新型智能光伏通风隔声窗控制系统及其智能光伏通风隔声窗的制作方法

1.本发明涉及建筑智能门窗技术领域，尤其涉及智能窗户技术领域，具体是指一种新型智能光伏通风隔声窗控制系统及其智能光伏通风隔声窗。


背景技术：

2.日常生活当中，传统门窗由手动开启和关闭，传统门窗配件比较成熟，当窗户位置过高的时候，操作不方便；当上班的时候，或是出差时，很多人常会焦虑自家的窗有没有关好，人们迫切需要远程控制和远程查看家里的信息状况，传统门窗不具备远程查看和操控功能，传统门窗缺少智能交互的硬件。当家里有小孩或是老人，如果突然遇到噪声，或是遇到室外起烟雾，或是雾霾等，人们会及时迅速的去关窗，避免影响到室内，当窗比较多的时候，非常不便，传统门窗不具备智能感知和智能判断的功能。当室内空气质量变差，如灰尘增大，或是二氧化碳浓度过高，氧气浓度过低，或是煤气泄漏，或是一氧化碳有毒气体产生，往往不易察觉，不仅会影响身体健康，甚至会影响到生命安全；同时，传统门窗对于通风量和通风时间是一个盲区，不具备通风时间和通风量具体量化的能力，需要开窗多久，需要多大的通风量，普通大众都是靠猜，靠估计，不具有专业化的参考价值。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现精准化智能监测及控制处理的新型智能光伏通风隔声窗控制系统及其智能光伏通风隔声窗。
4.为了实现上述目的，本发明的新型智能光伏通风隔声窗控制系统及其智能光伏通风隔声窗如下：
5.该新型智能光伏通风隔声窗控制系统及其智能光伏通风隔声窗，其主要特点是，所述的控制系统包括：
6.太阳能光伏发电装置，嵌设在隔声窗的窗体上，用于为所述的控制系统提供供电电源；
7.功能控制电路板，设置在所述的隔声窗的消声通道中，与所述的太阳能光伏发电装置以及云端服务器相连接，用于控制所述的系统进行相应的功能操作；
8.动力通风消声装置，设置在所述的隔声窗的消声通道中，与所述的功能控制电路板相连接，用于根据当前系统识别获取到的环境参数信息对窗体进行智能新风和消声调节；以及
9.智能开关窗装置，设置在所述的隔声窗的窗框内及消声通道中，与所述的功能控制电路板相连接，通过接收开窗/关窗指令，智能化控制窗体进行开关窗操作。
10.较佳地，所述的太阳能光伏发电装置为数个设置在窗体内部的透光性光伏发电材料，其通过太阳能在不同光照条件下自动输出最大功率进行光伏发电。
11.较佳地，所述的动力通风消声装置具体包括：
12.一级消声通道以及二级消声通道，在消声通道的进风口处还设置有防虫铝网，且
所述的窗体内、一级消声通道以及二级消声通道中均设置有高灵敏度驻极噪声分贝仪进行环境噪声数据的精准采集，并在当前环境噪声达到预设阈值时吸收并减弱空气中的噪声；
13.动力通风设备，设置在所述的一级消声通道中，用于根据气敏元件检测当前环境下的空气质量参数，并在空气质量达到预设阈值时进行通风处理；以及
14.过滤装置，所述的过滤装置通过过滤网在所述的一级消声通道中对吸入的粉尘进行过滤，并在所述的二级消声通道中通过活性炭过滤网二次过滤细小的粉尘及污染物。
15.较佳地，所述的动力通风消声装置和智能开关窗装置均与云端服务器相连接并进行数据传输，所述的云端服务器通过接收控制指令，自动化控制所述的窗体。
16.较佳地，所述的系统还包括储能装置，所述的储能装置设置在所述的窗体内或二级消声通道中，用于通过蓄电池组向所述的控制系统提供电源。
17.较佳地，所述的功能控制电路板和动力通风消声装置均设置在所述的一级消声通道或者二级消声通道中，以及所述的智能开关窗装置设置在所述的二级消声通道中。
18.较佳地，所述的智能开关窗装置设置在所述的二级消声通道中，且所述的智能开关窗装置包含一开关窗设备，所述的开关窗设备设置在所述的隔声窗的窗体上，并与所述的功能控制电路板相连接。
19.该具有上述所述的控制系统的智能光伏通风隔声窗，其主要特点是，所述的智能光伏通风隔声窗包括窗体、窗框、隔声内窗和隔声外窗，其中，所述的窗框设置在所述的窗体上，所述的窗框的一侧设置有所述的隔声内窗，所述的窗框的另一侧设置有所述的隔声外窗，且所述的控制系统嵌设在所述的窗体和窗框的内部以及隔声内窗和隔声外窗之间。
