CN104020726A - 具有集成hvac控制的安全系统 - Google Patents

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Abstract

公开了具有集成HVAC控制的安全系统。可以将监视安全系统有线或无线地耦合到恒温HVAC控制模块。在至少一些实施例中，恒温模块可以经由安全系统的交互式接口与之通信。可以在安全系统的公共显示器上呈现关于安全系统和该模块的操作的信息，并且可以经由安全系统来输入针对该模块的命令。

Description

具有集成HVAC控制的安全系统
技术领域
本申请涉及用来监视感兴趣区中的条件的安全警报系统。更特别地，本申请涉及并入了一个或多个HVAC控制接口的此类系统。
背景技术
已知安全警报系统用以监视例如住宅或商业建筑物的区中的条件。在过去，此类系统不包括集成恒温器功能，也不包括HVAC型接口以控制加热、冷却或通风装备。
图1图示出已知的住宅配置。如图1中所示，住宅R可以包括具有与遍及该结构安装的多个检测器D1、D2……Dn通信的本地控制面板P的安全监视系统。检测器D1可以包括门或窗位置检测器、玻璃破碎检测器、入侵检测器、气体、火灾或烟雾检测器等。
除安全监视系统之外，住宅R通常将包括被耦合到锅炉F的单独恒温器T以及用于在住宅中保持适当环境的空气调节器AC。在已知设施中，这两个系统已是分离的且相互独立地操作。
存在用于包括安全监视和环境控制两者的集成家庭/建筑控制系统的机会。优选地，此类系统可以提供节能和远程访问两者。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种具有恒温模块的安全系统，包括：外壳；安全监视系统，其具有由外壳承载的用于安全监视系统的用户控制的交互式用户显示模块，其中，监视系统通过有线或无线介质中的至少一个被耦合到多个条件检测器的成员；至少一个HVAC控制模块，其为用户显示模块之一、从用户显示模块移位，或者用搭扣配合来啮合外壳的一部分，其中，HVAC控制模块与用户模块通信；以及其中，显示模块包括用于可视地呈现关于监视系统的HVAC相关信息和安全相关信息两者的多维显示单元。
根据本发明的另一方面，提供了一种云连接的装置，包括两者都具有无线网络连接性的安全系统和恒温控制模块，并且在其之间不存在本地对等连接的情况下，云将两个设备连接并提供其之间的通信，并且其中，恒温模块和安全系统两者都包括显示器。
根据本发明的另一方面，提供了一种用安全系统在紧急情况下使HVAC装备的控制自动化的方法，包括：HVAC控制模块，包括：从安全系统的传感器检测寿命安全警报条件中的一个；确定警报的来源/位置/类型； 确定需要被适当地开启或关断的HVAC装备的类型以更好地控制所述条件的扩散；以及响应于此而开启通风装备。
根据本发明的另一方面，提供了一种用组合的安全监视/HVAC控制系统来改进舒适度控制的方法，所述系统包括：在感兴趣区的不同区域中的多个环境传感器，其中，组合的安全/HVAC系统包括：存储有线或无线温度和环境条件传感器的位置信息的表/阵列/数据库；以及其中，能够对来自若干传感器的读数求平均，或者进行其他处理以在感兴趣区中提供更好的舒适度控制。
根据本发明的另一方面，提供了一种用组合的安全和HVAC控制系统来识别HVAC装备故障条件、诊断、寿命预期和维护条件的方法，所述系统包括：环境传感器和装备诊断对接模块，其中，连接的安全/HVAC系统包括：存储有线或无线环境传感器和装备诊断对接模块的HVAC装备信息的表/阵列/数据库，并且包括：用以检测装备故障、诊断症状、滤波器寿命预期和维护指示的方法；以及其中，连接的安全/HVAC控制系统能够向基于云的处理中心、最终用户的移动设备和/或维护修理人员处理中心传送HVAC装备状态，其中，安全系统还可以在屏幕上显示装备状态以用于现场信息更新。
一种操作如上所述的系统的方法，包括使用移动平板计算机或智能电话中的一个经由云来无线地和远程地连接到并操作安全监视系统和HVAC控制模块，其中，HVAC控制模块包括温度传感器、用于加热/冷却/风扇装备控制的多个继电器、状态LED、按压按钮、无线电、HVAC布线端子块和电源，其中，设备除不同颜色的发光二极管之外是无显示器的并且用作卫星HVAC接口模块，所述卫星HVAC接口模块能够被安全小键盘或自包含的安全面板无线地控制并且包括用于将设定点温度增加或降低预定量的手动可操作按钮，并且其中，发光二极管提供相对于设定点的本地温度信息。
