一种自发电的桌椅资源控制系统的制作方法

本实用新型涉及座位资源自动化控制领域，尤其涉及一种自发电的桌椅资源控制系统。

背景技术：

随着人们对学历要求的不断提高，我国研究生的数量日益增加，随之而来的是对机房需求量的不断增大。由于大部分的研究长期进行，需要长期占用机房的桌椅，但机房桌椅数量有限加之研究者本身安排时间的不合理导致了机房桌椅浪费的现象，这严重影响了公共资源的有效利用。在现有的桌椅高效利用管理系统中，例如，申请号201510212535.X公开了一种二维空闲限时自习室座位资源控制系统及方法，该系统针对的是整个教室的短期占座情况的处理系统，且整个系统的功能较为单一，没有一种比较规范化、多功能的针对长期单个桌椅管理的系统和方法。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种自发电的桌椅资源控制系统。该系统通过全新的模块设计，将桌椅的使用分成三种不同的模式，配合显示模块上显示的桌椅使用状态和使用时间段，在保证单个桌椅长期使用的前提下，最大限度的提高桌椅的利用效率，有效的保证了公共资源的最大化使用。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种自发电的桌椅资源控制系统，其特征在于该系统包括重力感应模块、自发电模块、计时模块、智能控制模块、人脸识别模块和显示模块；所述重力感应模块、自发电模块和计时模块安装于座椅上；所述智能控制模块、人脸识别模块和显示模块安装于书桌上；所述智能控制模块分别与重力感应模块、计时模块、人脸识别模块和显示模块连接；所述重力感应模块与计时模块连接；所述自发电模块为整个系统供电；

所述重力感应模块包括压力传感器和开关；所述开关控制压力传感器；

所述自发电模块包括触点杆、传动装置、蓄电池和发电机；所述传动装置包括触点、齿条、传动轴、弹簧、主动轮、惯性轮、从动轮、链条和发电机齿轮；发电机的箱体安装在座椅上；所述发电机和蓄电池安装在发电机箱体上；所述触点杆安装在座椅的底部和背部，触点杆的末端与触点接触；所述齿条的一端与触点连接，另一端与弹簧的一端连接；弹簧的另一端焊接在发电机箱体上；所述传动轴上依次安装有主动轮、惯性轮和从动轮；所述齿条与主动轮啮合；所述从动轮通过链条与发电机齿轮连接；所述发电机齿轮安装在发电机的输出轴上；所述智能控制模块是单片机。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

1、该系统通过全新的模块设计，将桌椅的使用分成三种不同的模式，配合显示模块上显示的桌椅使用状态和使用时间段，在保证单个桌椅长期使用的前提下，最大限度的提高桌椅的利用效率，有效的保证了公共资源的最大化使用。

2、该系统采用了自发电技术，当桌椅使用者坐下或倚靠椅背时，通过简捷、合理的传动装置带动发电机转动，同时提高其转动速率，从而实现对系统电量的供应，符合了现代环保的理念。

3、该系统在计时模块计时后，通过与智能控制模块相互配合，将桌椅单天使用的时间段信息传递于显示模块上供其他用户参考，很好的实现了信息的传播与共享。

4、该系统重力感应模块中压力传感器的放置采用了防折损、断裂结构。压力传感器经过泡棉的包裹、骨架钢丝穿过沟道的固定、防磨材料的覆盖和胶水的黏贴，有效的防止了使用者在使用过程中由于移动、挤压而造成的破坏。

附图说明

图1是本实用新型自发电的桌椅资源控制系统一种实施例的整个系统安装的结构示意图；

图2是苯实用新型自发电的桌椅资源控制系统一种实施例的压力传感器的安装示意图；

图3是本实用新型自发电的桌椅资源控制系统一种实施例的整个系统结构示意框图；

图4是本实用新型自发电的桌椅资源控制系统一种实施例的传动装置的结构示意图；(图中：1、重力感应模块；2、自发电模块；3、计时模块；4、智能控制模块；5、人脸识别模块；6、显示模块；7、骨架钢丝；8、泡棉；9、防磨材料；11、压力传感器；12、开关；21、触点杆；22、传动装置；221、触点；222、齿条；223、传动轴；224、弹簧；225、主动轮；226、惯性轮；227、从动轮；228、链条；229、发电机齿轮；23、蓄电池；24、发电机；31、第一计时器；32、第二计时器；33、第三计时器)

具体实施方式

下面给出本实用新型的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，不限制本申请权利要求的保护范围。

本实用新型提供了一种自发电的桌椅资源控制系统(参见图1-4，简称系统)，包括重力感应模块1、自发电模块2、计时模块3、智能控制模块4、人脸识别模块5和显示模块6；所述重力感应模块1、自发电模块2和计时模块3安装于座椅上；所述智能控制模块4、人脸识别模块5和显示模块6安装于书桌上；所述智能控制模块4分别与重力感应模块1、计时模块3、人脸识别模块5和显示模块6连接；所述重力感应模块1与计时模块3连接；所述自发电模块2为整个系统供电；

所述重力感应模块1包括压力传感器11和开关12；所述开关12控制压力传感器11；开关12控制压力传感器11处于感应和非感应两种的工作状态，实现在不同条件下对座椅使用情况的控制；当长期使用者之外的其他用户使用桌椅时只需关闭开关12，整个系统不再计时，实现了桌椅的临时使用，提高了桌椅的使用效率。

