專利名稱：利用安居門監控室內水電開關的控制系統及其實現方法
技術領域：
本發明涉及一種對室內水電開關進行監控的控制系統，具體涉及一種利用 安居門監控室內水電開關的控制系統及其實現方法。
二背景技術：
在生活中我們會經常遇到這種情況，主人出門時忘記關閉水電開關，或當 有人在家時，遇到突然停水、停電的情況下，而水閥又開著，電器設備又連至 電源，主人離開家時，卻忘記關閉水閥及電源。因為一時的疏忽，就很容易發 生水災、火災，造成巨大損失。目前市場上沒有專門提醒人們出門時因疏忽而 未關閉水電開關的產品，更沒有因主人離家時忘記關閉水電開關而能夠遠程自 動關閉水電開關的產品。
三
發明內容
本發明的目的是提供一種利用安居門監控室內水電開關的控制系統及其實 現方法，以解決目前室內水電開關安全措施比較缺乏的問題。 為解決現有技術存在的問題，本發明的技術解決方案是
利用安居門監控室內水電開關的控制系統，其特征在于該系統包括設置 在門框附近的信號發射部分和設置在水電開關附近的信號接收部分；所述的信 號發射部分包括能夠感應并產生鎖門信號的接近開關、接收鎖門信號并對信號 進行分析處理后轉換為控制信號的第一單片機和對控制信號進行無線發射的無 線發射裝置；所述的信號接收部分包括用于接收由信號發射部分發出控制信號的無線接收裝置和對控制信號進行處理并輸出開啟/關閉電壓的第二單片機；所
述的第二單片機通過電子開關與水電開關連接。
上述系統還包括設置在水電開關附近的手動控制信號發射部分；所述的手 動控制信號發射部分包括接收手動開啟/關閉水電開關信號及對信號進行分析 處理后轉換為控制信號的第三單片機和對控制信號進行無線發射的無線發射裝置。
上述與各個單片機及外接電路連接的電源裝置的電壓為+5V +12V的直流 電壓。
利用安居門監控室內水電開關控制系統的實現方法，其特征在于其實現方 法包括以下操作步驟
(1) 當用戶離家出門，用鑰匙反鎖大門時，接近開關感應并產生有效的鎖 門信號；當主人回家時，用鑰匙打開門鎖，但不會進行反鎖這一動作，接近開 關感應并產生無效的鎖門信號；接著由第一單片機判斷該信號是否為有效的"鎖 門信號"；
(2) 若是無效的"鎖門信號"，則第一單片機判斷為是主人回家開門時的開 門信號，并將開門信號轉換為"開啟水電開關控制信號"，由無線發射裝置發出
"開啟水電開關控制信號"；
(3) 若是有效的"鎖門信號"，第一單片機將鎖門信號轉換為"關閉水電開 關控制信號"，并進入延時狀態，延時20s后由無線發射裝置發出"關閉水電開 關控制信號"；
(4) 如果在延時20s后第一單片機繼續接收到有效的"鎖門信號"，發射裝 置發射的"關閉水電開關控制信號"狀態不變。(5) 由位于水電開關附近的無線接收裝置接收來自安居門房附近無線發射 裝置發出的控制信號，并由第二單片機判斷該信號是否為"關閉水電開關控制
信號"；
(6) 若不是"關閉水電開關控制信號"，則第二單片機判斷該信號為"開啟 水電開關控制信號"，并輸出開啟電壓；
(7) 電子開關接收開啟電壓，并接通220V電壓，水電開關開啟。
(8) 若是"關閉水電開關控制信號"，第二單片機進入延時狀態，延時20s 后，第二單片機輸出關閉電壓；
(9) 電子開關接收關閉電壓，關閉220V電壓，水電開關關閉。
(10) 如果在延時20s后無線接收裝置繼續接收至f關閉水電開關控制信號"， 關閉水電開關狀態不變。
利用安居門監控室內水電開關控制系統的實現方法，其特征在于其實現方 法包括以下操作步驟
(1) 當主人手動控制水電開關，由第三單片機分析是否為"手動關閉水電 開關信號"；
(2) 若不是"手動關閉水電開關信號"，則第三單片機判斷該信號為"手動 開啟水電開關信號"并將該信號轉換為"開啟水電開關控制信號"，由無線發射 裝置發出"開啟水電開關控制信號"；
(3) 若是"手動關閉水電開關信號"，第三單片機將該信號轉換為"關閉水 電開關控制信號"，并進入延時狀態，延時20s后由無線發射裝置發出"關閉水 電開關控制信號"；
(4) 如果在延時20S后第三單片機繼續收到"手動關閉開關信號"，無線發射裝置發射的"關閉水電開關控制信號"狀態不變；