附图说明
图1图示出住宅中的现有技术监视系统的图；
图2图示出于此的实施例；
图3图示出于此的另一实施例；
图4图示出于此的再另一实施例；以及
图5图示出于此的基于云的实施例。
具体实施方式
虽然公开的实施例可以采取许多不同形式，但在图中示出了且在本文中将详细地描述其特定实施例，应理解本公开要被视为其原理的举例说明以及实践其的最佳模式，并且并不意图使本申请和权利要求局限于所示的特定实施例。
在一方面，安全系统监视用远程连接性来24/7地监视家庭或商业建筑及其占用。集成HVAC控制接口可以提供节能并提供远程访问。
在另一方面，可以用多个配置将HVAC控制模块耦合到安全系统以提供可在住宅和商务应用中使用的低成本设施。将HVAC控制模块与安全小键盘或面板组合可以减少劳工成本和硬件材料成本。提供使用到/来自安全小键盘或控制面板的RF通信的无线、卫星、HVAC控制模块可以减少安装时的劳工成本，并消除诸如在HVAC控制模块上提供显示器的公共部件成本。可以经由相关联的安全系统来提供到HVAC控制功能的远程连接性。
集成解决方案可以并入全功能的HVAC控制模块，其可以通过插头插入安全控制系统小键盘中，该安全控制系统小键盘诸如由Honeywell国际公司商业地提供的TUXEDO TOUCH牌小键盘。另外，可以提供温度传感器、继电器、七天调度电路、设定点控制和节能生态操作模式。
可以用用于传送温度、中继状态和用户操作信号的相关联安全系统的RF无线技术来支持基于无线、卫星、HVAC接口模块的附加配置。无线模块通过消除返回安全系统的电线铺设来大大地减少安装时间。
在另一方面，可以在现有恒温器墙壁位置处安装无线HVAC控制模块。在此配置中，模块可以用现有布线连接回到HVAC装备。在于此的实施例中，在无线模块处不需要显示器。安全系统控制单元不仅可以用来控制HVAC功能，而且可以用来为用户显示信息。这导致成本降低和更加方便的用户接口体验以及墙壁上的较少杂乱。
图2图示出包括外壳12的实施例10，根据该实施例10，该外壳12承载安全系统显示器/小键盘模块和恒温器、HVAC控制的组合。例如，外壳12包括用于安全监视和HVAC功能两者的公共显示模块14。包括触摸屏式显示器的一种已知类型的显示模块是由Honeywell国际公司、其受让人销售的监视控制模块、显示器和控制电路的TUXEDO TOUCH产品线。显示模块14被耦合到安全控制板16。控制板16可以包括显示控制电路16a、用于无线通信的无线电和控制电路16b，用于与诸如上述类型的D1……Dn之类的多个检测器通信。如本领域的技术人员将理解的，可以包括其他控制和接口电路16c。
可以将电路16耦合到恒温、HVAC控制模块18。可以用搭扣配合（snap-fit）将模块18机械附着到外壳12。其他机械附着在其精神和范围内。
模块18利用显示模块14的显示和控制特征。如果期望的话，可以在没有模块18的情况下使用模块14、16。
可以经由通过端口的有线连接以及到安全相关设备的ECP总线来提供通信，所述安全相关设备诸如主控制面板、门/窗检测器、入侵检测器、玻璃破碎检测器等以及诸如气体、火灾或烟雾检测器之类的环境条件检测器。可以用新的或现有布线将恒温、HVAC控制模块18耦合到HVAC装备以实现温度或环境控制。
如本领域的技术人员将理解的，模块18可以包括一个或多个温度传感器18a、继电器18b，用于全部可以用标准HVAC型布线被耦合到模块18的锅炉、风扇和/或空气调节装备的控制。有利地，模块18不需要承载任何控制或显示元件，因为显示模块14可以提供用于安全系统控制模块16以及HVAC控制模块18两者的所有此类特征。
图3图示出无线实施例30。组合30包括示例性无线LYNX或TUXEDO TOUCH牌触摸屏模块34。模块34可以包括显示器或触摸屏34a以及手动可操作键34b。模块34可以经由有线ECP总线进行通信或者经由诸如Z波或其他协议之类的无线电34c进行无线通信。
