阅读说明：本技术 一种固定轨道滑动式新型物联网自动开关门窗装置 (Novel thing networking automatic switch door and window device of trapped orbit slidingtype ) 是由 江正云 于 2020-04-09 设计创作，主要内容包括：本发明属于物联网家居技术领域,尤其为一种固定轨道滑动式新型物联网自动开关门窗装置,包括减速电机、电路板、同步带、门窗扇拉板1、门窗扇拉板2、安装架和同步轮,电路板包括通信模块、电源模块、主控模块和电机驱动模块,电路板包括摄像头、主控模块、电源模块、摄像头驱动模块、通信模块、锂电池、扬声器和语音报警驱动模块,摄像头安装在安装架固定连接在轨道门窗与轨道槽接触的滑槽外的固定门窗框上端。本发明设计的自动开关门窗装置主要应用在家庭及各类室内建筑中的固定轨道滑动式门窗上和建筑物内的固定轨道滑动式柜、抽屉等场景下,实现物联网时代下各类物品的智能自动化、远程和语音控制,节省大量时间和精力,起到方便、快捷、高效的作用。(The invention belongs to the technical field of home furnishing of the internet of things, and particularly relates to a novel fixed track sliding type automatic opening and closing door and window device of the internet of things. The automatic door and window opening and closing device designed by the invention is mainly applied to fixed track sliding type doors and windows in families and various indoor buildings and scenes such as fixed track sliding type cabinets, drawers and the like in the buildings, so that the intelligent automation, remote control and voice control of various articles in the era of the Internet of things are realized, a large amount of time and energy are saved, and the effects of convenience, rapidness and high efficiency are achieved.)

一种固定轨道滑动式新型物联网自动开关门窗装置

技术领域

本发明涉及物联网家居技术领域，尤其涉及一种固定轨道滑动式新型物联网自动开关门窗装置。

背景技术

1、通常情况下，传统的各类门窗需要人工进行手动开启和关闭，首先与之接触的便是人的双手。如果在人们腾不出手进行开门窗时，开门窗这个过程将会占据人们一定的时间，因而传统的开关门窗方式具有耗时性。

2、面对传统的门窗把手装置，在经历过数年的使用之后也会发生老化和磨损现象，往往伴随着出现开关门窗困难、开关门窗摩擦声音过大、开关门窗容易使得门窗把手造成进一步的损伤。

3、当雨雪大风等天气，若家里面没有人，而门窗处于打开状态很可能造成家庭内的财产损失，传统门窗只能手动控制开关，若能实现远程控制关门窗，将会减少和避免这类情况的发生。

4、小孩爬门窗等情况时有发生，传统的门窗关闭方式在这类情况下家长难以反映，若能实现语音控制或自动控制关闭，则可避免这类情况的发生。

5、传统的钥匙门窗可能遇到被恶意破坏门窗锁的现象，不得不加装防盗门窗。同时，室内发生火灾或燃气泄漏时需要通风换气时，传统的门窗控制方式不具备与报警设备联动的功能，故而容易造成更大的财产损失甚至人员伤亡。

6、面对丧失行为能力的人群，以往的关门窗方式对这类人群有很大的困扰，会对他们的生产生活造成一定的麻烦，升级成智能控制的方式可以方便这类人群的生活，因此我们提出了一种固定轨道滑动式新型物联网自动开关门窗装置用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的缺点，而提出的一种固定轨道滑动式新型物联网自动开关门窗装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种固定轨道滑动式新型物联网自动开关门窗装置，包括减速电机、电路板、同步带、门窗扇拉板1、门窗扇拉板2、安装架和同步轮，所述电路板包括通信模块、电源模块、主控模块和电机驱动模块，所述电路板包括摄像头、主控模块、电源模块、摄像头驱动模块、通信模块、锂电池、扬声器和语音报警驱动模块，所述摄像头安装在安装架固定连接在轨道门窗与轨道槽接触的滑槽外的固定门窗框上端，所述门窗扇拉板1、门窗扇拉板2与滑动门窗的门窗滑动框固定连接，所述减速电机、电路板、通信模块、电源模块、主控模块和电机驱动模块通过所述主控模块与通信模块连接，所述减速电机的转筒与所述同步轮通过同步带传动连接。

