电器智能控制系统.pdf

一种主要利用红外、微波探测技术，以及温度、湿度、照度检测技术来控制电器的工作模式，特别可应用于智能家居系统中照明系统、空调、加湿器、电炉等电器设备的控制。该发明能根据环境的照度、湿度、温度，自动控制灯光的开关及强度、空调的工作模式、加湿器的开关等，还可起到报警系统的功能，并能做到人来电器开，人走电器关，既节约用电，又能避免忘记关电器酿成火灾，给人们提供一个安全舒适的家居。

1、  一种主要利用红外、微波探测技术，以及温度、湿度、照度检测技术来控制某些电器的工作模式的电器智能控制系统，其特征在于它包括总控装置、分控装置和红外微波探测器(也可只装红外探测器)，总控装置与分控系统、其它保安系统、公用电话网、密码锁相连，分控系统与电器、总控系统、红外微波探测器相连。

2、  根据权利要求1所述电器智能控制系统，其特征在于系统能根据设置好的参数，以及环境的照度、湿度、温度情况，房间是否有人的情况，自动控制电器的工作模式(如灯的开关、加湿器加湿、空调的制冷制热等)。

3、  根据权利要求书1所述电器智能控制系统，其特征在于兼有报警系统功能，它与其它保安系统和公用电话网相连，并配有密码锁(无线和有线都行)，用户外出时布防，如有人进入而没有撤防时，系统在发出声响报警的同时，自动将报警信息送到其它保安系统(如用户居住的小区保安系统)，再打电话通知用户，使用户和保安人员能迅速处理，保护用户的财产安全。

4、  根据权利要求书1所述电器智能控制系统，其特征在于总控装置由测温、测湿度、测照度的电路，以及CPU、液晶显示屏、显示缓存器、操作键盘、通讯电路(无线和有线)、控制软件、拨号电路(用作电话报警)、汉字字库电路(也可采用软字库)、Modem电路、时钟电路、存储器、电源电路等组成，CPU与测温电路、测湿度电路、测照度电路、液晶显示屏、显示缓存器、操作键盘、通讯电路、拨号电路(用作电话报警)、汉字字库电路(也可采用软字库)、Modem电路、时钟电路、存储器、电源电路等相连，电源电路与测温电路、测湿度电路、测照度电路、CPU、液晶显示屏、显示缓存器、操作键盘、通讯电路、拨号电路(用作电话报警)、汉字字库电路(也可采用软字库)、时钟电路、存储器、Modem电路等相连，各种软件和报警密码存放在CPU和存储器内，Modem电路与电话线相连，通讯电路与分控装置、外接密码锁相连(密码锁可用无线方式)。

5、  根据权利要求书1所述电器智能控制系统，其特征在于分控装置由CPU、继电器(可控硅也可)、通讯电路、探测器检测电路、电源电路、手动开关等组成，CPU与继电器(可控硅也可)、通讯电路、探测器检测电路、电源电路等相连，电源电路与CPU、继电器、通讯电路、探测器检测电路、手动开关等相连，通讯电路与总控装置相连，探测器检测电路与红外微波探测器相连，继电器(或可控硅)与电器相连。空调分控装置由CPU、继电器(或可控硅)、通讯电路、红外发射电路、手动开关、探测器检测电路、电源电路等组成，CPU与继电器(或可控硅)、通讯电路、红外发射电路、手动开关、探测器检测电路、电源电路等相连，电源电路与CPU、继电器(或可控硅)、通讯电路、红外发射电路、探测器检测电路、手动开关等相连，通讯电路与总控装置相连，探测器检测电路与红外微波探测器相连。

6、  根据权利要求书1所述电器智能控制系统，其特征在于用户外出时，系统自动切断电器电源(除冰箱之外)，以防止火灾。

7、  根据权利要求书1所述电器智能控制系统，其特征在于系统可设置自动和手动两种工作模式。

8、  根据权利要求书1所述电器智能控制系统，其特征在于系统可根据环境的照度控制房间灯光的强度，同样，能根据环境的温度自动控制空调的工作模式，以及根据环境湿度自动控制加湿器和空调(具有去湿功能)的工作模式。

9、  根据权利要求书1和权利要求书5所述电器智能控制系统，其特征在于空调厂家也可改变机内的控制电路，在机内加上测温电路和其它相应的控制电路(如原有测温电路则不加)，再外接红外微波探测器，制成智能空调。

