CN104571065A - 办公室综合智能控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了办公室综合智能控制系统及控制方法，传感器模块将检测到的传送给第一单片机，通过无线模块发给通信主机；空调控制主机根据人员及温度信息对空调进行控制。空调计量插座将电压、电流、功率及空调累计用电量发送给空调控制主机和通信主机；灯控制器根据人员及光照度信息控制灯的开关；计量插排检测用电设备的电压、电流及功率参数，累计计量设备的用电量，无人时控制用电设备断开，控制主机通过无线模块将信息发送给上位机，并把上位机下达的指令发送给空调控制主机、空调计量插座、灯控制器及计量插排。有效的解决了由于人为原因造成的用电设备彻夜不关，待机功耗严重的问题，实现了没人自动断电，降低了用电量，减少了安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及一种办公室综合智能控制系统及控制方法。
背景技术
现在行政办公、企事业单位、学校等场所，普遍存在照明、空调、饮水机、打印机等众多的用电设备长期进行无效工作，有人没人都在通电工作的情况，不仅浪费了电能，而且存在安全隐患。如今空调是各种公共场所必备的制冷、制热设备，一年四季经常是处于运行状态，浪费了很多电，没有实现按需用电的目标。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种办公室综合智能控制系统及控制方法，通过监测室内的人员信息和环境信息，对照明、空调、插座、插排进行控制，监测到当设备不需要工作时，自动关闭设备，减少了电能的浪费。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
办公室综合智能控制系统，包括通信主机和传感器模块；
所述传感器模块包括微波感应模块、光照度采集模块及温度采集模块；将检测到的有人无人信息、温度信息及光照度信息传送给第一单片机，第一单片机通过无线模块发给通信主机；
所述传感器模块将检测到的有人无人信息及温度信息通过无线模块发送给空调控制主机；所述空调控制主机根据有人无人信息及温度信息对空调的开关及运行模式进行控制；所述空调控制主机将空调的运行信息通过无线模块发送给通信主机；
空调计量插座将检测到的空调电源的电压、电流、功率参数及空调累计用电量通过无线模块发送给空调控制主机和通信主机；并能接受空调控制主机的命令控制空调的通断电；
所述传感器模块将检测到的有人无人信息及光照度信息通过无线模块发送给灯控制器，所述灯控制器根据有人无人信息及光照度信息控制灯的开关；所述灯控制器将灯的光照度信息通过无线模块发送给通信主机；
所述传感器模块将检测到的有人无人信息通过无线模块发送给计量插排，所述计量插排用于连接除空调、灯以外的用电设备，检测用电设备的工作电压、电流及功率参数，累计计量设备的用电量，根据有人无人信息控制用电设备的通断，并通过无线模块将用电设备的工作电压、电流及功率参数传递给通信主机；
所述控制主机通过无线模块将接收到的信息发送给上位机，并把上位机下达的指令信息发送给空调控制主机、空调计量插座、灯控制器及计量插排。
所述无线模块为2.4Ghz无线通讯模块。
所述微波感应模块输出微波感应电流信号经过电阻R5转换为电压信号，经过电容C6传送给第一运放进行一级交流小信号放大，放大后的信号经过电阻R7传送给C24、C25、C26、C27和R17、R18、R19、R20组成的π型低通滤波电路，滤波后传送给第二运放进行二级交流信号放大，放大后的信号连接至第一单片机STC12C5202AD的ADC0引脚；
所述温度采集模块包括热敏电阻R12，R12一端与电源相连，另一端与电阻R15相连，R15另一端接地，R15两端并接电容C14，R12与R15公共端与第一单片机STC12C5202AD的AD引脚ADC2引脚相连；
所述光照度采集模块包括光敏电阻Q1，Q1一端与电源相连，另一端与电阻R16一端相连，R16另一端接地，R16两端并接电容C15，Q1与R16公共端与第一单片机STC12C5202AD的AD引脚ADC2引脚相连；
