一种智能排烟门窗及其使用方法与流程

本发明涉及智能门窗技术领域，更具体地说，涉及一种智能排烟门窗及其使用方法。

背景技术：

随着科技的进步，人们生活水平的提高，家用电器的使用愈加普遍，同时人们迫切的需要高效的家庭生活管理，由此人们对现代家居系统的智能性、安全性、便捷性提出了更高的要求，伴随着通信技术、电子技术、控制技术的快速发展，各种智能家居报警及控制系统应运而生。

如今大多数人们会选择在室内安装智能门窗，不仅可以提高室内的防盗安全性，还可以在雨天自动关闭使雨水不易漏进室内，为人们的生活带来极大的便利，但是现有的智能门窗一般不具有排烟功能，据统计，人们在遭遇火灾时大部分的死者都是因为室内烟气浓度过高导致缺氧后昏迷失去行动力，进而在火灾中丧生，所以在室内出现火灾时，可以有效排烟无疑可以提高逃生者的存活率，而且在日常生活中住户可能会存在吸烟等行为，还有在住宅的厨房内，仅仅依靠吸油烟机很难完全将烟尘吸走，囤积在密闭的室内环境中很容易影响住户的呼吸，时间久了存在引发呼吸道疾病的危险。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种智能排烟门窗及其使用方法，它可以实现对室内空气进行监测，一旦超标威胁到住户的健康时会自动排烟，保持室内和外界的空气交换。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种智能排烟门窗，包括智能门窗本体，所述智能门窗本体包括固定框体、一对开合窗体和换气箱，所述支撑隔板连接于换气箱和一对开合窗体之间，一对所述开合窗体均通过铰接轴与固定框体之间铰接，所述换气箱内安装有带有备用电源的中央控制器和服务器，所述中央控制器和服务器之间连接有通信模块，所述固定框体和支撑隔板上均开凿有操作槽，所述操作槽内安装有固定轴承，且铰接轴上下两端分别与固定轴承连接，所述铰接轴上端套接有从动齿轮，所述从动齿轮一端啮合连接有主动齿杆，所述主动齿杆远离从动齿轮一端固定连接有滑环，所述操作槽内固定连接有导向滑杆，且滑环与导向滑杆之间滑动连接，所述操作槽侧壁上设有电动伸缩杆，且电动伸缩杆的输出端与主动齿杆固定连接，所述开合窗体上安装有烟雾传感器、风力传感器和湿度传感器，且烟雾传感器、风力传感器和湿度传感器均与服务器连接，所述换气箱内设有负压排气管，所述换气箱两端均安装有多个均匀分布的排气扇，所述换气箱内还安装有空气净化器、风压缓冲器和噪音减震器，所述负压排气管上安装有智能阀门和流量传感器，且流量传感器同样与服务器连接，所述电动伸缩杆、智能阀门、负压排气管、空气净化器、风压缓冲器和噪音减震器均与中央控制器连接，可以实现对室内空气进行监测，一旦超标威胁到住户的健康时会自动排烟，保持室内和外界的空气交换。

进一步的，所述开合窗体上安装有智能手动把手，所述智能手动把手包括拉把、一对与拉把固定连接的c型板和测力拉杆，且c型板固定连接于开合窗体上，所述c型板远离开合窗体一端开凿有与测力拉杆相匹配的一对收纳槽，所述收纳槽底壁上连接有压力传感器，且压力传感器的测量端与测力拉杆连接，所述拉把上安装有指纹识别器，所述压力传感器和指纹识别器均与服务器连接，指纹识别器用于用户确认身份后手动打开开合窗体，当用户握住智能手动把手时压力传感器将测得的拉力值上传至服务器，当达到用户设定的拉力值后服务器向中央控制器发送开窗指令，中央控制器控制电动伸缩杆启动进而驱动开合窗体打开。