10、  根据权利要求书1所述电器智能控制系统，其特征在于密码锁可采用无线和有线两种方式。密码锁采用有线方式时，其结构由CPU、通讯电路、键盘等组成，电源由总控装置提供；采用无线遥控方式时，遥控手柄由无线发射电路、电池、编码电路等组成，接收解码部分置于总控装置内，由无线接收电路、解码电路等组成。

11、  根据权利要求书1所述电器智能控制系统，其特征在于红外、微波探测器可采用无线探测器，那么，探测器与分控装置的连接为无线连接；分控装置与总控装置之间可用无线和电力载波方式连接。

电器智能控制系统
本发明涉及一种主要利用红外、微波探测技术，以及温度、湿度、照度检测技术来控制某些电器的工作模式，特别可应用于智能家居系统中照明系统、空调、加湿器、电炉等电器设备的控制，也能应用于工业生产中等其它相应的控制场合。
在我们的家居中，电器设备越来越多，由于各种电器的控制方式不同，我们使用这些电器设备时要操作各种各样遥控器和开关，极易造成混乱，经常出现大汗淋漓从室外回来却无法启动空调，深夜归来只能在黑暗中摸索开关等尴尬场面，甚至因外出忘记关电器而酿成火灾，造成不必要的损失。同时，电器设备控制的复杂化，也让人在使用时难以适从。现代社会的快节奏，人们整天忙碌，回家后在享受电器设备带来方便的同时，也极想让这些电器设备的控制智能化、傻瓜化，这样既能安心使用电器，也避免因忘记关闭电器而造成轻则空调整天转，浪费用电，重则因烤火炉未关引起火灾的现象，做到人走电器断，人来电器开。
另外，随着社会的进步，个人财富的增加，家居财产的安全也越来越受到人们重视，如果在使电器智能化的同时，还能监控居家安全，这将惠及千家万户，让社会多一点平安，少一点灾难(火灾、居室被窃等)。
本发明的目的在于提供一种面向家居、办公室内、工厂、商场等场所的智能电器控制和保安系统，它使电器的控制实现智能化、傻瓜化，并能起到保安系统的作用，防止盗窃事件的发生，还可根据环境的温度、湿度、照度等情况，自动控制电器的工作模式，给人提供一个安全舒适的智能家居，还能节约用电。
本发明的技术方案如下：本发明的基本设计思想是改变现有电器的控制方式，实现智能化，给人提供一个安全舒适的智能家居。现有灯光除手动方式之外，还有声控、遥控等，其中声控是较为先进的一种，但在无声响时，灯既熄灭，无法满足室内活动的需要。本发明由总控装置、分控装置、红外微波探测器组成。安装本发明后，如果居室的照度已达到人们活动的要求，当人在居室内活动时，电器智能控制系统不开启电灯，如果居室照度未达到人们活动的要求，电器在智能控制系统的控制下开启电灯。因此，人们夜晚归来时，电灯会自动开启，当人们从一间房间走向另一房间时，另一房间灯自动开启，原房间的灯在延迟一段时间后，自动熄灭，人离开家时，家中的灯会自动关闭，不需要人去操心。另外，为了方便人们睡觉或进行其它活动，每间房的控制器配有手动开关，人们可根据需要设置自动或手动模式。在自动工作模式下，系统还可根据室内光照强度，自动调节灯光的强弱。原有空调的控制分内外两部分，外部一般采用红外遥控器控制空调的开关等工作模式，内部有较为复杂的控制电路，主要完成空调的间歇工作时间或空调的输出功率控制，如实现智能化，可在空调所在房间安装红外遥控装置，该装置与总控装置相连，如环境温度在用户设置的空调工作温度范围之内，居室内又有人活动，本发明的总控装置向红外遥控装置发出指令，红外遥控装置即利用现有的空调的红外遥控接口，采用红外遥控信号控制空调的工作模式(制冷、制热、开、关等)。对于空调厂商而言，可在空调内部的控制电路中，加入测温及CPU判断电路，再外接红外、微波探测器，制造智能空调，当人进入房间时，如室温需要开启空调，智能空调自动工作；如人离开房间，智能空调自动关闭。当房间的环境过于干燥，系统会自动启动加湿器，而湿度达到系统设置的参数要求后，系统自动关闭加湿器。当环境湿度过大时，可控制去湿机或空调去湿。
