一种面向老年人服务的智能装置及控制方法与流程

本发明涉及老年人智能服务领域，尤其涉及一种面向老年人服务的智能装置及控制方法。

背景技术：

1、目前，随着中度老龄社会的到来，应对人口老龄化成为重点关注问题。现有面向老年人需求的公共空间和服务明显不足，限制了老年人活动的范围。

2、一方面，现有面向老年人活动的公共空间僵化设施无法主动调节。目前许多城市公共空间的服务设施主要以石桌石凳为主，虽然考虑了长时间使用和低成本维护的因素，但其功能有限，仅限于提供简单的停留场所。最为显著的问题是这些设施无法主动适应不同老年人的需求，而且对于老年人来说，个体差异较大，如身高、坐姿、习惯等方面存在显著差异。僵化的设计导致老年人在使用这些设施时感到不便，甚至可能引发身体不适。

3、另一方面，现有老年人活动设施材质、结构可调节性不好。关于老年人活动空间大多采用混凝土结构形式或普通钢结构形式。对于混凝土结构，由于需要现场进行钢筋绑扎以及混凝土浇筑，施工速度相对较慢，对现场场地要求也比较高。传统的混凝土结构或者钢结构通常根据建筑功能基本一次定型，功能缺乏可展性，不能适应现代建筑对不同功能相互变化的需求。

4、上述现有技术中，老年人在使用过程中可能因为设计不贴合个体身体状况而感到不适，限制了在公共空间的长时间使用体验，而且老年人服务设施无法主动调节，现有设施材质、结构可调节性不好的问题，有待改进完善。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题是：提供一种面向老年人服务的智能装置和控制方法，解决老年人服务设施无法主动调节，现有设施材质、结构可调节性不好的问题。

2、本发明采用如下技术方案：一种面向老年人服务的智能装置，包括：为活动空间提供物理支撑的主体框架、覆盖于主体框架外部的外表皮及智能控制模块；

3、外表皮包括不同材质构成的顶面、底面和立面，集成有若干智能设施；

4、智能控制模块包括：控制中心、监测与控制子模块及若干连接至智能设施的传感器组件，控制中心分为监测端与控制端，监测端连接至监测与控制子模块，采集传感器组件数据，并进行数据的分析和处理，将生成的结果指令传输至控制端，由控制端对智能设施发出控制指令，进行调节控制；

5、智能设施包括：折叠座椅、百叶窗、上翻折叠窗、玻璃墙面、伸缩雨棚、种植模块、供电模块及温度自适应模块；

6、所传感器组件包括：压敏传感器、摄像头、温度传感器、湿度传感器、光感传感器；

7、调节控制包括早晚模式、气候模式、季节模式控制，组合完成对老年人的智能服务。

8、进一步地，主体框架包括结构柱和结构梁，采用hn200x200型钢，规格为200×200×8×12mm，结构柱与结构梁间采用栓焊混合方式连接；外表皮包括框架与檩条，框架采用hn100x100型钢，檩条采用c型槽钢，规格为采用80×40×20×2.5mm，外表皮框架与檩条间采用全焊接或栓焊混合方式连接，主体框架与外表皮框架通过角钢连接；主体框架通过螺栓结构与安装现场基础连接，并为供能及控制线路提供集中走线通道。

9、进一步地，外表皮立面由不同材质构成，集成各种智能设施，具体如下；

10、上翻折叠窗，由控制中心通过感应温度、湿度变化自动调节上翻折叠或闭合，折叠座椅折叠后嵌入立面，通过开关或控制中心控制展开，成为固定在立面的休息座椅；

11、伸缩雨棚，固定在主体框架上，通过控制中心根据湿度传感器及摄像头感应光照强度、温度、湿度，调节打开或收起，用于智能装置外部遮蔽风雨；

12、玻璃墙面，由智能电控玻璃构成，通过控制中心调节电流控制墙面透明度，通电状态电控玻璃为透明，保证智能装置内部采光；断电状态电控玻璃为雾态，保护活动空间私密性，并作为投影屏幕或智能互动屏幕；

13、绿化种植面，由百叶窗和种植模块组成，百叶窗通过控制中心调节角度，控制进光量及通风量；所述种植模块中土壤框格与自动灌溉系统连接，通过感应土壤湿度实现自动浇灌；

14、折叠墙面，由若干折叠门构成，折叠门之间通过铰链连接，连接件材料采用ta5钛合金，折叠门中包含透明玻璃，采用亚克力+纳米涂层复合材料，折叠门完全折叠状态时f型表皮为开敞面，作为与其他模块连接的通道；折叠门完全闭合状态即作为模块的封闭立面，将活动空间与外界环境隔离。

15、进一步地，外表皮顶面由透明亚克力板和旋转太阳能电池板组成，太阳能电池板通过旋转调节角度，控制顶部进光量并将太阳能转化为电能。

16、进一步地，外表皮立面内还集成有供电模块和温度自适应模块，根据光电传感器判定当前充放电状态，根据综合储备电量、智能装置供电需求与当前太阳能充电效率，综合进行当前智能装置的电力控制，具体为：

