CN107360070A - 一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统，包括房屋本体，房屋本体内设有主控制单元、多位监控单元、LED显示单元、数据存储分析单元以及环境检测无线传感器组，主控制单元分别与多位监控单元、LED显示单元、数据存储分析单元以及环境检测无线传感器组电连接。本发明提供了多个功能模块，实现对智能家居的环境以及安全的实时监测，发现情况迅速做出反应并通过无线通信单元传送至移动终端通知户主。
Description
技术领域
本发明涉及一种环境监测系统，具体为一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统，属于智能家居环境监测技术领域。
背景技术
智能家居的概念起源很早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司(United Technologies Building System)将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康涅狄格州(Connecticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的“智能型建筑”，从此揭开了全世界争相建造智能家居派的序幕。随着时代的发展，智能家居在互联网影响之下实现物联化，智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等)连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。
其中，以智能家居的环境监测为例，目前智能家居中的环境监测系统还存在很大的缺陷，智能家居中的环境监测系统功能单一，无法满足人们对高品质生活的要求；且随着时代的发展，人们对环境监测系统的要求也越来越高，现有的环境监测系统无法匹配人们的高质量要求标准；现有的智能家居中的环境监测系统价格过于昂贵，无法普及到每个家庭使用，应用范围极窄，不利于智能家居的快速发展。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述任意一个技术问题而提供一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统，包括房屋本体，房屋本体内设有主控制单元、多位监控单元、LED显示单元、数据存储分析单元以及环境检测无线传感器组，主控制单元分别与多位监控单元、LED显示单元、数据存储分析单元以及环境检测无线传感器组电连接。
进一步地，所述环境检测无线传感器组包括温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、雨滴传感器、空气成分检测传感器、烟雾传感器以及水流量传感器，光敏传感器和雨滴传感器均设置在窗户的外侧，水流量传感器设置在出水龙头的出水口，温度传感器、湿度传感器、空气成分检测传感器和烟雾传感器均匀分布在以主控制单元为圆心、半径为R的圆周上，1m≤R≤3m。
更进一步地，所述房屋本体内还设有与主控制单元电连接的空气净化器。
进一步地，还包括设置在窗户上端的遮阳透气自动挡帘装置，遮阳透气自动挡帘装置包括驱动电机，驱动电机固定在窗户上端的左侧，驱动电机的输出端连接有转轴，转轴的另一端固定在窗户上端的右侧，转轴上设有遮阳透气帘，遮阳透气帘能够向下移动遮挡窗户，所述窗户为电动窗，电动窗、驱动电机均和主控制单元电连接。
更进一步地，所述遮阳透气帘的内侧底端设有若干个吸附结构，所述吸附结构用于将遮阳透气帘的底端和墙壁之间粘接在一起。
进一步地，还包括与主控制单元电连接的防盗单元和面部识别单元，防盗单元位于防盗门的上端，面部识别单元设置在防盗门上，防盗单元包括固定安装在防盗门上侧的空心防盗壳体，空心防盗壳体的内部设有若干个直线电机，直线电机的输出端固定有卡块，卡块能够在直线电机的驱动下卡住或松开防盗门，空心防盗壳体的外侧设有空心夹层，空心夹层内设有若干个压力传感器。
进一步地，还包括和主控制单元电连接的无线通信单元。
进一步地，所述多位监控单元包括设置在防盗门外侧的室外监控器和设置在房屋本体内的室内监控器。
进一步地，所述LED显示单元由若干个LED屏幕模块组成。
进一步地，还包括与主控制单元电连接的报警单元。
本发明的有益效果是：本发明提供了一个全新的智能家居环境监测系统，该系统拓展了很多功能，不仅仅局限于对环境的监测，而且包括对智能家居的全面实时监控；本发明包括主控制单元、多位监控单元、LED显示单元、数据存储分析单元以及环境检测无线传感器组等，环境检测无线传感器组内包含多种类传感器，能够实时检测室内的环境并将数据反馈至主控制单元，主控制单元发送至数据存储分析单元对其进行存储和分析，之后再传递到主控制单元，由主控制单元发出相应的指令至各个功能设备实现相应动作；多位监控单元对室内外的环境进行监控并将实时画面传送到LED显示单元进行显示；本发明提供了多个功能模块，实现对智能家居的环境以及安全的实时监测，发现情况迅速做出反应并通过无线通信单元传送至移动终端通知户主。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的系统电原理示意图；
图3为本发明中遮阳透气自动挡帘装置的结构示意图；
图4为本发明中吸附结构的结构示意图；
图5为本发明中防盗单元和面部识别单元的结构示意图；
图6为本发明中空心夹层的俯视结构示意图；
