一种开关窗监控系统

1.本发明涉及智能门窗领域，特别是涉及一种开关窗监控系统。


背景技术：

2.在农村的房舍里，很多人没有及时关窗或者适时开窗的意识。从节能的角度来看，在室外条件变化时及时关窗能够节约更多能源。同时，在室内温度22℃左右的情况下，空气的流动速度在0.25m/s时，人体热量散发保持正常；在闭窗时间过长时，人们通常会感觉到烦闷，这是生理上的室内空气不佳与心理上的没有自然空气流动带来的感受，此时更加渴望开窗。而在室外条件恶劣的情况下，闭窗利于节能与室内环境健康。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种开关窗监控系统，可实现自动开关窗，根据环境条件提示是否开窗，从而保证室内环境健康，实现节能减排。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
5.一种开关窗监控系统，所述监控系统包括：
6.室内外数据采集单元，用于按照设定时间间隔采集室外数据和室内数据；所述室外数据包括室外温度、室外空气污染物指数；所述室内数据包括室内温度、室内氧气浓度；
7.监测单元，用于按照所述设定时间间隔监测窗户的开关状态、以及在窗户的开关状态为关窗状态时的关窗时间；
8.处理单元，与所述室内外数据采集单元和监测单元连接，用于：
9.当窗户的开关状态为开窗状态时，且当满足保持开窗条件时，结束处理；所述保持开窗条件包括室外温度处于室外温度阈值范围、且室外空气污染物指数小于等于室外空气污染物指数校订值；当所述保持开窗条件中任一者不满足时，则生成关窗信号；
10.当窗户的开关状态为关窗状态时，当关窗时间小于等于闭窗时长设定值，且满足自动开窗条件时，生成自动开窗信号；所述自动开窗条件包括室外温度与室内温度的温度差绝对值小于等于温度差基准值、室内氧气浓度小于等于室内氧气浓度基准值、且室外空气污染物指数小于等于室外空气污染物指数设定值；当所述自动开窗条件中任一者不满足时则结束处理；
11.当关窗时间大于闭窗时长设定值，且满足显示条件时，生成显示信号；所述显示条件包括室外温度与室内温度的温度差绝对值小于等于温度差校订值、室内氧气浓度小于等于室内氧气浓度校订值、且室外空气污染物指数小于等于室外空气污染物指数校订值；当所述显示信号中任一者不满足时则结束处理；
12.显示单元，与所述处理单元连接，用于根据所述显示信号显示提示信息；
13.控制单元，与所述处理单元连接，用于根据所述关窗信号结束开窗状态，控制关窗；根据所述自动开窗信号结束关窗状态，控制开窗；及根据所述保持信号，控制窗户保持当前开关状态。
14.可选地，所述控制单元包括：
15.控制模块，与所述处理单元连接，用于根据关窗信号生成第一控制信号；根据自动开窗信号生成第二控制信号；
16.滑动模块，与所述控制模块连接，用于根据第一控制信号控制关窗；根据第二控制信号控制开窗。
17.可选地，所述滑动模块为滑动拨片。
18.可选地，所述温度差校订值，计算公式为：
19.t0＝kt+t；
20.式中，t0为温度差校订值；k为常数设定值；t为闭窗时长；t为温度差基准值。
21.可选地，基于数据库根据地理位置调整所述室外温度阈值范围。
22.可选地，所述显示单元为显示屏。
23.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
24.本发明公开了一种开关窗监控系统，通过室内外数据采集单元按照设定时间间隔采集室外数据和室内数据；监测单元监测窗户的开关状态和关窗时间；处理单元根据窗户的开关状态及满足的不同条件，生成保持信号、或关窗信号、或自动开窗信号、或显示信号；显示单元根据显示信号显示提示信息；控制单元根据关窗信号控制关窗，根据自动开窗信号控制开窗，根据保持信号控制窗户保持当前开关状态；本发明实现了基于不同环境条件下提示是否开窗或自动开关窗。
25.通过采集的室内外数据与设定值相比较从而确定是否开窗，保证了室内环境健康；同时避免室内使用电器改变温度从而造成的能源浪费，节约能源。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明的结构示意图；
28.图2为本发明的实施例结构示意图；
29.图3为本发明的实施例系统执行流程图。
30.符号说明：
31.显示单元-1，处理单元-2，室内外数据采集单元-3，室内数据采集模块-31，室外数据采集模块-32，控制单元-4，控制模块-41，滑动模块-42。
具体实施方式
32.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。
33.本发明的目的是提供一种开关窗监控系统，可实现自动开关窗，根据环境条件提
示是否开窗，从而保证室内环境健康，实现节能减排。
