智能百叶窗技术应用分析

沈桢贞

摘 要：智能家居是21世纪信息技术服务人们生活的典型代表，通过将信息与智能技术应用于家庭设备的控制与管理已经成为当下信息技术研究的热点问题。本文基于对智能家居的理解，针对其中的百叶窗智能化技术展开分析，提出一种一种综合利用太阳能、光敏传感器、风速传感器和雨水传感器的智能百叶窗系统，并对其中的工作原理进行了讲述，为实现智能百叶窗和智能家居提供新的技术路线。

关键词：智能家居;百叶窗;信息技术;智能控制;传感器;太阳能

中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）08-0075-02

0 引言

随着社会的发展，人们对居家舒适度的要求越来越高，百叶窗的应用也越来越广泛。但是，目前应用的百叶窗需要依靠人对室内外光强、风速的主观判断来进行调节，操作上具有一定的限制性。而综合利用太阳能电池、光敏传感器、风速传感器、雨水传感器与智能控制系统的百叶窗应用尚属空白。从智能家居的技术角度来看，可以借助新型且可以有效利用太阳能，以及特殊功能的传感器（如光敏传感器、风速传感器和雨水传感器）实现对类似玻璃窗户和百叶窗的科学可靠控制，这可以极大的提高夏天时房屋内室的舒适度，此外利用太阳能电池能够减轻对环境的压力，满足绿色节能技术路线发展要求。

本文正是基于对智能家居的兴趣，并结合自身对家庭设备控制的要求来看，重点围绕百叶窗的智能控制问题展开，对相应的系统和技术进行较为全面的阐述。

1 百叶窗智能控制需求

百叶窗的功能有多种多样，有的如现在高层楼房的空调柜子都会设置百叶窗，主要目的是美观，同时也有利于散热，但这种百叶窗我们一般无需进行特定的控制，相反很多室内的百叶窗则主要是用于日常的遮挡阳光与小量风雨，因此需要结合实际的情况进行控制。由于当前大部分都是依靠人的手动控制，但是实际上外部环境经常发生变化，如光的强度和角度变化、风速等实时变化，人们很难能实现同步的调整，如果可以实现对环境状态的实时监测，并借助这些数据进行实时科学控制，将为智能家居技术的应用提供了有利技术支持。本文就是从这样的角度，考虑到人对室内外光强、风速的主观判断来进行调节，操作上具有一定的限制性，并且人的感受不如光敏传感器、风速传感器精准。提出综合利用太阳能电池、光敏传感器、风速传感器、雨水传感器以及智能控制技术于一体的先进智能百叶窗系统。

2 智能百叶窗设计分析

2.1 智能百叶窗系统组成分析

本文所要论述的智能百叶窗系统主要包括太阳能电池系统、百叶窗系统与智能控制系统。所述太阳能电池系统包括太阳能电池板与蓄电池;所述百叶窗系统包括窗户主体、百叶窗、电动转子;所述智能控制系统包括光敏传感器、风速传感器、雨水传感器、中央控制系统和提示装置。其中，所述太阳能电池板以一定的倾斜角度固定在窗户外墙上;所述蓄电池置于太阳能电池板后并与太阳能电池板相连;所述光敏传感器上串联有信号发送器，所述风速传感器上串联有信号发送器，所述雨水传感器上串联有信号发送，所述电动转子上串联有信号接收器，所述中央控制处理器上串联有信号接收器和信号发送器相连，所述提示装置上串联有信号接收器。

（1）其中光敏传感器位于太阳能电池板上端并与蓄电池和相连;（2）风速传感器位于太阳能电池板下端并与蓄电池和相连;（3）雨水传感器位于太阳能电池板下端并与蓄电池相连;（4）电动转子位于窗户主体的内部并与蓄电池、百叶窗的转动装置和相连;（5）提示装置位于窗户主体的内部并与蓄电池相连;（6）中央控制处理器位于太阳能电池板后并与蓄电池相连。

