CN102375440A

CN102375440A - 一种基于网络中控的空调远程监控系统

Info

Publication number: CN102375440A
Application number: CN2010102558809A
Authority: CN
Inventors: 湛辉来; 白忠林; 冯永
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-17
Filing date: 2010-08-17
Publication date: 2012-03-14

Abstract

本发明公开一种基于网络中控的空调远程监控系统，通过对校园内的空调运行状态进行远程实时监视及其各种功能进行远程适时控制，以方便对校园内的空调进行有效管理，从而降低使用能耗，更有效节省使用成本，其特征在于，包括若干控制器及其红外信号配合的空调，还包括基于校园局域网而互联的若干网络中控及其连接的上位机，以及与所述网络中控连接的远程控制台，控制器与上位机呈无线通信配合，所述网络中控与所述远程控制台呈网络通信配合。结合现有的网络中控资源，采用无线数据传输的方式实现了网络中控与控制器之间的数据通信，从而有效地利用原有网络中控的联网优势实现多媒体教室中空调的远程监控。

Description

一种基于网络中控的空调远程监控系统

技术领域

本发明涉及远程监测与控制技术领域，具体涉及对校园内若干智能化教室中的所有多媒体设备及各类电器进行集中、统一控制或监控，尤其针对于空调设备的一种基于网络中控的空调远程监控系统。

背景技术

当前智能化多媒体教室中需要布置的多媒体设备越来越多，包括投影仪、电动屏幕、电脑、视频展示台、音响等，管理和监控越来越复杂。随着网络技术的发展，各个厂家生产的多媒体设备中相继增加了网络模块，为了使各种复杂多媒体设备的操作变得简单、智能、统一，目前较为理想的解决方案是采用多媒体中央控制系统将这些设备互联起来，进行集中管理和控制。同时，这种方式也为智能化多媒体教室的其他设备应用提供了基础，譬如空调。

随着空调在学校里的广泛使用，如何有效地管理空调成为一个急需解决的问题。由于市面上现有的壁挂式空调和柜式空调大都不具备远程管理接口，所有的空调操作只能在教室里通过遥控器或者空调机上的按键进行，因此，常常出现了空调在教室无人时继续运行，或者空调温度调节过低等问题，造成大量的能源浪费。此外，由于教室里人员较多，也往往出现空调遥控器丢失等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种基于网络中控的空调远程监控系统，通过对校园内的空调运行状态进行远程实时监视及其各种功能进行远程适时控制，以方便对校园内的空调进行有效管理，从而节省能源，更有效降低使用成本。

本发明的技术问题是按如下技术方案实现的：构造一种基于网络中控的空调远程监控系统，其特征在于，包括若干控制器及其红外信号配合的空调，还包括基于校园局域网而互联的若干网络中控及其连接的上位机，以及与所述网络中控连接的远程控制台，所述控制器与所述上位机呈无线通信配合，所述控制器与所述上位机采用多点轮询的通信方式，而所述网络中控与所述远程控制台呈网络通信配合。在具体实施时，结合现有的网络中控资源，采用无线数据传输的方式实现了网络中控与控制器之间的数据通信，从而有效地利用原有网络中控的联网优势实现多媒体教室中空调的远程监控。

按照本发明提供的一种基于网络中控的空调远程监控系统，其特征在于，所述控制器包括电流检测模块及其连接的MCU，还包括与该MCU连接的无线模块以及用于学习和发射空调控制码的红外学习/发射模块，并且，还设置有红外发射头与所述红外学习/发射模块连接。所述电流检测模块至少包括电流互感器及电压比较器，其输入端连接市电，输出端连接空调。所述控制器设置有空中接口，并从该空中接口接收所述上位机的控制指令，且将此指令转换为空调可识别的红外控制码，同时，控制器将实时监视空调的开、关机状态变化信号通过该空中接口发送给上位机。

按照本发明提供的一种基于网络中控的空调远程监控系统，其特征在于，所述上位机包括射频模块、MCU、键盘及RS232接口，并且，所述上位机通过该RS232接口与所述网络中控连接。所述上位机的电源输入端连接所述网络中控。

