智能百葉窗技術(shù)應(yīng)用分析

沈楨貞

摘 要：智能家居是21世紀(jì)信息技術(shù)服務(wù)人們生活的典型代表，通過將信息與智能技術(shù)應(yīng)用于家庭設(shè)備的控制與管理已經(jīng)成為當(dāng)下信息技術(shù)研究的熱點(diǎn)問題。本文基于對(duì)智能家居的理解，針對(duì)其中的百葉窗智能化技術(shù)展開分析，提出一種一種綜合利用太陽能、光敏傳感器、風(fēng)速傳感器和雨水傳感器的智能百葉窗系統(tǒng)，并對(duì)其中的工作原理進(jìn)行了講述，為實(shí)現(xiàn)智能百葉窗和智能家居提供新的技術(shù)路線。

關(guān)鍵詞：智能家居;百葉窗;信息技術(shù);智能控制;傳感器;太陽能

中圖分類號(hào)：TM615 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）08-0075-02

0 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)居家舒適度的要求越來越高，百葉窗的應(yīng)用也越來越廣泛。但是，目前應(yīng)用的百葉窗需要依靠人對(duì)室內(nèi)外光強(qiáng)、風(fēng)速的主觀判斷來進(jìn)行調(diào)節(jié)，操作上具有一定的限制性。而綜合利用太陽能電池、光敏傳感器、風(fēng)速傳感器、雨水傳感器與智能控制系統(tǒng)的百葉窗應(yīng)用尚屬空白。從智能家居的技術(shù)角度來看，可以借助新型且可以有效利用太陽能，以及特殊功能的傳感器（如光敏傳感器、風(fēng)速傳感器和雨水傳感器）實(shí)現(xiàn)對(duì)類似玻璃窗戶和百葉窗的科學(xué)可靠控制，這可以極大的提高夏天時(shí)房屋內(nèi)室的舒適度，此外利用太陽能電池能夠減輕對(duì)環(huán)境的壓力，滿足綠色節(jié)能技術(shù)路線發(fā)展要求。

本文正是基于對(duì)智能家居的興趣，并結(jié)合自身對(duì)家庭設(shè)備控制的要求來看，重點(diǎn)圍繞百葉窗的智能控制問題展開，對(duì)相應(yīng)的系統(tǒng)和技術(shù)進(jìn)行較為全面的闡述。

1 百葉窗智能控制需求

百葉窗的功能有多種多樣，有的如現(xiàn)在高層樓房的空調(diào)柜子都會(huì)設(shè)置百葉窗，主要目的是美觀，同時(shí)也有利于散熱，但這種百葉窗我們一般無需進(jìn)行特定的控制，相反很多室內(nèi)的百葉窗則主要是用于日常的遮擋陽光與小量風(fēng)雨，因此需要結(jié)合實(shí)際的情況進(jìn)行控制。由于當(dāng)前大部分都是依靠人的手動(dòng)控制，但是實(shí)際上外部環(huán)境經(jīng)常發(fā)生變化，如光的強(qiáng)度和角度變化、風(fēng)速等實(shí)時(shí)變化，人們很難能實(shí)現(xiàn)同步的調(diào)整，如果可以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并借助這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)科學(xué)控制，將為智能家居技術(shù)的應(yīng)用提供了有利技術(shù)支持。本文就是從這樣的角度，考慮到人對(duì)室內(nèi)外光強(qiáng)、風(fēng)速的主觀判斷來進(jìn)行調(diào)節(jié)，操作上具有一定的限制性，并且人的感受不如光敏傳感器、風(fēng)速傳感器精準(zhǔn)。提出綜合利用太陽能電池、光敏傳感器、風(fēng)速傳感器、雨水傳感器以及智能控制技術(shù)于一體的先進(jìn)智能百葉窗系統(tǒng)。

2 智能百葉窗設(shè)計(jì)分析

2.1 智能百葉窗系統(tǒng)組成分析

本文所要論述的智能百葉窗系統(tǒng)主要包括太陽能電池系統(tǒng)、百葉窗系統(tǒng)與智能控制系統(tǒng)。所述太陽能電池系統(tǒng)包括太陽能電池板與蓄電池;所述百葉窗系統(tǒng)包括窗戶主體、百葉窗、電動(dòng)轉(zhuǎn)子;所述智能控制系統(tǒng)包括光敏傳感器、風(fēng)速傳感器、雨水傳感器、中央控制系統(tǒng)和提示裝置。其中，所述太陽能電池板以一定的傾斜角度固定在窗戶外墻上;所述蓄電池置于太陽能電池板后并與太陽能電池板相連;所述光敏傳感器上串聯(lián)有信號(hào)發(fā)送器，所述風(fēng)速傳感器上串聯(lián)有信號(hào)發(fā)送器，所述雨水傳感器上串聯(lián)有信號(hào)發(fā)送，所述電動(dòng)轉(zhuǎn)子上串聯(lián)有信號(hào)接收器，所述中央控制處理器上串聯(lián)有信號(hào)接收器和信號(hào)發(fā)送器相連，所述提示裝置上串聯(lián)有信號(hào)接收器。

（1）其中光敏傳感器位于太陽能電池板上端并與蓄電池和相連;（2）風(fēng)速傳感器位于太陽能電池板下端并與蓄電池和相連;（3）雨水傳感器位于太陽能電池板下端并與蓄電池相連;（4）電動(dòng)轉(zhuǎn)子位于窗戶主體的內(nèi)部并與蓄電池、百葉窗的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和相連;（5）提示裝置位于窗戶主體的內(nèi)部并與蓄電池相連;（6）中央控制處理器位于太陽能電池板后并與蓄電池相連。