34.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
35.如图1所示，本发明一种开关窗监控系统包括：室内外数据采集单元3、监测单元、处理单元2、显示单元1和控制单元4。
36.所述室内外数据采集单元3用于按照设定时间间隔采集室外数据和室内数据；所述室外数据包括室外温度、室外空气污染物指数；所述室内数据包括室内温度、室内氧气浓度。
37.所述监测单元用于按照所述设定时间间隔监测窗户的开关状态、以及在窗户的开关状态为关窗状态时的关窗时间。
38.所述处理单元2与所述室内外数据采集单元3和监测单元连接。所述处理单元2用于：
39.当窗户的开关状态为开窗状态时，且当满足保持开窗条件时，结束处理；所述保持开窗条件包括室外温度处于室外温度阈值范围、且室外空气污染物指数小于等于室外空气污染物指数校订值；当所述保持开窗条件中任一者不满足时，则生成关窗信号；
40.当窗户的开关状态为关窗状态时，判别关窗时间是否小于等于闭窗时长设定值；当关窗时间小于等于闭窗时长设定值，且满足自动开窗条件时，生成自动开窗信号；所述自动开窗条件包括室外温度与室内温度的温度差绝对值小于等于温度差基准值、室内氧气浓度小于等于室内氧气浓度基准值、且室外空气污染物指数小于等于室外空气污染物指数设定值；当所述自动开窗条件中任一者不满足时则结束处理；
41.当关窗时间大于闭窗时长设定值，且满足显示条件时，生成显示信号；所述显示条件包括室外温度与室内温度的温度差绝对值小于等于温度差校订值、室内氧气浓度小于等于室内氧气浓度校订值、且室外空气污染物指数小于等于室外空气污染物指数校订值；当所述显示信号中任一者不满足时则结束处理。
42.所述显示单元1与所述处理单元2连接。所述显示单元1用于根据所述显示信号显示提示信息。
43.所述控制单元4与所述处理单元2连接。所述控制单元4用于根据所述关窗信号结束开窗状态，控制关窗；根据所述自动开窗信号结束关窗状态，控制开窗。
44.其中，所述保持开窗条件、自动开窗条件或显示条件，任一条件均可不按顺序进行判别。当处理单元结束处理时窗户的开关状态维持原状态不变。
45.进一步地，如图2所示，所述控制单元4包括控制模块41和滑动模块42。
46.所述控制模块41与所述处理单元2连接。所述控制模块41用于根据关窗信号生成第一控制信号；根据自动开窗信号生成第二控制信号。
47.所述滑动模块42与所述控制模块41连接。所述滑动模块42用于根据第一控制信号控制关窗；根据第二控制信号控制开窗。
48.其中，所述温度差校订值，计算公式为：
49.t0＝kt+t。
50.式中，t0为温度差校订值；k为常数设定值；t为闭窗时长；t为温度差基准值。
51.可选地，基于数据库根据地理位置调整所述室外温度阈值范围。此外，还可基于数
据库根据季节调整所述室外温度阈值范围。
52.优选地，所述显示单元为显示屏。
53.实施例
54.如图3所示，流程如下：首先初始化，设定闭窗时长设定值t0，温度差基准值t，温度差校订值t0，容许开窗的室外温度最小值t
min
，容许开窗的室外温度最大值t
max
，常数设定值k，室内氧气浓度基准值a，室内氧气浓度校订值a0，室外空气污染物指数校订值p0，室外空气污染物指数设定值为100。其中，室外温度阈值范围为大于等于容许开窗的室外温度最小值，且小于等于容许开窗的室外温度最大值。所述空气污染物指数应用psi(空气污染指标，pollutants standard index)指数。
55.基于室内数据采集模块31按照所述设定时间间隔采集室内温度t1和室内氧气浓度a1；基于室外数据采集模块32采集室外温度t2和室外空气污染物指数p1。
56.基于监测单元按照所述设定时间间隔监测窗户的开关状态、以及在窗户的开关状态为关窗状态时的关窗时间。
57.首先判断窗户的开关状态。
58.当窗户的开关状态为关窗状态时，判断关窗时间是否小于等于闭窗时长设定值。若关窗时间小于等于闭窗时长设定值，则判断室外温度与室内温度的温度差绝对值是否小于等于温度差基准值；若是，则判断室内氧气浓度是否小于等于室内氧气浓度基准值；若否，处理单元结束处理，窗户的开关状态维持原状态。判断室内氧气浓度是否小于等于室内氧气浓度基准值；若是，则判断室外空气污染物指数是否小于等于室外空气污染物指数设定值；若否，处理单元结束处理，窗户的开关状态维持原状态。判断室外空气污染物指数是否小于等于室外空气污染物指数设定值；若是，处理单元生成自动开窗信号。控制单元4根据自动开窗信号结束关窗状态，控制开窗。