所述第一单片机由第一电源模块为其供电。
所述灯控制器包括无线模块，所述无线模块与第二单片机相连，第二单片机的输出端与继电器电路相连，第二单片机通过继电器电路控制照明灯的开关；所述第二单片机由第二电源模块为其供电；
所述继电器电路包括NPN三极管及继电器Z1，三极管基极通过电阻连接至第二单片机STC12C5202AD的I/O口，发射极接地，集电极连接Z1的一端，Z1另一端接电源，Z1两端并接二极管。
所述通信主机包括无线通信模块，所述无线通信模块与第三单片机相连，第三单片机的输出端连接485通信模块，所述485通信模块与上位机进行通信；所述第三单片机由第三电源模块为其供电；
所述485通信模块包括485芯片，485芯片电源与接地端并接电容C4，485芯片的RO和DI端分别与第三单片机stc12c5a16s2RDX和TXD管脚相连，485芯片的RE和DE端与电阻R4一端相连，电阻R4另一端与第三电源模块相连，485芯片的A、B端并接TVS二极管D4，再分别与PTC电阻PTC1和PTC2一端相连，PTC1与PTC2另一端连接至485输出接口。
所述空调控制主机包括无线通信模块，所述无线通信模块与第四单片机相连，所述第四单片机的输入端连接红外接收器，输出端连接红外发射器；所述第四单片机与时钟电路连接；所述第四单片机由第四电源模块供电；
所述红外发射器包括NPN三极管Q4与红外发射管接口P2，Q4基极通过电阻R23连接至第四单片机stc12c5a16s2I/O口，Q4发射极接地，集电极连接P2的一端，P2另一端经过限流电阻R24接电源；
所述红外接收器包括红外一体化接收头IR1，电源端和接地端分别与第四电源模块和地相连，信号输出端连接至第四单片机stc12c5a16s2I/O口；
所述时钟电路包括时钟芯片，时钟芯片电源端和接地端分别与第四电源模块和地相连，同时并接电容C16，时钟芯片的SCL和SDA端分别连接至第四单片机stc12c5a16s2的SCL和SDA，同时分别连接电阻R21和R22，R21和R22另一端连接第四电源模块，时钟芯片的VBAT端连接3V电池的正极，电池的负极接地。
所述计量插排包括电压电流取样模块，所述电压电流取样模块的输出端连接第五单片机的输入端，所述第五单片机与无线通信模块连接，所述第五单片机由第五电源模块供电，第五单片机的输出端连接电能脉冲输出电路及继电器控制电路和显示模块；
所述电压电流取样电路包括电流取样电阻康铜丝R2，插排电流流经R2产生反应电流大小的电压信号，R2两端并接TVS二极管D1，再分别经过取样电阻R1、R3连接至第五单片机MSP430FE4272取样引脚I1+、I1-，I1+、I1-再分别经过滤波电容C1、C2接地，市电电压先经过压敏电阻R71进行过压输入保护，在经过R72、R73进行分压降压处理后，经过取样电阻R74、R75连接至第五单片机MSP430FE4272取样引脚V1+、V1-，V1+、V1-再分别经过滤波电容C5、C7接地；
所述电能脉冲输出电路包括PNP三极管Q72和光耦，第五单片机MSP430FE4272电能脉冲输出引脚经过电阻R76连接至Q72基极，Q72发射极接电源，集电极接光耦内部LED正极，光耦内部LED负极经过电阻R77接地，光耦两个输出端连接到输出端子；
所述电能脉冲输出电路的脉冲输出的频率代表了计量插排所测量的功率大小，用于对计量插排计量精度的校准，测试完毕后此电路就用不到了。
所述继电器控制电路包括NPN三极管Q71与继电器K1，Q71基极通过电阻R20连接至第五单片机MSP430FE4272I/O口，Q71发射极接地，集电极连接K1的一端，K1另一端接电源，K1两端并接二极管D73。
所述空调计量插座包括第六单片机，所述第六单片机由第六电源模块为其供电，第六单片机与电计量模块连接，所述第六单片机的输出端连接继电器开关电路，所述第六单片机与无线通信模块相连；
