可自动识别多情景的物联网智能窗户系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911249857.6 (22)申请日 2019.12.09 (71)申请人 武汉理工大学 地址 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路 122号 (72)发明人 罗强杨锦辉张岩松王开心 黄艾璇 (74)专利代理机构 湖北武汉永嘉专利代理有限 公司 42102 代理人 王丹陶洪 (51)Int.Cl. E05F 15/70(2015.01) E05F 15/652(2015.01) E05F 15/71(2015.01) E05F 15/72(2015.01) E05F 1。

2、5/73(2015.01) E05F 15/77(2015.01) (54)发明名称 一种可自动识别多情景的物联网智能窗户 系统 (57)摘要 一种可自动识别多情景的物联网智能窗户 系统， 涉及物联网智能家居领域。 该可自动识别 多情景的物联网智能窗户系统包括窗框、 至少两 个滑动设于窗框内的窗扇、 传感器模块组、 WIFI 芯片模块及至少一个步进丝杆电机模块； 步进丝 杆电机模块包含电机、 与电机输出轴连接的滚珠 丝杆及套设于滚珠丝杆上的螺母座， 螺母座与窗 扇连接； WIFI芯片模块和物联网平台之间收发信 息并控制电机的开闭和正反转； 传感器模块组用 于采集温度、 湿度、 液化气体浓度、 。

3、粉尘含量、 光 强度、 烟雾浓度、 风力、 火焰辐射强度、 雨量、 人体 红外辐射强度中的至少一个数据并将数据通过 WIFI芯片模块发送至物联网平台。 本申请提供的 系统能够根据环境变化自动进行窗户开闭。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 110735579 A 2020.01.31 CN 110735579 A 1.一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统， 其包括推拉式窗户， 所述推拉式窗 户包括窗框和至少两个滑动设于所述窗框内的窗扇， 其特征在于， 还包括传感器模块组、 WIFI芯片模块及至少一个用于驱动所述窗扇沿所述窗框滑动的步进丝杆电机模块； 所述的 步进丝杆电机模块包含电。

4、机、 与所述电机输出轴连接的滚珠丝杆及套设于所述滚珠丝杆上 的螺母座， 所述螺母座与所述窗扇连接； 所述WIFI芯片模块用于接收物联网平台发送的指 令、 将数据发送至所述物联网平台并控制所述电机的开闭和正反转； 所述传感器模块组用 于采集温度、 湿度、 液化气体浓度、 粉尘含量、 光强度、 烟雾浓度、 风力、 火焰辐射强度、 雨量、 人体红外辐射强度中的至少一个数据， 并将所述数据通过所述WIFI芯片模块发送至所述物 联网平台。 2.根据权利要求1所述的一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统， 其特征在于， 所述窗扇连接有至少一根可转动的连杆， 所述连杆上开设有连接孔， 所述螺母座设有与所 。

5、述连接孔对应的固定柱， 所述连杆转动时使所述连接孔套设于或脱离所述固定柱。 3.根据权利要求1所述的一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统， 其特征在于， 还包括与所述电机连接的电池及与所述电池连接的太阳能电池板。 4.根据权利要求1所述的一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统， 其特征在于， 所述传感器模块组包括温湿度检测传感器、 可燃液化气体传感器、 空气质量传感器、 光照强 度传感器、 烟雾传感器、 雨滴传感器、 火焰传感器、 风速传感器、 人体红外传感器中的至少一 个。 5.根据权利要求1所述的一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统， 其特征在于， 所述滚珠丝杆的两端分别设有一个。

6、霍尔传感器， 所述霍尔传感器与所述滚珠丝杆对应的所 述电机电连接。 6.根据权利要求1所述的一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统， 其特征在于， 所述窗框上还设有与所述WIFI芯片模块电连接的语音识别模块， 所述语音识别模块用于接 收语音信号并转换为电信号传递至所述WIFI芯片模块。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110735579 A 2 一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统 技术领域 0001 本申请涉及物联网智能家居领域， 具体而言， 涉及一种可自动识别多情景的物联 网智能窗户系统。 背景技术 0002 如今灾害性突发天气频发， 在大风、 暴雨、 沙尘暴等突发天气下， 因用户。

