一种基于物联网的建筑立面采光智能遮挡系统与方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于物联网的建筑立面采光智能遮挡系统与方法，该系统包括设置在室内的光线传感器、遮光控制器以及设置在建筑玻璃立面周边的多个支座，支座上设置摇杆轴以及驱动摇杆轴旋转的驱动电机，摇杆轴上设有滑动块以及与遮光控制器相连并带动滑动块在摇杆轴上滑动的伸缩机构；摇杆轴的末端设有由伸展伞面、龙骨、活动支撑杆、滑动块组成的遮光结构；本系统的遮光控制器控制伸展伞面的开闭以及通过驱动支座的驱动电机控制摇杆轴的方向，伸展伞面展开后用于遮蔽阳光，摇杆轴的方向调整用于对准光照的方向，针对性地进行遮光，进而减少所需要展开的伸展伞面的个数，减少遮挡视野，既可以达到自动遮光的作用，同时兼顾了视野遮挡的问题。

An intelligent shading system and method of building facade lighting based on Internet of things

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的建筑立面采光智能遮挡系统与方法
本专利技术涉及建筑物遮阳板
，尤其是涉及一种基于物联网的建筑立面采光智能遮挡系统与方法。
技术介绍
建筑物的玻璃立面可以实现向室内采光以及向室内传导热辐射，但是日照强烈的情况下直射入室内的阳光会影响人们的工作和生活，使人感到炫目和头晕，而且会向室内传导过多的热辐射，包括阳光直接传导的和晒热玻璃后由玻璃间接传导，对维持室内温度适宜非常不利。为了解决以上问题，可以在建筑物的玻璃立面外部设立遮光板，从而阻挡一部分阳光直射室内，以及减缓热辐射传导，并且，设立遮光板还需要考虑尽量不遮挡或减少遮挡玻璃立面视野等问题。有的建筑物针对玻璃立面安装了可调式遮光板，比如室内安装的百叶窗以及室外安装的由可小角度扭转的格栅门组成的活动遮阳板，但申请人发现现有的遮光板存在以下技术问题，首先，遮光板可以分为水平向遮光板和垂直向遮光板，前者适用于日光高角度照射的情况，例如在正午、或者是夏季，后者适用于日光低角度照射的情况，例如在下午和傍晚西晒、冬季；对于百叶窗，百叶窗是通过调节平行设置的叶片来调整遮阳角度，但百叶窗在调整过程中所有叶片是同步翻转，所以大多数角度的情况下，都会出现遮挡玻璃立面视野的问题；而现有的由可小角度扭转的格栅门组成的活动遮阳板，其整体结构和百叶窗类似，但是每个叶片的大小要远大于百叶窗的叶片并且每个叶片可以单独活动，但是其叶片转动的方向为一致的，要么为水平方向翻转、要么为竖直方向翻转，在水平翻转时可以有效进行水平遮阳，也就是太阳高角度照射时；在竖直方向翻转时可以有效进行垂直遮阳，也就是太阳斜射的情况；其在日光角度不合适的时候，就需要将活动遮阳板翻转封闭玻璃立面，也就会完全阻挡视野；所以对于正午或夏季等日光高角度照射的情况或者晚西晒、冬季等日光低角度照射的情况，其只能良好地解决上述两个情况中的一个，其中良好地解决是指即可以阻止大部分阳光直射室内，又尽量不遮挡或减少遮挡玻璃立面视野，所以目前的建筑物玻璃立面遮阳板，仍存在一定的弊端，改进的空间还很大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的建筑立面采光智能遮挡系统与方法，以解决现有遮光板不能够兼顾增强遮光效果和减少遮挡视野的技术问题；本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供的一种基于物联网的建筑立面采光智能遮挡系统，包括设置在室内的光线传感器、遮光控制器以及设置在建筑玻璃立面周边的多个支座，所述支座上设置摇杆轴以及驱动摇杆轴旋转的驱动电机，所述驱动电机与遮光控制器相连，所述摇杆轴上设有滑动块以及与遮光控制器相连并带动滑动块在摇杆轴上滑动的伸缩机构；所述摇杆轴的末端设有由伸展伞面、龙骨、活动支撑杆、滑动块组成的遮光结构，所述活动支撑杆的一端连接在滑动块上，另一端与龙骨铰接，所述伸展伞面铺设在龙骨上；所述光线传感器实时检测室内光照情况并将检测结果发送给遮光控制器，遮光控制器通过伸缩机构带动滑动块滑动，滑动块带动活动支撑杆和龙骨伸展收合以调整伸展伞面的开闭，所述遮光控制器还通过驱动支座的驱动电机控制摇杆轴的方向进而调整伸展伞面的朝向。