一种具有动态数据采集检测系统的智能沙发的制作方法

1.本发明涉及沙发技术领域，特别是一种具有动态数据采集检测系统的智能沙发。


背景技术：

2.沙发是一种使用极其广泛的用品，主要方便人们坐姿或睡姿状态下休息。现有的沙发功能单一，无论是家用，还是公共场所使用，均无法为人们提供更多的智能化服务功能，因此或多或少还存在一定的局限。随着工业技术的发展，相同产品的市场竞争力越来越大，提供以人为本功能的工业产品，无疑是产品取得市场先机的先决条件。综上所述，提供一种不但能方便人们休息，且能监测使用者体温、为人们提供体重信息、监测沙发性能，以及能统计单位时间内使用者人数，并能提高产品市场竞争力的智能沙发显得尤为必要。


技术实现要素：

3.为了克服现有沙发功能单一，无法为人们提供更多智能化功能的弊端，本发明提供了主要应用于公共场所使用，基于多座沙发本体，应用中在相关机构及电路共同作用下，能自动统计一天时间等内坐在沙发本体上的人数，为相关单位合理化安排起到了技术支撑(比如说应用在公共场所医院或政府服务部门，如果统计到一天内坐在沙发上的人很少，那么证明现场摆设的套数足够，如果单位时间内统计到坐在沙发上的人很多，现场布设的套数不够，不能充分满足患者或办事人员需要，就可另外再多设几套)，能对坐在沙发上的人员进行自动温度测定，超温时能第一时间发出警示声音(此功能应用于医院等特别有效，可及时筛选出发烧人员)，还能测量坐在沙发垫上的人员体重，且在沙发上端变形、影响使用时能第一时间提示相关工作人员进行维护或更换，由此实现了智能化功能，且提高了产品市场竞争力的一种具有动态数据采集检测系统的智能沙发。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种具有动态数据采集检测系统的智能沙发，包括沙发本体、稳压电源，其特征在于还具有温度检测机构、人数统计机构、性能检测机构、体重检测机构；所述人数统计机构包括计数器和光电开关、控制子电路，光电开关有多只；所述温度检测机构和体重检测机构各具有多套，每套温度检测机构包括红外测温仪和输出子电路，每套体重检测机构包括力敏电阻和可调电阻、显示屏，每套温度检测机构及每套体重检测机构的可调电阻、显示屏，人数统计机构的其中一只光电开关安装在一个外壳内，每套体重检测机构的力敏电阻分别用安装在沙发本体其中一个座位沙发垫的下端，外壳安装在沙发本体的其中一个座位靠背的前上端；所述性能检测机构包括多只光电开关a和一只短信模块，每只光电开关a安装在沙发本体的其中一个座位靠背的下端且位于沙发坐垫的下端；所述稳压电源、人数统计机构的计数器及控制子电路、性能检测机构的短信模块安装在元件盒内；所述稳压电源的电源输出端和多套温度检测机构、人数统计机构、性能检测机构、多套体重检测机构的电源输入端电性连接。
6.进一步地，所述每套温度检测机构的输出子电路包括电性连接的可调电阻、npn三
极管和蜂鸣器，红外测温仪的主控转换电路板正极电源输入端和蜂鸣器正极电源输入端连接，主控转换电路板的输出端和可调电阻rp一端连接，可调电阻rp另一端和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和蜂鸣器负极电源输入端连接，主控转换电路板的负极电源输入端和npn三极管发射极连接。
7.进一步地，所述人数统计机构的每只光电开关是pnp型红外反射光电开关；控制子电路包括经电路板布线连接的gprs模块、时控开关、电阻、npn三极管、电容和继电器，并和多只光电开关、计数器之间电性连接，时控开关的电源输入两端和计数器的电源输入两端、多只光电开关的电源输入两端分别连接，时控开关的电源输出端正极和gprs模块的正极电源输入端、继电器正极电源输入端、第一只电阻一端连接，时控开关的负极电源输出端和gprs模块负极电源输入端、电容负极、npn三极管发射极连接，计数器的信号输出端和gprs模块的信号输入端经rs485数据线连接，第一只电阻一端和第二只电阻一端、电容正极连接，第二只电阻另一端和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，每只光电开关配套有一只控制继电器，光电开关的电源输出端和控制继电器的电源输入端连接；继电器的控制触点端及常开触点端和计数器的清零按键下两个触点分别连接，控制继电器控制触点端及常开触点端和计数器的触发端口下两个触点分别连接。
8.进一步地，所述每套体重检测机构的力敏电阻和可调电阻、显示屏之间电性连接，力敏电阻一端和可调电阻一端连接，可调电阻另一端和显示屏正极电源输入端连接。