图7为本发明中空心夹层的剖面结构示意图；
图8为本发明中主控制单元与温度传感器等之间组成的结构示意图；
图9为本发明中LED显示单元的结构示意图；
图10为主控制单元与环境检测无线传感器组的组成结构示意图；
图中：1、房屋本体，2、主控制单元，3、多位监控单元，4、LED显示单元，5、数据存储分析单元，6、环境检测无线传感器组，7、遮阳透气自动挡帘装置，8、防盗单元，9、面部识别单元，10、空气净化器，11、无线通信单元，12、报警单元，41、LED屏幕模块，61、温度传感器，62、湿度传感器，63、光敏传感器，64、雨滴传感器，65、空气成分检测传感器，66、烟雾传感器，67、水流量传感器，71、驱动电机，72、转轴，73、遮阳透气帘，74、吸附结构，75、粘接层，76、弹性黏胶层，81、空心防盗壳体，82、直线电机，83、卡块，84、空心夹层，85、压力传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：如图1-9所示，一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统，包括房屋本体1，在房屋本体1内设有主控制单元2、多位监控单元3、LED显示单元4、数据存储分析单元5以及环境检测无线传感器组6，主控制单元2分别与多位监控单元3、LED显示单元4、数据存储分析单元5以及环境检测无线传感器组6电连接。所述LED显示单元4由若干个LED屏幕模块41组成。其中，所述环境检测无线传感器组6包括温度传感器61、湿度传感器62、光敏传感器63、雨滴传感器64、空气成分检测传感器65、烟雾传感器66以及水流量传感器67，光敏传感器63和雨滴传感器64均设置在窗户的外侧，水流量传感器67设置在出水龙头的出水口内侧，温度传感器61、湿度传感器62、空气成分检测传感器65和烟雾传感器66均匀分布在以主控制单元2为圆心、半径为R的圆周上，1m≤R≤3m，这里窗户和出水龙头均属于智能家居中的常见结构，是公知常识。所述房屋本体1内还设有与主控制单元2电连接的空气净化器10，该空气净化器10能够净化室内的空气，满足人们对生活中的高质量空气要求。
为了实现自动遮阳效果，还包括设置在窗户上端的遮阳透气自动挡帘装置7，遮阳透气自动挡帘装置7包括驱动电机71，驱动电机71固定在窗户上端的左侧，驱动电机71的输出端连接有转轴72，转轴72的另一端固定在窗户上端的右侧，转轴72上设有遮阳透气帘73，遮阳透气帘73能够在驱动电机71的驱动下上下移动，其向下移动会完全遮挡住窗户；为了实现全面自动化，所述窗户为电动窗，电动窗、驱动电机71均和主控制单元2电连接。所述遮阳透气帘73的内侧底端设有若干个吸附结构74，所述吸附结构74用于将遮阳透气帘73的底端和墙壁之间粘接在一起固定，这样，在遮阳透气帘73落下覆盖遮挡住窗户后，假设窗户没关，遮阳透气帘73也不会受外面的风影响而来回摇摆；所述吸附结构74的横截面形状为四边形，其为多层结构，吸附结构74由粘接层75和弹性黏胶层76组成，粘接层75和遮阳透气帘73的底端相粘接，弹性黏胶层76和墙壁之间粘接固定。
本发明中还包括与主控制单元2电连接的防盗单元8和面部识别单元9，防盗单元8位于防盗门的上端，面部识别单元9设置在防盗门上，防盗单元8包括固定安装在防盗门上侧的空心防盗壳体81，空心防盗壳体81的内部设有若干个直线电机82，直线电机82的输出端固定有卡块83，卡块83能够在直线电机82的驱动下卡住或松开防盗门，即在防盗门关闭后，卡块83可以向下移动将防盗门卡住，防止防盗门被打开，对防盗门形成二次防盗效果；空心防盗壳体81的外侧设有空心夹层84，空心夹层84内设有若干个压力传感器85；其中，直线电机82和主控制单元2之间电连接，通过直线电机82推动卡块83向下移动能够对防盗门形成二次锁定防盗效果，极大地增强了防盗功能，目前，几乎所有的家庭使用的门均为防盗门。
为了实现智能家居和用户之间的远程通信和控制，用户可方便随时控制或监控智能家居中的功能设备，还包括和主控制单元2电连接的无线通信单元11。
为了实现对室内外的全方位无死角监控，所述多位监控单元3包括设置在防盗门外侧的室外监控器和设置在房屋本体1内的室内监控器，室内监控器和室外监控器可采用不同的监控器种类，对其布置的位置、角度以及方向进行布局，以实现对室内外家居内环境的无死角实时监测。
本发明增设了报警功能，还包括与主控制单元2电连接的报警单元12，报警单元12可以是蜂鸣器或其它语音结构，也可为其它报警器。
这样通过本系统的各个功能模块和智能家居内的各个功能设备相结合，能够实现家居的高度智能化效果。整个系统由供电模块进行供电，该供电源可为家用电，通过交直流转换器转换为本系统适合用的电。
实施例2：在本发明中，如图10所示，为了提高智能家居系统的各个功能模块之间的连接稳定性以及方便布局设计，主控制单元2与温度传感器61、湿度传感器62、光敏传感器63、雨滴传感器64、空气成分检测传感器65、烟雾传感器66以及水流量传感器67之间形成星型分布结构，以主控制单元2为中心节点。