所述电计量模块包括所述电压电流取样电路包括计量芯片RN8209，电流取样电阻康铜 丝R81，插座电流流经R81产生反应电流大小的电压信号，R81两端并接TVS二极管D81，再分别经过取样电阻R82、R83连接至计量芯片RN8209电流信号取样引脚V1P、V1N，V1P、V1N再分别经过滤波电容C81、C82接地，市电电压先经过压敏电阻R84进行过压输入保护，在经过R85、R86、R87进行分压降压处理后，连接至计量芯片RN8209电压信号取样引脚V3P，V3P连接滤波电容C83接地，计量芯片RN8209引脚V3P连接滤波电路R88、C83的一端，R88、C83另一端接地，计量芯片RN8209外部晶振输入端与晶振Y1相连，Y1两端分别与电容C84、C85相连，C84、C85另一端与地相连；所述计量芯片RN8209的IRQ_N/ZX、SCSN、SCLK、SDI、SDO及IS引脚分别于第六单片机STC11F04E的P3.4、P1.2、P1.5、P1.6、P1.7引脚连接；
所述继电器开关电路包括NPN三极管Q81与继电器K2，Q81基极通过电阻R89的连接至单片机I/O口，Q81发射极接地，集电极连接K2的一端，K2另一端接电源，K2两端并接二极管D82和电解电容C86。
办公室综合智能控制系统的控制方法，包括：
空调控制主机控制室内空调的开关和运行模式；
通过红外发射器设定空调的夏、冬季节的时间段及各自季节空调的开机温度、限温温度及限温关机温度；空调控制主机根据季节控制空调的运行；
设置空调待机功率阀值，当空调计量插座反馈的空调功率大于空调待机阀值时判断空调为开机状态，小于空调待机阀值时为关机状态；如过空调应为关机状态，但空调实际状态为开机时，那么空调控制主机将通过红外发射器向空调发送关机信号，直到空调实际状态为关机；
空调控制主机周期性的将空调的运行信息通过无线模块传递给通信主机；
设置灯控制器的开灯光照度值、无人关灯延时值，当光照度采集模块传递过来的光照度信息低于设置的开灯光照度值且室内有人时，开启照明灯，当检测到室内无人且持续时间大于无人关灯延时时，灯控制器关闭照明灯；
通信主机通过无线通信模块监听每一个部分的参数，按序号和功能代码通过485总线传递到上位机；上位机也可根据地址和功能代码远程控制空调控制主机、空调计量插座、灯控制器及计量插排；
计量插排用于检测除空调、灯以外的用电设备的工作电压、电流及功率参数，累计计量设备的用电量，传感器模块检测到无人时控制用电设备的断电，并通过无线模块将用电设备的工作电压、电流及功率参数传递给通信主机。
空调控制主机根据季节控制空调的运行的具体方法为：
空调控制主机从内部时钟芯片读取当前时间，与设置的季节时间段进行比较，判断当前处于哪个季节，如果所处时间既不是夏季也不是冬季，则强制空调断电，如果是夏季或冬季中的一个季节则根据该季节的开机温度，限温温度及限温关机温度控制空调的运行；
如果传感器模块检测到室内温度低于开机温度并且传感器模块检测到室内有人时，则空调控制主机先向空调计量插座发送通电命令，使空调进入待机状态，然后通过红外发射器向空调发送开机命令；如果室内没有人或室内温度达到限温关机温度时，则空调控制主机首先通过红外发射器向空调发送关机命令，使空调进入待机状态，然后向空调计量插座发送断电命令；这种控制方式有效避免了对空调的强制通断电操作，可有效保护空调的使用寿命。如果室内有人空调为开机状态，且温度达到限温温度，则控制器向空调发送限温信号，使空调自动进入待机状态。
本发明的有益效果：
本发明有效的解决了由于人为原因造成的用电设备彻夜不关，待机功耗严重的问题，实现了没人自动断电，不仅降低了用电量，而且减少了安全隐患，通过监测室内的人员信息和环境信息，对照明、空调、插座、插排进行控制，监测到当设备不需要工作时，自动关闭设备，减少了电能的浪费。针对空调的控制采用独特的控制逻辑和控制方法解决了市面上控制空调电源减少了电能开支但容易造成空调损坏的问题。设备之间采用无线通信技术解决了现有的成本高的问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图；图2为传感器模块结构示意图；图3为灯控制器结构示意图；
图4为空调计量插座结构示意图；图5为空调控制主机结构示意图；
图6为计量插排结构示意图；图7为通信主机结构示意图；
图8为温度采集模块；图9光照度采集电路；图10为灯控制器中继电器及第二单片机的电路，