59.当窗户的开关状态为关窗状态时，判断关窗时间是否小于等于闭窗时长设定值。若关窗时间大于闭窗时长设定值，则根据公式t0＝kt+t生成温度差校订值。判断室外温度与室内温度的温度差绝对值是否小于等于温度差校订值；若是，则判断室内氧气浓度是否小于等于室内氧气浓度校订值；若否，处理单元结束处理，窗户的开关状态维持原状态。判断室内氧气浓度是否小于等于室内氧气浓度校订值；若是，则判断室外空气污染物指数是否小于等于室外空气污染物指数校订值；若否，处理单元结束处理，窗户的开关状态维持原状态。判断室外空气污染物指数是否小于等于室外空气污染物指数校订值；若是，则生成显示信号；若否，处理单元结束处理，窗户的开关状态维持原状态。显示单元1根据显示信号显示提示信息。所述提示信息为“关窗时间长，可适宜开窗”。
60.当窗户的开关状态为开窗状态时，判断室外温度是否处于室外温度阈值范围；若是，则判断室外空气污染物指数是否小于等于室外空气污染物指数校订值；若否，则生成关窗信号。判断室外空气污染物指数是否小于等于室外空气污染物指数校订值；若是，处理单元结束处理，窗户的开关状态维持原状态；若否，则生成关窗信号。控制单元4根据关窗信号结束开窗状态，控制关窗。
61.本发明适用于一般住宅。人们长期处于室内，不知道何时适合开关窗，且有时窗户常开，有时窗户常闭，既不利于人的身心健康，也不利于节能减耗。本发明可在室外条件优良时开窗自然通风，在室外条件糟糕时关闭窗户，同时出于对人们内心的考量，在闭窗时间
过长时提供自主开窗的选择。
62.本发明也适用于办公楼。封闭的办公环境很少有人去主动开关窗，本发明可根据环境条件自动开关窗。
63.其中，环境条件包括自动开窗条件和显示条件。
64.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
65.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种开关窗监控系统，其特征在于，所述监控系统包括：室内外数据采集单元，用于按照设定时间间隔采集室外数据和室内数据；所述室外数据包括室外温度、室外空气污染物指数；所述室内数据包括室内温度、室内氧气浓度；监测单元，用于按照所述设定时间间隔监测窗户的开关状态、以及在窗户的开关状态为关窗状态时的关窗时间；处理单元，与所述室内外数据采集单元和监测单元连接，用于：当窗户的开关状态为开窗状态时，且当满足保持开窗条件时，结束处理；所述保持开窗条件包括室外温度处于室外温度阈值范围、且室外空气污染物指数小于等于室外空气污染物指数校订值；当所述保持开窗条件中任一者不满足时，则生成关窗信号；当窗户的开关状态为关窗状态时，当关窗时间小于等于闭窗时长设定值，且满足自动开窗条件时，生成自动开窗信号；所述自动开窗条件包括室外温度与室内温度的温度差绝对值小于等于温度差基准值、室内氧气浓度小于等于室内氧气浓度基准值、且室外空气污染物指数小于等于室外空气污染物指数设定值；当所述自动开窗条件中任一者不满足时则结束处理；当关窗时间大于闭窗时长设定值，且满足显示条件时，生成显示信号；所述显示条件包括室外温度与室内温度的温度差绝对值小于等于温度差校订值、室内氧气浓度小于等于室内氧气浓度校订值、且室外空气污染物指数小于等于室外空气污染物指数校订值；当所述显示信号中任一者不满足时则结束处理；显示单元，与所述处理单元连接，用于根据所述显示信号显示提示信息；控制单元，与所述处理单元连接，用于根据所述关窗信号结束开窗状态，控制关窗；根据所述自动开窗信号结束关窗状态，控制开窗。2.根据权利要求1所述的开关窗监控系统，其特征在于，所述控制单元包括：控制模块，与所述处理单元连接，用于根据关窗信号生成第一控制信号；根据自动开窗信号生成第二控制信号；滑动模块，与所述控制模块连接，用于根据第一控制信号控制关窗；根据第二控制信号控制开窗。3.根据权利要求1所述的开关窗监控系统，其特征在于，所述滑动模块为滑动拨片。4.根据权利要求1所述的开关窗监控系统，其特征在于，所述温度差校订值，计算公式为：t0＝kt+t；式中，t0为温度差校订值；k为常数设定值；t为闭窗时长；t为温度差基准值。5.根据权利要求1所述的开关窗监控系统，其特征在于，基于数据库根据地理位置调整所述室外温度阈值范围。6.根据权利要求1所述的开关窗监控系统，其特征在于，所述显示单元为显示屏。

技术总结
本发明公开一种开关窗监控系统，涉及智能门窗领域，所述监控系统通过室内外数据采集单元按照设定时间间隔采集室外数据和室内数据；监测单元监测窗户的开关状态和关窗时间；处理单元根据窗户的开关状态及满足的不同条件，生成保持信号、或关窗信号、或自动开窗信号、或显示信号；显示单元根据显示信号显示提示信息；控制单元根据关窗信号控制关窗，根据自动开窗信号控制开窗，根据保持信号控制窗户保持当前开关状态；本发明可实现自动开关窗及根据环境条件提示是否开窗，保证室内环境健康，实现节能减排。能减排。能减排。


技术研发人员：张慧 骆通 张锦秋 张斯浩 任登军 赵春梅 严凡 贾辉
受保护的技术使用者：河北工业大学
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/8/6