一种新型环境预测的智能天窗系统的制作方法

本发明涉及建筑领域，具体涉及一种新型环境预测的智能天窗系统。
背景技术：
：日常生活中，天窗是建筑，车辆等都具备的一种具有开阔视野，空气流通等作用的重要部件，但大多数天窗都需要人为的根据天气，环境等的变化作出开窗关窗的动作，但出现突发性的温度，湿度，雾霾指数等的上升或下降，暴雨暴风等极端天气时无法及时的，预先性的进行开窗关窗的行为，因此需要一种能够自动监测天窗周围环境情况并进行预测，然后自动做出开窗关窗的行为的技术。技术实现要素：针对上述问题，本发明旨在提供一种新型环境预测的智能天窗系统。本发明的目的采用以下技术方案来实现：提供了一种新型环境预测的智能天窗系统，包括窗框、安装于窗框上的窗扇、用于驱动所述窗扇的旋转开关、平移开关或折展开关的驱动装置、控制所述驱动装置启停的控制系统和环境预测系统，所述控制系统包括接收信息模块、存储信息模块、执行命令模块，所述环境预测系统包括监测模块、计算模块、预测模块、命令模块。所述控制系统中所述接收信息模块用于接收所述环境预测系统发送的命令，所述存储信息模块用于存储所述环境预测系统发送的命令，所述执行命令模块用于将命令分析后控制所述驱动装置启停。所述环境预测系统中所述监测模块用于对天窗周围环境进行相关环境数据采集，所述计算模块用于利用采集到的环境数据计算实时天气指数并发送至预测模块，所述预测模块用于将环境数据进行数据滤波，利用数据滤波后的数据及实时天气指数进行环境预测，计算预测天气指数并发送至命令模块，所述命令模块用于根据预测天气指数作出相关命令。本发明的有益效果为：通过对天窗周围环境进行一定频率的数据采集，得到较为全面的环境数据，计算出当前环境的实时天气指数可以将天气状况以数值的形式表示，直观的表示出当前天气状况，本发明通过有效的与现有技术不同的去噪滤波函数，减少随机误差及周期性误差，数据处理可以剔除数据异常点，减少数据采集过程中干扰因素造成的数据噪声，进一步计算得出可靠的预测天气指数，根据计算结果做出天窗控制命令，提前对天窗进行旋转，开关等动作，减少天气突变时人力无法及时控制天窗的情况，减少人力物力浪费，减少生命财产的损失。附图说明利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本发明的结构示意图；附图标记：窗框1、安装于窗框1上的窗扇2、用于驱动所述窗扇2的旋转开关、平移开关或折展开关的驱动装置3、控制所述驱动装置3启停的控制系统4和环境预测系统5。具体实施方式结合以下实施例对本发明作进一步描述。参见图1，本实施例的一种新型环境预测的智能天窗系统，包括窗框1、安装于窗框1上的窗扇2、用于驱动所述窗扇2的旋转开关、平移开关或折展开关的驱动装置3、控制所述驱动装置3启停的控制系统4和环境预测系统5，所述控制系统4包括接收信息模块、存储信息模块、执行命令模块，所述环境预测系统5包括监测模块、计算模块、预测模块、命令模块。所述控制系统4的输出端与驱动装置3的输入端相连，所述接收信息模块用于接收所述环境预测系统5发送的命令，所述存储信息模块用于存储所述环境预测系统5发送的命令，所述执行命令模块用于将命令分析后控制所述驱动装置3启停。所述环境预测系统5中所述监测模块用于对天窗周围环境进行相关环境数据采集，所述计算模块用于利用采集到的环境数据计算实时天气指数并发送至预测模块，所述预测模块用于将环境数据进行数据滤波，利用数据滤波后的数据及实时天气指数进行环境预测，计算预测天气指数并发送至命令模块，所述命令模块用于根据预测天气指数作出相关命令。本实施例提供了一种新型环境预测的智能天窗系统，通过对天窗周围环境进行一定频率的数据采集，得到较为全面的环境数据，计算出当前环境的实时天气指数可以将天气状况以数值的形式表示，直观的表示出当前天气状况，本发明通过有效的与现有技术不同的去噪滤波函数，减少随机误差及周期性误差，数据处理可以剔除数据异常点，减少数据采集过程中干扰因素造成的数据噪声，进一步计算得出可靠的预测天气指数，根据计算结果做出天窗控制命令，提前对天窗进行旋转，开关等动作，减少天气突变时人力无法及时控制天窗的情况，减少人力物力浪费，减少生命财产的损失。优选的，所述驱动装置3的输入端与控制所述驱动装置3启停的控制系统4的输出端相连，所述驱动装置3包括安装在每一个窗扇上的分控装置，分控装置的多个输入端组合成为所述驱动装置3的输入端，能够根据命令不同控制某扇或某几扇窗扇的开合移动。本优选实施例通过安装分控装置，实现了根据命令不同，控制某扇或某几扇窗扇的开合移动，使用灵活，便于满足日常生活中对天窗开合的不同需求。优选的，所述智能天窗系统中所述环境预测系统5监测实时天气，计算实时天气指数和预测天气指数，当天气已经发生或即将发生变化时，根据天气变化的情况发送不同的天窗控制命令，控制系统4接收天窗控制命令后控制与之相连的驱动装置3驱动天窗的窗扇进行旋转、平移、折展等动作。所述监测模块用于对天窗周围的环境状况进行实时监测，获取各类环境数据并发送至计算模块和预测模块，具体方式如下：所述监测模块包括温度传感器、湿度传感器、雾霾传感器、雨量传感器、风力传感器的传感器集合，分类存储各类环境数据的存储器集合，发送各类环境数据的数据发送器，监测模块监测天窗周围的温度a，湿度s，雾霾d，雨量f，风力.g等环境数据，监测过程中按照手动设定的监测频率进行环境数据采集。