图11为485通信电路；图12为空调控制主机中时钟电路；图13为红外发射器和接收器；
图14为插排继电器控制电路；图15为插排电能脉冲输出电路、电压电流取样电路；
图16-17为插座电计量模块、单片机；图18为微波感应模块；图19，电源模块电路图；
图20为通信主机第三单片机的电路图；图21为空调控制主机第四单片机的电路图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，办公室综合智能控制系统，包括通信主机和传感器模块；
所述传感器模块包括微波感应模块、光照度采集模块及温度采集模块；将检测到的有人无人信息、温度信息及光照度信息传送给第一单片机，第一单片机通过无线模块发给通信主机；
所述传感器模块将检测到的有人无人信息及温度信息通过无线模块发送给空调控制主机；所述空调控制主机根据有人无人信息及温度信息对空调的开关及运行模式进行控制；所述空调控制主机将空调的运行信息通过无线模块发送给通信主机；
空调计量插座将检测到的空调电源的电压、电流、功率参数及空调累计用电量通过无线模块发送给空调控制主机和通信主机；并能接受空调控制主机的命令控制空调的通断电；
所述传感器模块将检测到的有人无人信息及光照度信息通过无线模块发送给灯控制器，所述灯控制器根据有人无人信息及光照度信息控制灯的开关；所述灯控制器将灯的光照度信息通过无线模块发送给通信主机；
所述传感器模块将检测到的有人无人信息通过无线模块发送给计量插排，所述计量插排用于连接除空调、灯以外的用电设备，检测用电设备的工作电压、电流及功率参数，累计计量设备的用电量，根据有人无人信息控制用电设备的通断，并通过无线模块将用电设备的工作电压、电流及功率参数传递给通信主机；
所述控制主机通过无线模块将接收到的信息发送给上位机，并把上位机下达的指令信息发送给空调控制主机、空调计量插座、灯控制器及计量插排。
所述无线模块为2.4Ghz无线通讯模块。
如图18所示，所述微波感应模块输出微波感应电流信号经过电阻R5转换为电压信号，经过电容C6传送给第一运放进行一级交流小信号放大，放大后的信号经过电阻R7传送给C24、C25、C26、C27和R17、R18、R19、R20组成的π型低通滤波电路，滤波后传送给第二运放进行二级交流信号放大，放大后的信号连接至第一单片机STC12C5202AD的ADC0引脚；
如图8所示，所述温度采集模块包括热敏电阻R12，R12一端与电源相连，另一端与电阻R15相连，R15另一端接地，R15两端并接电容C14，R12与R15公共端与第一单片机STC12C5202AD的AD引脚ADC2相连；
如图9所示，所述光照度采集模块包括光敏电阻Q1，Q1一端与电源相连，另一端与电阻R16一端相连，R16另一端接地，R16两端并接电容C15，Q1与R16公共端与第一单片机STC12C5202AD的AD引脚ADC2相连；
所述第一单片机由第一电源模块为其供电。
如图3所示，所述灯控制器包括无线模块，所述无线模块与第二单片机相连，第二单片机的输出端与继电器电路相连，第二单片机通过继电器电路控制照明灯的开关；所述第二单片机由第二电源模块为其供电；
如图10所示，所述继电器电路包括NPN三极管及继电器Z1，三极管基极通过电阻连接至第二单片机STC12C5202AD的I/O口，发射极接地，集电极连接Z1的一端，Z1另一端接电源，Z1两端并接二极管。
如图7所示，所述通信主机包括无线通信模块，所述无线通信模块与第三单片机相连，第三单片机的输出端连接485通信模块，所述485通信模块与上位机进行通信；所述第三单片机由第三电源模块为其供电；
如图11、20所示，所述485通信模块包括485芯片，485芯片电源与接地端并接电容C4，485芯片的RO和DI端分别与第三单片机stc12c5a16s2RDX和TXD管脚相连，485芯片的RE和DE端与电阻R4一端相连，电阻R4另一端与第三电源模块相连，485芯片的A、B端并接TVS二极管D4，再分别与PTC电阻PTC1和PTC2一端相连，PTC1与PTC2另一端连接至485输出接口。