进一步的，所述开合窗体上端开凿有滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑块，所述滑块上端固定连接有磁吸插杆，所述固定轴承顶壁上固定连接有安装块，所述安装块下端开凿有与磁吸插杆相匹配的插孔，所述插孔内底壁连接有电磁铁，且从动齿轮位于磁吸插杆和电磁铁之间，所述电磁铁与中央控制器连接，中央控制器在收到服务器发出的锁死指令后向电磁铁通电，电磁铁通电后利用磁力吸动磁吸插杆与之接触后卡在从动齿轮中，限制从动齿轮的转动进而锁死开合窗体。

进一步的，所述服务器上安装有无线信号发射器，所述无线信号发射器与用户移动设备终端连接，无线信号发射器可以将服务器上的数据根据用户需要选择下载后发送至用户移动设备终端上，方便用户查看。

进一步的，所述换气箱上还安装有电子显示屏，且电子显示屏与服务器连接，用于显示烟雾传感器、风力传感器、湿度传感器、流量传感器和上传至服务器的信息数据，提高信息可视化。

进一步的，所述支撑隔板下端安装有一对左右对称分布的摄像头，且摄像头与服务器连接，所述服务器上连接有存储模块，用于对智能门窗本体附近的情况进行查看，且可以将监控内容实时上传至服务器，并保留在存储模块中储存起来，室内遭遇盗窃时可由用户通过用户移动设备终端下载保存提交给警方协助破案，也可以实时监控室内情况。

进一步的，所述服务器上连接有滤波器模块，当用户无意中握住智能手动把手而不是想要打开开合窗体时，滤波器模块过滤掉压力传感器测得的数据值，不易产生干扰误判。

进一步的，所述开合窗体上还安装有状态提示灯，所述状态提示灯包括红灯、黄灯和绿灯，且状态提示灯与中央控制器连接，通过中央控制器来控制状态提示灯的开启和关闭来提示用户智能门窗本体的使用状态。

一种智能排烟门窗使用方法为：

一、当烟雾传感器检测到室内的烟雾浓度超标后，将数据实时上传到服务器上，经过服务器的数据处理和分析后发送自然排烟命令至中央控制器，中央控制器控制开合窗体打开与外界空气交换排烟。

二、当风力传感器和湿度传感器检测到外界天气不适宜打开开合窗体时，服务器发送强制排烟命令至中央控制器，中央控制器开启智能阀门后利用负压排气管形成负压强制室内空气与外界交换。

三、用户可以根据个人需要在不需要排烟的时候打开开合窗体，利用指纹识别器确认身份后由服务器判断为合格开窗请求后向中央控制器下达手动开窗指令，中央控制器控制电动伸缩杆启动间接带动开合窗体打开。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以实现对室内空气进行监测，一旦超标威胁到住户的健康时会自动排烟，保持室内和外界的空气交换。

(2)开合窗体上安装有智能手动把手，智能手动把手包括拉把、一对与拉把固定连接的c型板和测力拉杆，且c型板固定连接于开合窗体上，c型板远离开合窗体一端开凿有与测力拉杆相匹配的一对收纳槽，收纳槽底壁上连接有压力传感器，且压力传感器的测量端与测力拉杆连接，拉把上安装有指纹识别器，压力传感器和指纹识别器均与服务器连接，指纹识别器用于用户确认身份后手动打开开合窗体，当用户握住智能手动把手时压力传感器将测得的拉力值上传至服务器，当达到用户设定的拉力值后服务器向中央控制器发送开窗指令，中央控制器控制电动伸缩杆启动进而驱动开合窗体打开。

(3)开合窗体上端开凿有滑槽，滑槽内滑动连接有滑块，滑块上端固定连接有磁吸插杆，固定轴承顶壁上固定连接有安装块，安装块下端开凿有与磁吸插杆相匹配的插孔，插孔内底壁连接有电磁铁，且从动齿轮位于磁吸插杆和电磁铁之间，电磁铁与中央控制器连接，中央控制器在收到服务器发出的锁死指令后向电磁铁通电，电磁铁通电后利用磁力吸动磁吸插杆与之接触后卡在从动齿轮中，限制从动齿轮的转动进而锁死开合窗体。