实现本发明的一种基于网络中控的空调远程监控系统，具有如下优点：采用无线通信方式而实现了对校园内空调的远程监控功能，不仅节省了空调的使用能耗，还方便了学校对空调的集中、统一管理。本发明自动化程度高，实用性强，操作简单、方便，可靠性好，技术含量高，使用效果理想，并具有很大的市场潜力。

附图说明

图1为本发明空调远程监控系统的实施例结构方框图；

图2为本发明空调远程监控系统的控制器结构方框图；

图3为本发明空调远程监控系统的电路原理图。

具体实施方式

参考如图1所示的一种基于网络中控的空调远程监控系统，在具体实施时，以采用多媒体教室1、多媒体教室2为例，分别包括若干控制器及其红外信号配合的空调，还包括基于校园局域网而互联的若干网络中控及其连接的上位机，以及与网络中控连接的远程控制台，控制器与对应的上位机呈无线通信配合，多媒体教室1、多媒体教室2通过IP网络与远程控制台呈网络通信配合。在具体使用时，控制器从空中接口接收上位机的控制指令，并将此指令转换为空调可识别的红外控制码，同时，控制器还监视空调的开关机状态，并实时地将空调的状态变化通过空中接口发送给上位机。

控制器包括电流检测模块及其连接的MCU，还包括与该MCU连接的无线模块以及红外学习/发射模块，并且，还设置有红外发射头与红外学习/发射模块连接，红外学习/发射模块用于学习和发射空调的控制码，参考如图2所示。电流检测模块至少包括电流互感器及电压比较器，其输入端连接市电，即220V交流电源，输出端连接空调，通过检测空调电流的方式来判断空调的开关状态。

在具体实施时，参考图3所示的电路原理图。无线数传模块由U5(CC1100)及其外围电路构成，该模块通过SPI总线与MCU相连。红外学习模块采用一个红外接收模块，直接接入MCU的GPIO口上。在进行红外控制码学习时，MCU通过软件读取该GPIO口的信号波形，并记录在MCU的片内的EPROM中。红外发射时，则由软件控制MCU通过GPIO输出相应的波形，以驱动红外发射管进行发射。电流检测模块由两片比较器和一个电流互感器组成，并输出一个TTL信号到MCU的GPIO口上用于指示当前是否有电流通过互感器。

上位机为任意网络中控的附加设备，该附加设备通过RS232接口与网络中控的主机通信，通过上位机的键盘操作直接实现对本地空调的控制，若通过网络中控与远程控制台通信，则可实现对空调的远程监控。

射频模块用于控制器和上位机之间进行数据交换。射频模块采用433M频段，该频段被化分为128个频点，频点间隔为20kHZ。每个控制器在使用前可通过串口设置设备号。设备号由2字节的主设备号和子设备号(0～4)组成。主设备号必须与网络中控的设备ID一致。由于一台网络中控可同时管理4台空调，优选每个房间配置空调的数量为4台，因此，需要设备子设备号来标识不同的空调。主设备的最低的7个bit确定了无线通信使用的频点。控制器与上位机进行无线通信时，主设备号必须与中控的ID号一致。即使多台相邻的中控使用相同的频率，也不会发生串码。

上位机与控制器采用多点轮询的方式进行通信。中控每隔500ms向一台控制器发送空调控制指令。该指令由8字节构成：第1字节和第2字节为主设备号。第3字节为子设备号。第4字节为中控中所保存的空调的状态。0表示关机，1表示开机。第5字节为空调控制码(0，表示无控制码，1为空调开机，2为空调关机，20～30为温度调节)。第6字节和第7字节为预留字段。第8字节为校验和。

控制器接收到空调控制指令后，首先比较当前的空调状态与网络中控发过来的空调控制指令中的状态是否相符，如果不相符，则需要发送应答码更新网络中控中保存的空调的状态。当网络中控接收到更新后的状态码后，需要将此状态通过IP网络发送给远程控制台。

若空调控制指令包含有效的空调控制指令，则控制器需立即发送相应的红外码给空调，同时需要发送应答码给网络中控。应答码由8个字节构成：第1字节和第2字节为主设备号。第3字节为子设备号。第4字节为中控中所保存的空调的状态。0表示关机，1表示开机。第5字节为控制码应答。内容与空调控制指令中的空调控制码相同。第6字节和第7字节为预留字段。第8字节为校验和。