所述计算模块用于对接收到的环境数据进行计算，得出实时天气指数，计算式如下：以上公式中，将监测模块中传感器集合监测到的天窗周围环境数据按实时天气指数占比进行计算，比例温度指数表示为a，湿度指数表示为s，雾霾指数表示为d，雨量指数表示为f，风力指数表示为g，计算所得实时天气指数表示为h，将计算所得实时天气指数发送至预测模块和命令模块。本优选实施例通过对天窗周围环境进行一定频率的数据采集，对天窗周围的温度，湿度，雾霾，雨量，风力等环境数据进行传感器采集，得到较为全面的环境数据，按照设定的天气指数比例进行计算，计算出当前环境的实时天气指数可以将天气状况以数值的形式表示，直观的表示出当前天气状况，相对于当前直接检测环境数据后根据数据进行天窗控制的技术更加系统全面，不容易产生当前天气状况误判，所用的传感器能够快速准确地采集信息，为进一步计算天气指数奠定数据基础，单个数据表示实时天气指数也节约了工作人员调用查阅的时间。优选的，所述预测模块用于对接收到的多组环境数据进行数字信号处理，通过滤波器降噪，结合实时天气指数计算预测天气指数，计算式如下：以上公式中，l表示监测模块的监测频率，k表示预测模块接收到的环境数据组数量，m表示滤波器函数，j表示滤波降噪后的数据阵列，ni表示预测模块接收到的各类环境数据，i＝1，2，…，k，ni＝(ai，si，di，fi，gi)，经过上述滤波器降噪后的环境数据表示为nj＝(aj，sj，dj，fj，gj)，j＝1，2，...，v。本优选实施例中去噪滤波函数与现有技术不同，达到了能够连续处理采集到的数据，同时去除随机误差及周期性误差，且灵敏度较高的效果，通过将预测模块接收到的数据进行数据处理，降噪后产生能够用于预测的数据，根据数据采集过程中设定的监测频率及传感器在采集数据过程中易受到的天气，使用时间等因素的影响，通过有效的与现有技术不同的去噪滤波函数，能够去除随机误差，尽量减少传感器带来的周期误差，使数据中较明显异常点及掺杂的噪声信号得以去除，使用于预测的数据有效可靠，在预测过程中减少预测误差，提高智能天窗系统的预测控制性能。优选的，计算预测天气指数，计算式如下：以上公式中，n′表示预测天气指数环境值，h天表示预测天气指数，hk表示实时天气指数，k表示预测模块接收到的实时天气指数数量，与环境数据组数量相同。将所述预测模块计算所得的预测天气指数发送至命令模块。所述命令模块接收到所述预测模块发送来的预测天气指数，根据预测天气指数作出对应的天窗控制命令，并将命令发送至所述控制系统。本优选实施例通过将经过数据处理的滤波器降噪后的环境数据进行计算，得出预测天气指数环境值，表示根据天窗周围环境数据计算出的预测环境数据，然后再根据预测天气指数环境值结合计算所得实时天气指数，得出预测天气指数，减小了仅利用实时天气指数预测或仅利用环境数据预测所带来的误差，综合所得计算数据误差更小，数据更可靠，得到未来一段时间内的预测天气指数，根据计算结果做出天窗控制命令，提前对天窗进行旋转，开关等动作，减少天气突变时人力无法及时控制天窗的情况，减少人力物力浪费，减少生命财产的损失。优选的，在所述智能天窗系统设置遥控装置，根据使用者的意愿进行遥控开关，遥控装置命令发送端为智能移动终端的应用程序，利用智能移动终端作为交互界面。在所述智能天窗系统窗框上设计智能呼吸系统，在窗扇未开启状态对室内空气进行智能净化，安装空气过滤器，分压缓冲器，噪音减震器等设备调节空气质量。本实施例提供了一种新型环境预测的智能天窗系统，通过设置遥控装置和智能呼吸系统能够根据使用者的意愿随时对天窗进行控制，智能移动终端的交互界面也使控制过程更为简单，能够在天窗处于未开启状态时对室内空气进行净化，不受外界天气影响，简单高效。通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解应当理解，可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现，处理器可以在一个或多个下列单元中实现：专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现，实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。实现时，可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。采用本发明智能天窗系统进行室内外天窗环境监测及预测，选取5个建筑天窗进行实验，分别是建筑天窗1、建筑天窗2、建筑天窗3、建筑天窗4、建筑天窗5，对建筑天窗内外环境进行监测预测，进行天窗的自动开关折展，与现有的建筑天窗控制方式相比，产生的有益效果如下表所示：天窗控制准确率提高天窗使用者满意度提高建筑天窗121％20％建筑天窗223％23％建筑天窗322％22％建筑天窗421％25％建筑天窗520％24％最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术用户应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页12