模块34可以与诸如模块38之类的一个或多个恒温/HVAC控制模块无线地进行通信。显示器34a还可以针对模块38呈现信息或接收输入，模块38仅需要温度调节本地键或开关38a和LED型显示设备34b。按压按钮38a可以提供本地温度调整，并且显示器38b可以提供关于相对于设定点的环境温度的本地指示器，并被用于设备唯一ID到显示模块中的学习/分配。例如，可以将显示单元置于“学习模式”，然后远程模块上的按钮按下的独特组合或定时序列将促使设备被学习。
模块38可以经由本领域的技术人员将理解的标准布线来与HVAC装备通信。该布线还可以提供例如24伏AC的电能以激励模块38。由于模块34显示信息，并且可以接受用于相关联安全系统和HVAC模块38两者的命令，所以有利地减少了模块38的成本，并且其可以呈现墙壁上的不那么突出的存在。
图4图示出具有显示/控制模块34和无线恒温、HVAC控制模块38'的无线组合40。类似于38'的诸如38'-1、38'-2……38'-n之类的多个模块可以与安全系统控制模块34进行无线通信。先前已描述的图4中的那些元件已被分配与先前所使用的相同识别编号，并且不需要进一步描述。
模块38'包括电池38d，其可以是可再充电的。在图4的组合40中，模块38'只需要到HVAC装备的双线接口，因为其在本地获得其功率。
模块38'还可以包括手动输入按钮或开关38a以及有限LED显示器38b。将理解的是可以在诸如显示器34a之类的显示器上如先前所讨论地呈现关于模块38'的信息，并且其还被用来提供关于相关联安全系统的信息。还可以经由显示器34a和小键盘34b无线地向模块38'提供指令。
可以操作模块38'以使来自电池38d的可用能量最大化。在示例性低功率操作方法中，模块38'可以经由到HVAC装备的双线通信链路每十秒一次地读取环境温度。可以每三十秒对读数求平均值。每当温度改变例如二分之一摄氏度的预定量时，可以将温度发送到模块34。
在稳定的不变温度的情况下，可以以较长的时间间隔，例如一小时一次地向单元34发送温度消息，以向模块34提供同步脉冲。模块34可以将该消息用于同步，并在诸如十秒间隔的预定时间间隔之后向恒温模块38'发送控制消息。在没有限制的情况下，可以为响应提供约250ms的侦听窗口。
可以从模块34向恒温模块38'发送控制消息以激活模块38'上的控制电路和继电器。可以响应于从模块34接收到的指令而从模块38'向控制模块34发送状态消息。
图5图示出基于云的实施例50。在实施例50中，相当于系统34的安全系统54是无线网络使能的，例如Wi-Fi，并且可以经由因特网I、经由诸如60的一个或多个路由器来与诸如58……58-n之类的一个或多个HVAC控制模块进行无线通信，该一个或多个HVAC控制模块也是WiFi使能的。在这方面，模块54和58……58n每个包括诸如54c和58c之类的适当无线电路以实现通信。在实施例50中，在模块54、58之间不存在本地连接。所有通信都经由因特网。模块54、58……58-n每个包括诸如56a、58a之类的多维显示器以及诸如54b、58b之类的手动可操作输入。例如，可以在没有限制的情况下使用诸如GSM、CDMA、4G等任何可用无线局域网络协议来实现WiFi功能性以用于互联网连接性。
概况而言，于此的实施例提供用于安全系统的多个集成且无线的HVAC控制解决方案。在本文中已公开了若干示例性安全系统加HVAC控制模块。每个组合提供成本有利的配置以应对各种安装和商业应用。
可以存在可以嵌入安全小键盘中的搭锁式HVAC控制模块。可以存在使用可靠低功率RF通信的壁装式、无线、卫星HVAC控制模块，所述可靠低功率RF通信用于与安全小键盘发送和接收数据消息。可以存在连接到安全小键盘的电池供电无线卫星HVAC控制模块。可以存在WiFi使能HVAC控制模块，其与安全系统连接到相同的云并集成在该云中以允许云中的事件/动作自动化。于此的实施例在新构造或补修（retro）应用中用于实现低系统成本、安装容易性、最佳能量管理和远程控制方面是有用的。