本发明由总控装置与多个分控装置、红外探测器组成，本发明拟在居室中每个房间安装红外探测器(如要求探测更准确，可再加上微波探测器)，探测器与安装于每个房间的分控装置相连，同时，分控装置又与总控装置相连，分控装置包括CPU、继电器(可控硅也可)、通讯电路等，它主要检测房间是否有人，并将结果送到总控装置，另外，它接到总控装置的指令后，完成对电器工作模式的控制。空调的分控装置较为复杂，它包括CPU、继电器(可控硅也可)、通讯电路、红外发射电路等。每套居室安装一套总控装置(根据用户要求可增加总控装置的数目)，总控装置包括测温、测湿度、测照度的电路，以及CPU、液晶显示屏、键盘、通讯电路、时钟电路、密码锁电路(如将密码锁用有线方式置于门外，总控装置不用再加密码锁电路)等，它与分控装置相连，它主要判断居室内是否有人、照度能否如达到人们活动的要求、温度在不在人们设置的空调工作范围，根据这些信息判断后，向分控装置发出工作模式指令，它有自动和受动两种工作模式，用户操作键盘，设置总控装置的空调工作温度范围、制冷制热温度、系统工作模式(手动或自动)、保安系统密码等。
本发明还可与其它电器相连(如电炉)，当居室内没有人时，本发明可切断居室内其它电器的电源(冰箱除外)，避免人不在电器没关而引起火灾。
本发明还可用作保安系统，总控装置加装无线遥控密码锁(也可装有线密码锁)，并与小区的保安系统相连(也可自成系统，不与外界相连)，当自己家人回来时，通过系统配备的无线遥控器开锁，进入居室时，系统不报警；而有人非法进入时，不管是从窗户还是破门而入，系统都会报警，在发出声响报警的同时，系统将报警信号通过网络送到小区保安部，保安部的电脑电子地图上会显示报警的方位和报警类别，保安人员根据上述信息即时处理，保护用户财产安全。系统还能自动拨打用户的电话(或手机)，将报警信息传给用户。
本发明由总控装置与多个分控装置、红外微波探测器组成。本发明中，总控装置由测温、测湿度、测照度的电路，以及CPU、液晶显示屏、显示缓存器、操作键盘、通讯电路(无线和有线)、控制软件、拨号电路(用作电话报警)、汉字字库电路(也可采用软字库)、Modem电路、密码锁电路(如将密码锁用有线方式置于门外，总控装置不用再加密码锁电路)、时钟电路、存储器、电源电路等组成，CPU与测温电路、测湿度电路、测照度电路、液晶显示屏、显示缓存器、操作键盘、通讯电路、拨号电路(用作电话报警)、汉字字库电路(也可采用软字库)、Modem电路、密码锁电路、时钟电路、存储器、电源电路等相连，电源电路与测温电路、测湿度电路、测照度电路、CPU、液晶显示屏、显示缓存器、操作键盘、通讯电路、拨号电路(用作电话报警)、汉字字库电路(也可采用软字库)、时钟电路、存储器、Modem电路、密码锁电路等相连，各种软件和报警密码存放在CPU和存储器内，Modem电路与电话线相连，通讯电路与分控装置、外接密码锁相连(密码锁可用无线方式)。分控装置由CPU、继电器(可控硅也可)、通讯电路、探测器检测电路、电源电路、手动开关等组成，CPU与继电器(可控硅也可)、通讯电路、探测器检测电路、电源电路等相连，电源电路与CPU、继电器、通讯电路、探测器检测电路、手动开关等相连，通讯电路与总控装置相连，探测器检测电路与红外微波探测器相连，继电器(或可控硅)与电器相连。空调分控装置由CPU、继电器(或可控硅)、通讯电路、红外发射电路、手动开关、探测器检测电路、电源电路等组成，CPU与继电器(或可控硅)、通讯电路、红外发射电路、手动开关、探测器检测电路、电源电路等相连，电源电路与CPU、继电器(或可控硅)、通讯电路、红外发射电路、探测器检测电路、手动开关等相连，通讯电路与总控装置相连，探测器检测电路与红外微波探测器相连。红外、微波探测器可采用无线探测器，那么，与分控装置的连接为无线连接；分控装置与总控装置之间可用无线和电力载波方式连接；密码锁可采用无线和有线两种方式。密码锁采用有线方式时，其结构由CPU、通讯电路、键盘等组成，电源由总控装置提供；采用无线遥控方式时，遥控手柄由无线发射电路、电池、编码电路等组成，接收解码部分置于总控装置内，由无线接收电路、解码电路等组成。