(4)服务器上安装有无线信号发射器，无线信号发射器与用户移动设备终端连接，无线信号发射器可以将服务器上的数据根据用户需要选择下载后发送至用户移动设备终端上，方便用户查看。

(5)换气箱上还安装有电子显示屏，且电子显示屏与服务器连接，用于显示烟雾传感器、风力传感器、湿度传感器、流量传感器和上传至服务器的信息数据，提高信息可视化。

(6)支撑隔板下端安装有一对左右对称分布的摄像头，且摄像头与服务器连接，服务器上连接有存储模块，用于对智能门窗本体附近的情况进行查看，且可以将监控内容实时上传至服务器，并保留在存储模块中储存起来，室内遭遇盗窃时可由用户通过用户移动设备终端下载保存提交给警方协助破案，也可以实时监控室内情况。

(7)服务器上连接有滤波器模块，当用户无意中握住智能手动把手而不是想要打开开合窗体时，滤波器模块过滤掉压力传感器测得的数据值，不易产生干扰误判。

(8)开合窗体上还安装有状态提示灯，状态提示灯包括红灯、黄灯和绿灯，且状态提示灯与中央控制器连接，通过中央控制器来控制状态提示灯的开启和关闭来提示用户智能门窗本体的使用状态。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明智能手动把手部分的爆炸图；

图3为本发明的正视图；

图4为本发明开合窗体部分内部的结构示意图；

图5为图4中a处的结构示意图；

图6为本发明驱动齿杆部分的结构示意图；

图7为本发明的部分流程图。

图中标号说明：

1智能门窗本体、101固定框体、102开合窗体、103支撑隔板、104换气箱、2智能手动把手、201拉把、202c型板、203测力拉杆、3压力传感器、4指纹识别器、5固定轴承、6铰接轴、7从动齿轮、8主动齿杆、9操作槽、10电动伸缩杆、11滑环、12导向滑杆、13电子显示屏、14排气扇、15状态提示灯、16磁吸插杆、17滑块、18安装块、19电磁铁、20智能阀门、21负压排气管、22空气净化器、23风压缓冲器、24噪音减震器、25中央控制器、26摄像头、27存储模块、28通信模块、29服务器、30滤波器模块、31烟雾传感器、32风力传感器、33湿度传感器、34流量传感器、35用户移动设备终端。

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，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种智能排烟门窗，包括智能门窗本体1，智能门窗本体1包括固定框体101、一对开合窗体102和换气箱104，开合窗体102用于自然排烟，换气箱104用于强制排烟，支撑隔板103连接于换气箱104和一对开合窗体102之间，一对开合窗体102均通过铰接轴6与固定框体101之间铰接，换气箱104内安装有带有备用电源的中央控制器25和服务器29，服务器29用于接收数据后进行数据分析和处理，并发送一系列指定给中央控制器25，中央控制器25用于接收服务器29下达的指令后并执行，中央控制器25和服务器29之间连接有通信模块28，通信模块28为2g或3g或4g或无线通信模块，用于中央控制器25和服务器29之间的通信连接。