實(shí)際應(yīng)用中，由太陽能電池系統(tǒng)負(fù)責(zé)光敏傳感器、風(fēng)速傳感器、中央控制處理器、電動(dòng)轉(zhuǎn)子和提示裝置供應(yīng)電能。光敏傳感器檢測(cè)光照強(qiáng)度，并由信號(hào)發(fā)送器負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)傳給中央控制處理器;風(fēng)速傳感器檢測(cè)風(fēng)速，并由信號(hào)發(fā)送器負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)傳給中央控制處理器;雨水傳感器檢測(cè)是否下雨，并由信號(hào)發(fā)送器負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)傳給中央控制處理器。

2.2 智能百葉窗系統(tǒng)控制分析

其中智能百葉窗系統(tǒng)控制流程圖如圖1所示。中央控制處理器由信號(hào)發(fā)送器將信號(hào)傳給電動(dòng)轉(zhuǎn)子的信號(hào)接收器以調(diào)整百葉窗角或者將信號(hào)傳給提示裝置的信號(hào)接收器關(guān)閉或打開窗戶主體。當(dāng)雨水傳感器檢測(cè)到下雨時(shí)，中央控制處理器只依據(jù)雨水傳感器的信號(hào)，通過提示裝置提醒人關(guān)閉窗戶;當(dāng)雨水傳感器檢測(cè)到不下雨時(shí)，中央控制處理器只依據(jù)雨水傳感器的信號(hào)，通過提示裝置提醒人打開窗戶;當(dāng)風(fēng)速傳感器檢測(cè)到風(fēng)速高于最大閾值時(shí)，中央控制處理器只依據(jù)風(fēng)速傳感器的信號(hào)，通過提示裝置提醒人進(jìn)行關(guān)閉窗戶，窗戶關(guān)閉后中央控制處理器只依據(jù)光敏傳感器的信號(hào)，通過電動(dòng)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)百葉窗的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置來調(diào)整百葉窗角度;當(dāng)風(fēng)速傳感器檢測(cè)到風(fēng)速低于最大閾值時(shí)，中央控制處理器依據(jù)風(fēng)速傳感器的信號(hào)，通過提示裝置提醒人進(jìn)行打開窗戶，窗戶打開后，若光敏傳感器檢測(cè)到光強(qiáng)小于最小閾值，即表明為晚上，則中央控制處理器只依據(jù)風(fēng)速傳感器的信號(hào)，通過電動(dòng)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)百葉窗的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置來調(diào)整百葉窗角度;若光敏傳感器檢測(cè)到光強(qiáng)大于最小閾值，則中央控制處理器只依據(jù)光敏傳感器的信號(hào)，通過電動(dòng)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)百葉窗的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置來調(diào)整百葉窗角度。

3 百葉窗功能與應(yīng)用分析

百葉窗是窗戶的一種式樣，在現(xiàn)今的生活中是越來越常見了，很多在裝修時(shí)偏向安裝百葉窗，這與其多重功能是分不開的。借助本文也簡(jiǎn)單介紹一下百葉窗的功能和作用，其一般功能示意如圖2所示。

3.1 材料高端，外形大氣美觀

百葉窗的材質(zhì)通常都是鋁合金，這樣既節(jié)能又美觀。與實(shí)際常用的布制窗簾進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)際的鋁合金百葉窗則是完全可以實(shí)現(xiàn)收放，看起來外觀十分簡(jiǎn)潔大方，當(dāng)打開后窗外的景色沒有任何遮擋。相反實(shí)際中的窗簾則無論如何都會(huì)占用室內(nèi)部分空間，影響到人們的視覺，給人感覺十分別扭和麻煩。

3.2 可以有效保護(hù)室內(nèi)隱私

傳統(tǒng)的窗簾主要目的是保護(hù)隱私和防止暴曬，但不同的是百葉窗的防護(hù)隱私是通過其特有的凹凸結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，通過光的反射來阻擋實(shí)現(xiàn)進(jìn)入達(dá)到保護(hù)目的，且具有美的感覺，當(dāng)落下百葉窗是可以實(shí)現(xiàn)無縫遮擋目的，安全性更好，尤其是夜間時(shí)，可以從上至下阻擋外界視線。

3.3 隔熱性好容易實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼

從制作百葉窗的材料可以看出，百葉窗的材料隔熱性好，無論是夏季高溫還是冬季寒冷，所選擇的材料都能對(duì)室內(nèi)溫度有著很好的保持功能，實(shí)現(xiàn)冬天暖荷夏天涼爽的目的，與此同時(shí)可以減少不必要的空調(diào)，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。除此之外，由于百葉窗的角度可以任意調(diào)整，可以根據(jù)需要調(diào)整葉片角度來控制入射光纖，或者調(diào)整到最佳位置，實(shí)現(xiàn)一些特殊目的。

3.4 有效阻擋紫外線

紫外線對(duì)人體和家具家電的傷害十分顯著，而選擇這種百葉窗，則可以有效阻擋紫外線的進(jìn)入，來達(dá)到保護(hù)人身與家具家電不收紫外線照射的目的。

當(dāng)然除此之外，百葉窗還可以對(duì)噪音起到一定的隔離作用，這是傳統(tǒng)窗簾所無法達(dá)到的目的。

4 結(jié)語

百葉窗作為傳統(tǒng)窗簾的替代品，具有獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，在隔熱隔音、防紫外線放噪聲等方面十分顯著。對(duì)對(duì)百葉窗的控制也十分關(guān)鍵，本文結(jié)合對(duì)百葉窗的控制分析，提出智能百葉窗系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，對(duì)系統(tǒng)組成和系統(tǒng)控制過程進(jìn)行了細(xì)致的技術(shù)分析，為其進(jìn)一步應(yīng)用提供借鑒參考。

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