优选的，所述减速电机的转筒通过同步带悬挂连接在所述同步轮上。

优选的，所述门窗扇拉板2固定连接在同步带上。

优选的，所述主控模块通过写入减速刹车电机控制算法并通过电信号对电机驱动模块进行驱动和管理。

优选的，所述摄像头实行人脸识别对合法人员进行读取，发送到通讯模块，通讯模块发送至主控模块指令给电机，实行自动开启门。合法人员可自动进出。

优选的，所述通信模块用于将主控模块内的信息对外进行发送，对外发送的技术手段包括无线和有线两种，无线手段包括使用蓝牙连接、subg，WLAN。

优选的，所述主控模块与通信模块相连接，所述通信模块用于接收外部指令并将外部指令传输至主控模块内，所述主控模块用于对下一级单元进行驱动和管理。

优选的，通信模块采用小体积的E104-BT10蓝牙mesh自组网模块，遵循SIG meshV1.0标准，空旷最大传输距离50米，应用于自动语音、APP远程开关门窗装置，实现多节点的本地自组网，再通过网关设备代理上网，实现自动语音、APP远程开关门窗装置的数据远程交互。

优选的，所述主控模块与电源模块相连接，所述主控模块用于探测电源模块的剩余电量。

优选的，所述电源模块的电能供应方式为免拆充电模式和拆卸充电模式中的一种。

优选的，所述门窗扇拉板1和门窗扇拉板2的数量均至少为一个及以上。

本发明所述的固定轨道滑动式新型物联网自动开关门窗装置相比于现有技术的有益效果为：

1、可解放双手，实现自动开关门窗、关门窗的远程控制、与门窗锁或者柜子配合实现自动控制开门窗、实现用户语音控制打开门窗和关闭门窗；

2、利用精密控制可以实现紧密咬合式的关门窗效果，不会留有其他空隙；

3、能够使得开门窗、关门窗的力度均匀，速度合理，角度到位，减少人为情况下的开关门窗受力不均匀的情况，提高门窗轴装置的寿命；

4、本装置可以实现针对多个家庭及使用场景下进行编号管理，通过一个移动终端或在家内进行语音即可分段分物品进行控制，实现家居IOT物联网化；

5、在遇到危机紧要的时间段内（火灾，燃气泄漏等），可以进行自动开启，节省宝贵时间；

6、同样本装置也可以衍生到家居系统中作为所有轨道滑动式的衣柜、衣橱、厨房碗柜等物品当中使用，通过系统编号与绑定实现统一的控制；

7、对于肢体移动不方便的特殊群体可以通过语音进行控制，免去身体上的限制因素；

本发明设计的自动开关门窗装置主要应用在家庭及各类室内建筑中的固定轨道滑动式门窗上和建筑物内的固定轨道滑动式柜、抽屉等场景下，实现物联网时代下各类物品的智能自动化、远程和语音控制，节省大量时间和精力，起到方便、快捷、高效的作用。

附图说明

图1为本发明提出的一种固定轨道滑动式新型物联网自动开关门窗装置的构成图；

图2为本发明提出的一种固定轨道滑动式新型物联网自动开关门窗装置的电路板模块构成图；

图3为本发明提出的一种固定轨道滑动式新型物联网自动开关门窗装置的系统运行框图；

图4为本发明提出的一种固定轨道滑动式新型物联网自动开关门窗装置的组网拓扑示意图；

图5为本发明提出的一种固定轨道滑动式新型物联网自动开关门窗装置的电路板的构成图。

图中：1、减速电机；2、电路板；20、摄像头；21、主控模块；22、电源模块；23、摄像头驱动模块；24、通信模块；25、锂电池；26、扬声器；27、语音报警驱动模块；3、同步带；4、门窗扇拉板1；5、门窗扇拉板2；6、安装架；7、同步轮；8、通信模块；9、电源模块；10、主控模块；11、电机驱动模块。

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。

参照图1-5，一种固定轨道滑动式新型物联网自动开关门窗装置，包括减速电机1、电路板2、同步带3、门窗扇拉板1（4）、门窗扇拉板2（5）、安装架6和同步轮7，电路板2包括通信模块8、电源模块9、主控模块10和电机驱动模块11，电路板2包括摄像头20、主控模块21、电源模块22、摄像头驱动模块23、通信模块24、锂电池25、扬声器26和语音报警驱动模块27，摄像头20安装在安装架6固定连接在轨道门窗与轨道槽接触的滑槽外的固定门窗框上端，安装架6固定连接在轨道门窗与轨道槽接触的滑槽外的固定门窗框上端，门窗扇拉板1（4）、门窗扇拉板2（5）与滑动门窗的门窗滑动框固定连接，减速电机1、电路板2、通信模块8、电源模块9、主控模块10和电机驱动模块11通过主控模块10与通信模块8连接，减速电机1的转筒与同步轮7通过同步带3传动连接，减速电机1的转筒、同步轮7和同步带3实现履带式传动。