请参阅图4-5，固定框体101和支撑隔板103上均开凿有操作槽9，操作槽9内安装有固定轴承5，且铰接轴6上下两端分别与固定轴承5连接，提高铰接轴6转动的稳定性，铰接轴6上端套接有从动齿轮7，从动齿轮7一端啮合连接有主动齿杆8，主动齿杆8远离从动齿轮7一端固定连接有滑环11，操作槽9内固定连接有导向滑杆12，且滑环11与导向滑杆12之间滑动连接，滑环11和导向滑杆12相互配合对主动齿杆8进行导向，操作槽9侧壁上设有电动伸缩杆10，且电动伸缩杆10的输出端与主动齿杆8固定连接，电动伸缩杆10提供驱动力带动主动齿杆8伸缩，进而在主动齿杆8和从动齿轮7的啮合作用下带动从动齿轮7转动，实现开合窗体102的打开和合上，开合窗体102上安装有烟雾传感器31、风力传感器32和湿度传感器33，且烟雾传感器31、风力传感器32和湿度传感器33均与服务器29连接，烟雾传感器31包括烟气检测单元、二氧化碳检测单元、一氧化碳检测单元、甲醛检测单元、苯检测单元、香烟颗粒检测单元、丙酮检测单元，用于检测室内的烟雾以及其他有害气体的浓度，风力传感器32用于检测外界的风力，湿度传感器33用于检测外界空气湿度来判断是否在下雨，烟雾传感器31、风力传感器32和湿度传感器33均将检测数据上传至服务器29上进行分析处理，换气箱104内设有负压排气管21，利用负压原理进行排气，换气箱104两端均安装有多个均匀分布的排气扇14，换气箱104内还安装有空气净化器22、风压缓冲器23和噪音减震器24，空气净化器22用于净化空气，风压缓冲器23用于减弱风力，噪音减震器24用于降低噪音，负压排气管21上安装有智能阀门20和流量传感器34，且流量传感器34同样与服务器29连接，智能阀门20用于调节负压排气管21的排烟量，流量传感器34用于实时监控负压排气管21内的流速，电动伸缩杆10、智能阀门20、负压排气管21、空气净化器22、风压缓冲器23和噪音减震器24均与中央控制器25连接。

请参阅图2，开合窗体102上安装有智能手动把手2，智能手动把手2包括拉把201、一对与拉把201固定连接的c型板202和测力拉杆203，且c型板202固定连接于开合窗体102上，c型板202远离开合窗体102一端开凿有与测力拉杆203相匹配的一对收纳槽，收纳槽底壁上连接有压力传感器3，且压力传感器3的测量端与测力拉杆203连接，拉把201上安装有指纹识别器4，压力传感器3和指纹识别器4均与服务器29连接，指纹识别器4用于用户确认身份后手动打开开合窗体102，当用户握住智能手动把手2时压力传感器3将测得的拉力值上传至服务器29，当达到用户设定的拉力值后服务器29向中央控制器25发送开窗指令，中央控制器25控制电动伸缩杆10启动进而驱动开合窗体102打开。

请参阅图5，开合窗体102上端开凿有滑槽，滑槽内滑动连接有滑块17，滑块17上端固定连接有磁吸插杆16，固定轴承5顶壁上固定连接有安装块18，安装块18下端开凿有与磁吸插杆16相匹配的插孔，插孔内底壁连接有电磁铁19，且从动齿轮7位于磁吸插杆16和电磁铁19之间，电磁铁19与中央控制器25连接，中央控制器25在收到服务器29发出的锁死指令后向电磁铁19通电，电磁铁19通电后利用磁力吸动磁吸插杆16与之接触后卡在从动齿轮7中，限制从动齿轮7的转动进而锁死开合窗体102。

服务器29上安装有无线信号发射器，无线信号发射器与用户移动设备终端35连接，无线信号发射器可以将服务器29上的数据根据用户需要选择下载后发送至用户移动设备终端35上，方便用户查看，换气箱104上还安装有电子显示屏13，且电子显示屏13与服务器29连接，用于显示烟雾传感器31、风力传感器32、湿度传感器33、流量传感器34和35上传至服务器29的信息数据，提高信息可视化，支撑隔板103下端安装有一对左右对称分布的摄像头26，且摄像头26与服务器29连接，服务器29上连接有存储模块27，用于对智能门窗本体1附近的情况进行查看，且可以将监控内容实时上传至服务器29，并保留在存储模块27中储存起来，室内遭遇盗窃时可由用户通过用户移动设备终端35下载保存提交给警方协助破案，也可以实时监控室内情况，服务器29上连接有滤波器模块30，当用户无意中握住智能手动把手2而不是想要打开开合窗体102时，滤波器模块30过滤掉压力传感器3测得的数据值，不易产生干扰误判，开合窗体102上还安装有状态提示灯15，状态提示灯15包括红灯、黄灯和绿灯，且状态提示灯15与中央控制器25连接，通过中央控制器25来控制状态提示灯15的开启和关闭来提示用户智能门窗本体1的使用状态，红灯表示智能门窗本体1工作异常，无法正常排烟，黄灯表示开合窗体102未关严，绿灯表示智能门窗本体1工作正常。

