CN102967033A - 一种空调集中控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种空调集中控制系统，它利用智能红外控制器自带的数字传感器技术采集房间温度参数，并使用互联网将数据发送给控制中心，控制中心处理后，通过网络将空调控制信号发送给智能红外控制器；智能红外控制器将控制命令结合预先学习并存储在本地的空调遥控器键值通过红外线编解码模块发射出去，以控制空调。本发明具有成本低廉、布置灵活方便的优点，可以广泛应用于公共场所空调管理领域，利于加强公共场所空调的控制，利于节约电能，保护环境。

Description

一种空调集中控制系统

技术领域

本发明涉及红外线接收与发射技术、互联网通信技术、嵌入式系统技术，具体是使用红外线接收技术完成红外线遥控器的自学习、使用红外线发射技术完成空调控制、使用网络通信技术完成远程控制，从而构成一种空调集中控制系统。

背景技术

红外线接收与发射技术目前已经广泛应用于家用电器的遥控控制，目前普遍使用的频率为38KHz。

互联网通信技术是将两台以上的计算机或终端设备通过计算机信息技术互联并通信的技术，是目前应用最广泛的通信技术。

嵌入式系统技术是一种为特定的应用而设计的专用计算机系统技术，目前已经广泛应用于工业控制、信息家电、交通管理等领域。

随着我国经济水平的提高，空调已经越来越普遍的走入我们的日常生活、学习、办公环境之中。空调在提高人们生活的质量的同时也带来了一些问题，多年以来我国的公共建筑空调管理比较粗放，空调温度设置不合理，这导致了能效比比较低、电能浪费比较严重，给环境造成了一定的压力。为了加强空调管理，节约能耗，国务院曾专门发文，规定公共场所夏季温度设置不应该低于26摄氏度，冬季不应该高于20摄氏度。目前在学校、企事业单位、机关等房间中使用的绝大多数是独立的空调，每个房间的空调都配备一个遥控器；再加上人员素质不一；这些原因都给空调管理带来了一定的困难。

为了解决上述问题，本发明提出了一种空调集中控制系统，它采用红外线接收与发射技术、互联网通信技术及嵌入式系统技术，使用方便，成本低，无需更改建筑结构，可以广泛应用于公共场所空调管理领域。

发明内容

本发明的目的在于提出一种空调集中控制系统，它成本低廉，安装布置简单，使用灵活方便。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

(1)系统组成部分：整个系统由智能红外控制器、控制中心等两个功能部分组成。智能红外控制器则由传感器模块、网络模块、主控模块、红外线编解码模块组成。

(2)系统工作原理：整个系统的工作原理为智能红外控制器自带的传感器模块采集房间温度，采集的温度数据经过智能红外控制器的主控模块处理后通过智能红外控制器自带的网络模块发送给控制中心，控制中心根据温度数据的值处理之后通过互联网给网络模块发送升温或降温的控制信号，网络模块接收到控制信号之后转发给智能红外控制器主控模块，再通过红外线编解码模块给空调发射红外控制信号。智能红外控制器为带红外学习及码值存储功能的嵌入式系统，使用之前先对房间的空调遥控器的每一个键值的编码进行学习和存储。每一个房间智能红外控制器有专属的IP地址，集中控制模块可以根据IP地址对每一个房间的空调进行集中或单独的控制。

具体每个模块的工作原理如下：

智能红外控制器由传感器模块、网络模块、红外线编解码模块、主控模块组成。它是一个具有传感器数据采集、红外线编解码、红外线编码自学习、红外线键值存储、网络通信等功能的嵌入式系统。

传感器模块，传感器模块为数字式温度传感器及其附属电路。它负责采集房间的实时温度数据，并将其转换为数字信息传递给红外线编解码模块。

网络模块，此模块为ENC28J60网络芯片及其附属电路。它负责完成智能红外控制器的组网及网络通信。每个网络模块有唯一的IP地址，以便于区分。

红外线编解码模块，此模块主要由一体化红外线接收头、红外线发射管及其附属电路构成。此模块负责在进行自学习时接收空调红外遥控器的红外遥控信号并将初步处理后的信号发送给主控模块；负责对空调进行控制时发送红外线控制信号。