7、不在家未 及时关窗会给家中带来很大的安全隐患与财产损失， 同时近些年出现了不少室内煤气泄漏 而窗户紧闭导致中毒与小偷翻窗入室盗窃等事件， 由此可见有必要对传统窗户进行升级， 使其可通过识别当前的情景来自动控制窗户的开关。 发明内容 0003 本申请的目的在于提供一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统， 其能够根 据环境变化自动进行窗户开闭。 0004 本申请的实施例是这样实现的： 0005 本申请实施例提供一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统， 其包括推拉式 窗户， 推拉式窗户包括窗框和至少两个滑动设于窗框内的窗扇， 还包括传感器模块组、 WIFI 芯片模块及至少一个用于驱动窗扇沿窗框滑。

8、动的步进丝杆电机模块； 步进丝杆电机模块包 含电机、 与电机输出轴连接的滚珠丝杆及套设于滚珠丝杆上的螺母座， 螺母座与窗扇连接； WIFI芯片模块用于接收物联网平台发送的指令、 将数据发送至物联网平台并控制电机的开 闭和正反转； 传感器模块组用于采集温度、 湿度、 液化气体浓度、 粉尘含量、 光强度、 烟雾浓 度、 风力、 火焰辐射强度、 雨量、 人体红外辐射强度中的至少一个数据， 并将数据通过WIFI芯 片模块发送至物联网平台。 0006 在一些可选的实施方案中， 窗扇连接有至少一根可转动的连杆， 连杆上开设有连 接孔， 螺母座设有与连接孔对应的固定柱， 连杆转动时使连接孔套设于或脱离固定柱。

9、。 0007 在一些可选的实施方案中， 还包括与电机连接的电池及与电池连接的太阳能电池 板。 0008 在一些可选的实施方案中， 传感器模块组包括温湿度检测传感器、 可燃液化气体 传感器、 空气质量传感器、 光照强度传感器、 烟雾传感器、 雨滴传感器、 火焰传感器、 风速传 感器、 人体红外传感器中的至少一个。 0009 在一些可选的实施方案中， 滚珠丝杆的两端分别设有一个霍尔传感器， 霍尔传感 器与滚珠丝杆对应的电机电连接。 0010 在一些可选的实施方案中， 窗框上还设有与WIFI芯片模块电连接的语音识别模 块， 语音识别模块用于接收语音信号并转换为电信号传递至WIFI芯片模块。 0011。

10、 本申请的有益效果是： 本实施例提供的一种可自动识别多情景的物联网智能窗户 系统包括推拉式窗户， 推拉式窗户包括窗框和至少两个滑动设于窗框内的窗扇， 还包括传 感器模块组、 WIFI芯片模块及至少一个用于驱动窗扇沿窗框滑动的步进丝杆电机模块； 步 说明书 1/4 页 3 CN 110735579 A 3 进丝杆电机模块包含电机、 与电机输出轴连接的滚珠丝杆及套设于滚珠丝杆上的螺母座， 螺母座与窗扇连接； WIFI芯片模块用于接收物联网平台发送的指令并控制电机的开闭和正 反转； 传感器模块组用于采集温度、 湿度、 液化气体浓度、 粉尘含量、 光强度、 烟雾浓度、 风 力、 火焰辐射强度、 雨量、。

11、 人体红外辐射强度中的至少一个数据， 并将数据通过WIFI芯片模 块上传至物联网平台。 本实施例提供的可自动识别多情景的物联网智能窗户系统能够根据 环境变化自动进行窗户开闭， 且用户可以实时监控窗户。 附图说明 0012 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案， 下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍， 应当理解， 以下附图仅示出了本申请的某些实施例， 因此不应被看作是对 范围的限定， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这 些附图获得其他相关的附图。 0013 图1为本申请实施例提供的一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统第一视 角的连杆与螺母座连。

12、接时的结构示意图； 0014 图2为本申请实施例提供的一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统第一视 角的连杆与螺母座分离时的结构示意图； 0015 图3为本申请实施例提供的一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统的第二 视角的结构示意图； 0016 图4为本申请实施例提供的一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统的结构 示意图。 0017 图中： 100、 窗框； 110、 窗扇； 120、 连杆； 130、 连接孔； 140、 电池； 150、 太阳能电池板； 200、 电机； 210、 滚珠丝杆； 220、 螺母座； 230、 固定柱； 240、 霍尔传感器； 300、 WIFI芯片模块。

