多功能智慧玻璃系统
技术领域
本发明涉及玻璃，尤其涉及一种多功能智慧玻璃系统。
背景技术
中国平板玻璃用量每年达近18亿平方米，其中约 70%用于室外建筑玻璃，未经节能处理的建筑玻璃存量市场更超过120亿平米，如果其中的 50%安装PDLC调光膜，则每年节约超过180亿度电，节约超过700万吨标准煤，减少二氧化碳排放1800万吨，减少二氧化硫排放50多万吨，ndustry Data Analytics数据显示，全球智能玻璃市场在2017年达到近28亿美元，到2022年将达到近51亿美元，2017 - 2022年复合年增长率（CAGR）为12.4％，这将激发智能调光膜市场的潜在需求，提高市场渗透率，智能调光玻璃的起源大约在1704年左右，但对智能调光玻璃技术的兴趣却在过去40年中才经历了显著增长，在20世纪70年代初，智能玻璃相关的专利申请及研究活动的数量迅速增加，参与改进的制造工艺、改良产品性能的企业数量也随之增加，近几年来，智能调光薄膜的市场也随着调光玻璃的需求而逐渐扩大，特别是在建筑和建筑行业，我国与发达国家相比，建筑能耗是同类气候条件住宅的2倍-3倍左右，其中通过门窗散失的能耗约占建筑总能耗的40%以上，智能调光膜有PDLC薄膜、PNLC调光膜、光控薄膜、温控调光膜、气相变色调光膜等，而PDLC调光膜因其优异的电光特性而受到市场的青睐。
从地理位置来看，PDLC全球市场分为五个区域，北美、亚太、欧洲、拉丁美洲、中东和非洲，Transparency Market Research表示，亚太地区在PDLC薄膜消费方面已成为领先地区，主要是因为亚太地区汽车行业的显著扩张，以及外国对该地区消费电子和建筑行业等各个领域的强大投资，由于PDLC调光膜在海洋、发电和航空工业中的应用越来越多，北美在PDLC薄膜消费方面紧随亚太地区，欧洲的PDLC薄膜市场也在以适度的速度扩张，因为绿色能源计划的重要性日益提高，例如环保和绿色建筑，另外中东和非洲以及拉丁美洲等地区正在以缓慢的速度增长，目前，国内的康得新、兴业新材、华科创智、方兴光电、江西科为等企业皆有布局PDLC调光膜，2017年，康得新的PDLC智能调光玻璃亮相CITE，该产品是由PDLC调光膜与玻璃等材料有机结合，通电时呈现透明状态，断电时呈现雾化状态，目前已广泛应用于室内隔断、室外幕墙、浴室、商场橱窗、地铁、医院等。另外，康得新的PDLC智能调光玻璃可与投影设备相结合，成为智能商业显示系统与新媒体平台。
根据美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）分析，使用PDLC薄膜的智能玻璃用于建筑建造，可以节省高达8％的建筑总能耗，未来，PDLC薄膜产品还将扩展至汽车、飞机、国防等领域，美国镜泰Gentex将PDLC调光技术引入到了汽车上，天窗的透光率可以无级调节，车窗也可以在普通玻璃和隐私玻璃之间一键切换，应用到HUD上可以令反射板变暗，从而增强显示效果。另外，波音787的舷窗采用的就是PDLC薄膜，波音787的舷窗比传统客机上的要大不少，并且上面没有遮光板，通过一个按键，就可以对舷窗的颜色、透光率进行调节。
然而现有的智能调光玻璃功能单一，不能很好的适应多功能信息传递需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够实现多种功能的多功能智慧玻璃系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种多功能智慧玻璃系统，包括主机、集成式投影屏幕模块、投影机模块、控制器模块，
