透過窗戶看見室外的景物，是保證人工作效率的高，身心舒暢的重要條件。因此，現(xiàn)代建筑中采用大面積玻璃窗和玻璃幕墻，自然光通過玻璃入射到室內(nèi)，不僅使室內(nèi)光線充足，創(chuàng)造出明亮的光環(huán)境，而且使室內(nèi)外空間取得了流通的效果。但是，這種帶來較好的視野和較大進光量的同時，其缺點也是十分明顯的。由于，季節(jié)、地域、時間的不同，太陽光輻射到地面的輻照有很大的區(qū)別，但目前玻璃對太陽透射系數(shù)、遮陽系數(shù)等固定，無法實現(xiàn)主觀動態(tài)的調(diào)節(jié)，從而不僅降低了室內(nèi)的采光質(zhì)量和舒適度，而且增加了為調(diào)節(jié)室內(nèi)亮度和溫度的所造成的巨大能耗，這與人們所追求的相差甚遠。
因此，發(fā)展具有符合人體工效學高效智能的窗戶系統(tǒng)，對于堅持以人為本的我國，既能充分滿足人們對室內(nèi)環(huán)境的生理上和心理上長期感到舒適滿意有效，也有利于減少建筑能耗，保護好環(huán)境。人體工效學是探討人與環(huán)境尺度之間關系的一門學科。從空間環(huán)境設計的角度來說，人體工程學的主要功用在于通過對于生理和心理的正確認識，使空間環(huán)境因素適應人類生活活動的需要，進而達到提高空間環(huán)境質(zhì)量和人體舒適度的目標，滿足人們在不同季節(jié)、地域、時間下，對適度自然光照及生理上和心理上舒適度需求，也有利于減少建筑能耗，保護好環(huán)境。
安全、舒適、方便以及快捷的居家生活是人們的追求目標，家庭智能化將是大勢所趨，隨著GPRS（General Packet Radio Service通用分組無線服務技術）遠程通信技術、Ad hoc（點對點模式）網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展以及人們對居住環(huán)境的要求不斷提高，舒適、方便快捷和安全的家居環(huán)境開始被人們所追求，窗的智能化已經(jīng)成為必然的趨勢。
技術實現(xiàn)要素：
為解決上述技術問題，本實用新型提供一種智能窗數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，將人體工效學與外遮陽系統(tǒng)、開關窗系統(tǒng)、新風系統(tǒng)、加濕器和抽濕機、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，可以滿足人們在不同季節(jié)、地域、時間下，對適度自然光照及生理上和心理上舒適度需求，也有利于減少建筑能耗，保護好環(huán)境。
本實用新型的具體實施方案是：一種智能窗數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，用于采集用電系統(tǒng)的狀態(tài)信息并遠程控制，其特征在于：包括采集組件、存儲系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、控制裝置和遠程控制系統(tǒng)，所述采集組件對光照度、溫度、濕度、PM2.5粉塵、噪聲、監(jiān)控采集的數(shù)據(jù)，通過WiFi[允許電子設備連接到一個無線局域網(wǎng)（WLAN）的技術]數(shù)據(jù)傳輸方式，將室內(nèi)、外的P2P（Peer-to-peer點對點）WiFi通信芯片連接到有網(wǎng)的路由器終端，并通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式上傳到P2PWiFi模塊的供應商云平臺，用戶通過手機APP端或者PC機上的遠程控制系統(tǒng)，進入每一個P2P模塊的固定賬號，將數(shù)據(jù)從供應商云平臺中讀出來，進行數(shù)據(jù)的下載、控制并且實時顯示在手機APP端和PC端。
所述采集組件是由窗外采集器、窗內(nèi)采集器和高速采集卡構(gòu)成，所述窗外采集器是一無線信息采集設備。
所述存儲系統(tǒng)是硬盤或網(wǎng)絡存儲器。
所述采集組件包括 IPC5454 模塊、 IPC5352 模塊和高速采集卡且分別通訊連接所述用電系統(tǒng)，所述IPC5454 模塊用于采樣保持、轉(zhuǎn)換、讀數(shù)及數(shù)據(jù)處理，所述 IPC5352 模塊用于采集開關量信息，所述高速采集卡用于根據(jù)故障啟動信號，同時采集三相故障發(fā)生前后的波形并供給分析故障，所述遠程控制系統(tǒng)通訊連接所述控制裝置的輸出端。。
所述遠程控制系統(tǒng)電性連接并控制所述用電系統(tǒng)的開關裝置。
所述用電系統(tǒng)包括外遮陽系統(tǒng)、開關窗系統(tǒng)、加濕器和抽濕機、新風系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)的一種或者多種。
用戶手機APP端或者PC機，進入每一個P2P模塊的固定賬號，可以將數(shù)據(jù)從供應商云平臺中讀出來，進行數(shù)據(jù)的下載、并且實時顯示在手機APP端和PC端。
本實用新型的有益效果是：
1、根據(jù)窗內(nèi)、外數(shù)據(jù)采集器得到的數(shù)據(jù)，將窗內(nèi)的各種電器與窗外的環(huán)境進行互動，使窗的節(jié)能功效達到最大。
2、本實用新型智能窗數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)新穎、實時監(jiān)測、遙控方便、性能穩(wěn)定、高效運行、節(jié)能環(huán)保、智能優(yōu)化等優(yōu)點。
3、在手機APP端或PC端可以對現(xiàn)在數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進行查看，并可以遠程控制，最終呈現(xiàn)在用戶面前的就是一個人工智能交互的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式和控制方式。
