本發(fā)明提出了面向戶外環(huán)境變化的門窗開關(guān)控制方法和系統(tǒng)，屬于門窗開關(guān)控制。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展和人們對居住環(huán)境舒適度、安全性及智能化要求的不斷提高，門窗作為建筑的重要組成部分，其功能和性能日益受到重視。傳統(tǒng)的門窗開關(guān)方式主要依賴人工操作，不僅效率低下，且難以應(yīng)對復(fù)雜多變的戶外環(huán)境，如極端天氣、空氣污染等，給居民的生活帶來諸多不便和潛在風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了面向戶外環(huán)境變化的門窗開關(guān)控制方法和系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，所采取的技術(shù)方案如下：

2、面向戶外環(huán)境變化的門窗開關(guān)控制方法，所述面向戶外環(huán)境變化的門窗開關(guān)控制方法包括：

3、根據(jù)門窗所處戶外環(huán)境的變化對門窗進(jìn)行開關(guān)控制；

4、在所述門窗開關(guān)控制器每執(zhí)行一次門窗的開關(guān)操作時(shí)，提取門窗開關(guān)對應(yīng)的執(zhí)行數(shù)據(jù)信息，并將所述門窗開關(guān)對應(yīng)的執(zhí)行數(shù)據(jù)信息遠(yuǎn)程發(fā)送至用戶終端；

5、對所述用戶終端的門窗開關(guān)信息與門窗開關(guān)控制器所記錄的門窗開關(guān)信息判斷用戶終端與門窗開關(guān)控制器之間的門窗開關(guān)信息的數(shù)據(jù)共享質(zhì)量。

6、進(jìn)一步地，根據(jù)門窗所處戶外環(huán)境的變化對門窗進(jìn)行開關(guān)控制，包括：

7、通過傳感器組實(shí)時(shí)采集門窗所處戶外環(huán)境的環(huán)境數(shù)據(jù)，并將所述環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸至門窗開關(guān)控制器；其中，所述傳感器組包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器和風(fēng)力傳感器；

8、所述門窗開關(guān)控制器根據(jù)所述環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)合門窗開關(guān)控制策略對所述門窗進(jìn)行開關(guān)操作。

9、進(jìn)一步地，所述門窗開關(guān)控制策略包括：

10、戶外溫度超過或低于預(yù)設(shè)的溫度范圍數(shù)值時(shí)，則自動(dòng)控制門窗進(jìn)行關(guān)閉；

11、戶外濕度超過或低于預(yù)設(shè)的濕度范圍數(shù)值時(shí)，則自動(dòng)控制門窗進(jìn)行關(guān)閉；

12、戶外光照強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的光照強(qiáng)度閾值時(shí)，則自動(dòng)控制門窗進(jìn)行關(guān)閉；

13、將戶外風(fēng)力強(qiáng)度與預(yù)設(shè)的第一風(fēng)力強(qiáng)度閾值和第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定風(fēng)力強(qiáng)度對應(yīng)的門窗開關(guān)控制方式。

14、進(jìn)一步地，將戶外風(fēng)力強(qiáng)度與預(yù)設(shè)的第一風(fēng)力強(qiáng)度閾值和第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定風(fēng)力強(qiáng)度對應(yīng)的門窗開關(guān)控制方式，包括：

15、戶外風(fēng)力強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的第一風(fēng)力強(qiáng)度閾值，但，未超過預(yù)設(shè)的第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值時(shí)，則提取當(dāng)前門窗角度；

16、根據(jù)所述風(fēng)力強(qiáng)度和門窗角度獲取門窗角度安全數(shù)值；其中，所述門窗角度安全數(shù)值通過如下公式獲?。?/p>

17、

18、其中，s表示門窗角度安全數(shù)值；w1和w2表示第一風(fēng)力強(qiáng)度閾值和第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值；w表示當(dāng)前的戶外風(fēng)力強(qiáng)度；δw表示風(fēng)力強(qiáng)度變化率的平均值；θ表示門窗的當(dāng)前開啟角度；k表示調(diào)節(jié)系數(shù)，并且，所述調(diào)節(jié)系數(shù)通過如下公式獲?。?/p>

19、

20、其中，k表示調(diào)節(jié)系數(shù)；δwmin和δwmax表示戶外風(fēng)力強(qiáng)度監(jiān)控過程中，當(dāng)風(fēng)力強(qiáng)度超過第一風(fēng)力強(qiáng)度閾值之后的風(fēng)力強(qiáng)度變化率的最小值和最大值；

21、當(dāng)所述門窗角度安全數(shù)值低于預(yù)設(shè)的門窗角度安全數(shù)值時(shí)，則自動(dòng)控制門窗進(jìn)行關(guān)閉；