实际应用中，由太阳能电池系统负责光敏传感器、风速传感器、中央控制处理器、电动转子和提示装置供应电能。光敏传感器检测光照强度，并由信号发送器负责将数据传给中央控制处理器;风速传感器检测风速，并由信号发送器负责将数据传给中央控制处理器;雨水传感器检测是否下雨，并由信号发送器负责将数据传给中央控制处理器。

2.2 智能百叶窗系统控制分析

其中智能百叶窗系统控制流程图如图1所示。中央控制处理器由信号发送器将信号传给电动转子的信号接收器以调整百叶窗角或者将信号传给提示装置的信号接收器关闭或打开窗户主体。当雨水传感器检测到下雨时，中央控制处理器只依据雨水传感器的信号，通过提示装置提醒人关闭窗户;当雨水传感器检测到不下雨时，中央控制处理器只依据雨水传感器的信号，通过提示装置提醒人打开窗户;当风速传感器检测到风速高于最大阈值时，中央控制处理器只依据风速传感器的信号，通过提示装置提醒人进行关闭窗户，窗户关闭后中央控制处理器只依据光敏传感器的信号，通过电动转子带动百叶窗的转动装置来调整百叶窗角度;当风速传感器检测到风速低于最大阈值时，中央控制处理器依据风速传感器的信号，通过提示装置提醒人进行打开窗户，窗户打开后，若光敏传感器检测到光强小于最小阈值，即表明为晚上，则中央控制处理器只依据风速传感器的信号，通过电动转子带动百叶窗的转动装置来调整百叶窗角度;若光敏传感器检测到光强大于最小阈值，则中央控制处理器只依据光敏传感器的信号，通过电动转子带动百叶窗的转动装置来调整百叶窗角度。

3 百叶窗功能与应用分析

百叶窗是窗户的一种式样，在现今的生活中是越来越常见了，很多在裝修时偏向安装百叶窗，这与其多重功能是分不开的。借助本文也简单介绍一下百叶窗的功能和作用，其一般功能示意如图2所示。

3.1 材料高端，外形大气美观

百叶窗的材质通常都是铝合金，这样既节能又美观。与实际常用的布制窗帘进行比较可以发现，实际的铝合金百叶窗则是完全可以实现收放，看起来外观十分简洁大方，当打开后窗外的景色没有任何遮挡。相反实际中的窗帘则无论如何都会占用室内部分空间，影响到人们的视觉，给人感觉十分别扭和麻烦。

3.2 可以有效保护室内隐私

传统的窗帘主要目的是保护隐私和防止暴晒，但不同的是百叶窗的防护隐私是通过其特有的凹凸结构实现的，通过光的反射来阻挡实现进入达到保护目的，且具有美的感觉，当落下百叶窗是可以实现无缝遮挡目的，安全性更好，尤其是夜间时，可以从上至下阻挡外界视线。

3.3 隔热性好容易实现冬暖夏凉

从制作百叶窗的材料可以看出，百叶窗的材料隔热性好，无论是夏季高温还是冬季寒冷，所选择的材料都能对室内温度有着很好的保持功能，实现冬天暖荷夏天凉爽的目的，与此同时可以减少不必要的空调，达到了节能减排的目的。除此之外，由于百叶窗的角度可以任意调整，可以根据需要调整叶片角度来控制入射光纤，或者调整到最佳位置，实现一些特殊目的。

3.4 有效阻挡紫外线

紫外线对人体和家具家电的伤害十分显著，而选择这种百叶窗，则可以有效阻挡紫外线的进入，来达到保护人身与家具家电不收紫外线照射的目的。

当然除此之外，百叶窗还可以对噪音起到一定的隔离作用，这是传统窗帘所无法达到的目的。

4 结语

百叶窗作为传统窗帘的替代品，具有独有的优势，在隔热隔音、防紫外线放噪声等方面十分显著。对对百叶窗的控制也十分关键，本文结合对百叶窗的控制分析，提出智能百叶窗系统设计方案，对系统组成和系统控制过程进行了细致的技术分析，为其进一步应用提供借鉴参考。

参考文献

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