一种电动开窗器智能感应操作装置的制作方法

1.本发明属于电动开窗器的技术领域，具体而言，涉及一种电动开窗器智能感应操作装置。


背景技术：

2.目前，电动窗开窗器不能根据气候变化自动做相应的开关窗动作，仅作为消防排烟使用，只在火灾情况下开启，日常不开启且无自然通风功能。
3.电动开窗器在接入消防联动控制系统，开启扇接受消防联动控制信号控制开启关闭，但在实际应用时，在初始安装完成后，其无法根据需要调整开启关闭的数量、模式；同时，电动开窗器不具备根据采集外界风雨状态并对相关场景调整开启关闭状态的功能。
4.另外，电动开窗器无状态信号反馈，当开窗机出现故障时，需人工逐一排查。


技术实现要素：

5.鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种电动开窗器智能感应操作装置根据感应到周围环境的情况变化来分别控制不同区域的电动开窗器启闭，以达到既能满足消防排烟功能的同时又能兼顾日常通风功能的目的。
6.本发明所采用的技术方案为：一种电动开窗器智能感应操作装置，该装置包括：
7.感应端，所述感应端用于采集外部环境数据；
8.与感应端通信连接的控制端，所述控制端根据外部环境数据发出控制指令；
9.与控制端通信连接的网络ip模块，所述网络ip模块电连接有多个执行端，且根据控制指令控制不同ip地址的执行端对窗扇作开启或关闭动作；
10.其中，所述执行端设为电动开窗器；
11.可适用于不同层级的控制，如防烟分区独立控制、防火分区独立控制以及整体控制。
12.进一步地，所述感应端包括：与控制端通信连接的信号处理器，所述信号处理器通信连接有环境传感器，通过环境传感器采集外部的环境数据。
13.进一步地，所述环境传感器至少包括雨量传感器和风速传感器，用以分别采集不同的环境数据。
14.进一步地，所述控制端包括：
15.网络总控制箱，所述网络总控制箱与所述感应端通信连接；
16.与网络总控制箱通信连接的网络区域控制箱，所述网络区域控制箱通信连接有网络型智能控制器，且网络型智能控制器与所述网络ip模块通信连接。
17.进一步地，所述控制端还包括：
18.与网络型智能控制器通信连接的消防控制箱，所述消防控制箱连接有消防应急开关和消防信号线，且消防信号线连接至火灾报警系统，以能够实现消防联动，在火灾情况下使用，以达到消防排烟的作用。
19.进一步地，所述网络区域控制箱连接有通风手动开关，且网络区域控制箱通过rj45接口连接有集线器，集线器通过rj45接口与所述网络总控制箱通信连接；
20.所述网络区域控制箱通过采用canbus协议的canbus信号线与所述网络型智能控制器通信连接。
21.进一步地，所述网络总控制箱通信连接有智能主机，智能主机装载有智能终端操作系统，且智能主机通过无线连接有远程控制终端，以实现远程控制。
22.进一步地，所述网络型智能控制器通过采用canbus协议的canbus信号线与所述网络ip模块通信连接，以根据控制指令对不同ip地址下的电动开窗器作启闭控制。
23.本发明的有益效果为：
24.1.采用本发明所提供的电动开窗器智能感应操作装置，通过感应端实时检测建筑物不同朝向不同高度相关部位风力、风向、雨量数据，再由控制端结合最佳节能逻辑需求综合判断并发出控制指令，再根据控制指令控制不同ip地址对应区域所在的电动开窗器对窗扇作开启或关闭动作，其一方面能够通过对不同部位的电动开窗器进行启闭控制，以实现能够控制不同区域的电动开窗器进行开启或关闭；另一方面，除了能够满足在火灾情况下作为消防排烟用，还能够对电动开窗器作适应性的调整以有效保障雨水不会进入室内及由风压引起的安全性隐患，同时最大程度兼顾建筑物内自然通风的能力。
附图说明
25.图1是本发明所提供的电动开窗器智能感应操作装置的整体电路连接示意图。
具体实施方式
26.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。相反，本技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
27.实施例1
28.如图1所示，在本实施例中具体公开了一种电动开窗器智能感应操作装置，该电动开窗器智能感应操作装置不仅在火灾情况下能作为消防排烟用，还能实现既满足消防排烟功能又同时兼顾日常通风功能。