本实施例中，减速电机1的转筒通过同步带3悬挂连接在同步轮7上，门窗扇拉板2（5）固定连接在同步带3上，当减速电机1转动时，门窗扇拉板2（5）受力减速电机1的拖动力和安装架6固定在门窗外框上的轨道式门窗进行控制时，会产生一个横向的拖动力差，当横向的拖动力差大于固定在门窗外框上的股定力后，即可通过横向的力将门窗实现向左拉或向右拉，进一步的通过通信模块8和主控模块10对电机驱动模块11的信号输入与输出控制，即可实现固定轨道滑动式门窗的横向开门窗或关门窗。

本实施例中，主控模块10通过写入减速刹车电机控制算法并通过电信号对电机驱动模块11进行驱动和管理，电源接通，主控模块10进行数字信号处理并发出指令，让传动齿轮组带动传动轴上面的开合齿轮进行运作，从而使得开合齿轮所连接的动板实现开门窗、关门窗的功能，减速带刹车电机能够调控动板旋转的速度和时间，确保流程稳定高效的运行。

本实施例中，通信模块8用于将主控模块10内的信息对外进行发送，对外发送的技术手段包括无线和有线两种，无线手段包括使用蓝牙连接、sub1g，WLAN，主控模块10与通信模块8相连接，通信模块8用于接收外部指令并将外部指令传输至主控模块10内，主控模块10用于对下一级单元进行驱动和管理。

本实施例中，通信模块8采用小体积的E104-BT10蓝牙mesh自组网模块，遵循SIGmesh V1.0标准，空旷最大传输距离50米，应用于自动开关门窗装置，实现多节点的本地自组网，再通过网关设备代理上网，实现自动开关门窗装置的数据远程交互。支持同样蓝牙mesh自组网的手机也可作直接与本地mesh网络组网互通，直接获得本地监控。本地mesh自组网通过网关代理上网后，将数据传输到云数据中心，其他终端或移动终端也可以通过网络获取该数据中心的数据，并实现自动开关门窗的远程监控与控制。配套的网关也采用E104-BT10实现与本地mesh网络互通，再由网关的DM9000网络适配器连接外网，支持TCP/UDP协议；或网关内嵌上行速率不低于30Mbps下行速率不低于100Mbps的4G移动通信模块E840-TTL-4G04代理上网，同样支持TCP/UDP实现远程数据交互。组网拓扑示意图如图4。

本实施例中，主控模块10与通信模块8通过电路连接后，通信模块8可以将主控模块10内的信息对外进行发送，对外发送的技术手段包括无线和有线两种，无线手段包括使用蓝牙连接、sub1g，WLAN，等所有具备无线信息传输功能的技术；同理的通信模块8也可接收来自于外部的指令实现通信模块8传输外部指令至主控模块10后，主控模块10实现对下一级单元的驱动和管理；通信模块8与具备同类型的通信协议的其他设备可以实现数据交互，进一步的通信模块8的外发信息将通过大数据和云服务技术无线发送到云服务中心进行储存，在通过云服务中心内对该装置进行编号和储存，并与对应的用户账户进行编号和对应管理，即可实现装置与用户之间的绑定，若云服务中心接收到装置的各类信息，云服务中心可通过互联网向用户的手机端或电脑等移动终端上发送对应的提升信息给用户知晓。

本实施例中，主控模块10与电源模块9相连接，主控模块10用于探测电源模块9的剩余电量，通过主控模块10与电源模块9的连接，主控模块10可以实现探测电池的剩余电量，当电量较低时主控模块10还能通过通信模块8向外发送电量较低的信息，同理的其他单元和模块都与主控模块10实现了连接，日常状态下可以定时或不定时的读取到如电机模块、通信模块8的功能是否正常，是否存在故障情况，进而实现设备的功能和故障的自我检测；当出现故障情况时，主控模块10会将故障情况通过通信模块8发送到云服务中心，进而由云服务中心下发到用户手机端或电脑上提示维修或更换。