22、當(dāng)所述戶外風(fēng)力強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值，但，未超過預(yù)設(shè)的第三風(fēng)力強(qiáng)度閾值時(shí)，則利用當(dāng)前風(fēng)力強(qiáng)度數(shù)值獲取風(fēng)力安全系數(shù)；其中，所述風(fēng)力安裝系數(shù)通過如下公式獲?。?/p>

23、

24、其中，f表示風(fēng)力安全系數(shù)；n表示戶外風(fēng)力強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值后所經(jīng)里的單位時(shí)間的個(gè)數(shù)；wi表示戶外風(fēng)力強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值后的第i個(gè)單位時(shí)間對應(yīng)的風(fēng)力強(qiáng)度數(shù)值，并且，所述單位時(shí)間的取值為1s；w3和w2表示第三風(fēng)力強(qiáng)度閾值和第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值；δw表示風(fēng)力強(qiáng)度變化率的平均值；δwmin和δwmax表示戶外風(fēng)力強(qiáng)度監(jiān)控過程中，當(dāng)風(fēng)力強(qiáng)度超過第一風(fēng)力強(qiáng)度閾值之后的風(fēng)力強(qiáng)度變化率的最小值和最大值；

25、當(dāng)所述風(fēng)力安全系數(shù)超過預(yù)設(shè)的系數(shù)閾值時(shí)，則自動(dòng)控制門窗進(jìn)行關(guān)閉；

26、當(dāng)所述戶外風(fēng)力強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的第三風(fēng)力強(qiáng)度閾值時(shí)，則自動(dòng)控制門窗進(jìn)行關(guān)閉。

27、進(jìn)一步地，對所述用戶終端的門窗開關(guān)信息與門窗開關(guān)控制器所記錄的門窗開關(guān)信息判斷用戶終端與門窗開關(guān)控制器之間的門窗開關(guān)信息的數(shù)據(jù)共享質(zhì)量，包括：

28、當(dāng)所述用戶終端與所述門窗開關(guān)控制器的距離小于預(yù)設(shè)的距離閾值時(shí)，所述門窗開關(guān)控制器調(diào)取所述用戶終端所接收到的門窗開關(guān)記錄信息；

29、所述門窗開關(guān)控制器從所述門窗開關(guān)記錄信息中提取每次門窗開關(guān)數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)接收時(shí)刻和數(shù)據(jù)接收數(shù)量；

30、所述門窗開關(guān)控制器調(diào)取門窗開關(guān)記錄信息中的每次門窗開關(guān)數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻和數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)量；

31、所述門窗開關(guān)控制器根據(jù)每次門窗開關(guān)數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)接收時(shí)刻和數(shù)據(jù)接收數(shù)量結(jié)合數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻和數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)量獲取數(shù)據(jù)共享評價(jià)參數(shù)；其中，所述數(shù)據(jù)共享評價(jià)參數(shù)通過如下公式獲?。?/p>

32、

33、其中，q表示獲取數(shù)據(jù)共享評價(jià)參數(shù)；m表示門窗開關(guān)記錄信息中的數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)；ci表示第i次數(shù)據(jù)發(fā)送對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)量；ce表示預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)數(shù)量參考值；ji表示第i次數(shù)據(jù)發(fā)送對應(yīng)的數(shù)據(jù)接收數(shù)量；t01i表示第i個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻；t02i表示第i個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送對應(yīng)的數(shù)據(jù)接收時(shí)刻；te表示滿足數(shù)據(jù)共享質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸最大允許時(shí)長；

34、當(dāng)所述數(shù)據(jù)共享評價(jià)參數(shù)低于預(yù)設(shè)的參數(shù)閾值時(shí)，則判定所述用戶終端與門窗開關(guān)控制器的數(shù)據(jù)共享存在異常；

35、在所述用戶終端與門窗開關(guān)控制器的數(shù)據(jù)共享存在異常時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享異常預(yù)警，對用戶終端進(jìn)行冗余數(shù)據(jù)清洗和重啟，并在用戶終端重啟后與所述門窗開關(guān)控制器重新建立遠(yuǎn)程無線通信連接。

36、面向戶外環(huán)境變化的門窗開關(guān)控制系統(tǒng)，所述面向戶外環(huán)境變化的門窗開關(guān)控制系統(tǒng)包括：

37、開關(guān)控制模塊，用于根據(jù)門窗所處戶外環(huán)境的變化對門窗進(jìn)行開關(guān)控制；

38、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，用于在所述門窗開關(guān)控制器每執(zhí)行一次門窗的開關(guān)操作時(shí)，提取門窗開關(guān)對應(yīng)的執(zhí)行數(shù)據(jù)信息，并將所述門窗開關(guān)對應(yīng)的執(zhí)行數(shù)據(jù)信息遠(yuǎn)程發(fā)送至用戶終端；