29.该装置主要包括：多个电动开窗器、网络ip模块、网络型智能控制器、网络区域控制箱、消防控制箱、集线器、信号处理器、雨量传感器和风速传感器、网络总控制箱以及智能主机，其中，各所述电动开窗器采用电动链条式开窗器，其为24v电源驱动。
30.对于该装置的设计，其各个组成部分的相互电路连接关系如下：
31.多个电动开窗器分别通信连接至网络ip模块，网络ip模块连接至网络型智能控制器，网络型智能控制器分别与网络区域控制箱、消防控制箱，同时，网络区域控制箱通过集线器与网络总控制箱，且网络总控制箱连接有智能主机和信号处理器，信号处理器连接有雨量传感器和风速传感器等环境感应端；其中，网络总控制箱、网络区域控制箱、消防控制箱以及网络ip模块分别连接至220v动力线。
32.①
网络ip模块
33.将多个电动开窗器分别通信连接至网络ip模块，每个网络ip模块连接的一组电动开窗器(多个电动开窗器)为一个地址，该组电动开窗器受网络ip模块控制，作统一开启或关闭控制。
34.其中，网络ip模块包括处理器和与处理器通信连接的canbus网络模块，所述处理器采用基于arm架构的mcu，mcu与canbus网络模块通信连接，canbus网络模块通过canbus信号线与网络型智能控制器连接。在实际应用时，网络ip模块还包括多个输出接口，各个输出接口分别连接至各所述电动开窗器，且各个输出接口分别连接有继电器，继电器的控制端分别连接至mcu，通过mcu的信号反馈来控制不同ip地址下的电动开窗器对窗扇作开启或关闭动作。当然，该网络ip模块还应当包括电源模块和接口电路，该电源模块连接至动力线，动力线作为各所述电动开窗器的主要供电源，接口电路为本领域的常规设计，此处不再赘述。其中，canbus网络模块采用的是canbus中继器模块(can中继器)，增加负载节点和延长通信距离，实现网络中继扩容；可使用can中继器模块单独配置每个通道的通讯信号，实现不同通信波特率的can网络互联。
35.②
网络型智能控制器
36.该网络型智能控制器的通信接口主要包括：消防联动专用输入接口、canbus信号输入接口、开窗器信号输出接口，所述消防联动专用输入接口与所述消防控制箱通信连接并用于传输消防联动信号，canbus信号输入接口与所述网络区域控制箱通过canbus信号线进行通信连接，手动控制接口与所述通风手动开关电连接，开窗器信号输出接口与通过canbus信号线与所述网络ip模块通信连接。
37.该网络型智能控制器的内部主要组成为：基于arm cortex-m0 kl系列的mcu、与该mcu通信连接的canbus网络模块，所述消防联动专用输入接口与mcu通信连接，canbus网络模块的输入接口与canbus信号输入接口通信连接，canbus网络模块的输出接口与开窗器信号输出接口通信连接，应当说明的是，在电路中配置有常规的接口电路，并通过接口电路实现mcu与不同接口之间的通信连接。其中，canbus网络模块采用的是canbus中继器模块(can中继器)，增加负载节点和延长通信距离，实现网络中继扩容；可使用can中继器模块单独配置每个通道的通讯信号，实现不同通信波特率的can网络互联。
38.③
网络区域控制箱
39.网络区域控制箱作为分区控制节点，该网络区域控制箱主要包括：canbus输出接口、电源接口、100base-t以太网接口、基于arm架构的mcu、canbus网络模块以及以太网交换机，所述电源接口连接有电源模块和动力线，电源模块将动力线的220v电源转换为24v电源并为mcu供电，mcu分别与canbus网络模块和100base-t以太网接口通信连接，所述canbus网络模块与canbus输出接口连接且canbus输出接口与所述网络型智能控制器连接；所述100base-t以太网接口(如采用rj45接口)与集线器连接。其中，所述canbus网络模块采用的是以太网转canbus协议模块，实现can-bus数据和ethernet数据相互传输的功能，它内部集成了1、2、4路的can-bus接口和1、2路ethernet接口或者光纤接口，并自带tcp/ip或者udp协议栈，用户利用它可以轻松完成can-bus网络和ethernet网络的互连互通，建立以太网-can两层网络架构，实现远程控制，大大扩展can-bus网络的应用范围。
40.④
网络总控制箱