所述主机用于传输显示画面至投影机模块，并接收处理用户指令；
所述集成式投影幕布模块包括屏幕固定架，所述屏幕固定架上设置有复合式屏幕，所述复合式屏幕包括由内向外依次设置的正面透明基材层、调光膜层、背面透明基材层，所述调光膜层通过线缆与控制器模块电连接；
所述控制器模块用于控制调光膜层的电压；
所述投影机模块用于向集成式投影屏幕模块投影。
进一步地，所述主机包括核心服务器、串口模块、网络模块、系统应用模块，
其中，所述核心服务器用于数据处理；
所述串口模块用于识别交互和发送信号给系统应用模块；
所述网络模块用于与外接设备数据传输；
所述系统应用模块用于应用程序的运行；
所述投影机模块将系统应用模块的图像投影给集成式投影屏幕模块。
进一步地，所述正面透明基材层采用普通玻璃、超白玻璃、钢化玻璃、超白钢化玻璃、PC板、表面加硬PC板、表面加硬防紫外PC板、PMMA板或者PS板中的任意一种，所述背面透明基材层采用普通玻璃、超白玻璃、钢化玻璃、超白钢化玻璃、PC板、表面加硬PC板、表面加硬防紫外PC板、PMMA板或者PS板中的任意一种。
进一步地，所述集成式投影屏幕模块还连接有交互信息采集装置，所述交互信息采集装置包括手势识别模块和/或触摸屏，所述交互信息采集装置与主机电连接。
进一步地，所述复合式屏幕制备方法如下，
步骤一，预切割正面透明基材层、背面透明基材层及调光膜层，将正面透明基材层、背面透明基材层及调光膜层复合，抽真空至-0.1MPa，得到预复合屏幕；
步骤二，将预复合屏幕置于1.0MPa环境中，在18-22min内将温度自室温上升至80-85℃，保持25-35min；
步骤三，升压至1.1MPa、升温至130-140℃，保持55-65min；
步骤四，在40min内降温至室温，得到复合式屏幕。
进一步地，所述控制器模块包括变压器、继电器一、继电器二、无线模块、控制器，变压器有电压不同的两路输出，两路输出分别对应继电器一和继电器二，所述控制器与继电器一、继电器二、无线模块。
进一步地，所述调光膜层由PDLC调光膜制成。
本发明的有益效果在于：多功能智慧玻璃系统，包括主机、集成式投影屏幕模块、投影机模块、控制器模块，通过主机进行数据交互与处理，然后通过投影机投影到集成式投影屏幕模块上，通过控制器模块控制集成式投影屏幕模块的电压，进而控制复合式屏幕在透明、半透明、不透明之间切换，投影出不透明实像、不透明虚像等不同形式，适应不同的需求，用于柜台，能够实现隔断与透明之间的切换，功能多样，适应性强。
附图说明
图1为实施例1控制原理图示意图；
图2为复合式屏幕结构图示意图；
图3为复合式屏幕端面图示意图；
图4为调光膜层与边框连接关系图示意图；
图5为图4中A处局部放大图示意图；
其中，1-正面透明基材层，2-背面透明基材层，3-上边框，301-型腔，302-支撑筋，4-保护垫，5-调光膜层，501-PVB层，502-导电膜，503-液晶材料层，504-铜条，505-银膜，6-下边框，7-电缆。
具体实施方式
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下各实施例中，正面透明基材层和背面透明基材层材质相同，且均采用普通玻璃、超白玻璃、钢化玻璃、超白钢化玻璃、PC板、表面加硬PC板、表面加硬防紫外PC板、PMMA板或者PS板中的任意一种，优先选超白玻璃，厚度为6mm；
主机包括核心服务器、串口模块、网络模块、系统应用模块，核心服务器用于数据处理，串口模块用于识别交互和发送信号给系统应用模块，网络模块用于与外接设备数据传输，系统应用模块用于应用程序的运行，为制作方便，可以选用深圳诚研科技有限公司的013型双网双串口服务器，集成有核心服务器、串口模块、网络模块、系统应用模块，工作稳定性高；