工作原理：本发明在工作时，由供电模块进行供电，根据系统使用的主芯片选择适当的电源，开启整个系统，温度传感器61、湿度传感器62、光敏传感器63、雨滴传感器64、空气成分检测传感器65、烟雾传感器66以及水流量传感器67对整个家居内的环境进行实时监测并将数据及时传递至主控制单元2中，由主控制单元2控制相应的功能模块工作，比如，雨滴传感器64检测到有雨水，主控制单元2会控制电动窗关闭，防止雨水滴落在室内；光敏传感器63检测光的强弱，傍晚光线变暗，主控制单元2控制驱动电机71驱动遮阳透气帘73向下运动至完全遮挡住窗户；空气成分检测传感器65检测室内的空气成分并将数据传递至主控制单元2，主控制单元2将此数据投影到LED显示单元4上进行实时显示，并根据检测的空气成分结果决定是否开启空气净化器10对室内空气进行净化，保证用户有一个舒适的生活环境；多位监控单元3对室内外进行无死角实时监控，并将监控画面投射到LED显示单元4上；数据存储分析单元5用于存储各个功能模块传送的数据并进行分析，然后传送到主控制单元2；无线通信单元11能够实现用户对整个智能家居系统进行远程控制，用户可根据需求提取当前的监控画面，便于对家里的情况随时观察和把控，也能够远程发送指令到主控制单元2，由主控制单元2根据指令实现相应的动作，比如开启空调、热水器等设备。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统，其特征在于：包括房屋本体(1)，房屋本体(1)内设有主控制单元(2)、多位监控单元(3)、LED显示单元(4)、数据存储分析单元(5)以及环境检测无线传感器组(6)，主控制单元(2)分别与多位监控单元(3)、LED显示单元(4)、数据存储分析单元(5)以及环境检测无线传感器组(6)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统，其特征在于：所述环境检测无线传感器组(6)包括温度传感器(61)、湿度传感器(62)、光敏传感器(63)、雨滴传感器(64)、空气成分检测传感器(65)、烟雾传感器(66)以及水流量传感器(67)，光敏传感器(63)和雨滴传感器(64)均设置在窗户的外侧，水流量传感器(67)设置在出水龙头的出水口内侧，温度传感器(61)、湿度传感器(62)、空气成分检测传感器(65)和烟雾传感器(66)均匀分布在以主控制单元(2)为圆心、半径为R的圆周上，1m≤R≤3m。
3.根据权利要求2所述的一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统，其特征在于：所述房屋本体(1)内还设有与主控制单元(2)电连接的空气净化器(10)。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统，其特征在于：还包括设置在窗户上端的遮阳透气自动挡帘装置(7)，遮阳透气自动挡帘装置(7)包括驱动电机(71)，驱动电机(71)固定在窗户上端的左侧，驱动电机(71)的输出端连接有转轴(72)，转轴(72)的另一端固定在窗户上端的右侧，转轴(72)上设有遮阳透气帘(73)，遮阳透气帘(73)能够向下移动遮挡窗户，所述窗户为电动窗，电动窗、驱动电机(71)均和主控制单元(2)电连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统，其特征在于：所述遮阳透气帘(73)的内侧底端设有若干个吸附结构(74)，所述吸附结构(74)用于将遮阳透气帘(73)的底端和墙壁之间粘接在一起。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统，其特征在于：还包括与主控制单元(2)电连接的防盗单元(8)和面部识别单元(9)，防盗单元(8)位于防盗门的上端，面部识别单元(9)设置在防盗门上，防盗单元(8)包括固定安装在防盗门上侧的空心防盗壳体(81)，空心防盗壳体(81)的内部设有若干个直线电机(82)，直线电机(82)的输出端固定有卡块(83)，卡块(83)能够在直线电机(82)的驱动下卡住或松开防盗门，空心防盗壳体(81)的外侧设有空心夹层(84)，空心夹层(84)内设有若干个压力传感器(85)。
7.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统，其特征在于：还包括和主控制单元(2)电连接的无线通信单元(11)。
8.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统，其特征在于：所述多位监控单元(3)包括设置在防盗门外侧的室外监控器和设置在房屋本体(1)内的室内监控器。
9.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统，其特征在于：所述LED显示单元(4)由若干个LED屏幕模块(41)组成。
10.根据权利要求1-9中任意所述的一种基于无线传感网的智能家居环境监测系统，其特征在于：还包括与主控制单元(2)电连接的报警单元(12)。
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Cited By (3)
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| CN108427302A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-08-21 | 湖南德熠智能科技有限公司 | 一种智能家居系统 |
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- 2017-08-10 CN CN201710681917.6A patent/CN107360070A/zh not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20171117 |