13、。 具体实施方式 0018 为使本申请实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本申请实施例 中的附图， 对本申请实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例是 本申请一部分实施例， 而不是全部的实施例。 通常在此处附图中描述和示出的本申请实施 例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。 0019 因此， 以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护 的本申请的范围， 而是仅仅表示本申请的选定实施例。 基于本申请中的实施例， 本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本申请保护的范 围。 0020 应注意到。

14、： 相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项， 因此， 一旦某一项在一 个附图中被定义， 则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。 0021 在本申请的描述中， 需要说明的是， 术语 “中心” 、“上” 、“下” 、“左” 、“右” 、“竖直” 、 “水平” 、“内” 、“外” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 或者是该 申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本申请和简化描述， 而不 是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作， 因此不 能理解为对本申请的限制。 此外， 术语 “第一” 、“第二” 、“第三” 等仅。

15、用于区分描述， 而不能理 说明书 2/4 页 4 CN 110735579 A 4 解为指示或暗示相对重要性。 0022 此外， 术语 “水平” 、“竖直” 、“悬垂” 等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂， 而 是可以稍微倾斜。 如 “水平” 仅仅是指其方向相对 “竖直” 而言更加水平， 并不是表示该结构 一定要完全水平， 而是可以稍微倾斜。 0023 在本申请的描述中， 还需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “设置” 、 “安装” 、“相连” 、“连接” 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或一 体地连接； 可以是机械连接， 也可以是电连接； 可以。

16、是直接相连， 也可以通过中间媒介间接 相连， 可以是两个元件内部的连通。 对于本领域的普通技术人员而言， 可以具体情况理解上 述术语在本申请中的具体含义。 0024 在本申请中， 除非另有明确的规定和限定， 第一特征在第二特征之 “上” 或之 “下” 可以包括第一和第二特征直接接触， 也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它 们之间的另外的特征接触。 而且， 第一特征在第二特征 “之上” 、“上方” 和 “上面” 包括第一特 征在第二特征正上方和斜上方， 或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。 第一特征在 第二特征 “之下” 、“下方” 和 “下面” 包括第一特征在第二特征正下方和斜下。

17、方， 或仅仅表示 第一特征水平高度小于第二特征。 0025 以下结合实施例对本申请的一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统的特 征和性能作进一步的详细描述。 0026 如图1、 图2、 图3和图4所示， 本申请实施例提供一种可自动识别多情景的物联网智 能窗户系统， 其包括推拉式窗户、 传感器模块组、 WIFI芯片模块300及一个步进丝杆电机模 块； 其中， 推拉式窗户包括窗框100和两个滑动设于窗框100内的窗扇110， 步进丝杆电机模 块包含设于窗框100一侧的电机200、 与电机200输出轴连接的滚珠丝杆210及套设于滚珠丝 杆210上的螺母座220， 滚珠丝杆210沿窗框100的长度方。

18、向延伸且设于窗扇110的下方， 窗扇 110连接有两根可转动的连杆120， 连杆120上开设有连接孔130， 螺母座220设有与连接孔 130一一对应的固定柱230， 连杆120转动时使连接孔130套设于或脱离对应的固定柱230， 窗 框100设有步进丝杆电机模块的一侧还设有两个霍尔传感器240， 两个霍尔传感器240分别 设于滚珠丝杆210的两端下方用于检测螺母座220的位置， 霍尔传感器240与电机200电连 接， 窗框100的一侧设有电池140， 另一侧设有两块上下布置且分别与电池140电连接的太阳 能电池板150， 电池140位于窗框100设有步进丝杆电机模块的一侧。 0027 WIF。

19、I芯片模块300设于窗框100设有步进丝杆电机模块的一侧且与电机200电连 接， 用于将信息上传至物联网平台或接收物联网平台发送的指令， 并控制电机200的开闭和 正反转； 传感器模块组包括与WIFI芯片模块300电连接的温湿度检测传感器、 可燃液化气体 传感器、 空气质量传感器、 光照强度传感器、 烟雾传感器、 雨滴传感器、 火焰传感器、 风速传 感器和人体红外传感器， 传感器模块组用于采集温度、 湿度、 液化气体浓度、 粉尘含量、 光强 度、 烟雾浓度、 风力、 火焰辐射强度、 雨量、 人体红外辐射强度数据， 并将数据通过WIFI芯片 模块300上传至物联网平台， 温湿度检测传感器、 空气。