9.进一步地，所述性能检测机构的每只光电开关a是pnp型红外反射光电开关；短信模块是的短信报警模块，多只光电开关a的电源输入端负极和短信模块负极及其中一个触发信号输入端连接，多只光电开关a的电源输出端和短信模块正极电源输入端连接。
10.本发明有益效果是：本发明主要应用于公共场所使用(比如医院、市政部门、公共管理部门等等)。本发明基于沙发本体，应用中人数统计机构能统计一段时间内(比如每天)坐在沙发本体上的人数，统计的人数经无线移动网络远传，远端管理人员的手机或pc机内相应应用接收到人数后，就能直观掌握单位时间内坐在沙发上的人数，为相关单位合理化安排起到了技术支撑(比如说应用在公共场所医院或政府服务部门，如果统计到一天内坐在沙发上的人很少，那么证明现场摆设的套数足够，如果单位时间内统计到坐在沙发上的人很多，现场布设的套数不够，不能充分满足患者或办事人员需要，就可另外再多设几套)。本发明的温度检测机构能对坐在沙发上的人员进行自动温度测定，超温时能第一时间发出警示声音(此功能应用于医院等特别有效，可及时筛选出发烧人员)，给相关部门的管理带来了便利。本发明体重检测机构能测量坐在沙发垫上的人员体重，提供了更人性化服务。性能检测机构在沙发坐垫上端变形、影响使用时能第一时间短信提示相关工作人员进行维护或更换，由此实现了智能化功能，且提高了产品市场竞争力。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。
附图说明
11.以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。
12.图1是本发明整体结构示意图。
13.图2是本发明电路图。
具体实施方式
14.图1、2所示，一种具有动态数据采集检测系统的智能沙发，包括沙发本体1、稳压电源a1，温度检测机构、人数统计机构、性能检测机构、体重检测机构；所述人数统计机构包括计数器a3和光电开关a5n、控制子电路2，光电开关a5n有四只且分别和温度检测机构、体重检测机构的套数一致(和沙发本体的座位个数一致)；所述温度检测机构和体重检测机构各具有相同的四套，每套温度检测机构包括红外测温仪a6n和输出子电路3，每套体重检测机构包括力敏电阻rtn和可调电阻rp、显示屏a9n，每套温度检测机构及每套体重检测机构的可调电阻rp、显示屏a9n，人数统计机构的其中一只光电开关a5n安装在一个外壳4内，四套体重检测机构的力敏电阻rtn(应变片朝向上端)分别用胶粘接在沙发本体1四个座位沙发垫101的下端中部，四个外壳4分别安装在沙发本体的四个座位靠背102的前上端中部内，且光电开关a5n的探测头、显示屏a9n的显示界面、红外测温仪a6n的探测头位于外壳4前端三个开孔外(和靠背处于同一平面)；所述性能检测机构包括四只光电开关aa7n和一只短信模块a8，四只光电开关aa7n安装在一个壳体5内，四个壳体5分别安装在沙发本体的四个座位靠背的下端且位于沙发坐垫101的下端2厘米左右、光电开关aa7n的探测头前端位于壳体5前端开孔外；所述稳压电源a1、人数统计机构的计数器a3及控制子电路2、性能检测机构的短信模块a8安装在元件6盒内，元件盒6安装在沙发本体1后侧端下部。
15.图1、2所示，本发明中，多套温度检测机构、人数统计机构的四只光电开关之间、性能检测机构的短信模块和四只光电开关a之间、多套体重检测机构的工作原理及过程完全一致，以下内容就以其中一套温度检测机构、人数统计机构和一只光电开关之间、性能检测机构的短信模块和一只光电开关a之间、其中一套体重检测机构的工作原理及过程做代表性说明。
16.图1、2所示，稳压电源a1是型号220v/24v/200w的交流220v转直流24v开关电源模块成品。每套温度检测机构的红外测温仪a6n是型号o58216q88818的医用红外测温仪，红外测温仪a6n的工作时经其探测头接收被测人体发射出的红外线强弱、然后通过内部主控转换电路板将人体温度信号转变成电信号大小，电压信号输入至红外测温仪内部的译码器进行译码后，输入至红外测温仪的液晶显示屏幕显示出被测人体的实际温度；本实施例只采用主控转换电路板及探测头；探测头的高度和成人坐在沙发本体上后、颈部后中部位置持平，输出子电路包括经外壳内电路板布线连接的可调电阻rp1、npn三极管q2和蜂鸣器b，主控转换电路板a6n(红外测温仪a6n)的正极电源输入端1脚和蜂鸣器b正极电源输入端连接，主控转换电路板a6n的输出端3脚和可调电阻rp1一端连接，可调电阻rp1另一端和npn三极管q2基极连接，npn三极管q2集电极和蜂鸣器b负极电源输入端连接，主控转换电路板a6n的负极电源输入端2脚和npn三极管q2发射极连接。人数统计机构的计数器a3是型号znjc2