39、數(shù)據(jù)共享質(zhì)量監(jiān)測模塊，用于對所述用戶終端的門窗開關(guān)信息與門窗開關(guān)控制器所記錄的門窗開關(guān)信息判斷用戶終端與門窗開關(guān)控制器之間的門窗開關(guān)信息的數(shù)據(jù)共享質(zhì)量。

40、進(jìn)一步地，所述開關(guān)控制模塊包括：

41、環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊，用于通過傳感器組實(shí)時(shí)采集門窗所處戶外環(huán)境的環(huán)境數(shù)據(jù)，并將所述環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸至門窗開關(guān)控制器；其中，所述傳感器組包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器和風(fēng)力傳感器；

42、開關(guān)操作執(zhí)行模塊，用于所述門窗開關(guān)控制器根據(jù)所述環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)合門窗開關(guān)控制策略對所述門窗進(jìn)行開關(guān)操作。

43、進(jìn)一步地，所述門窗開關(guān)控制策略包括：

44、戶外溫度超過或低于預(yù)設(shè)的溫度范圍數(shù)值時(shí)，則自動(dòng)控制門窗進(jìn)行關(guān)閉；

45、戶外濕度超過或低于預(yù)設(shè)的濕度范圍數(shù)值時(shí)，則自動(dòng)控制門窗進(jìn)行關(guān)閉；

46、戶外光照強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的光照強(qiáng)度閾值時(shí)，則自動(dòng)控制門窗進(jìn)行關(guān)閉；

47、將戶外風(fēng)力強(qiáng)度與預(yù)設(shè)的第一風(fēng)力強(qiáng)度閾值和第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定風(fēng)力強(qiáng)度對應(yīng)的門窗開關(guān)控制方式。

48、進(jìn)一步地，將戶外風(fēng)力強(qiáng)度與預(yù)設(shè)的第一風(fēng)力強(qiáng)度閾值和第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定風(fēng)力強(qiáng)度對應(yīng)的門窗開關(guān)控制方式，包括：

49、戶外風(fēng)力強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的第一風(fēng)力強(qiáng)度閾值，但，未超過預(yù)設(shè)的第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值時(shí)，則提取當(dāng)前門窗角度；

50、根據(jù)所述風(fēng)力強(qiáng)度和門窗角度獲取門窗角度安全數(shù)值；其中，所述門窗角度安全數(shù)值通過如下公式獲?。?/p>

51、

52、其中，s表示門窗角度安全數(shù)值；w1和w2表示第一風(fēng)力強(qiáng)度閾值和第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值；w表示當(dāng)前的戶外風(fēng)力強(qiáng)度；δw表示風(fēng)力強(qiáng)度變化率的平均值；θ表示門窗的當(dāng)前開啟角度；k表示調(diào)節(jié)系數(shù)，并且，所述調(diào)節(jié)系數(shù)通過如下公式獲取：

53、

54、其中，k表示調(diào)節(jié)系數(shù)；δwmin和δwmax表示戶外風(fēng)力強(qiáng)度監(jiān)控過程中，當(dāng)風(fēng)力強(qiáng)度超過第一風(fēng)力強(qiáng)度閾值之后的風(fēng)力強(qiáng)度變化率的最小值和最大值；

55、當(dāng)所述門窗角度安全數(shù)值低于預(yù)設(shè)的門窗角度安全數(shù)值時(shí)，則自動(dòng)控制門窗進(jìn)行關(guān)閉；

56、當(dāng)所述戶外風(fēng)力強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值，但，未超過預(yù)設(shè)的第三風(fēng)力強(qiáng)度閾值時(shí)，則利用當(dāng)前風(fēng)力強(qiáng)度數(shù)值獲取風(fēng)力安全系數(shù)；其中，所述風(fēng)力安裝系數(shù)通過如下公式獲?。?/p>

57、

58、其中，f表示風(fēng)力安全系數(shù)；n表示戶外風(fēng)力強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值后所經(jīng)里的單位時(shí)間的個(gè)數(shù)；wi表示戶外風(fēng)力強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值后的第i個(gè)單位時(shí)間對應(yīng)的風(fēng)力強(qiáng)度數(shù)值，并且，所述單位時(shí)間的取值為1s；w3和w2表示第三風(fēng)力強(qiáng)度閾值和第二風(fēng)力強(qiáng)度閾值；δw表示風(fēng)力強(qiáng)度變化率的平均值；δwmin和δwmax表示戶外風(fēng)力強(qiáng)度監(jiān)控過程中，當(dāng)風(fēng)力強(qiáng)度超過第一風(fēng)力強(qiáng)度閾值之后的風(fēng)力強(qiáng)度變化率的最小值和最大值；

