CN100532981C - 集中多个区域的空调系统 - Google Patents

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Abstract

一种集中多个区域的空调系统。多个多空调机组成一些组。多空调机组被分配且被安装在大范围区域或建筑物内，并行连接到单独的多空调机组的CPU控制被同时操作的单独的多空调机组，从而缩短了控制时间。即使在一个多空调机组中出现意外的通信故障，也能够正常地控制除出现故障的多空调机组之外的其余多空调机组，从而增加整个空调系统的稳定性和可靠性。

Description

集中多个区域的空调系统
技术领域
本发明涉及一种集中多个区域的空调系统，并且特别地涉及一种包含多个多空调机组的多空调系统，每个多空调机组由共享一个室外单元的一个或多个室内单元组成，从而能够获得大面积的空调效果。
单独的多空调机能够被自由地组成几个多空调机组。单独的多空调机组被并行地连接到CPU(中央处理单元)，以便能够减少控制预定的多空调机组所耗费的时间。即使一个多空调机组遇到意外故障，也能够正常地控制其余的多空调机组，从而提高整个系统的控制可靠性。
背景技术
图1是示出传统多空调系统(也被称为多空调机)的框图。
参照图1，多空调机30包含单个室外单元20和共享室外单元20的多个室内单元10。单独的室内单元10被安装在每个房间内，或者以预定距离的间隔被安装。
该多空调机包含共享单个室外单元的多个单独的室内单元，而传统的单一型空调机室内单元基于一对一的关系与室外单元连接，于是与这种单一型空调机相比，该多空调机具有较高的工作效率，从而可降低室外单元的功耗，并且减少安装空间。
该多空调系统能够在将要同时被制冷的所有室内单元中输入控制命令，或者也能够在将要被制冷的一些室内单元中输入其他控制命令，从而对用户来说具有较好的方便性。一般地，上述多空调机在建筑物内的每一层上安装一个室外单元，并且在该层中的每个房间内安装共享该室外单元的室内单元。
因此，多层建筑物包含多空调机30，该多空调机30由建筑物的每一层上的单个室外单元20和多个室内单元10组成。
室外单元20必须控制或管理其相关联的室内单元的单独状态，以便实施同时制冷功能或者部分制冷功能。因此，如果用户在特定室内单元10中输入需要制冷命令，则连接到室内单元10的室外单元20识别哪一个室内单元接收到制冷命令，以便它调整制冷剂的冷凝程度，从而获得有效地空调实施。
然而，如果在该多空调机所使用的室内单元10中出现了意外故障，管理员或管理者就必须接触(access)连接到如图1所示的多个室内单元10的室外单元20，并且必须在室外单元20中输入用于修理/处理出故障的室内单元的控制命令。如果室外单元被安装在高大建筑物内的每一层上，该多空调机就需要耗费长时间以及高成本来处理该室外单元。
因此，近来已经开发出一种CPU(中央处理单元)40，该CPU 40被连接到安装在每一层上的多空调机30，以便管理员或管理者能够利用CPU 40来集中地控制多个室外单元及其相关联的室内单元，而无需接触单独的室外单元。
然而，传统的CPU 40被串行连接到单独的多空调机，所以如果包含在该多空调机内的室外单元或室内单元的数量增加，就会在CPU 40的信号传输时间上出现不期望的时间延迟。
如果仅在连接到CPU 40的很多室外单元20中的一个室外单元中出现故障，就不能够控制连接到该相应的室外单元的所有室内单元10，并且也不能够控制其余的室外单元及其相关联的室内单元，从而导致用户更加不方便。
而且，即使当在连接CPU 40与多个多空调机的通信网络中出现意外故障时，信号的顺序流也不提供，于是CPU 40就不能够控制该多空调机。
发明内容
因此，考虑到上述问题而做出本发明，并且本发明的目的是提供一种集中多个区域的空调系统，该空调系统能够使用户将多空调机自由地组成一些多空调机组，每个多空调机由共享单个室外单元的一个或多个室内单元组成，从而获得大范围的空调效果。