为了进一步拓展本发明的功能，本发明还可与小区保安系统相连(或与其他保安系统相连)，当有人没有按密码直接进入居室时，系统会自动将报警信息送到小区保安部，保安部的保安系统电脑的电子地图上会显示报警的方位及类别，同时，系统自动拨打用户的电话(或手机)，使用户和报案人员能及时处理，保护用户财产安全。
该系统应用于其它相应的控制场合。如商场的仓库，加上本发明后，当有人进入时，灯会自动亮，如没有按密码，系统会自动报警。
图一是本发明的整体系统原理结构图；
图二是系统分控装置地原理结构图；
图三是系统主控装置的原理结构图；
图四是系统工作流程图；
图一至图三反映了本发明的整体及局部的硬件原理结构。图四、图五说明的是本发明的工作流程。
如图一所示，本发明是一套智能控制系统，分控装置探测到室内是否有人，将信息送到总控装置，总控装置再根据温度和照度情况，自动控制电器的工作模式。除控制电器之外，还能接其他保安系统和公用电话网，用户外出时，在总控装置上布防，或用无线遥控器布防(也可在有线密码锁上布防)，当自己家人回来时，通过系统配备的无线遥控器开锁(如配备有线密码锁，需按密码才能撤防)，进入居室时，系统不报警；而有人非法进入时，不管是从窗户还是破门而入，系统都会报警，在发出声响报警的同时，系统将报警信号通过网络送到小区保安部，保安部的电脑电子地图上会显示报警的方位和报警类别，保安人员根据上述信息即时处理，保护用户财产安全。与此同时，系统还将通过公用电话网自动拨打用户的电话(或手机)，将报警信息传给用户。图中所示电器是电灯、空调、电炉等，在要求高的情况下，系统安装红外微波探测器，一般情况下，也可只安装红外探测器。探测器的作用是探测室内是否有人。
如图二所示，不同的电器有不同的控制方法，而且，控制功率也不一样。电灯、电炉等电器，简单控制只控制其开关。电灯的复杂控制可由程序设置，根据环境照度的高低，本发明自动调节电灯的光照强度。而对空调而言，分控装置还应加上红外遥控发射电路(在图中用虚线表示)，利用空调现有的红外接口进行控制，本发明可自动控制空调的开关(有人开，无人关)，还能根据环境温度的高低控制空调的工作模式，制冷制热的强度等。空调厂家也可改变机内的控制电路，在机内加上测温电路和其它相应的控制电路(如原有测温电路则不加)，再外接红外微波探测器，制成智能空调。本发明的分控装置主要完成探测房间是否有人，再将信息送到总控装置，然后接收总控装置的指令，控制电器的工作模式。
如图三所示，本发明的总控装置有良好的人机界面，用户可设置系统的工作模式，如空调开启的环境温度范围、电灯启动的外界照度、防盗报警电话号码(手机号码)、布防撤防的密码等信息。总控装置根据环境温度、环境照度、房间有人与否等情况向分控装置发出控制指令，还应根据布防及撤防情况判断是否有人非法进入，如有警情，立即向保安系统发出报警信息，同时拨打用户的电话或手机。
如图四所示，系统工作过程如下：
系统安装好以后，用户设置系统工作参数，如电灯在什么环境照度范围内开启；空调在什么环境温度范围制冷或制热；系统布防的操作密码；报警电话号码等。用户外出时，用无线遥控器进行布防，系统自动切断电器电源(除冰箱之外)，以防止火灾。当有人进入时，如没有撤防，系统自动拨打电话报警通知用户，还将报警信息送到其它保安系统，如果来人进入时撤防，系统根据环境温度和照度情况，自动决定是否开灯、开空调。在睡眠时，用户打开睡眠开关，系统会自动调节室内温度，以保证用户舒适的休息。当房间的环境过于干燥，系统会自动启动加湿器，而湿度达到系统设置的参数要求后，系统自动关闭加湿器。当环境湿度过大时，可控制去湿机或空调去湿。