20.采用了本发明的该新型智能光伏通风隔声窗控制系统及其智能光伏通风隔声窗，能够利用窗体本身发电，供给开窗和关窗、风扇通风、智能控制等操作，便于安装和更换原来的旧窗，施工便捷，安装方便，省电，省工，省时间；同时，本技术方案还能根据环境状况，比如：空气质量、雨水情况、温度状态等参数信息进行智能判断，实现自动开关窗，在进行光伏发电的同时，还能保证通风以及隔声降噪的操作。
附图说明
21.图1为本发明的新型智能光伏通风隔声窗控制系统及其智能光伏通风隔声窗的整体结构示意图。
22.图2为本发明的开关窗设备与动力通风设备的接线示意图。
23.图3为本发明的具有智能光伏通风隔声窗控制系统的智能光伏通风隔声窗的结构示意图。
具体实施方式
24.为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
25.在详细说明根据本发明的实施例前，应该注意到的是，在下文中，术语“包括”、“包含”或任何其他变体旨在涵盖非排他性的包含，由此使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包含这些要素，而且还包含没有明确列出的其他要素，或者为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
26.请参阅图1所示，该新型智能光伏通风隔声窗控制系统，其中，所述的控制系统包括：
27.太阳能光伏发电装置，嵌设在隔声窗的窗体上，用于为所述的控制系统提供供电电源；
28.功能控制电路板，设置在所述的隔声窗的消声通道中，与所述的太阳能光伏发电装置以及云端服务器相连接，用于控制所述的系统进行相应的功能操作；
29.动力通风消声装置，设置在所述的隔声窗的消声通道中，与所述的功能控制电路板相连接，用于根据当前系统识别获取到的环境参数信息对窗体进行智能新风和消声调节；以及
30.智能开关窗装置，设置在所述的隔声窗的窗框内及消声通道中，与所述的功能控制电路板相连接，通过接收开窗/关窗指令，智能化控制窗体进行开关窗操作。
31.作为本发明的优选实施方式，所述的太阳能光伏发电装置为数个设置在窗体内部的透光性光伏发电材料，其通过太阳能在不同光照条件下自动输出最大功率进行光伏发电。
32.作为本发明的优选实施方式，所述的动力通风消声装置具体包括：
33.一级消声通道以及二级消声通道，在消声通道的进风口处还设置有防虫铝网，且所述的窗体内、一级消声通道以及二级消声通道中均设置有高灵敏度驻极噪声分贝仪进行环境噪声数据的精准采集，并在当前环境噪声达到预设阈值时吸收并减弱空气中的噪声；
34.动力通风设备，设置在所述的一级消声通道中，用于根据气敏元件检测当前环境下的空气质量参数，并在空气质量达到预设阈值时进行通风处理；以及
35.过滤装置，所述的过滤装置通过过滤网在所述的一级消声通道中对吸入的粉尘进行过滤，并在所述的二级消声通道中通过活性炭过滤网二次过滤细小的粉尘及污染物。
36.作为本发明的优选实施方式，所述的动力通风消声装置和智能开关窗装置均与云端服务器相连接并进行数据传输，所述的云端服务器通过接收控制指令，自动化控制所述的窗体。
37.作为本发明的优选实施方式，所述的系统还包括储能装置，所述的储能装置设置在所述的窗体内或二级消声通道中，用于通过蓄电池组向所述的控制系统提供电源。
38.作为本发明的优选实施方式，所述的功能控制电路板和动力通风消声装置均设置在所述的一级消声通道或者二级消声通道中，以及所述的智能开关窗装置设置在所述的二级消声通道中。
39.作为本发明的优选实施方式，所述的智能开关窗装置设置在所述的二级消声通道中，且所述的智能开关窗装置包含一开关窗设备，所述的开关窗设备设置在所述的隔声窗的窗体上，并与所述的功能控制电路板相连接。