本发明的另一个目的是提供一种集中多个区域的空调系统，其中单个多空调机组被并行连接到CPU，以便减少控制信号的传输时间，从而获得快速的控制操作。
本发明的另一个目的是提供一种集中多个区域的空调系统，其中即使预定多空调机组中出现通信故障，也能够正常地控制除该预定多空调机组之外其余多空调机组，从而获得高度的控制可靠性和较高的用户方便性。
根据本发明，这些目的是通过提供一种集中多个区域的空调设备来实现的，该设备包括：多空调系统(MS)，包含一个或多个多空调机组，每个多空调机组由室外单元和室内单元组成，室外单元执行制冷剂划分功能和制冷剂循环功能，室内单元共享室外单元以便将空气排放到单独的房间内；CPU(中央处理单元)，并行连接到单独的多空调机组(MG)，包含能够为每一组执行不同接口功能的一个或多个通信模块，以便它通过通信网络与多空调机组(MG)通信；和一个或多个网关，用于中转在多空调机组(MG)与通信模块之间传送的信号，以便多空调机组(MG)被联网到CPU，其中所述一个或多个通信模块处理通过中转单独MG的网关所传送的信号，其中所述CPU包含：同步处理器，用于使通过所述一个或多个通信模块传送的信号同步；和控制器，用于识别由所述同步处理器所同步的信号，并且根据输入控制命令而产生控制信号。
最好是，多空调机包含室外单元和室内单元，该室外单元执行制冷剂划分功能和制冷剂循环功能，该室内单元共享该室外单元以便将空气排放到单独的房间内。每个多空调机包含单个室外单元。
最好是，如果预定数量的多空调机被互相连接以便建立一个组，该组被称为MG(多空调机组)。MG包含多个室外单元。
最好是，如果一个或多个MG被互相连接以便建立整个系统，该系统被称为多空调机系统(MS)。多空调机组(MG)通过网关被连接到CPU。
CPU包含连接到单独的多空调机的一个或多个通信模块。单独的组通过网关被并行连接到通信模块。
在这种情况下，CPU将从用户接收的控制命令信号传送到相应的室外单元，以便它能够根据控制命令来控制整个系统的操作。CPU从管理单独的多空调机的室外单元接收单独的室内/室外单元的状态信息，以便它能够集中地检查整个多空调机组(MG)的状态信息。
因此，本发明能够为安装在大范围内的多空调机系统(MS)中的每一个MG，执行操作控制功能和状态监视功能，从而获得缩短的控制时间。即使在一个多空调机组中出现意外的通信故障，也能够正常地控制除出现故障的多空调机组之外的其余多空调机组，从而增加整个空调系统的稳定性和可靠性。
附图说明
在阅读了以下借助附图进行的详细描述之后，本发明的上述目的和其他特征及优点将会变得更加清楚，其中：
图1是说明集中多个区域的传统空调系统的框图；
图2是说明根据本发明的集中多个区域的空调系统的框图；
图3是说明根据本发明的集中多个区域的空调系统的详细框图；和
图4是说明根据本发明的CPU的详细框图。
具体实施方式
现在，将参照附图详细地描述本发明的优选实施例。附图中，用相同的参考标号表示相同或相似的部件，即使它们被表示在不同的图中。在以下的描述中，当对本文包含的已知功能和结构的详细描述可能使本发明的主题变得相当不清楚时，将省略它们。
应该注意，对于本发明，为示例性目的可以使用多个空调系统，每个空调系统集中多个区域。每个空调系统也可称为多空调系统。该多空调系统的基本结构与传统技术中的那些结构相同，于是为便于说明，这里将省略对它们的详细描述。
根据本发明的集中多个区域的空调系统包含：多空调系统(MS)，它包含一个或多个多空调机组，每个多空调机组由室外单元和室内单元组成，该室外单元执行制冷剂划分功能和制冷剂循环功能，该室内单元共享该室外单元以便将空气排放到单独的房间内；CPU(中央处理单元)，并行连接到单独的多空调机组(MG)，包含能够为每一组执行不同接口功能的一个或多个通信模块，以便它通过通信网络与多空调机组(MG)通信；和一个或多个网关，用于中转在多空调机组(MG)与通信模块之间传送的信号，以便多空调机组(MG)被联网到CPU。
图2是示出根据本发明的集中多个区域的空调系统的框图。图3是示出根据本发明的集中多个区域的空调系统的详细框图。