59、當(dāng)所述風(fēng)力安全系數(shù)超過預(yù)設(shè)的系數(shù)閾值時(shí)，則自動(dòng)控制門窗進(jìn)行關(guān)閉；

60、當(dāng)所述戶外風(fēng)力強(qiáng)度超過預(yù)設(shè)的第三風(fēng)力強(qiáng)度閾值時(shí)，則自動(dòng)控制門窗進(jìn)行關(guān)閉。

61、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)共享質(zhì)量監(jiān)測模塊包括：

62、記錄信息調(diào)取模塊，用于當(dāng)所述用戶終端與所述門窗開關(guān)控制器的距離小于預(yù)設(shè)的距離閾值時(shí)，所述門窗開關(guān)控制器調(diào)取所述用戶終端所接收到的門窗開關(guān)記錄信息；

63、接收信息獲取模塊，用于所述門窗開關(guān)控制器從所述門窗開關(guān)記錄信息中提取每次門窗開關(guān)數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)接收時(shí)刻和數(shù)據(jù)接收數(shù)量；

64、發(fā)送信息獲取模塊，用于所述門窗開關(guān)控制器調(diào)取門窗開關(guān)記錄信息中的每次門窗開關(guān)數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻和數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)量；

65、數(shù)據(jù)共享評價(jià)參數(shù)獲取模塊，用于所述門窗開關(guān)控制器根據(jù)每次門窗開關(guān)數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)接收時(shí)刻和數(shù)據(jù)接收數(shù)量結(jié)合數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻和數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)量獲取數(shù)據(jù)共享評價(jià)參數(shù)；其中，所述數(shù)據(jù)共享評價(jià)參數(shù)通過如下公式獲?。?/p>

66、

67、其中，q表示獲取數(shù)據(jù)共享評價(jià)參數(shù)；m表示門窗開關(guān)記錄信息中的數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)；ci表示第i次數(shù)據(jù)發(fā)送對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)量；ce表示預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)數(shù)量參考值；ji表示第i次數(shù)據(jù)發(fā)送對應(yīng)的數(shù)據(jù)接收數(shù)量；t01i表示第i個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻；t02i表示第i個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送對應(yīng)的數(shù)據(jù)接收時(shí)刻；te表示滿足數(shù)據(jù)共享質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸最大允許時(shí)長；

68、異常判定模塊，用于當(dāng)所述數(shù)據(jù)共享評價(jià)參數(shù)低于預(yù)設(shè)的參數(shù)閾值時(shí)，則判定所述用戶終端與門窗開關(guān)控制器的數(shù)據(jù)共享存在異常；

69、異常處理模塊，用于在所述用戶終端與門窗開關(guān)控制器的數(shù)據(jù)共享存在異常時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享異常預(yù)警，對用戶終端進(jìn)行冗余數(shù)據(jù)清洗和重啟，并在用戶終端重啟后與所述門窗開關(guān)控制器重新建立遠(yuǎn)程無線通信連接。

70、本發(fā)明有益效果：

71、本發(fā)明提出的面向戶外環(huán)境變化的門窗開關(guān)控制方法和系統(tǒng)通過根據(jù)戶外環(huán)境變化自動(dòng)開關(guān)門窗，可以有效調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度，提高居住舒適度。例如，在炎熱的夏季自動(dòng)開啟窗戶通風(fēng)降溫，在寒冷的冬季自動(dòng)關(guān)閉窗戶保暖防寒。自動(dòng)開關(guān)控制可以減少人為操作失誤導(dǎo)致的安全隱患。例如，在暴風(fēng)雨天氣自動(dòng)關(guān)閉窗戶可以避免雨水侵入室內(nèi)造成損失。同時(shí)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控門窗狀態(tài)并發(fā)送警報(bào)信息給用戶終端，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全問題。該技術(shù)方案將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)和無線通信技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了門窗的智能化管理和控制。用戶可以通過智能手機(jī)等終端設(shè)備隨時(shí)隨地了解門窗的狀態(tài)并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，提高了家居生活的智能化水平。通過智能控制門窗的開關(guān)時(shí)間和頻率，可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，減少不必要的能源浪費(fèi)。例如，在光照充足時(shí)自動(dòng)關(guān)閉窗簾減少照明能耗；在室內(nèi)溫度適宜時(shí)減少空調(diào)或暖氣的使用等。通過定期或?qū)崟r(shí)地比對用戶終端與門窗開關(guān)控制器之間的門窗開關(guān)信息，可以確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的準(zhǔn)確性和完整性。這有助于用戶更準(zhǔn)確地了解門窗的狀態(tài)和性能，并為后續(xù)的維護(hù)和優(yōu)化提供有力支持。