主控模块，此模块主芯片为STM32F103，运行嵌入式实时操作系统。它负责对控制传感器模块、网络模块、红外线编解码模块进行控制，并运行传感器采集程序、网络通信程序、红外线编解码程序、红外线自学习程序、红外遥控器键值存储程序。

控制中心主要由一台计算机构成，负责运行控制程序、网络通信。控制程序可以完成的功能有：网络通信功能，可以完成组网及网络数据通信；房间温度监测功能，可以根据每一个房间的IP地址实现对每一个房间内温度数据的实时监测及历史数据存储；空调远程控制，可以根据每一个房间的IP地址对每一个房间的空调进行集中控制或单独控制；自动控制及人工控制功能，在正常工作时间可以运行在人工控制工作状态，在非正常工作时间段可以根据温度信息运行在自动控制工作状态。

该系统的有益效果在于：(1)适用于没有采用中央空调的公共场所，成本低、安装方便、受距离和空间影响较小；(2)布置方便，不改变建筑及网络线路的原有结构；(3)系统规模大小可灵活配置，可以对系统内的每一台空调进行集中或单独的控制，可以监测每一个房间内的温度信息；(4)实现公共场所的空调控制的智能化、精细化，节约电能，降低碳排放，保护环境；(5)具有自动控制功能，节约人力成本；(6)兼容性好，可以兼容所有使用红外遥控的空调。

附图说明

图1为空调集中控制系统示意图。

图2为智能红外控制器示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步说明：

本发明开发一种空调集中控制系统，它原理简单、成本低、布置灵活方便。图1为空调集中控制系统示意图。

1、2、3为智能红外控制器，它布置于需要控制的每个房间内。一个系统中可以有多个，具体数量可以根据实际应用灵活配置。每个智能红外控制器均有一个唯一的IP地址，用于区分不同的房间，IP地址为DHCP自动分配。使用之前先使用每个房间的空调遥控器对智能红外控制器进行示教，即智能红外控制器的红外编码自学习，智能红外控制器会将空调遥控器的每一个键值进行存储。

4为互联网，是整个系统数据传输的物理介质。

5为控制中心，主要为一台计算机。它通过互联网与系统内的智能红外控制器相连。

图2所示为为智能红外控制器示意图。

1为主控模块，它的主芯片为STM32F103，运行嵌入式操作系统及各个模块的应用程序，与传感器模块、网络模块、红外编解码模块通过硬件电路相连。

2为传感器模块，主要是数字式温湿度传感器及其附属电路。

3为网络模块，主要由ENC28J60网络芯片及其附属电路构成。

4为红外线编解码模块，主要由一体化红外接收头、红外线发射管及其附属电路构成。

Claims (9)

1.一种空调集中控制系统，其特征在于： 

包括多智能红外控制器，分别负责在安装的房间监测环境温度、执行空调控制命令； 

一个控制中心，负责接收智能红外控制器发送的房间温度数据，并将数据处理后将控制命令发送给智能红外控制器。 

2.根据权利要求1所述的智能红外控制器，其特征在于： 

包括一个传感器模块，负责检测房间的实时温度信息； 

一个红外线编解码模块，负责对空调遥控器的遥控编码进行解码及发送空调控制信号； 

一个网络模块，负责组网及进行网络数据通信； 

一个主控模块，负责控制传感器模块、红外线编解码模块、网络模块，及运行各模块的驱动和应用程序。 

3.根据权利要求1所述的空调集中控制系统，其特征在控制中心由一台计算机构成。 

4.根据权利要求2所述的传感器模块，其特征在于它由数字式温度传感器及其附属电路构成。 

5.根据权利要求2所述的红外线编解码模块，其特征在于它由一体化红外接收头、红外发射管及其附属电路构成。 

6.根据权利要求2所述的网络模块，其特征在于它由网络芯片ENC28J60及其附属电路构成。 

7.根据权利要求2所述的主控模块，其特征在于它是由主芯片STM32F103及其附属电路构成的嵌入式系统。 

8.根据权利要求2所述的主控模块，其特征在于存储并运行于其中的软件部分，包括： 

传感器驱动、传感器数据读取程序、红外线编解码程序、红外线学习程序、网络模块驱动、网络数据通信程序。 

9.根据权利要求1所述的空调集中控制系统，其特征在于各种应用程序经过编译器级、C程序代码级、汇编级三级优化所产生的固件代码。 

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