本实施例中，电源模块9的电能供应方式为免拆充电模式和拆卸充电模式中的一种，电源模块9的电能供应方式有两种，分别是免拆充电模式和拆卸充电模式；进一步的，免拆充电模式不用将装置内部的整块电池拆卸，只需要在电池上引入外部的电缆线插头，并将插头放置在插座上面即可实现源源不断地电能供应；同时，电池本身也能够将多余的电源进行储备，当出现断电时也能够在一定时间段内起到应急电能供应作用，避免断电时装置或者门窗锁无法开启的现象发生；另外，本装置的电池也支持拆卸充电的模式，可以将装置内部的电池手动拆卸下来进行充电或者检修；通过主控模块10和电机驱动模块11的连接，主控模块10作为整个装置的主要核心所在，可以进一步通过更深层次的技术性原理支持以及科学性理论依据进而对于数字逻辑信号展开处理、分析、汇总、计算等一系列流程，从而能够将最终采集得到的有效信息传输到电机驱动模块，进行下一步的机械自动化控制流程，能够将无形的数字信息转变成具体化的机械运转过程；进一步的装置与后台联通时，通信模块8可以与室内具备同样通信协议的火灾或燃气报警装置实现数据交互，通过指令代码的写入，当上述的火灾或燃气报警装置发出报警信息时，装置将会自动完全打开门窗，实现室内的通风换气，避免火灾或燃气泄漏导致更大的财产损失及人员伤亡。

本实施例中，门窗扇拉板1（4）和门窗扇拉板2（5）的数量均至少为一个及以上，通过螺丝、焊接、粘贴、铆钉等固定方式实现门窗扇拉板1（4）和门窗扇拉板2（5）与安装架6完全贴合和固定，另一侧则固定在侧转动轴上；进一步的，减速带刹车电机的减速功能可以通过人为实体操控，也可以从手机端APP进行远程调控。

本实施例中，装置在实现自动控制时，主控模块10中可实现主控模块10中内置一个语音单元或声音控制单元，包括麦克风、扩音器、声音信号转化器等，主控模块10中的芯片可以对用户语音指令进行识别和解析，包括使用当前的百度语音、科大讯飞等第三方提供的，也可以自主开发的可以实现语音识别的单元和模块；通过这样的功能设计，主控模块10可以接收用户的语音信息，实现语音控制开门窗、关门窗的的过程以及开门窗、关门窗的幅度、角度大小，进一步的也可由语音控制开关和关门窗的时间长短，进一步让声音信号转化成机械实体动态化流程。

本实施例中，装置通过无线模块，可以实现由用户的移动终端（手机、平板电脑等设备）进行控制，包括用户通过手机输入密码、指纹、语音、面部识别等实现直接开关的自动化过程，同样的装置可以和智能门窗锁或者智能柜子等需要开合闭合的装置进行通信，只要智能门窗锁可以实现与装置之间的无线通信或有线通信即可。

本实施例中，装置上的主控模块10还可以继续升级，同样的装置可以通过材料的调整和构成模块及单元等调整使得体积增大或减小，实现对不同大小和重量的门窗进行适应，进而可以应用到室内的各类建筑门窗上使用；主控模块10上还可以通过与密码键、视频图像识别、指纹识别、RFID感知、红外光敏识别、虹膜识别、面部识别等模块进行整合，实现装置控制方式的多样化及升级；同理通过这些安全防护技术手段的升级，装置可以使用到保险柜、保险箱、办公柜、冰箱等物品上，实现自动控制开关的功能和实现安全保障报警处置及防盗报警功能。

本实施例中，装置采用分级化的系统运行模式，电源模块9、主控模块10、通信模块8、电机驱动模块11分别安置在不同的芯片电路板2的位置上，既能够最大限度上的提高各个模块的单独运行效率，节省模块的占用空间，避免整体装置的热量集中；另一层面，若是采用一体化的芯片电路板集成上述所有模块，当某一部分出现故障时，就必须按照整体化的思路处理和解决问题，需要消耗大量时间和精力进行故障排除和检修工作；分级化的装置则只需要单独检测某一部分的硬件运行情况，方便及时更换而避免对于另外正常工作的部分造成干扰；同时，单独的分级化模块运行模式还可以在各自的硬件板块上面进行更深入的功能扩充，不会影响到其他模块单元的运行功效。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。