40.请参阅图3所示，该具有上述所述的控制系统的智能光伏通风隔声窗，其中，所述的智能光伏通风隔声窗包括窗体、窗框、隔声内窗和隔声外窗，其中，所述的窗框设置在所述的窗体上，所述的窗框的一侧设置有所述的隔声内窗，所述的窗框的另一侧设置有所述的隔声外窗，且所述的控制系统嵌设在所述的窗体和窗框的内部以及隔声内窗和隔声外窗之间。
41.在实际应用当中，本技术方案所述的太阳能光伏发电装置其实质上为设置在窗体
内部的透光性光伏发电材料，在本发明的一具体实施例中，该透光性光伏发电材料主要是通过采用半透明无机太阳能镀层电池—碲化镉光伏玻璃，即在高透光玻璃面板上镀上一层感光金属膜层；将硫化碲蒸汽喷在温度较低的玻璃面板上，热的金属蒸汽遇冷凝结附着在玻璃面板上形成金属硫化碲膜层，再通过还原反应形成碲化镉膜层，再通过激光祛除间隔，形成丝状，增加透光性；将每个细丝以214个为一组进行串联，然后每四组再进行并联。形成输出电压24-25.6v,将所有该电压的组件进行并联，得到比较稳定的输出电压，再通过电路管理系统，将波动的电压修正，输入到储能电池中。无论电池板面的长度宽度如何变化，输出电压始终保持在25v左右。该透光型碲化镉光伏发电玻璃镶嵌在窗框里，代替传统的玻璃。导电线路从碲化镉玻璃的正负电极接入穿过窗框，接入电源控制板，通过调压，分流，管理，一部分输入到储能电池；另一部分输入到主控制板、显示器、开窗器、动力风扇、传感器等元件上进行控制处理。
42.可以理解的是，在实际应用当中，本技术方案所述的透光性光伏发电材料并不局限于仅使用碲化镉光伏玻璃，其他任何具有光伏发电功能的发光材料都可以应用到本技术方案的该新型智能光伏通风隔声窗控制系统中，并且也应当在本发明的保护范围内。
43.在实际应用当中，本技术方案所述的动力通风设备并不局限于上述列举出来的动力风扇，其他具有动力通风功能的设备都应当包含在本发明的保护范围内。
44.本技术方案的该新型智能光伏隔声窗控制系统包含了软件和硬件方面的研发，其基于wifi、5g的无线通讯传输，在智能控制终端通过控制主体设备(即智能光伏隔声窗)的唯一id分别连接即可实现窗的自动化，智能化，以及远程可视化。通过传感器的研发以及各类采集数据的分析转化，比如，空气质量传感器：家电级方案，利用气敏元件对空气质量进行实时采集,采集数据经过气敏处理芯片转换为电信号，再经过计权运算实现精准实时空气质量数据，当检测数据值超过标准值的时候，会向主控制器发送开窗信号，当超过标准值15％，会开启第一组风扇，低速动力通风；当超过标准值30％，会开启第二组风扇低速通风；当超过标准值50％会开启二组风扇中速通风；当超过标准值80％，会两组风扇高速通风；具体风扇组会根据安装施工房间的空间大小计算确定，一般小型书房儿童房两组风扇；主卧三组风扇；大客厅，会议室会拓展至8-10组风扇；主控板通过将风扇开关信号以及风扇运转信号发送至云端，经由wifi和5g网络，显示开窗关窗、以及风扇动力通风的动画界面，操控端屏幕能实时动态显示开窗或关窗画面、风扇运行的动画界面。目前传感器的监测指标有灰尘、雾霾、pm2.5等，二氧化碳，一氧化碳，甲醛以及油漆分离物等；以上电路板以及计权算法，和各路数据之间的控制逻辑和动作均为自主研发。
45.下面将进一步详细的说明本技术方案的该智能化控制操作。
46.1.根据空气质量情况实现智能开关窗。
47.室内空气质量的监测及实时开窗通风换气，以及空气质量达标关窗的功能，主要通过室内室外空气质量的实时监测，以及采集数据的实时传输，再通过软件程序和相关算法，反馈数据到控制板，由控制板驱动开窗电机，实现自动开窗或关窗的功能。
48.实施的步骤：利用气敏元件对空气质量进行实时采集，采集数据经过处理芯片转换为电信号，再经过计权运算获取精准实时空气质量数据，通过主控制板，将空气质量数据通过wifi或5g网络，发送至云端服务器，通过软件程序和相关算法，对数据进行处理，当检测值超过标准值3％，会向主控制板发送开窗指令，保持自然通风状态；当检测值超过标准
值5％，开启第一组风扇，低速动力通风；当检测值超过标准值10％，会让第二组风机低速运转；保持两组风机低功耗运转；当检测值超过标准值15％，会开启两组风机中速通风；当超过标准值30％会开启二组中速通风；当超过标准值50％，会三组风扇高速通风，同时通过云端向户主手机发送空气质量警报。