一种智能排烟门窗使用方法为：

一、当烟雾传感器31检测到室内的烟雾浓度超标后，将数据实时上传到服务器29上，经过服务器29的数据处理和分析后发送自然排烟命令至中央控制器25，中央控制器25控制开合窗体102打开与外界空气交换排烟。

二、当风力传感器32和湿度传感器33检测到外界天气不适宜打开开合窗体102时，服务器29发送强制排烟命令至中央控制器25，中央控制器25开启智能阀门20后利用负压排气管21形成负压强制室内空气与外界交换。

三、用户可以根据个人需要在不需要排烟的时候打开开合窗体102，利用指纹识别器4确认身份后由服务器29判断为合格开窗请求后向中央控制器25下达手动开窗指令，中央控制器25控制电动伸缩杆10启动间接带动开合窗体102打开。

当烟雾传感器31检测到室内的烟雾浓度超标后，将数据实时上传到服务器29上，经过服务器29的数据处理和分析后发送自然排烟命令至中央控制器25，中央控制器25控制电动伸缩杆10启动带动主动齿杆8移动，在主动齿杆8和从动齿轮7的啮合作用下带动从动齿轮7转动，从而带动开合窗体102打开，保持室内和外界的空气流通，实现自然排烟，当风力传感器32检测到外界风力大于或等于三级时，以及湿度传感器33检测到外界处于阴雨天气时，服务器29判断此时不适合打开开合窗体102进行自然排烟，外界风雨较大的情况下不仅影响自然排烟效果，而且会刮风漏雨影响到室内，此时服务器29发送强制排烟命令至中央控制器25，中央控制器25开启智能阀门20后利用负压排气管21形成负压强制室内空气与外界交换，烟雾传感器31将室内的烟雾浓度检测数值实时上传至服务器29上，服务器29经过数据分析处理后，向中央控制器25下达调节命令，中央控制器25控制智能阀门20调节开通大小，可以有效节能，在空气净化器22的作用下减少烟雾等有害气体直接排放到外界空气中造成的污染，且外界空气在进入室内时，也会净化部分有害气体，还可以降低风速和减少噪音，使得室内尽可能不受外界环境干扰，可以实现对室内空气进行监测，一旦超标威胁到住户的健康时会自动排烟，保持室内和外界的空气交换。

当用户根据个人需要选择手动打开开合窗体102时，利用指纹识别器4进行身份确认后提拉拉把201，压力传感器3检测到压力值大于设定阈值时，服务器29判定为合格开窗请求后发送手动开窗指令到中央控制器25上，同理中央控制器25控制电动伸缩杆10间接驱动开合窗体102打开，当室内遭遇行窃时，未经过指纹识别器4进行身份确认便想直接拉动智能手动把手2来开启开合窗体102时，压力传感器3将拉力值反馈至服务器29后，服务器29判断为非合格开窗请求后向中央控制器25下达锁死指令，中央控制器25控制电磁铁19通电，电磁铁19通电后具有磁性吸动磁吸插杆16上升插入插槽中，从而将从动齿轮7卡死限制转动，实现对开合窗体102的锁死，锁死的同时服务器29将报警信号发送到用户移动设备终端35上提醒用户报警，提高室内的防盗效果，另外室内有未成年人独自在家时，也可以提高安全性。

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改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。