例如，连接的安全/HVAC系统可以包括诸如TUXEDO TOUCH或LYNX TOUCH牌监视单元的安全小键盘控制单元，和多个无线HVAC接口模块。HVAC接口模块可以是电池或AC供电或PoE卫星温度带控制器，其是除诸如LED的某些点源之外无显示器的，并且被布线成用已知的HVAC布线方案来操作加热/冷却/风扇装备。可以将无线通信发送到具有显示器的安全系统，该显示器为用户提供公共用户接口以操作安全和HVAC控制功能。
在另一配置中，HVAC控制器模块包括温度传感器、用于加热/冷却/风扇装备控制的多个继电器、状态LED、按压按钮、RF通信无线电、HVAC布线端子块和电源。设备除LED之外没有显示器并用作可以由安全小键盘或自包含的安全面板无线地控制的卫星HVAC接口模块。可以将按钮用于将设定点温度加热或冷却地调整一度且用于设置和设备ID的分配。
LED可以具有例如三种颜色。蓝色LED可以指示设定点温度低于环境室温，这意味着HVAC系统当前正在提供冷却功能。绿色LED指示设定点与环境室温匹配，这意味着HVAC系统当前处于空闲状态且室温处于期望水平。红色LED可以指示设定点温度高于环境室温，这意味着HVAC系统当前正在提供加热功能。
可以提供电池供电的HVAC控制模块。可以包括窃电电路以对电池再充电。可以用低功率模式来实现无线通信以周期性地唤醒来测量温度、发送数据以及从安全系统接收RF控制消息。
云连接实施例包括安全系统和一个或多个HVAC控制模块，它们全部具有到云的WiFi（或其他互联网连接性）连接性以用于集成。在安全监视系统与HVAC控制模块之间不存在本地对等连接。所述云将所有设备进行连接并提供事件/动作控制。安全系统和HVAC控制模块每个具有显示器。
还可以实现用与HVAC控制集成的安全系统在紧急事件中使HVAC控制自动化的方法。该系统包括具有内置HVAC控制或卫星HVAC控制模块的安全系统和生命安全传感器，诸如烟雾检测器、CO检测器、热检测器及其他危险检测器；从传感器检测生命安全警报条件、确定警报的来源/位置/类型、确定需要被适当地开启或关断的HVAC装备的类型以更好地控制危险气体的扩散的方法。在CO警报的情况下，系统可以开启通风装备以使新鲜空气在建筑物或感兴趣区内部流通。
多个无线HVAC模块可以与单个监视系统通信。连接的安全/HVAC系统可以并入多个无线卫星HVAC控制模块并与之通信。此类安全系统可以包括多种不同的无线通信技术，并使用诸如Z波、Zigbee、WiFi、6LoWPAN、Honeywell的5800牌产品以及RF6系统的不同无线技术来控制不同区域中的多个卫星HVAC控制模块。
用在建筑物的不同区域中包括多个环境传感器的安全/HVAC系统来改进舒适度控制的方法，其中，安全/HVAC系统包括存储有线或无线温度和环境条件传感器的位置信息的表/阵列/数据库。可以对来自若干传感器的读数求平均，或者进行其他处理以提供建筑物的区域中的更好的舒适度控制。
一种用包括环境传感器和装备诊断对接模块的安全HVAC系统来识别HVAC装备故障条件、诊断、寿命预期和维护的方法。一种连接的安全HVAC系统，其包括存储有线或无线环境传感器和装备诊断对接模块的HVAC装备信息的表/阵列/数据库，且集成了算法以检测装备故障、诊断症状、滤波器寿命预期和维护指示。连接的安全HVAC系统可以向云处理中心、最终用户的移动设备和/或维护修理人员处理中心传送HVAC装备状态。安全系统还可以在屏幕上显示装备状态以用于现场信息更新。
在通过安全系统和连接的HVAC控制模块在移动设备上操作安全和HVAC装备的方法中，可以经由云通过移动平板计算机或智能电话来连接安全系统和无显示器的HVAC控制模块，并且用户可以本地地和远程地操作他们的系统。
根据前述内容将观察到的是，在不脱离其精神和范围的情况下可实现许多变型和修改。应理解的是，并不意图有或者应推断出关于本文所示的特定装置的限制。意图当然是通过所附权利要求涵盖如落在权利要求的范围内的所有此类修改。此外，图中所描绘的逻辑流程并不要求所示的特定顺序或相继顺序以实现期望的结果。可提供其他步骤，或可从所描述的流程中消除步骤，并且可向所描述的实施例添加或从所描述的实施例移除其他部件。

Claims (14)

1. 一种具有恒温模块的安全系统，包括：
外壳；