49.当通过通风换气室内空气质量标准值，且优于标准值5％，或者室内室外空气质量相等的时候，由云端向主控制板发送风扇停止信号。
50.2.根据室外噪声情况实现智能开关窗。
51.使用高灵敏度驻极噪声分贝仪，对环境噪声进行精准采集，经过处理芯片把声音转换为电信号，再经过计权运算实现精准实时噪声采集数据，本主控制器通过wifi或5g向云端提供噪声数据，通过云端软件程序及算法，向开窗设备发送开窗或关窗指令，从而实现开关窗动作。
52.室内的健康声环境为45分贝以下，长时间处于高噪声环境下，会危害身体健康，导致一系列生理或心理、精神上的疾病。通过检测以及反馈数据，让用户了解声环境健康状况，同时智能化的阻隔大噪声的危害，对于一般噪声，通过一级消声器和二级消声器的通风消声通道，从而实现室外安静和洁净的新鲜空气进入到室内。
53.本技术方案对于空气动力性噪声的传播，通常采取的技术措施有吸声、消声和隔声。
54.以通风为例说明：请参阅图1所示，室外新风通过左下角进入通风窗内，转向右侧，经过一级消声通道，一级消声通道有特制的消声结构和消声空腔，经过消声结构以及消声材料的吸附，使得通过的新风噪声得到减弱，到达第二道空腔内，然后再次转向向下，通过二级消声通道，再次被通道内的吸声材料和特制的吸声结构进行吸声、消声，从而使得进入室内的为安静的新风。
55.3.根据室外天气情况实现智能开关窗。
56.通过雨量环境光等复合监测，实现雨量监测应用，通过复合监测采集数据经过处理芯片转换为电信号，本主控制器通过计权运算实现精准实时雨量数据，通过wifi或5g向云端提供数据，通过云端软件程序及算法，向开窗设备发送开窗或关窗指令，从而实现智能化开关窗。
57.4.根据室内外温度情况实现智能开关窗。
58.通过ntc热敏电阻对温度进行采集，将采集到的电信号通过本主控制器经过滤波算法处理后读出稳定温度数据，通过wifi或5g向云端提供数据，通过云端软件程序及算法，向开窗设备发送开窗或关窗指令，从而实现智能化开关窗。
59.当室外温度和室内温度差别较大，则减少开窗和关窗的频率，减少室内空气质量过盈值，风扇通风速度调级为缓和，让进入室内的新风和排除室外的空气热量充分交换，保持热量流失最小。
60.当内外温差较小，且接近舒适值时，空气质量过盈量加大，风速风量加大，开启时间延长。
61.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，并且本发明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，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
62.应当理解，本发明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装置执行的软件或固件来实现。
63.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。
64.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
65.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
66.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
67.采用了本发明的该新型智能光伏通风隔声窗控制系统及其智能光伏通风隔声窗，能够利用窗体本身发电，供给开窗和关窗、风扇通风、智能控制等操作，便于安装和更换原来的旧窗，施工便捷，安装方便，省电，省工，省时间；同时，本技术方案还能根据环境状况，比如：空气质量、雨水情况、温度状态等参数信息进行智能判断，实现自动开关窗，在进行光伏发电的同时，还能保证通风以及隔声降噪的操作。