附圖說明
圖 1 是本實用新型的智能窗數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1—數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，2—存儲系統(tǒng)，3—高速采集卡，4—控制系統(tǒng)，5—遠程控制系統(tǒng)，6—用電系統(tǒng)，7—窗內(nèi)數(shù)據(jù)采集器，8—窗外數(shù)據(jù)無線采集器。
具體實施方式
下面將對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
本實用新型實施例包括：
一種智能窗數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，用于采集智能窗內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)以及用電系統(tǒng) 6 的狀態(tài)信息并遠程控制，包括：數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)1，存儲系統(tǒng)2，高速采集卡3，控制系統(tǒng)4，遠程控制系統(tǒng)5，用電系統(tǒng)6，窗內(nèi)數(shù)據(jù)采集器7，窗外數(shù)據(jù)無線采集器8。
所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)1，存儲系統(tǒng)2，高速采集卡分別通訊連接所述用電系統(tǒng) 6。
所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)1包括 IPC5454 模塊用于采樣保持、轉(zhuǎn)換、讀數(shù)及數(shù)據(jù)處理。
所述存儲系統(tǒng)2 包括硬盤或網(wǎng)絡存儲器。
所述高速采集卡3包括與窗內(nèi)、窗外采集器對應的接收器和IPC5352 模塊，用于采集開關量信息，故障啟動信號，同時采集三相故障發(fā)生前后的波形并供給數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。，
所述遠程控制系統(tǒng) 5 通訊連接所述控制裝置 4 的輸出端。
所述遠程控制系統(tǒng) 5 電性連接并控制所述用電系統(tǒng) 6 的開關裝置。
所述用電系統(tǒng) 6 包括外遮陽系統(tǒng)、開關窗系統(tǒng)、加濕器和抽濕機、新風系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)的一種或者多種。
本實用新型智能窗的高效節(jié)能及其他功能的工作原理描述如下：
窗外采集器得到數(shù)據(jù)平均氣溫連續(xù)5天高于22℃，即夏季來臨，窗內(nèi)采集器得到數(shù)據(jù)陽光照進窗內(nèi)，外遮陽系統(tǒng)啟動，調(diào)整電控變色遮陽玻璃的控制電壓，降低玻璃的遮陽系數(shù)。
窗外采集器得到數(shù)據(jù)氣溫在10℃—22℃、pm2.5值小于75μg/m、風速小于8.0m/s、無雨水、相對濕度控制在 40%－70%、監(jiān)控顯示無動物接近情況下，啟動開窗器開窗，當上述數(shù)據(jù)有一條達不到要求時，啟動開窗器關窗。
窗內(nèi)采集器得到數(shù)據(jù)室內(nèi)空氣濕度小于40%時，窗外采集器得到數(shù)據(jù)室外空氣濕度大于40%且其他數(shù)據(jù)滿足開窗要求時，啟動開窗器開窗，否則啟動加濕機；窗內(nèi)采集器得到數(shù)據(jù)室內(nèi)空氣濕度大于70%時，窗外采集器得到數(shù)據(jù)室外空氣濕度小于70%且其他數(shù)據(jù)滿足開窗要求時，啟動開窗器開窗，否則啟動除濕機。
窗內(nèi)采集器得到數(shù)據(jù)室內(nèi)空氣質(zhì)量達不到要求，即含氧量、甲醛含量、水汽含量、顆粒物等綜合數(shù)據(jù)達不到要求時，且窗外采集器得到數(shù)據(jù)不能滿足開窗要求時，則啟動新風系統(tǒng)。
窗外采集器得到數(shù)據(jù)平均氣溫連續(xù)5天低于10℃，即冬季來臨，窗內(nèi)空調(diào)啟動且溫度調(diào)整到21℃（冬季最節(jié)能溫度）；窗外采集器得到數(shù)據(jù)平均氣溫連續(xù)5天超過10℃，空調(diào)關機；窗外采集器得到數(shù)據(jù)氣溫超過26℃，窗內(nèi)空調(diào)啟動且溫度調(diào)整到26℃（夏季最節(jié)能溫度）。
窗內(nèi)采集器得到數(shù)據(jù)室內(nèi)光線不足，且有人進入時，啟動照明系統(tǒng)。
窗外采集器得到數(shù)據(jù)當有生物靠近窗時，監(jiān)控系統(tǒng)會記錄下數(shù)據(jù)并保存。
所有上述數(shù)據(jù)都可以由用戶通過手機APP實時顯示，并優(yōu)選人為控制，其次程序智能控制。
本實用新型智能窗數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的有益效果是：
一、通過采用 IPC5454 模塊、IPC5352 模塊和高速采集卡分別對用電系統(tǒng)的電流信息、電壓信息和開關信息進行檢測并傳送給控制裝置，結(jié)構(gòu)新穎、實時監(jiān)測、性能穩(wěn)定、高效運行、節(jié)能環(huán)保。
二、根據(jù)窗內(nèi)、外數(shù)據(jù)采集器得到的數(shù)據(jù)，將窗內(nèi)的各種電器與窗外的環(huán)境進行互動，使窗的節(jié)能功效達到最大。
三、通過采用遠程控制系統(tǒng)對用電系統(tǒng)進行遠程控制，實現(xiàn)了對智能窗的智能化監(jiān)控，遙控方便、智能優(yōu)化。