调光膜层包括两层导电膜502，导电膜选用ITO-PEN导电塑料薄膜，导电膜之间涂液晶材料层503，在导电膜端部上端和下端外侧涂覆银膜505，然后贴导电铜条504，铜条连接电缆7，电缆连接至继电器，导电薄膜外复合透明PVB层501，为方便制作，调光膜层可选用以色列Gauzy的PDLC液晶调光膜。
复合式屏幕制备方法如下，
步骤一，预切割正面透明基材层1、背面透明基材层2及调光膜层5，将正面透明基材层、背面透明基材层及调光膜层复合，抽真空至-0.1MPa，得到预复合屏幕，通过抽真空减小膜层之间的空气，为复合提供良好的基础；
步骤二，将预复合屏幕置于1.0MPa环境中，在18-22min内将温度自室温上升至80-85℃，保持25-35min，以进一步地排出空气；
步骤三，升压至1.1MPa、升温至130-140℃，保持55-65min，融化PVB层使透明基材和调光膜复合；
步骤四，在40min内降温至室温，得到复合式屏幕。
实施例1
如图1-5所示，一种多功能智慧玻璃系统，包括主机、集成式投影屏幕模块、投影机模块、控制器模块，
主机用于传输显示画面至投影机模块，并接收处理用户指令，用户指令包括操作指令、形态模拟指令等，本实施例中，为实时接收用户指令，集成式投影屏幕模块还连接有交互信息采集装置，交互信息采集装置包括手势识别模块和/或触摸屏，交互信息采集装置与主机电连接，手势识别模块为CJMCU-7620 手势识别传感器，触摸屏为平板电脑，通过无线与主机信号连接，通过交互信息采集装置能够采集用户指令信息，进而控制多功能智慧玻璃系统的工作，通过接收用户指令执行相应的动作，进而使集成式投影屏幕模块处于不同的工作状态，结合投影机模块，实现相应的功能。
集成式投影幕布模块包括屏幕固定架，屏幕固定架上安装有复合式屏幕，复合式屏幕包括由内向外依次设置的正面透明基材层、调光膜层、背面透明基材层，调光膜层通过线缆与控制器模块电连接，屏幕固定架包括上边框3和下边框，复合式屏幕安装在上边框和下边框之间，具体为，上边框、下边框均由铝合金材料制成，横截面为U型，为提高结构强度，同时降低重量，在上边框、下边框上均一体成型有型腔301，型腔内有支撑筋302，复合式屏幕的端部通过保护垫4卡装在相应边框的开口内，保护垫为导热橡胶垫，能够起到很好的缓冲作用，还能够起到很好的绝缘和导热作用，使复合式屏幕工作稳定。
控制器模块用于控制调光膜层的电压及开闭，具体为，控制器模块包括变压器、继电器一、继电器二、无线模块、控制器，变压器有电压不同的两路输出，两路输出分别对应继电器一和继电器二，控制器与继电器一、继电器二、无线模块，通过主机输出无线信号，控制器接收信号并控制相应的继电器导通，在不同的电压下，液晶材料的透光度不同，进而能够实现透明、半透明、不透明之间的转换，再进行投影，得到不同的投影状态，适应性强，为方便制造，控制器模块也可以选用以色列Gauzy的GAU3-D-1-A型控制盒，变压器、继电器一、继电器二、控制器集成在控制盒内。
投影机模块用于向集成式投影屏幕模块投影，放置在桌面上即可，方便使用。
本发明提供的多功能智慧玻璃系统，投射亮度高、能耗低DLP颗粒平滑、半衰期长、可控液晶能够激光成像，有四种状态-全透明隔断、雾化隔断、不透明实像、不透明虚像，0.5mm点距，隔音、隔热、防火、防爆，可清洗、触摸、表面无温度，能够适应多种应用场景，尤其适合银行外窗幕墙和玻璃柜台。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