(5) 由位于水電開關附近的無線接收裝置接收來自水電開關附近無線發射 裝置發出的控制信號，并由第二單片機分析接該信號是否為"關閉水電開關控 制信號"；
(6) 若不是"關閉水電開關控制信號"，則第二單片機判斷該信號為"開啟 水電開關控制信號"，并輸出開啟電壓；
(7) 電子開關接收開啟電壓，接通220V電壓，水電開關開啟。
(8) 若是"關閉水電開關控制信號"，第二單片機進入延時狀態，延時20s 后，第二單片機輸出關閉電壓；
(9) 電子開關接收到關閉電壓，關閉220V電壓，水電開關關閉。
(10) 如果在20s后無線接收裝置繼續接收到"關閉水電開關控制信號"， 關閉水電開關狀態不變。
本發明的優點是使用方便、可靠性強、不用室內布線、設計有手動控制 水電開關，增加人性化設計，杜絕了家中無人時的水電安全隱患的問題。
四
圖1本發明控制系統安居門附近信號發射部分原理方框圖； 圖2本發明控制系統的電閘附近信號接收部分原理方框圖； 圖3本發明控制系統的水閥附近信號接收部分原理方框圖； 圖4本發明控制系統的水閥附近信號發射部分原理方框圖； 圖5本發明控制系統的電鬧附近信號發射部分原理方框圖； 圖6本發明控制系統安居門附近信號發射部分程序流程圖； 圖7本發明控制系統水電開關附近手動控制信號發射部分程序流程圖；圖8本發明控制系統水電開關附近信號接收部分程序流程圖； 五具體實施方式
-
下面結合附圖對本發明作進一步說明
一種利用安居門監控室內水電開關的控制系統，該系統包括設置在門框附 近的信號發射部分和設置在水電開關附近的信號接收部分。信號發射部分包括 設置在門框上的接近開關、第一單片機和無線發射裝置。信號接收部分包括無 線接收裝置和第二單片機，所述的第二單片機通過電子開關與水電開關連接。
一般門框內設置有2個接近開關，門框鎖孔附近有接近開關產生的信號。 當用戶離家出門，用鑰匙反鎖大門時，接近開關感應到并產生有效的鎖門信號； 當主人回家時，用鑰匙打開門鎖，但不會進行反鎖這一動作，接近開關感應到 并產生無效的鎖門信號。如圖l所示當主人離家出門反鎖大門時，兩個接近 開關感應并產生有效的鎖門信號。當主人回家開門時，兩個接近開關產生無效 的鎖門信號。第一單片機接收到來自接近開關的鎖門信號，并分析該"鎖門信 號"是否有效，并將其轉換為"關閉/開啟水電開關的控制信號"，該控制信號 再經無線發射裝置無線發射。如圖2和圖3所示由位于水電開關附近的信號 接收部分的無線接收裝置接收到"關閉/開啟水電開關的控制信號"，再經第二 單片機的分析處理后通過電子開關達到控制水電開關的目的。整個過程實現了， 當主人出門鎖門時，系統控制水電開關關閉；當主人回家開門時，系統控制水 電開關開啟。所述的電子開關可以采用固態繼電器、機械觸點式繼電器、分離 式電子元件、可控硅等電子元件。
如圖4和5所示，該系統還包括設置在水電開關附近的手動控制信號發射 部分，該部分包括第三單片機和無線發射裝置。平時可以利用手動控制水電開關，增加人性化設計，比如在水電開關附近設置開關按鈕。當人手動控制水 電開關，如按下開關按鈕，第三單片機接收到手動開啟/關閉信號經分析處理后 轉換為"關閉/開啟水電開關的控制信號"，再通過信號發射裝置無線發射；這時，設置在水電開關附近的無線接收裝置接收到"關閉/開啟水電開關的控制信 號"，再經第二單片機的分析處理后通過電子開關達到控制水電開關的目的。與各個單片機及外接電路連接的電源裝置通過將220V電壓通過電源轉換電 路裝置進行電壓變換，再經穩壓電路裝置，變為電壓為+5V +12V的直流電壓， 供給各個單片機及外接電路使用。