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6e1r
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m485的带rs485数据接口的六位电子数显计数器，其具有两个电源输入端，具有电压触发端口j和清零按键q；每只光电开关a5n是型号e3k100
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1m的pnp型红外反射光电开关成品，工作电压直流24v，其具有三根连接线，其中两根是电源输入线，另一根是信号输出线，光电开关a5n的前端具有一个探测头，工作时其前端探测头的发射头会发射出红外光束，当最远1米范围内，探测头发射出的红外光束被物品阻挡、经探测头并列的接收头接收到后，信号输出线3脚会输出高电平，无物品阻挡时其信号输出线3脚不输出高电平，在光电开关a5n的壳体后端内具有调节旋钮，调节旋钮向左调节其探测头的探测距离变近，向右调节时
其探测头的探测距离变远(本实施例探测距离50厘米足够)；控制子电路包括经电路板布线连接的gprs模块a4、时控开关a2、电阻r1及r2、npn三极管q1、电容c1和继电器k(k1)，并和四只光电开关a5n之间经导线连接，时控开关a2的电源输入两端1及2脚和计数器a3的电源输入两端1及2脚、四只光电开关a5n的电源输入两端1及2脚分别连接，时控开关a2的电源输出端正极3脚和gprs模块a4的正极电源输入端1脚、第一只继电器k正极电源输入端、第一只电阻r1一端连接，时控开关a2的负极电源输出端4脚和gprs模块a4负极电源输入端2脚、电容c1负极、npn三极管q1发射极连接，计数器a3的信号输出端和gprs模块a4的信号输入端经rs485数据线连接，第一只电阻r1另一端和第二只电阻r2一端、电容c1正极连接，第二只电阻r2另一端和npn三极管q1基极连接，npn三极管q1集电极和第一只继电器k负极电源输入端连接，每只光电开关a5n配套有一只继电器k1，每只光电开关a5n的电源输出端3及2脚和每只继电器k1的电源输入两端分别连接；第一只继电器k的控制触点端及常开触点端和计数器a3的清零按键q下两个触点分别连接，另外四只和光电开关相连的继电器k1控制触点端及常开触点端和计数器a3的触发端口j下两个触点分别连接；gprs模块a4型号是zlan8100，gprs模块成品a4上有rs485数据输入端口(两个电源输入端、一路信号输入端；时控开关a2是型号kg316t的全自动微电脑时控开关成品，微电脑时控开关自身有显示屏，还有取消/恢复、校时、校分、校星期、自动/手动、定时、时钟七个按键，并具有两个电源输入端1、2脚，两个电源输出端3、4脚，使用者分别按动操作七只按键，可设定两个电源输出端输出电源的间隔时间和每次输出电源的时间，一次设定后只要不进行下一次操作按键设定，失电也不会导致设置的电源输出时间变化。
17.图1、2所示，每套体重检测机构的力敏电阻rtn和可调电阻rp、微型显示屏a9n之间经导线连接，力敏电阻rtn一端和可调电阻rp一端连接，可调电阻rp另一端和显示屏a9n正极电源输入端连接，显示屏a9n是液晶电压显示器(电压换算为体重，比如显示12.5v代表人的体重125斤)。性能检测机构的四只光电开关aa7n是型号e3k100
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1m的pnp型红外反射光电开关成品(探测距离100厘米)；短信模块a8是型号gsm 800的短信报警模块，短信报警模块成品a8具有两个电源输入端1及2脚，信号输入端口3
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8脚，每个信号输入端口输入低电平信号后，短信报警模块成品a8会经无线移动网络发送一条短信，短信报警模块a8内储存有短信(本实施例管理人员通过短信报警模块成品自身功能预先编辑一条短信，内容是“坐垫需要更换”，短信报警模块a8的信号输入端口3脚被输入低电平信号后，短信报警模块a8能发送一条短信；四只光电开关aa7n的电源输入端负极2脚和短信模块负极电源输入端2脚及其中一个触发信号输入端3脚连接，四只光电开关aa7n的电源输出端3脚和短信模块a8正极电源输入端1脚连接。光电开关aa7n的前端具有一个探测头，工作时其前端探测头的发射头会发射出红外光束，当最远1米范围内，探测头发射出的红外光束被物品阻挡、经探测头并列的接收头接收到后，信号输出线3脚不输出高电平，无物品阻挡时其信号输出线3脚输出高电平，本实施例探测距离30厘米足够)。