参照图2和3，多空调系统包含：多个多空调机组(MG)、连接到单独的多空调机组(MG)的多个网关(G/W)200和CPU 100，CPU 100被连接到网关(G/W)以便将与空调功能相关联的控制命令传送到网关(G/W)，并且识别包含在单独的多空调机组中的室内/室外单元的状态信息。
多空调机300包含室外单元和室内单元，该室外单元执行制冷剂划分功能和制冷剂循环功能，并且该室内单元共享该室外单元以便将空气排放到单独的房间内。
多个多空调机300被组成一些多空调机组，每个多空调机组由预定数量的多空调机组成。在这种情况下，多空调机组被称为MG(多空调机组)。以此方式，根据各种信息，例如面积、种类和成员信息等，预定数量的多空调机能够被组成一个MG，于是MG能够覆盖较大面积，并且能够为每一组执行控制操作，从而获得较好的控制方便性。
如果MG彼此被连接以便建立整个系统，则该系统被称为MS(多空调系统)。
CPU 100被并行连接到单独的MG，并且包含用于与一个或多个室外单元传送数据的一个或多个通信模块110，以便控制单独的MG来通过通信网络建立数据通信。
在这种情况下，用于交换或中转信号传送/接收的网关200每一个都被放置在MG与通信模块110之间，以便MG和通信模块110基于一对一的关系被彼此连接。
如果相当数量的空调机被分配并且被安装到多个区域、整个建筑物和建筑物的楼层及房间内，空调机则被组成一些组，每个组由预定数量的空调机组成，从而创建MG。单独的MG被并行连接到CPU 100，以便信号能够被同时传送/接收。
更详细地说，并行连接到CPU 100并将由CPU 100进行集中控制的全部MG被看作是多空调系统(MS)。
参照图3，CPU 100包含用于为每一组执行接口功能的一个或多个通信模块110，以便它能够通过通信网络与单独的MG建立数据通信。单独的MG基于一对一的关系被连接到通信模块110，并且被并行连接到CPU 100。
通信模块110基于一对一的关系被连接到网关200，以便单独的MG被联网到CPU 100。网关200适用于中转或交换在MG与通信模块110之间传送的信号。
网关200每个将两个或更多通信网络彼此互联，以便建立不同通信网络之间的数据通信，并且每个网关200被安排在MS与通信模块110之间。
MS最好被连接到以RS-485串行通信网络的形式构造的特定网络。CPU100最好被连接到以Ethernet(以太网)LAN(局域网)形式构造的其他网络。
也能够使用除上述网络之外的各种电力通信网络，例如，在建筑物内实施的电话网络，以及用于通过100V～200V的低压电力线将所需数据加载到从几百千赫(kHz)到几十兆赫(MHz)的高频信号上的电力通信网络，等等。
以此方式，例如有线LAN(Ethernet)通信模块、电力线通信模块和RF(射频)通信模块等各种通信模块，根据通信网络的种类信息，就能够被用作通信模块110。
因此，网关200每个都包含转换处理器220，用于将在CPU 100和多空调系统(MS)之间传送的信号的通信协议转换成另一种通信协议，其中CPU100支持Ethernet通信协议，而多空调系统(MS)支持RS-485通信协议。
网关200每个都包含扫描单元230，用于扫描连接到该网络的单独的多空调机的操作状态，还包含通信模块220，用于将由扫描单元230扫描的多空调机的操作状态传送到CPU 100。
换句话说，单独的MG被并行连接到CPU 100，并且每个MG使用专门的网关200和专门的通信模块110与CPU 100通信，以便与其中多空调机彼此被串行连接的传统多空调系统相比，减少用于控制预定空调机所耗费的信号传输时间，从而实现快速操作控制功能和快速状态监视功能。
在单独的MG彼此被并行连接的条件下，即使只在一个MG中出现意外故障，该故障也不会影响到整个系统，从而能够正常地控制除出现故障的MG之外的其余MG。
如果通过通信网络互联的空调机的数量增加，或者空调机的安装范围扩大，CPU 100中使用的通信模块110和网关200将以如下方式被进一步包含在本发明中，即新的空调机组(MG)能够被连接到本发明，从而能够更方便地扩展本发明的多空调系统(MS)。