如圖6和圖8所示當位于安居門附近的信號發射裝置發出控制信號控制水電開關時，該系統是按照以下操作步驟實現的(1) 當主人出門鎖門時，2個接近開關感應并產生有效的"鎖門信號"；當主人回家開門時，接近開關感應并產生無效的"鎖門信號"；接著由第一單片機 分析由接近開關產生的信號是否為有效的"鎖門信號";其中任一接近開關產生 的"鎖門信號"有效，則第一單片機認為該"鎖門信號"有效；如果2個接近 開關產生的"鎖門信號"都無效，則第一單片機認為該"鎖門信號"無效；(2) 若是無效的"鎖門信號"，則第一單片機判斷為是主人回家時的開門信 號，并將開門信號轉換為"開啟水電開關控制信號"，由無線發射裝置發出"開 啟水電開關控制信號"；(3) 若是有效的"鎖門信號"，第一單片機將鎖門信號轉換為"關閉水電開 關控制信號"，并進入延時狀態，延時20s后由無線發射裝置發出"關閉水電開 關控制信號"；(4) 如果在延時20s后第一單片機繼續接收到有效的"鎖門信號"，無線發射裝置發射的"關閉水電開關控制信號"狀態不變。(5) 由位于水電開關附近的無線接收裝置接收來自安居門房附近無線發射 裝置發出的控制信號，并由第二單片機分析該信號是否為"關閉水電開關控制信號"；(6) 若不是"關閉水電開關控制信號"，則第二單片機判斷該信號為"開啟 水電開關控制信號"，并輸出開啟電壓；(7) 電子開關接收開啟電壓，并接通220V電壓，水電開關開啟。(8) 若是"關閉水電開關控制信號"，第二單片機進入延時狀態，延時20s 后，第二單片機輸出關閉電壓；(9) 電子開關接收關閉電壓，關閉220V電壓，水電開關關閉。(10) 如果在20s后無線接收裝置繼續接收到"關閉水電開關控制信號"， 則關閉水電開關狀態不變。如圖7和圖8:當位于水電開關附近的手動控制信號發射部分發出控制信號 控制水電開關時，是按照以下操作步驟實現的(1) 當主人手動水電開關按鈕，由第三單片機分析是否為"手動關閉水電 開關信號"；(2) 若不是"手動關閉水電開關信號"，則第三單片機判斷該信號為"手動 開啟水電開關信號"并將該信號轉換為"開啟水電開關控制信號"，由無線發射 裝置發出"開啟水電開關控制信號"；(3) 若是"手動關閉水電開關信號"，第三單片機將該信號轉換為"關閉水 電開關控制信號"，并進入延時狀態，延時20s后由無線發射裝置發出"關閉水 電開關控制信號"；(4)如果在延時20S后第三單片機繼續收到"手動關閉水電開關信號"，無線發射裝置發射"關閉水電開關控制信號"狀態不變；(5 )由位于水電開關附近的無線接收裝置接收來自水電開關附近無線發射 裝置發出的控制信號，并由第二單片機分析接該信號是否為"關閉水電開關控 制信號"；(6) 若不是"關閉水電開關控制信號"，則第二單片機判斷該信號為"開啟 水電開關控制信號"，輸出開啟電壓；(7) 電子開關接收開啟電壓，接通220V電壓，水電開關開啟。(8) 若是"關閉水電幵關控制信號"，第二單片機進入延時狀態，延時20s 后，第二單片機輸出關閉電壓；(9) 電子開關接收關閉電壓，關閉220V電壓，水電開關關閉。 (10〉如果在延時20s后無線接收裝置繼續接收到"關閉水電開關控制信號"，則關閉水電開關狀態不變。延時的目的是避免頻繁開關大門或手動水電開關不斷產生信號引起控制水 電開關的頻繁工作。本發明通過"鎖門信號"控制水電幵關，確保主人離家后及時關閉水電開 關，杜絕了家中無人時的水電安全隱患。主人回家后系統自動開啟總水閥與總 電閘，人性化設計，使用方便簡單。
權利要求
1.利用安居門監控室內水電開關的控制系統，其特征在于該系統包括設置在門框附近的信號發射部分和設置在水電開關附近的信號接收部分；所述的信號發射部分包括能夠感應并產生鎖門信號的接近開關、接收鎖門信號并對信號進行分析處理后轉換為控制信號的第一單片機和對控制信號進行無線發射的無線發射裝置；所述的信號接收部分包括用于接收由信號發射部分發出控制信號的無線接收裝置和對控制信號進行處理并輸出開啟/關閉電壓的第二單片機；所述的第二單片機通過電子開關與水電開關連接。
2. 根據權利要求1所述的利用安居門監控室內水電開關的控制系統，其特 征在于該系統還包括設置在水電開關附近的手動控制信號發射部分；所述的 手動控制信號發射部分包括接收手動開啟/關閉水電開關信號及對信號進行分 析處理后轉換為控制信號的第三單片機和對控制信號進行無線發射的無線發射 裝置。
3. 根據權利要求1或2所述的利用安居門監控室內水電開關的控制系統， 其特征在于所述的與各個單片機及外接電路連接的電源裝置的電壓為+5V + 12乂的直流電壓。