20、质量传感器、 雨滴传感器、 光照强度传 感器、 风速传感器和人体红外传感器设于窗框100设有步进丝杆电机模块的一侧， 可燃液化 气体传感器、 烟雾传感器、 火焰传感器设于窗框100与步进丝杆电机模块相背的一侧； 窗框 100设有步进丝杆电机模块的一侧还设有与WIFI芯片模块300电连接的语音识别模块， 语音 识别模块用于接收语音信号并转换为电信号传递至WIFI芯片模块300； 其中， 物联网平台为 说明书 3/4 页 5 CN 110735579 A 5 阿里云物联网平台服务器。 0028 本申请实施例提供的一种可自动识别多情景的物联网智能窗户系统能够识别窗 户所在区域的环境变化并自动控制窗户。

21、的开闭， 从而根据实际环境情况调整窗户的开闭情 况。 该可自动识别多情景的物联网智能窗户系统在窗框100上设置有传感器模块组， 该传感 器模块组包括用于检测室外温度和湿度的温湿度检测传感器、 用于检测室内液化气浓度的 可燃液化气体传感器、 用于检测室内空气质量的空气质量传感器、 用于检测室外光线强度 的光照强度传感器、 用于检测室内烟雾情况的烟雾传感器、 用于检测室外是否下雨的雨滴 传感器、 用于检测室内是否发生火灾的火焰传感器、 用于检测室外风力大小的风速传感器、 用于检测室外是否有人的人体红外传感器， 以对存在外物入侵、 大风天气、 煤气或天然气泄 漏、 发生火灾、 大雨天气、 空气质量差。

22、、 室内湿度大、 室内外温差异常等情况进行检测和识 别， 并将检测得到的各个数据通过传感器模块组电连接的WIFI芯片模块300发送至物联网 平台， 随后物联网平台将这些数据与预设的阈值进行比较， 当传感器模块组检测的数据大 于预设的阈值时， 物联网平台将信号发送至WIFI芯片模块300， WIFI芯片模块300控制电机 200旋转带动滚珠丝杆210旋转， 进而驱动套设于滚珠丝杆210上的螺母座220沿滚珠丝杆 210移动， 从而利用螺母座220带动连接的窗扇110移动以配合另一扇窗扇110封闭窗框100， 当传感器模块组检测的数据小于预设的阈值时， WIFI芯片模块300控制电机200反向旋转。

23、带 动滚珠丝杆210旋转， 进而驱动套设于滚珠丝杆210上的螺母座220沿滚珠丝杆210反向移 动， 从而利用螺母座220带动连接的窗扇110移动以打开窗框100， 从而实现实时的识别推拉 式窗户所在区域环境变化， 并自动根据环境变化情况自动控制窗户开闭的功能。 0029 当然， 使用者也可以利用微信程序端将控制信息通过阿里云服务器发送至WIFI芯 片模块300， 以通过WIFI芯片模块300远程控制步进丝杆电机模块的电机200正反向旋转带 动滚珠丝杆210旋转进而驱动螺母座220带动连接的窗扇110移动， 以实现远程控制打开或 关闭推拉式窗户的窗框100的功能， 窗框100上设置的语音识别模。

24、块也能够接收使用者的语 音命令， 并将接收的语音信号并转换为电信号传递至WIFI芯片模块300， 进而控制电机200 正反向旋转带动滚珠丝杆210旋转进而驱动螺母座220带动连接的窗扇110移动， 此外通过 传感器模块组内的各个传感器模块还可以对推拉式窗户所在区域进行信息检测， 并将得到 的各个数据通过传感器模块电连接的WIFI芯片模块300发送至阿里云服务器， 以供使用者 查看并选择性的开闭窗框100。 在其他可选的实施例中， 使用者还可以通过手机软件或电脑 软件将控制信息通过物联网平台发送至WIFI芯片模块300进行远程控制。 0030 以上所描述的实施例是本申请一部分实施例， 而不是全部的实施例。 本申请的实 施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围， 而是仅仅表示本申请的选定实施 例。 基于本申请中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的 所有其他实施例， 都属于本申请保护的范围。 说明书 4/4 页 6 CN 110735579 A 6 图1 图2 说明书附图 1/2 页 7 CN 110735579 A 7 图3 图4 说明书附图 2/2 页 8 CN 110735579 A 8 。