18.图1、2所示，稳压电源a1的电源输入端1及2脚和交流220v电源两极分别经导线连接，稳压电源a1的电源输出端3及4脚和四套温度检测机构的电源输入端蜂鸣器b正极电源输入端及npn三极管q2发射极、人数统计机构的电源输入端时控开关a2的1及2脚、四套性能检测机构的电源输入端光电开关a7n的1及2脚、四套体重检测机构的电源输入端力敏电阻rtn另一端及显示屏a9n的负极电源输入端分别经导线连接(和力敏电阻、光电开关a连接的
导线经由座位下端小开孔向下向后引出到元件盒内，和外壳内元件相连的导线经由沙发靠背后端的开孔引出到元件盒内)。
19.图1、2所示，本发明基于沙发本体，主要应用于公共场所使用(比如医院、市政部门、公共管理部门等等)。220v交流电源进入稳压电源a1的电源输入端后，稳压电源a1在其内部电路作用下3、4脚会输出稳定的直流24v电源进入四套温度检测机构、人数统计机构、四套性能检测机构、四套体重检测机构的电源输入端。人数统计机构中，每当有人坐在沙发本体1的其中一个座位上时，相应一个座位后上端的光电开关a5n由于探测头前发射的红外光束被阻挡其3脚会输出高电平进入继电器k1的正极电源输入端，于是继电器k1得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合一次。由于，继电器k1的控制触点端、常开触点端和计数器a3的触发端口j下两个触点分别连接，所以每当有人坐在沙发本体上任何一个座位后，计时器a3会进行一次累加计数。时控开关a2得电工作后会在每天晚上8点到8点10分输出10分钟电源到gprs模块a4的电源输入端，于是gprs模块a4得电工作，10分钟时间内，gprs模块a4会将计数器a3的一天时间内使用沙发本体1人数(坐在沙发本体上的人数)经无线移动网络发送出去，和gprs模块a4建立连接的相关管理人员经身边手机或pc机应用单元接收到人数数据后，就能直观统计一段时间内(比如每天)坐在沙发上本体上的人数，为相关单位合理化安排起到了技术支撑(比如说应用在公共场所医院或政府服务部门，如果统计到一天内坐在沙发上的人很少，那么证明现场摆设的套数足够，如果单位时间内统计到坐在沙发上的人很多，现场布设的套数不够，不能充分满足患者或办事人员需要，就可另外再多设几套)。本发明中，gprs模块a4发送数据，远端使用者经身边手机或pc机应用单元接收及显示现场数据，是现有物联网应用的极其广泛成熟技术。时控开关输出电源的时间内，24v高电平还会经电阻r1降压限流为电容c1充电，刚开始的一段时间内(比如595秒钟，时间等于1.1*电容c1容量*电阻r1阻值)，电容c1没有充满电，高电平电源经电阻r2降压限流后，进入npn三极管q1基极电压低于0.7v，npn三极管q1截止，那么继电器k不会得电吸合、那么计数器3的累计计数不会被清零。一段时间后，电容c1充满电后(比如595秒钟)，电容c1充满电时，高电平电源经电阻r2降压限流后，进入npn三极管q1基极电压高于0.7v，npn三极管q1导通集电极输出低电平进入继电器k负极电源输入端，继电器k得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合，由于，计数器a3的清零按键q键下两个触点和继电器k的控制触点端、常开触点端分别连接，所以此刻计数器a3当天的累加计数会被清零。通过上述，本发明能在每天(或更长时间)为远端相关管理人员发送现场使用沙发本体的累加人数，然后将计数器a3计数清零为下次统计单位时间内总人数做好准备。
20.图1、2所示，温度检测机构中，当有人坐在沙发本体相应座位后，红外测温仪a6n其探测头接收到被测人体发射出的红外线后(为了保证探测头对准人的颈部后侧端，本发明沙发本体后端靠背高度可接近正常成年人坐姿状态时的头部高度)，通过内部主控转换电路板将人体温度信号转变成电压信号大小，电压信号会经可调电阻rp1降压限流进入npn三极管q2的基极；当人体温度正常低于37.5
°