以下将参照图3和图4来说明CPU 100的详细结构。
参照图4，CPU 100包含一个或多个通信模块110，用于处理通过中转单独MG的网关200所传送的信号；同步处理器120，用于使通过一个或更多通信模块110传送的信号同步；和控制器130，用于识别由同步处理器120所同步的信号，并且根据输入控制命令而产生控制信号。
更详细地说，同步处理器120在预定的时间周期内收集由通信模块110接收的信号，将所收集的信号同时传送到控制器130，使对于每个通信模块的不同接收信号同步，并且将同步的信号传送到控制器130。
同步处理器120包含数据收集模块121，用于在预定的时间周期内收集从单独的MG传送的信号；还包含缓冲器122，用于临时存储空调机信息，以便将由数据收集模块121收集的单独的多空调机组信息同时传送到控制器130。
同步处理器120还包含定时器123，用于计数或计时数据收集周期，在该周期中，从单独的MG中收集空调机信息。
控制器130包含控制命令产生模块131，用于根据输入控制命令来产生/传送控制信号，以便控制空调机的操作；还包含控制程序驱动模块132，用于驱动控制程序，该控制程序产生空调机的操作控制结果信息或操作状态信息，并且接收控制命令以便控制空调机的操作。因此，能够通过相同的控制逻辑来控制包含在MS中的单独的MG。
传统的空调系统将其所有的多空调机彼此串行地连接起来，于是从连接到通信网络的N个多空调机收集信号所耗费的时间与连接到该网络的多空调机的数量成正比。然而，根据本发明的集中多个区域的空调系统，M个多空调机所组成的MG被并行连接到CPU 100，以便为每个组建立不同的控制操作。结果，收集信号所耗费的时间与每组中包含的多空调机的数量成正比，从而减少了控制时间。
更详细地说，如果由包含在CPU 100中的同步处理器120确定数据收集时间，那么从总共N个多空调系统(MS)收集信号所耗费的时间能够少于预定的数据收时间。
CPU 100包含：输入单元150，用于接收控制命令以便控制MS、单独的MG及其多空调机300的各种操作，每个多空调机300由室内单元和室外单元组成；和输出单元160，用于当从控制器130接收到控制信号时，将MS、单独的MG及单独的多空调机300的各种状态信息显示给外部。
CPU 100还包含命令处理器140，用于接收由控制程序产生的I/O(输入/输出)结果数据，并且将所接收的数据传送到控制器130，该控制程序使用输入单元150或输出单元160来执行用户接口功能。
命令处理器140产生在输出单元160上显示MS、单独的MG及单独的多空调机300的各种状态信息所需的显示信息，从而增加用户的数据识别程度。
输入单元150从用户接收触摸输入信号，以便它能够以触摸屏的形式构造。在这种情况下，利用GUI(图像用户界面)来实现该控制程序，该GUI显示用于从用户接收触摸输入信号所需的一个或更多按钮。
更详细地说，控制器130接收由同步处理器120所收集的MS信号，显示单独的空调机的状态信息，并且当从输入单元150接收到控制命令时产生控制信号，于是控制器130就能够集中地控制单独的空调机。
CPU 100还包含数据库(DB)170，用于存储各种信息，例如，从由控制程序驱动模块132驱动的控制程序接收到的数据、包含在单独MG中且由特定控制命令改变到其他MG的室外/室内单元的设置信息、网络连接信息以及与包含在安装区域中的空调机相关的信息。
从以上说明可以清楚地看出，集中多个区域的空调系统包含多个多空调机，每个多空调机由共享单个室外单元的多个室内单元组成，从而获得多空调机组。该多空调机组被并行连接到CPU，以便对于每个多空调机组建立不同的操作控制功能，从而减少控制时间。
即使在一个多空调机组中出现意外的通信故障，也能够正常地控制除出现故障的多空调机组之外的其余多空调机组，从而确保控制稳定性和更好的用户方便性。