17、智能装置供电需求小于当前太阳能充电效率时，给智能装置充电，通过旋转顶面太阳能板充电，根据智能装置中智能设施的供电需求发送供电指令，完成智能供电；

18、智能装置供电需求大于当前太阳能充电效率，且储备电量大于预设电量充足阈值时，智能装置均衡分配充电和放电；

19、智能装置供电需求大于当前太阳能充电效，且储备电量小于预设电量充足阈值时，进行预警并启动备用电源；

20、同时，温度自适应模块根据温度传感器控制智能装置内部的恒温状态。

21、进一步地，外表皮底面内嵌电动升降桌椅和无障碍坡道，电动升降桌椅底部布设滑轨，在控制中心指令控制下从外表皮底部升起，根据使用者的身高调节高度，并根据压敏传感器反馈的使用者数据提供坐姿的调整，桌面和椅面下方有隐藏折叠板，向两侧翻折延伸，拓宽桌面、椅面的使用面积，桌椅收起时可完全嵌入表皮；无障碍坡道折叠收纳，自动展开形成坡道；底面地板内还集成有自热模块。

22、进一步地，智能控制模块中，监测与控制子模块包括：智能控制模块、电力储能模块、温度调节模块；智能控制模块用于对智能设施进行开启、关闭、调节等控制；电力储能模块包括储能电池条和智能供电模组，为智能装置提供动力支持；温度调节模块包括温度感应器和温度自适应模组，根据环境温度调节智能装置内部的温度。

23、进一步地，若干个智能装置通过预先拼装和现场拼装进行拼接组合，形成组合活动空间；预先拼装为根据需求在工厂预先拼合组装框架，现场组装外表皮，现场拼装为单个框架在现场进行拼装组合，并组装外表皮。

24、本发明技术方案还提供了一种基于上述任一项所述的面向老年人服务的智能装置的控制方法，控制中心根据当前的的控制模式和使用者需求，对智能装置进行综合控制，完成对老年人的智能服务，包括如下步骤：

25、s1、根据湿度传感器及摄像头数据，判定当前环境的晴雨状况，控制雨棚的打开与收缩，控制上翻折叠窗的折叠或闭合，调节百叶窗角度；

26、s2、根据使用者人数及身高，展开电动升降桌椅并调节桌面高度，根据压敏传感器反馈的数据为使用者提供最佳坐姿的调整；

27、s3、根据使用者需求，调节电流控制玻璃墙面透明度及折叠门的闭合；

28、s4、根据土壤框格湿度计植物类型，进行植物的自动浇灌；

29、s5、根据风力传感器，自动调整折叠门的开关；

30、s6、根据温度传感器，调节智能装置内的实际温度；

31、s7、根据温度传感器及湿度传感器，调节地板的加热烘干功能；

32、s8、根据光电传感器测算光照强度，调节太阳能的充电效率；

33、s9、根据温度、湿度传感器及季节，调节智能屏幕播放的内容。

34、进一步地，控制模式包括早晚模式、气候模式、季节模式控制；

35、早晚模式服务于老年人早晨、晚间公共活动：早晨时间段内，控制中心根据光敏传感器获取光照强度，打开太阳能板提供照明并对储备电源进行充电，通过温度传感器进行温度调节，根据温度、风力、pm2.5值，打开或关闭上翻折叠窗、玻璃墙面和百叶窗；智能屏幕中播放适应老年人早间活动视频；晚间时间段内，储备电源工作，提供老年人护眼的持续光照，控制中心控制智能装置内部温度恒温，智能屏幕根据播放适应老年人晚间活动视频；

36、气候模式服务于老年人不同气候的公共活动，摄像头及湿度传感器协同检测外部环境，雨雪环境时伸缩雨棚感应并伸展，智能装置内部启动自热烘干，储备电源激活地板内集成的自热模块，智能屏幕根据不同气候播放适应老年人休憩娱乐的背景音乐；

37、季节模式服务于老年人不同季节的公共活动，包括春雨、夏炎、秋风、冬寒四种模式；春雨模式下提高湿度和雨水监测频率，在气候场景基础上，提供多雨水场景下挡雨、烘干及预警；夏炎模式下提高温度及光照监测频率，对雷雨天气进行预警；秋风模式下提高风力等级及空气质量监测频率，启动空气净化系统及关闭上翻折叠窗，及时进行防风，防雾霾控制；冬寒模式下提高温度监测频率，及时调整智能装置内部温度恒温。

38、本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

39、1、施工简单：采用本专利钢结构模块，可实现装配式建筑要求，大量的工作在专业的工厂完成，制作精度高，制作周期短。安装时采用大量的螺栓连接，具有良好的装配性，使得工期大大缩短，而且这个优点也使得已建成的钢结构易于拆卸，损失小还可以方便回收利用，是一种绿色环保的符合可持续发展的循环建筑体。通过多个模块的组合，可实现多种建筑功能的要求。建筑将不仅仅是一个单一功能的空间，还可以根据不同需求进行快速调整和扩展，可广泛用于城市广场、公共空间，且后期的维护成本也较低。

40、2、智能化服务：与市场上需要交互完成智能服务的智能装置所不同，本发明提出的智能装置能够对老年人提供“主动”的智能化服务，通过传感器监测获取感知信息，传输监测结果到中控系统，由中控系统对各智能组件发出指令，随着昼夜、天气、季节变化，在活动需求发生变化时，为老年人提供主动服务。

41、3、自由组合：智能装置对场地具有较强的适应性，通过采用固定模数组合，模块可以应用在社区中不同规模、尺寸的空间。模块通过组合可形成图书室、棋牌室、活动室等不同功能、规模和私密度的空间，满足不同人群多样化的公共活动需求，具有可推广性和可复制性。