时，此刻主控转换电路板a6n输出的电压信号经可调电阻rp1降压限流后进入npn三极管q2的基极电压低于0.7v，npn三极管q2处于截止状态，那么蜂鸣器b也就不会得电发声。当人体温度不正常高于37.5
°
时，此刻主控转换电路板a6n输出的电压信号经可调电阻rp1降压限流后进入npn三极管q2的基极电压高于0.7v，npn三极管q2处于导通状态其集电极输出低电平进入蜂鸣器b负极电源输入端，于是，蜂鸣器b
得电发出响亮的提示声音(此功能应用于医院等特别有效，可及时筛选出发烧人员)，给相关部门的管理带来了便利。本发明生产时，需要确定可调电阻rp1的电阻值，确定时把红外测温仪a6n的探测头对准刚高于37.5
°
的热源，然后反复调节可调电阻rp1的电阻值，刚好调节到蜂鸣器b得电发声后，可调电阻rp1的电阻值就调节到需要的阻值(实际应用中，坐在相应座位上的人员体温超过37.5
°
时，蜂鸣器b就会得电发声)；然后技术人员断开电源、测量可调电阻rp1的电阻值，测得的阻值就是后续批量生产时可调电阻rp1的电阻值，后续批量生产可直接将可调电阻rp1的电阻值调节到位，或用相同阻值的固定电阻代替，不需要再确定。
21.图1、2所示，体重检测机构中，每当有人坐在沙发本体其中一个座位上后，其自身重力会作用于力敏电阻rtn，人的体重越大，那么力敏电阻rtn受到的重力越大其电阻值越小，这样24v电源正极经力敏电阻rtn、可调电阻rp降压限流后进入显示屏a9n电源输入端信号电压相对高，那么显示屏a9n显示的电压数字越大(电压数字相当于人体体重，比如显示的12.5v电源就代表人体体重是125斤)。人的体重越轻，那么力敏电阻rtn受到的重力越小其电阻值越大，这样24v电源正极经力敏电阻rtn、可调电阻rp降压限流后进入显示屏a9n电源输入端信号电压相对低，那么显示屏a9n显示的电压数字越小。通过上述，本发明就能对坐在每一个座位上的人员进行体重测试，提供了更为人性化的服务。本发明生产时，需要确定可调电阻rp的电阻值，确定时，一个已经知道体重的人员坐在一个座位上(脚底接触地面)，力敏电阻rtn受力后，技术人员根据测试人员的体重反复调节可调电阻rp的电阻值，刚好调节到显示屏a9n显示的电压数字接近测试人员的体重数字时(可调电阻rp的电阻值调节得越大，那么测试人员的体重相对重时，显示屏a9n显示的电压数字才会接近测试人员的体重；可调电阻rp的电阻值调节得越小，那么测试人员的体重相对轻时，显示屏a9n显示的电压数字就会接近测试人员的体重；)，可调电阻rp的电阻值就调节到需要(比如测试人员体重120斤，那么调节到显示屏a9n显示的电压数字是12.0v时)；测得的阻值就是后续批量生产时可调电阻rp1的电阻值，后续批量生产可直接将可调电阻rp的电阻值调节到位，或用相同阻值的固定电阻代替，不需要再确定。
22.图1、2所示，性能检测电路中，当沙发本体性能良好坐垫101没有塌陷，光电开关a7n的探测头前30厘米前有物品阻挡(或者坐在坐垫上的人阻挡)，光电开关a7n的3脚不输出高电平，那么短信模块a8不会得电也就不会为相关管理人员推送短信)。当沙发本体性能不好坐垫中部及前端受力部位塌陷超过2厘米时，光电开关a7n的探测头前30厘米前无物品阻挡(且无人坐在沙发相应坐垫上的时间内)，光电开关a7n的3脚会输出高电平进入短信模块a8，短信模块a8(内有sim卡，且存有相关管理人员的电话号码)会得电工作，进而就会为相关管理人员的手机推送短信。通过上述电路作用，只要沙发本体任何一个坐垫性能变差发生塌陷时，短信模块a8就会为相关人员推送短信，提示相关工作人员进行维护或更换，由此实现了智能化功能，且提高了产品市场竞争力。图2中，电阻r1、r2阻值分别是5.4m、470k；电容c1型号是100uf/24v；npn三极管q1、q2型号是9013；可调电阻rp1、rp型号是8m；蜂鸣器b是型号sf24v的有源连续声蜂鸣报警器成品；力敏电阻rtn型号是ims
‑
c04n；继电器k、k1是dc24v小型继电器。
23.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基
本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
24.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书座位一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。