而且，能够将通信模块进一步安装在CPU的特定端口中，能够扩展充当控制对象的多空调机组的范围，从而能够获得高大建筑物的有效空调效果。
虽然已经为示范目的说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员应该理解，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的实质和范围的情况下，可以各种改变、添加和置换。

Claims (12)

1.一种集中多个区域的空调设备，所述设备包括：
多空调系统(MS)，包含一个或多个多空调机组，每个多空调机组由室外单元和室内单元组成，所述室外单元执行制冷剂划分功能和制冷剂循环功能，所述室内单元共享所述室外单元以便将空气排放到单独的房间内；
CPU(中央处理单元)，并行连接到单独的多空调机组(MG)，包含能够为每一组执行不同接口功能的一个或多个通信模块，以便它通过通信网络与所述多空调机组(MG)通信；
一个或多个网关，用于中转在所述多空调机组(MG)与所述通信模块之间传送的信号，以便所述多空调机组(MG)被联网到所述CPU，
其中一个或多个通信模块处理通过中转单独MG的网关所传送的信号；
其中CPU包含：
同步处理器，用于使通过所述一个或多个通信模块传送的信号同步；和
控制器，用于识别由所述同步处理器所同步的信号，并且根据输入控制命令而产生控制信号。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述通信模块为根据有线LAN(Ethernet)通信协议执行有线通信的有线通信模块。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述通信模块为通过电力线执行数据通信的电力线通信模块。
4.如权利要求1所述的设备，其中所述通信模块为使用RF(射频)信号执行数据通信的RF通信模块。
5.如权利要求1所述的设备，其中所述CPU包含：
输入单元，用于接收控制命令以便控制所述多空调系统(MS)、单独的MG及其多空调机的各种操作；和
输出单元，当从所述控制器接收到控制信号时，用于将MS、单独的MG及单独的多空调机的各种状态信息显示给外部。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述CPU还包含：
命令处理器，用于将I/O(输入/输出)结果数据传送到所述控制器，该I/O(输入/输出)结果数据是由与用户进行数据接口的控制程序产生的。
7.如权利要求1所述的设备，其中所述CPU还包含：
数据库(DB)，用于存储单独的空调机的设置信息、网络连接信息以及与包含在安装区域中的空调机相关的信息。
8.如权利要求1所述的设备，其中所述控制器包含：
控制命令产生模块，用于根据输入控制命令来产生/传送控制信号，以便控制空调机的操作；和
控制程序驱动模块，用于驱动控制程序，该控制程序产生空调机的操作控制结果信息或操作状态信息，并且接收控制命令以便控制空调机的操作。
9.如权利要求1所述的设备，其中所述同步处理器包含：
数据收集模块，用于在预定的时间周期内收集从单独的MG传送的信号；和
缓冲器，用于临时存储空调机信息，以便将由所述数据收集模块收集的单独的多空调机组信息同时传送到所述控制器。
10.如权利要求9所述的设备，其中所述同步处理器还包含：
定时器，用于计数或计时数据收集周期，在该周期中，从单独的MG中收集空调机信息。
11.如权利要求1所述的设备，其中所述网关包含：
转换处理器，用于将在所述CPU和空调系统之间传送的信号的通信协议转换成另一种通信协议，其中所述CPU支持Ethernet通信协议，而所述空调系统支持RS-485通信协议。
12.如权利要求10所述的设备，其中所述网关包含：
扫描单元，用于扫描连接到网络的单独的多空调机的操作状态；和
通信模块，用于将由所述扫描单元扫描的多空调机的操作状态传送到所述CPU。
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