如图5所示，所述空调控制主机包括无线通信模块，所述无线通信模块与第四单片机相连，所述第四单片机的输入端连接红外接收器，输出端连接红外发射器；所述第四单片机与时钟电路连接；所述第四单片机由第四电源模块供电；
如图13、21所示，所述红外发射器包括NPN三极管Q4与红外发射管接口P2，Q4基极通过电阻R23连接至第四单片机stc12c5a16s2I/O口，Q4发射极接地，集电极连接P2的一端，P2另一端经过限流电阻R24接电源；
所述红外接收器包括红外一体化接收头IR1，电源端和接地端分别与第四电源模块和地相连，信号输出端连接至第四单片机stc12c5a16s2I/O口；
如图12、21所示，所述时钟电路包括时钟芯片，时钟芯片电源端和接地端分别与第四电源模块和地相连，同时并接电容C16，时钟芯片的SCL和SDA端分别连接至第四单片机stc12c5a16s2的SCL和SDA，同时分别连接电阻R21和R22，R21和R22另一端连接第四电源模块，时钟芯片的VBAT端连接3V电池的正极，电池的负极接地。
如图6所示，所述计量插排包括电压电流取样模块，所述电压电流取样模块的输出端连接第五单片机的输入端，所述第五单片机与无线通信模块连接，所述第五单片机由第五电源模块供电，第五单片机的输出端连接电能脉冲输出电路及继电器控制电路和显示模块；
如图15所示，所述电压电流取样电路包括电流取样电阻康铜丝R2，插排电流流经R2 产生反应电流大小的电压信号，R2两端并接TVS二极管D1，再分别经过取样电阻R1、R3连接至第五单片机MSP430FE4272取样引脚I1+、I1-，I1+、I1-再分别经过滤波电容C1、C2接地，市电电压先经过压敏电阻R71进行过压输入保护，在经过R72、R73进行分压降压处理后，经过取样电阻R74、R75连接至第五单片机MSP430FE4272取样引脚V1+、V1-，V1+、V1-再分别经过滤波电容C5、C7接地；
所述电能脉冲输出电路包括PNP三极管Q72和光耦，第五单片机MSP430FE4272电能脉冲输出引脚经过电阻R76连接至Q72基极，Q72发射极接电源，集电极接光耦内部LED正极，光耦内部LED负极经过电阻R77接地，光耦两个输出端连接到输出端子；
如图14所示，所述继电器控制电路包括NPN三极管Q71与继电器K1，Q71基极通过电阻R20连接至第五单片机MSP430FE4272I/O口，Q71发射极接地，集电极连接K1的一端，K1另一端接电源，K1两端并接二极管D73。
如图4所示，所述空调计量插座包括第六单片机，所述第六单片机由第六电源模块为其供电，第六单片机与电计量模块连接，所述第六单片机的输出端连接继电器开关电路，所述第六单片机与无线通信模块相连；
如图16-17所示，所述电计量模块包括所述电压电流取样电路包括计量芯片RN8209，电流取样电阻康铜丝R81，插座电流流经R81产生反应电流大小的电压信号，R81两端并接TVS二极管D81，再分别经过取样电阻R82、R83连接至计量芯片RN8209电流信号取样引脚V1P、V1N，V1P、V1N再分别经过滤波电容C81、C82接地，市电电压先经过压敏电阻R84进行过压输入保护，在经过R85、R86、R87进行分压降压处理后，连接至计量芯片RN8209电压信号取样引脚V3P，V3P连接滤波电容C83接地，计量芯片RN8209引脚V3P连接滤波电路R88、C83的一端，R88、C83另一端接地，计量芯片RN8209外部晶振输入端与晶振Y1相连，Y1两端分别与电容C84、C85相连，C84、C85另一端与地相连；所述计量芯片RN8209的IRQ_N/ZX、SCSN、SCLK、SDI、SDO及IS引脚分别于第六单片机STC11F04E的P3.4、P1.2、P1.5、P1.6、P1.7引脚连接；
所述继电器开关电路包括NPN三极管Q81与继电器K2，Q81基极通过电阻R89的连接至第六单片机STC11F04EI/O口，Q81发射极接地，集电极连接K2的一端，K2另一端接电源，K2两端并接二极管D82和电解电容C86。
以上所涉及的第一、第二、第三、第四、第五及第六电源模块的具体电路结构都相似，如图19所示是其中一个电源模块的电路图，