上位机由射频模块、MCU、键盘和S232接口构成，通过RS232接口与网络中控进行通信。上位机的电源由网络中控供给，因此，该装置无需额外的电源。上位机连上网络中控后，需向网络中控先发送一个设备ID请求命令。网络中控设备接收此命令后，将本机的ID号发送给上位机。上位机根据此设备ID来分配射频模块部分工作的频点和空中接口通信协议中的主设备号。上位机检测到空调控制按键被按下或通过RS232口从网络中控接收到空调控制指令，则通过空中接口向控制器发送指令。当上位机从空中接口接收到控制器发送的空调状态消息，通过RS232口将空调状态转发给网络中控，再将空调机的状态通过IP网络发送给远程控制台。

控制器在安装时，需要预先进行红外遥控控制码的学习，学到的控制码将被保存在控制器中。安装时只需将此设备串接在空调的供电线路中即可。即先将电力线接入控制器上，然后将空调的电源线接至控制器的输出上。通过网络中控的控制面板，便可以在本地进行空调的操作，括开机、关机、温度调节等。空调的开关机状态将实时地通过IP网络传送到远程控制台。远程控制台除了可监视所有空调的状态以外，还可直接对空调进行控制，通过相关控制软件，便可实现空调的定时开关机等增值附加功能。

Claims

1.一种基于网络中控的空调远程监控系统，其特征在于，包括若干控制器及其红外信号配合的空调，还包括基于校园局域网而互联的若干网络中控及其连接的上位机，以及与所述网络中控连接的远程控制台，所述控制器与所述上位机呈无线通信配合，所述网络中控与所述远程控制台呈网络通信配合。

2.根据权利要求1所述的空调远程监控系统，其特征在于，所述控制器与所述上位机采用多点轮询的通信方式。

3.根据权利要求1或2所述的空调远程监控系统，其特征在于，所述控制器设置有空中接口，并从该空中接口接收所述上位机的控制指令，且将此指令转换为空调可识别的红外控制码，同时，控制器将实时监视空调的开、关机状态变化信号通过该空中接口发送给上位机。

4.根据权利要求1或2所述的空调远程监控系统，其特征在于，所述控制器包括电流检测模块及其连接的MCU，还包括与该MCU连接的无线模块以及红外学习/发射模块，并且，还设置有红外发射头与所述红外学习/发射模块连接。

5.根据权利要求4所述的空调远程监控系统，其特征在于，所述电流检测模块至少包括电流互感器及电压比较器，电流检测模块的输入端连接市电，输出端连接空调。

6.根据权利要求1所述的空调远程监控系统，其特征在于，所述上位机包括射频模块、MCU、键盘以及与所述网络中控通信的RS232接口，其电源输入端与所述网络中控连接，所述射频模块为所述控制器与所述上位机之间进行数据交换。

7.根据权利要求1所述的空调远程监控系统，其特征在于，所述控制器接收空调控制指令时，首先比较当前的空调状态与网络中控发过来的空调控制指令中的状态是否相符，若空调控制指令包含有有效的空调控制指令，则空调控制器需立即发送相应的红外码给空调，同时需要发送应答码给网络中控，否则，需要发送应答码更新网络中控中保存的空调的状态，当网络中控接收到更新后的状态码后，需要将此状态通过IP网络发送给远程控制台。

8.根据权利要求1所述的空调远程监控系统，其特征在于，所述上位机连上网络中控后需向网络中控先发送一个设备ID请求命令，网络中控设备接收此命令后，将本机的ID号发送给上位机，上位机根据此设备ID来分配射频模块部分工作的频点和空中接口通信协议中的主设备号。

9.根据权利要求1所述的空调远程监控系统，其特征在于，所述上位机检测到空调的控制按键被按下或通过RS232接口从网络中控接收到空调控制指令，则通过空中接口向控制器发送指令。

10.根据权利要求1所述的空调远程监控系统，其特征在于，所述上位机从空中接口接收控制器发送的空调状态消息，通过RS232接口将空调状态转发给网络中控，再将空调的状态通过IP网络发送给远程控制台。