41.网络总控制箱作为总控制节点，该网络总控制箱主要包括：2x rs-232接口、2x rs-232/422/485接口、2x 10/100/1000base-t以太网接口、6x usb接口以及intel core cpu，所述intel core cpu通过本领域常规的接口电路分别连接有rs-232接口、rs-232/422/485接口、10/100/1000base-t以太网接口和usb接口，其中，rs-232接口和rs-232/422/485接口用于与智能主机连接，10/100/1000base-t以太网接口(如采用rj45接口)分别与所述集线器和信号处理器通信连接，usb接口用以数据的备份或外界其他设备。
42.该网络总控制箱通信连接有智能主机，智能主机装载有智能终端操作系统，且智能主机通过无线连接有远程控制终端，以实现远程控制。在系统运行过程中，可通过智能终端操作系统所配置的主机人机交互界面，进行系统控制，并可通过远程终端，如ipad、手机操作系统内的远程控制功能，对系统进行远程控制。
43.⑤
消防控制箱
44.该消防控制箱为现有的设备，其主控芯片为基于arm架构的mcu，在本实施例中对其作优化改进，其包括：消防联动输入接口、消防应急电源输入接口、紧急排烟窗按钮、受控排烟窗返回信号输入接口、手动开关窗输入接口、开窗器信号输出接口以及基于arm架构的mcu，所述mcu通过相应的接口电路分别与消防联动输入接口、消防应急电源输入接口、紧急排烟窗按钮、受控排烟窗返回信号输入接口、手动开关窗输入接口、开窗器信号输出接口通信连接，所述消防联动输入接口通过消防信号线连接至火灾报警系统，以能够实现消防联动，在火灾情况下使用，以达到消防排烟的作用；所述消防应急电源输入接口外接有应急电源；所述紧急排烟窗按钮通过人为操作并在紧急情况下实现对排烟窗的开启；所述受控排烟窗返回信号输入接口与所述网络型智能控制器通信连接；所述手动开关窗输入接口与所述消防应急开关连接；所述开窗器信号输出接口与所述网络型智能控制器通信连接。
45.通过消防控制箱与网络型智能控制器的通信连接，既能够实现与消防联动，也能自成独立的智能控制系统，实现智能调节电动窗启闭以满足日常通风开启关闭功能。
46.⑥
感应端
47.该感应端至少包括风速传感器和雨量传感器，且风速传感器和雨量传感器通过rs485串口分别与所述信号处理器通信连接，并通过风速传感器和雨量传感器实时检测建筑物不同朝向、不同高度相关部位的风力、风向以及雨量数据。
48.对于上述所述的电动开窗器智能感应操作装置的工作原理，如下：
49.在日常使用时，通过感应端采集建筑外部不同部位的风力大小、雨量大小数据，将数据传输至信号处理器，信号处理器将数据编码处理后，传输至智能型网络总控制箱，智能型网络控制箱整合接收的数据编码，通过终端操作系统结合相关使用单位运营逻辑需求进行综合分析判断，通过集线器传输信号至网络区域控制箱，网络区域控制箱针对分析判断结果给出对应的控制指令，控制指令传输至网络型智能控制器，并发出控制指令至网络ip控制模块，进而控制不同ip地址下的电动开启窗对窗扇作开启或关闭动作。
50.当出现消防应急情况时，fas系统(火灾报警系统)将消防联动信号传输至消防控制箱/或通过手动应急开关信号控制消防控制箱，同时，将信号传输至网络型智能控制器并反馈至网络总控制箱，启动消防排烟优先模式(此时，通过智能终端操作系统的相应操作则不会起效)，以控制电动开启窗扇开启至消防排烟所需的角度，满足消防排烟的需求。
51.本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种
形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
52.需要说明的是，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
53.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
54.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
55.此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
56.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
57.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。