安全监视系统，其具有由外壳承载的用于安全监视系统的用户控制的交互式用户显示模块，其中，监视系统通过有线或无线介质中的至少一个被耦合到多个条件检测器的成员；
至少一个HVAC控制模块，其为用户显示模块之一、从用户显示模块移位，或者用搭扣配合来啮合外壳的一部分，其中，HVAC控制模块与用户模块通信；以及
其中，显示模块包括用于可视地呈现关于监视系统的HVAC相关信息和安全相关信息两者的多维显示单元。
2. 如权利要求1所述的系统，其中，HVAC控制模块和用户模块处于相互有线或无线通信中的一个中。
3. 如权利要求1所述的系统，还包括多个HVAC控制模块，其具有呈现与模块中的不止一个相关联的HVAC相关信息的显示单元。
4. 如权利要求1所述的系统，其中，HVAC控制模块包括AC供电的卫星温度带控制器，其除至少一个LED之外是无显示器的，并且能够被布线成用已知HVAC布线方案来操作加热/冷却/风扇装备，具有到安全监视系统的无线通信，其中，显示模块为用户提供公共用户接口以操作安全和HVAC功能。
5. 如权利要求1所述的系统，其中，HVAC控制模块包括温度传感器、用于加热/冷却/风扇装备控制的多个继电器、状态LED、按压按钮、无线电、HVAC布线端子块和电源，其中，设备除不同颜色的发光二极管之外是无显示器的并且用作卫星HVAC接口模块，所述卫星HVAC接口模块能够被安全小键盘或自包含的安全面板无线地控制并且包括用于将设定点温度增加或降低预定量的手动可操作按钮，并且其中，发光二极管提供相对于设定点的本地温度信息。
6. 如权利要求1所述的系统，其中，HVAC控制模块中的至少一个是电池供电的，具有用以对电池再充电的电路，并且其中，能够用低功率模式来实现无线通信以周期地唤醒来测量温度、发送数据和无线地从安全系统接收控制消息。
7. 一种云连接的装置，包括两者都具有无线网络连接性的安全系统和恒温控制模块，并且在其之间不存在本地对等连接的情况下，云将两个设备连接并提供其之间的通信，并且其中，恒温模块和安全系统两者都包括显示器。
8. 如权利要求7所述的装置，其中，能够从至少包括GPRS、6LoWPAN、Z波、Zigbee、WiFi以及RF6系统的类别中选择连接性。
9. 一种用安全系统在紧急情况下使HVAC装备的控制自动化的方法，包括：
HVAC控制模块，包括：
　　从安全系统的传感器检测寿命安全警报条件中的一个；
　　确定警报的来源/位置/类型；
　　确定需要被适当地开启或关断的HVAC装备的类型以更好地控制所述条件的扩散；以及
　　响应于此而开启通风装备。
10. 如权利要求9所述的方法，其中，警报条件包括危险气体，并且开启通风装备使新鲜空气在正被监视的区中流通。
11. 一种用组合的安全监视/HVAC控制系统来改进舒适度控制的方法，所述系统包括：
在感兴趣区的不同区域中的多个环境传感器，其中，组合的安全/HVAC系统包括：
　　存储有线或无线温度和环境条件传感器的位置信息的表/阵列/数据库；以及
　　其中，能够对来自若干传感器的读数求平均，或者进行其他处理以在感兴趣区中提供更好的舒适度控制。
12. 一种用组合的安全和HVAC控制系统来识别HVAC装备故障条件、诊断、寿命预期和维护条件的方法，所述系统包括：
环境传感器和装备诊断对接模块，其中，连接的安全/HVAC系统包括：
　　存储有线或无线环境传感器和装备诊断对接模块的HVAC装备信息的表/阵列/数据库，并且包括：
　　　　用以检测装备故障、诊断症状、滤波器寿命预期和维护指示的方法；以及
　　　　其中，连接的安全/HVAC控制系统能够向基于云的处理中心、最终用户的移动设备和/或维护修理人员处理中心传送HVAC装备状态，其中，安全系统还可以在屏幕上显示装备状态以用于现场信息更新。
13. 一种操作如权利要求5所述的系统的方法，包括使用移动平板计算机或智能电话中的一个经由云来无线地和远程地连接到并操作安全监视系统和HVAC控制模块。
14. 如权利要求3所述的系统，其中，能够用从包括Z波、Zigbee以及WiFi中的至少一个的类别中选择的无线技术来实现安全监视系统与多个HVAC控制模块的成员之间的无线通信。
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