所述自发电模块2包括触点杆21、传动装置22、蓄电池23和发电机24；所述传动装置22包括触点221、齿条222、传动轴223、弹簧224、主动轮225、惯性轮226、从动轮227、链条228和发电机齿轮229；发电机24的箱体安装在座椅上；所述发电机24和蓄电池23安装在发电机箱体上；所述触点杆21安装在座椅的底部和背部，触点杆21的末端与触点221接触；所述齿条222的一端与触点221连接，另一端与弹簧224的一端连接；弹簧224的另一端焊接在发电机箱体上；所述传动轴223上依次安装有主动轮225、惯性轮226和从动轮227；所述齿条222与主动轮225啮合；所述从动轮227通过链条228与发电机齿轮229连接；所述发电机齿轮229安装在发电机24的输出轴上；

通过人坐下和倚靠座椅时产生压力压迫触点杆21，从而带动触点221运动，通过齿条222的传递，主动轮225发生转动，同时带动惯性轮226转动；由于惯性轮226具有储存动能，保持匀速转动的特点，所以通过惯性轮226再带动从动轮227转动；然后从动轮227通过链条228带动安装在发电机24上的发电机齿轮229转动发电，并把电量储存在蓄电池23中供系统使用。此外，通过主动轮225带动从动轮227的转动可提高发电机齿轮229转动的速率，从而增加发电量。

所述计时模块3包括第一计时器31、第二计时器32和第三计时器33；第一计时器31用于离位时间限定的记录，第二计时器32用于使用总时长的记录，第三计时器33用于单天使用时间段的记录。当压力传感器11接收到的压力达到智能控制模块4设定的范围时，计时模块3开始计时。智能控制模块4通过对比第二计时器32记录的每周总时长是否达到预定总时长，决定桌椅是否属于长期使用者。第三计时器33将记录的单天使用时间段显示在显示模块6上，供其他用户参考。用户可根据此参考判断桌椅的使用时间是否符合自己的需求，从而实现短时桌椅利用的效果。如果桌椅长期使用者没有通过人脸识别模块5识别结束桌椅使用时，第一计时器31开始记录离位时间，当达到预先设定的时间值时，座位将显示为空闲状态。

所述智能控制模块4是单片机，具体型号为HT46RU232，用于对指令进行设定和处理，包括对重量感应值的范围和第一计时器31时间值的设定；将第三计时器33和桌椅状态的信号显示在显示模块6上；对各模块的信号指令进行传输和识别。通过单片机的控制，保证了整个系统合理、有序的运行。

所述人脸识别模块5具体为摄像头，用于对桌椅长期使用者进行人脸识别，实现签到目的。当桌椅使用者到达座位时，通过摄像头签到，智能控制模块5会将此信息传输到显示模块6上。此时，显示模块6上会显示桌椅为使用状态。当桌椅使用结束时，使用者需再次识别签到，此时计时模块3会停止计时，显示模块6上会显示桌椅为空闲状态。

所述显示模块6为TFT液晶显示屏，用于显示计时模块3记录的时间和座位的使用状态；通过显示模块6上面显示的内容，其他用户能快速的根据桌椅的信息判断对该桌椅的使用情况，从而提高了桌椅的使用效率。

进一步地，所述压力传感器11的安装方式采用的是防断裂结构，包括骨架钢丝7、泡棉8和防磨材料9。通过泡棉8对压力传感器11的四周进行包裹，将防磨材料9覆盖在压力传感器11的上方，再用骨架钢丝7缠绕包裹泡棉的压力传感器11一周并固定于座椅边缘，最后通过胶水将压力传感器11黏贴在座位上，从而防止在使用过程中压力传感器的折损、断裂。

本实用新型自发电的桌椅资源控制系统的工作原理和工作流程是：

人脸识别模块5进行人脸识别后，通过智能控制模块4将使用者使用状态显示到显示模块6上。人脸识别完成后，当重力感应模块1感应到重力时，通过智能控制模块4驱动计时模块3开始计时，从而实现对桌椅离位时间限定的判断和使用总时长、单天使用时间段的记录，并把单天使用时间段通过显示模块6显示出来供其他用户参考。

通过人坐下和倚靠座椅时产生压力压迫触点杆21，从而带动触点221运动，通过齿条222的传递，主动轮225发生转动，同时带动惯性轮226转动；由于惯性轮226具有储存动能，保持匀速转动的特点，所以通过惯性轮226再带动从动轮227转动；然后从动轮227通过链条228带动安装在发电机24上的发电机齿轮229转动发电，并把电量储存在蓄电池23中供系统使用。

该系统的工作模式包括进入-离开模式、进入-暂离模式和临时使用模式。

进入-离开模式：此模式为长期使用者的使用模式，开始后，打开控制压力传感器11的开关12，使压力传感器11处于感应状态。通过人脸识别模块5进行人脸识别、签到，显示模块6上会显示座位处于使用状态。此时，压力传感器11接受到压力的同时第二计时器32和第三计时器33开始记录时间。当使用者离开时，再次进行人脸识别，此时显示模块6上显示座位为空闲状态并把使用时间段显示出来，整个过程结束。

进入-暂离模式：此模式为长期使用者的使用模式，开始后，查看控制压力传感器11的开关12是否打开，使压力传感器11处于感应状态。然后进行人脸识别、签到，显示模块6上显示座位处于使用状态，此时，压力传感器11接收到压力的同时第二计时器32和第三计时器33开始记录时间。

当使用者暂时离开时，压力传感器11不再接收到压力，同时第二计时器32和第三计时器33停止计时，第一计时器31开始计时，当第一计时器31记录的时间超过十五分钟时，通过智能控制模块4的控制，显示模块6上座位的显示状态改为空闲状态，如果十五分钟内压力传感器11重新接收到压力，第二计时器32和第三计时器33继续工作，直到整个过程结束。

临时使用模式：此模式为临时用户的使用模式，关闭压力传感器11的开关12，压力传感器11处于非感应状态，开始使用座位，直到结束。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。