68.在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

技术特征：
1.一种新型智能光伏通风隔声窗控制系统，其特征在于，所述的控制系统包括：太阳能光伏发电装置，嵌设在隔声窗的窗体上，用于为所述的控制系统提供供电电源；功能控制电路板，设置在所述的隔声窗的消声通道中，与所述的太阳能光伏发电装置以及云端服务器相连接，用于控制所述的系统进行相应的功能操作；动力通风消声装置，设置在所述的隔声窗的消声通道中，与所述的功能控制电路板相连接，用于根据当前系统识别获取到的环境参数信息对窗体进行智能新风和消声调节；以及智能开关窗装置，设置在所述的隔声窗的窗框内及消声通道中，与所述的功能控制电路板相连接，通过接收开窗/关窗指令，智能化控制窗体进行开关窗操作。2.根据权利要求1所述的新型智能光伏通风隔声窗控制系统，其特征在于，所述的太阳能光伏发电装置为数个设置在窗体内部的透光性光伏发电材料，其通过太阳能在不同光照条件下自动输出最大功率进行光伏发电。3.根据权利要求1所述的新型智能光伏通风隔声窗控制系统，其特征在于，所述的动力通风消声装置具体包括：一级消声通道以及二级消声通道，在消声通道的进风口处还设置有防虫铝网，且所述的窗体内、一级消声通道以及二级消声通道中均设置有高灵敏度驻极噪声分贝仪进行环境噪声数据的精准采集，并在当前环境噪声达到预设阈值时吸收并减弱空气中的噪声；动力通风设备，设置在所述的一级消声通道中，用于根据气敏元件检测当前环境下的空气质量参数，并在空气质量达到预设阈值时进行通风处理；以及过滤装置，所述的过滤装置通过过滤网在所述的一级消声通道中对吸入的粉尘进行过滤，并在所述的二级消声通道中通过活性炭过滤网二次过滤细小的粉尘及污染物。4.根据权利要求1所述的新型智能光伏通风隔声窗控制系统，其特征在于，所述的动力通风消声装置和智能开关窗装置均与云端服务器相连接并进行数据传输，所述的云端服务器通过接收控制指令，自动化控制所述的窗体。5.根据权利要求3所述的新型智能光伏通风隔声窗控制系统，其特征在于，所述的系统还包括储能装置，所述的储能装置设置在所述的窗体内或二级消声通道中，用于通过蓄电池组向所述的控制系统提供电源。6.根据权利要求3所述的新型智能光伏通风隔声窗控制系统，其特征在于，所述的功能控制电路板和动力通风消声装置均设置在所述的一级消声通道或者二级消声通道中，以及所述的智能开关窗装置设置在所述的二级消声通道中。7.根据权利要求3所述的新型智能光伏通风隔声窗控制系统，其特征在于，所述的智能开关窗装置设置在所述的二级消声通道中，且所述的智能开关窗装置包含一开关窗设备，所述的开关窗设备设置在所述的隔声窗的窗体上，并与所述的功能控制电路板相连接。8.一种具有权利要求1至6中任一项所述的控制系统的智能光伏通风隔声窗，其特征在于，所述的智能光伏通风隔声窗包括窗体、窗框、隔声内窗和隔声外窗，其中，所述的窗框设置在所述的窗体上，所述的窗框的一侧设置有所述的隔声内窗，所述的窗框的另一侧设置有所述的隔声外窗，且所述的控制系统嵌设在所述的窗体和窗框的内部以及隔声内窗和隔声外窗之间。

技术总结
本发明涉及一种新型智能光伏通风隔声窗控制系统，其中，该系统包括：太阳能光伏发电装置，嵌设在隔声窗的窗体上，用于为控制系统提供供电电源；功能控制电路板，与太阳能光伏发电装置以及云端服务器相连接，用于控制系统进行相应的功能操作；动力通风消声装置，设置在隔声窗的消声通道中，用于根据当前系统识别获取到的环境参数信息对窗体进行智能新风和消声调节；智能开关窗装置，设置在隔声窗的窗框内及消声通道中，通过接收开窗/关窗指令，智能化控制窗体进行开关窗操作。本发明还涉及一种相应的智能光伏通风隔声窗。采用了本发明的该新型智能光伏通风隔声窗控制系统及其智能光伏通风隔声窗，其施工便捷，安装方便，省电，省工，省时间。省时间。省时间。


技术研发人员：项辉
受保护的技术使用者：上海伊新环保科技发展有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/8/13