本遮挡系统采用光线传感器检测室内光照情况，并通过无线网络或有线网络发送给遮光控制器，该遮光控制器控制伸展伞面的开闭以及通过驱动支座的驱动电机控制摇杆轴的方向，伸展伞面展开后用于遮蔽阳光，摇杆轴的方向调整用于对准光照的方向，针对性地进行遮光，进而减少所需要展开的伸展伞面的个数，减少遮挡视野，其中，伸展伞面的开闭通过滑动块在摇杆轴上的来回滑动，带动活动支撑架进而带动龙骨实现伸展伞面的展开和闭合，而滑动块通过伸缩机构在摇杆轴上滑动；摇杆轴通过驱动电机的带动，驱动摇杆轴以一定的自由度旋转，改变朝向。可选地，支座包括设置在建筑玻璃立面周边的固定座、设置在固定座上表面的旋转底座以及设置在旋转底座上表面的角度调节底座，所述驱动电机包括固定设置在固定座内的第一电机以及固定设置在旋转底座内的第二电机，所述第一电机和第二电机均由遮光控制器控制驱动，所述第一电机与旋转底座的底部中心固定连接并带动旋转底座水平旋转，所述第二电机与角度调节底座固定连接并带动角度调节底座转动，所述角度调节底座转动的平面区域与旋转底座所在的平面相互垂直。为了能够多方位的改变摇杆轴的朝向，采用通过第一电机和第二电机两个电机进行角度调节，分别对应水平角度调节，即第一电机带动旋转底座水平旋转；以及竖直角度调节，即第二电机带动角度调节底座相对旋转底座所在的平面垂直地摆动，这样通过第二电机和第一电机协同调整朝向，摇杆轴可以实现多个方位的朝向调整和固定，使得伸展伞面可以遮挡多方位的阳光，以应对一天中阳光照射方向的变化。可选地，伸缩机构为伸缩气缸，伸缩气缸的伸缩杆与滑动块固定连接，所述伸缩气缸由遮光控制器驱动调整伸缩杆的长度。其中伸缩气缸可以贴合设置在摇杆轴的外壁，摇杆轴的外壁可以设置条形凹槽，伸缩气缸和伸缩杆设置在条型凹槽内，进一步整合摇杆轴和伸缩气缸的整体性；同时伸缩机构除了伸缩气缸之外，还可以选择通过电机和齿轮机构带动的伸缩节杆来调整滑动块在摇杆轴上的位置。可选地，伸缩气缸设置在摇杆轴的内部，伸缩杆的活动端设有连接块，摇杆轴的侧壁上沿着摇杆轴长度方向设有条形缝，所述连接块穿过条形缝与滑动块固定连接。为了减少伸缩气缸占据的空间，将伸缩气缸设置在摇杆轴的内部，通过在摇杆轴的侧壁设置条形缝的方式，将伸缩杆的自由端与滑动块通过连接块连接固定，进而在伸缩气缸的带动下，实现滑动块在摇杆轴上的来回滑动。可选地，支座在建筑玻璃立面至少上下平行对应设置两行，每行上至少设置两个支座。由此支座就构成了至少2x2的阵列式分布，而采用这种分布目的是更好地完成遮阳过程中的水平遮阳和垂直遮阳，只打开上面一行伸展伞面并调整角度将伞面朝上，用于实现水平遮光效果；只打开某一列的伸展伞面，并调整角度将伞面朝向左侧或右侧，用于实现垂直遮光效果；所有伸展伞面全部打开用于起到完整遮光效果；所有伸展伞面全部收起则不遮光，当然也可以调节角度，使伞面朝向斜上、斜下等方向，具体根据日光照射角度以及室内光线传感器的检测数据而定。可选的，光线传感器在室内分散设置至少三个，所述遮光控制器根据每个光线传感器的测量数据计算得出拟合光照强度。光线传感器设置在室内的多个位置，并综合评估室内的光照强度，也就是拟合光照强度。可选的，伸展伞面在完全展开后为正多边形。其中可以为正三角形或正八边形。一种基于物联网的建筑立面采光智能遮挡方法，包括以下步骤：步骤S1：光线传感器实时检测室内光照情况，通过物联网将测量数据发送给遮光控制器，遮光控制器根据测量数据计算拟合光照强度并根据拟合光照强度控制遮光机构中伸展伞面的开闭；步骤S2：摇杆轴撑开伸展伞面后调整伞面的朝向，将伞面调整为水平向遮光、垂直向遮光或者完整遮蔽整个玻璃立面。