一种具有自学习功能的智能门窗控制系统技术方案

一种具有自学习功能的智能门窗控制系统。本实用新型专利技术智能门窗控制系统由智能门窗控制器、多种环境参数传感器及其组合、WIFI无线通信链路设备及应用客户端组成。该系统不仅能预先设定控制策略，实现对门窗的远程和本地自动控制，而且系统能对人为开关门窗时刻的环境数据进行记录存储和自学习，实现依据人的使用行为习惯、室外空气质量、室外环境舒适程度等因素进行综合判断，智能进行开关门窗操作。本实用新型专利技术既具有预设控制策略进行门窗自动控制系统的功能及优势，而且能够对人为开关门窗动作时记录的相关数据进行自学习，动态生成控制策略参数，从而使家居门窗自动控制更加人性化和智能化。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种具有自学习功能的智能门窗控制系统。本技术智能门窗控制系统由智能门窗控制器、多种环境参数传感器及其组合、WIFI无线通信链路设备及应用客户端组成。该系统不仅能预先设定控制策略，实现对门窗的远程和本地自动控制，而且系统能对人为开关门窗时刻的环境数据进行记录存储和自学习，实现依据人的使用行为习惯、室外空气质量、室外环境舒适程度等因素进行综合判断，智能进行开关门窗操作。本技术既具有预设控制策略进行门窗自动控制系统的功能及优势，而且能够对人为开关门窗动作时记录的相关数据进行自学习，动态生成控制策略参数，从而使家居门窗自动控制更加人性化和智能化。【专利说明】一种具有自学习功能的智能门窗控制系统
本技术涉及一种利用通信技术、自动控制技术和电子技术来实现家居门窗智能控制的功能系统，属于物联网及智能家居应用领域。
技术介绍
随着国民经济的发展和科学技术水平的提高，特别是物联网技术和智能家居技术的迅猛发展与提高，家居的门窗开关控制也进入了智能化时代。然而，纵观国内智能门窗控制系统产品，门窗控制的智能程度还不高，有的甚至只有遥控功能也称为智能控制，大多数智能门窗控制系统也只是根据人为设定的控制策略，进行环境相关的传感器参数采集并执行控制。如果系统不人为更新设定控制策略的相关参数，则系统的门窗自动控制方式就不会改变，从而使得门窗的自动控制方式较为固定死板，不能依据人的日常生活习惯改变做相应自动改变，不够人性化、智能化。
技术实现思路
为了克服目前的智能门窗控制系统只是依据人为预先设定的控制策略参数进行固定方式控制的不足，本技术提供一种智能门窗控制系统，该系统不仅能够预先设定控制策略相关参数，实现对电动门窗的远程和本地自动控制，而且系统中使用的智能门窗控制器具有数据采集存储功能，能够对人在平常工作生活习惯中进行开关门窗动作的时亥|J、依据当时室外环境温湿度、风速计算得到的人体舒适度指数这些环境数据进行记录存储。智能门窗控制器通过对记录存储的这些数据进行分析和自学习，动态生成控制策略参数，实现依据人平时的开关门窗行为习惯、室外环境人体舒适程度、室外空气质量等因数综合判断，智能进行开关门窗操作。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:本系统由智能门窗控制器、室外温湿度传感器、风速传感器、空气质量传感器、噪声传感器及人体感应器等多种环境参数传感器及其组合、WIFI无线通信链路设备及应用客户端组成。温湿度传感器、风速传感器、空气质量传感器、噪声传感器将外部环境物理信号转为0-10V或4-20mA的模拟量信号；人体感应器将室内有无人存在状态信号转为数字量信号。智能门窗控制器是本系统的核心设备，它具有继电器输出端口，控制电动门窗的电机设备，从而控制门窗开关；它具有多路模拟量和数字量电信号采集端口，可以采集多个模拟量传感器和数字量传感器的环境参数；它具有无线WIFI通信功能，可以方便接入无线局域网，与联网的智能手机、电脑等应用客户端通信，实现门窗开关远程操作和自动控制策略参数设置；它具有接入本地操作开关面板的2路数字量输入端口，分别接面板开、关门窗按键信号，实现门窗开关用面板操作；它具有RS485现场通信总线接口，通过现场总线连接总线制操作终端，实现门窗开关用具有现场总线接口的应用客户端操作；它具有本地SD卡储存器和实时时钟，能够在人为操作门窗开关时将当前时间、依据当前室外环境温湿度、风速计算出的人体舒适度指数、空气质量环境数据进行记录并存储到SD卡存储器中；它具有自学习功能，能够对开关门窗动作时记录存储的历史数据进行自学习，主要分析学习人的作息规律(开关门窗时间点)，以及分析学习影响人体舒适程度的室外人体舒适度指数，结合空气质量参数，实现依据人的作息行为习惯、室外环境舒适程度、室外空气质量进行综合判断，智能进行开关窗户操作。 