4. 利用安居門監控室內水電開關控制系統的實現方法，其特征在于其實現 方法包括以下操作步驟(1)當用戶離家出門，用鑰匙反鎖大門時，接近開關感應并產生有效的鎖 門信號；當主人回家時，用鑰匙打開門鎖，但不會進行反鎖這一動作，接近開 關感應并產生無效的鎖門信號；接著由第一單片機判斷該信號是否為有效的"鎖門信號"；(2) 若是無效的"鎖門信號"，則第一單片機判斷為是主人回家開門時的開 門信號，并將開門信號轉換為"開啟水電開關控制信號"，由無線發射裝置發出"開啟水電開關控制信號"；(3) 若是有效的"鎖門信號"，第一單片機將鎖門信號轉換為"關閉水電開 關控制信號"，并進入延時狀態，延時20s后由無線發射裝置發出"關閉水電開 關控制信號"；(4) 如果在延時20s后第一單片機繼續接收到有效的"鎖門信號"，發射裝 置發射的"關閉水電開關控制信號"狀態不變。(5) 由位于水電開關附近的無線接收裝置接收來自安居門房附近無線發射 裝置發出的控制信號，并由第二單片機判斷該信號是否為"關閉水電開關控制 信號"；(6) 若不是"關閉水電開關控制信號"，則第二單片機判斷該信號為"開啟 水電開關控制信號"，并輸出開啟電壓；(7) 電子開關接收開啟電壓，并接通220V電壓，水電開關開啟。(8) 若是"關閉水電開關控制信號"，第二單片機進入延時狀態，延時20s 后，第二單片機輸出關閉電壓；(9) 電子開關接收關閉電壓，關閉220V電壓，水電開關關閉。(10) 如果在延時20s后無線接收裝置繼續接收到"關閉水電開關控制信號"， 關閉水電開關狀態不變。
5.利用安居門監控室內水電開關控制系統的實現方法，其特征在于其實現 方法包括以下操作步驟(1) 當主人手動控制水電開關，由第三單片機分析是否為"手動關閉水電 開關信號"；(2) 若不是"手動關閉水電開關信號"，則第三單片機判斷該信號為"手動 開啟水電開關信號"并將該信號轉換為"開啟水電開關控制信號"，由無線發射 裝置發出"開啟水電開關控制信號"；(3) 若是"手動關閉水電開關信號"，第三單片機將該信號轉換為"關閉水 電開關控制信號"，并進入延時狀態，延時20s后由無線發射裝置發出"關閉水 電開關控制信號"；(4) 如果在延時20S后第三單片機繼續收到"手動關閉開關信號"，無線發 射裝置發射的"關閉水電開關控制信號"狀態不變；(5) 由位于水電開關附近的無線接收裝置接收來自水電開關附近無線發射 裝置發出的控制信號，并由第二單片機分析接該信號是否為"關閉水電開關控 制信號"；(6) 若不是"關閉水電開關控制信號"，則第二單片機判斷該信號為"開啟 水電開關控制信號"，并輸出開啟電壓；(7) 電子開關接收開啟電壓，接通220V電壓，水電開關開啟。(8) 若是"關閉水電開關控制信號"，第二單片機進入延時狀態，延時20s 后，第二單片機輸出關閉電壓；(9) 電子開關接收到關閉電壓，關閉220V電壓，水電開關關閉。(10) 如果在20s后無線接收裝置繼續接收到"關閉水電開關控制信號"， 關閉水電開關狀態不變。
全文摘要
本發明涉及一種對室內水電開關進行監控的控制系統，具體涉及一種利用安居門控制室內水電開關的控制系統及其實現方法。人們經常因為疏忽出門時忘記關閉水電開關而釀成大禍，本發明包括設置在安居門上的信號發射部分和設置在水電開關附近的信號接收部分；信號發射部分包括能夠感應并產生鎖門信號的接近開關、接收鎖門信號并對信號進行分析處理后轉換為控制信號的第一單片機和對控制信號進行無線發射的無線發射裝置；信號接收部分包括用于接收控制信號的無線接收裝置和對控制信號進行處理的第二單片機，第二單片機通過電子開關與水電開關連接。優點是使用方便、可靠性強、不用室內布線、人性化設計，杜絕了家中無人時的水電安全隱患的問題。
文檔編號G05B19/418GK101515172SQ20091002177
公開日2009年8月26日 申請日期2009年3月31日 優先權日2009年3月31日
發明者張開生, 李強華, 郭國法 申請人:陜西科技大學