可选地，步骤S1中，计算拟合光照强度时采用如下公式，其中，代表拟合光照强度，n代表设置光线传感器的个数及编号，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的建筑立面采光智能遮挡系统，其特征在于，包括设置在室内的光线传感器(1)、遮光控制器(2)以及设置在建筑玻璃立面(3)周边的多个支座，所述支座上设置摇杆轴(4)以及驱动摇杆轴旋转的驱动电机，所述驱动电机与遮光控制器(2)相连，所述摇杆轴(4)上设有滑动块(5)以及与遮光控制器(2)相连并带动滑动块(5)在摇杆轴上滑动的伸缩机构；所述摇杆轴(4)的末端设有由伸展伞面(6)、龙骨(7)、活动支撑杆(8)、滑动块(5)组成的遮光结构，所述活动支撑杆(8)的一端连接在滑动块(5)上，另一端与龙骨(7)铰接，所述伸展伞面(6)铺设在龙骨(7)上；所述光线传感器(1)实时检测室内光照情况并将检测结果发送给遮光控制器(2)，遮光控制器(2)通过伸缩机构带动滑动块(5)滑动，滑动块(5)带动活动支撑杆(8)和龙骨(7)伸展收合以调整伸展伞面(6)的开闭，所述遮光控制器(2)还通过驱动支座的驱动电机控制摇杆轴(4)的方向进而调整伸展伞面(6)的朝向。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的建筑立面采光智能遮挡系统，其特征在于，包括设置在室内的光线传感器(1)、遮光控制器(2)以及设置在建筑玻璃立面(3)周边的多个支座，所述支座上设置摇杆轴(4)以及驱动摇杆轴旋转的驱动电机，所述驱动电机与遮光控制器(2)相连，所述摇杆轴(4)上设有滑动块(5)以及与遮光控制器(2)相连并带动滑动块(5)在摇杆轴上滑动的伸缩机构；所述摇杆轴(4)的末端设有由伸展伞面(6)、龙骨(7)、活动支撑杆(8)、滑动块(5)组成的遮光结构，所述活动支撑杆(8)的一端连接在滑动块(5)上，另一端与龙骨(7)铰接，所述伸展伞面(6)铺设在龙骨(7)上；所述光线传感器(1)实时检测室内光照情况并将检测结果发送给遮光控制器(2)，遮光控制器(2)通过伸缩机构带动滑动块(5)滑动，滑动块(5)带动活动支撑杆(8)和龙骨(7)伸展收合以调整伸展伞面(6)的开闭，所述遮光控制器(2)还通过驱动支座的驱动电机控制摇杆轴(4)的方向进而调整伸展伞面(6)的朝向。


2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的建筑立面采光智能遮挡系统，其特征在于，所述支座包括设置在建筑玻璃立面(3)周边的固定座(9)、设置在固定座(9)上表面的旋转底座(10)以及设置在旋转底座(10)上表面的角度调节底座(11)，所述驱动电机包括固定设置在固定座(9)内的第一电机(12)以及固定设置在旋转底座(10)内的第二电机(13)，所述第一电机(12)和第二电机(13)均由遮光控制器(2)控制驱动，所述第一电机(12)与旋转底座(10)的底部中心固定连接并带动旋转底座(10)水平旋转，所述第二电机(13)与角度调节底座(11)固定连接并带动角度调节底座(11)转动，所述角度调节底座(11)转动的平面区域与旋转底座(10)所在的平面相互垂直。


3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的建筑立面采光智能遮挡系统，其特征在于，所述伸缩机构为伸缩气缸(14)，伸缩气缸(14)的伸缩杆(15)与滑动块(5)固定连接，所述伸缩气缸(14)由遮光控制器(2)驱动调整伸缩杆(15)的长度。


4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的建筑立面采光智能遮挡系统，其特征在于，所述伸缩气缸(14)设置在摇...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：重庆特斯联智慧科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50