本技术智能门窗控制系统对存储记录的历史数据通过自学习，形成新的门窗自动控制策略参数，学习方式为:首先通过对以往人为控制门窗开关动作发生的时间点进行统计分析，分析其室内作息时间规律，推断出最适合开关门窗的时段区间，作为本智能控制系统的控制策略时间参数；另外通过对以往人为控制门窗开关动作发生时的人体舒适度指数进行统计分析，分析其对室外舒适度等级的感受习惯，推断出最适合开关门窗的人体舒适度指数等级，作为本智能控制系统的自动控制策略人体舒适度指数参数；然后依据控制策略的时间和人体舒适度指数参数，结合考虑空气质量情况，有人在屋内时，还要考虑噪声影响，无人时不考虑噪声，综合所述这些因素，得出最终控制策略，从而智能控制门窗的打开和关闭。 本技术的有益效果是既具有目前常见智能门窗控制系统的功能及优势，而且同时具有本地控制、无线遥控多种应用客户端控制手段，更重要的是能够对开关门窗动作时采集存储的历史环境数据进行自学习，动态生成并更新自动控制策略参数，从而使门窗自动控制系统更加人性化和智能化，为人们的生活和学习创造更加安全舒适的条件。 【专利附图】【附图说明】 下面结合附图对本技术作进一步说明。 图1是本技术的系统结构原理图。 图2是本技术的智能门窗控制器电路结构原理图。 图3是本技术的智能门窗控制器系统软件流程图。 图4是本技术的智能门窗控制器开窗控制策略参数自学习流程图。 图5是本技术的智能门窗控制器关窗控制策略参数自学习流程图。 图1中本技术系统主要由:(5)智能门窗控制器、(7)温湿度传感器、⑶空气质量传感器、(10)人体感应传感器、(11)声音传感器、(12)风速传感器、(3) WIFI无线路由器、(9)门窗电机及应用客户端组成。应用客户端包括:(I)监控电脑、(2)智能手机、(4)总线制操作终端、(6)本地操作面板。 图2中智能门窗控制器电路主要由:(I)电源管理电路、(2)RS485总线接口电路、 (3)开关量输入电路、(4)继电器输出电路、(6)光电隔离电路、(8)MCU微控制器、(9)A/D米集电路、(15)WIFI功能模块、(16)数据存储电路、(7)RTC晶振和(12)系统时钟有源晶振电路组成。 图3中智能门窗控制器的系统软件工作流程为:①系统软硬件初始化，②定时器定时时间到后，③执行读取存储在SD卡中的门窗自动控制策略参数；④然后判断读取的参数是否合理有效，有效则接着执行⑤⑥⑦⑧⑩流程，综合判断开窗和关窗的当前时间及人体舒适度等级、空气质量等环境参数是否与自动控制策略参数相符合，如果相符，则执行⑨开门窗或?关门窗动作；自动控制流程执行完毕后系统处理外部应用客户端发送的指令，如果是?控制策略参数设置指令，则执行?控制策略参数的存储和更新，如果是?开关门窗的动作指令，则?依据当前门窗的开关状态执行相应动作，并?将当前环境参数(温湿度、风速)计算得到的人体舒适度指数和时间采集存储至SD卡存储器；进而通过?对采集存储的数据进行分析自学习，?更新存储新的控制策略参数，并返回至定时读取控制策略参数，执行自动控制策略、接受处理应用客户端发送指令和基于新采集数据分析自学习的流程。 图4中智能门窗控制器的开窗控制策略参数自学习流程为:①开始开窗控制策略参数自学习控制流程；②读取人为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自学习功能的智能门窗控制系统，系统中智能门窗控制器采集多种环境参数传感器数据，所述环境参数传感器包括温湿度传感器、风速传感器、空气质量传感器、噪声传感器、人体红外感应器，并通过有线或WIFI无线通信方式与应用客户端进行信息交互，其特征是：智能门窗控制器能将采集的传感器数据记录至存储器，并通过对记录数据自学习后，能动态生成控制策略参数，进而依据这些参数智能开关门窗。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉峰，王小燕，
申请(专利权)人：杨玉峰，
类型：新型
国别省市：江苏;32