电源模块包括12V AC/DC模块、三端稳压模块U378L05和U11N05B，220V交流市电火 线与NTC电阻R91一端相连，零线与安规电容C91相连，R91另一端与C91另一端相连，市电经过安规电容C91又经过高频扼流圈T1连接至12V AC/DC模块，输出12V稳压直流电源，电源正输出端与U378L05输入端相连，电源负输出端与U378L05接地端相连，电源正负端并接滤波电容C92，U378L05输出端与接地端并接滤波电容C93、C94，U378L05输出端与U11N05B输入端相连，U11N05B接地端与U378L05接地端相连，U11N05B输出端与接地端并接滤波电容C95、C96。
办公室综合智能控制系统的控制方法，包括：
空调控制主机控制室内空调的开关和运行模式；
通过红外发射器设定空调的夏、冬季节的时间段，从5月-9月为夏季，从11月到次年3月为冬季，及各自季节空调的开机温度、限温温度及限温关机温度；夏季开机温度28摄氏度，夏季限温温度26摄氏度，夏季限温关机温度24摄氏度。冬季开机温度16摄氏度，冬季限温温度18摄氏度，冬季限温关机温度20摄氏度。学习空调夏季开机、冬季开机、夏季限温、冬季限温、关机共5个红外遥控器信号，空调控制主机根据季节控制空调的运行；
空调控制主机从内部时钟芯片读取当前时间，与设置的季节时间段进行比较，判断当前处于哪个季节，如果所处时间既不是夏季也不是冬季，则强制空调断电，如果是夏季或冬季中的一个季节则根据该季节的开机温度，限温温度及限温关机温度控制空调的运行；
如果传感器模块检测到室内温度低于开机温度并且传感器模块检测到室内有人时，则空调控制主机先向空调计量插座发送通电命令，使空调进入待机状态，然后通过红外发射器向空调发送开机命令；如果室内没有人或室内温度达到限温关机温度时，则空调控制主机首先通过红外发射器向空调发送关机命令，使空调进入待机状态，然后向空调计量插座发送断电命令；这种控制方式有效避免了对空调的强制通断电操作，可有效保护空调的使用寿命。如果室内温度达到限温温度，则控制空调为待机状态。
设置空调待机功率阀值，空调待机功率实测为5W，设置空调待机阀值为8W，当空调计量插座反馈的空调功率大于空调待机阀值时判断空调为开机状态，小于空调待机阀值时为关机状态；如过空调应为关机状态，但空调实际状态为开机时，那么空调控制主机将通过红外发射器向空调发送关机信号，直到空调实际状态为关机；
空调控制主机周期性的将空调的运行信息通过无线模块传递给通信主机；
设置灯控制器的开灯光照度值、无人关灯延时值，当光照度采集模块传递过来的光照度信息低于设置的开灯光照度值且室内有人时，开启照明灯，当检测到室内无人且持续时间大于无人关灯延时时，灯控制器关闭照明灯；
通信主机通过无线通信模块监听每一个部分的参数，按序号和功能代码通过485总线传递到上位机；上位机也可根据地址和功能代码远程控制空调控制主机、空调计量插座、灯控制器及计量插排；
计量插排用于检测除空调、灯以外的用电设备的工作电压、电流及功率参数，累计计量设备的用电量，传感器模块检测到无人时控制用电设备的断电，并通过无线模块将用电设备的工作电压、电流及功率参数传递给通信主机。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.办公室综合智能控制系统，其特征是，包括通信主机和传感器模块；
所述传感器模块包括微波感应模块、光照度采集模块及温度采集模块；将检测到的有人无人信息、温度信息及光照度信息传送给第一单片机，第一单片机通过无线模块发给通信主机；
所述传感器模块将检测到的有人无人信息及温度信息通过无线模块发送给空调控制主机；所述空调控制主机根据有人无人信息及温度信息对空调的开关及运行模式进行控制；所述空调控制主机将空调的运行信息通过无线模块发送给通信主机；
空调计量插座将检测到的空调电源的电压、电流、功率参数及空调累计用电量通过无线模块发送给空调控制主机和通信主机；并能接受空调控制主机的命令控制空调的通断电；
所述传感器模块将检测到的有人无人信息及光照度信息通过无线模块发送给灯控制器，所述灯控制器根据有人无人信息及光照度信息控制灯的开关；所述灯控制器将灯的光照度信息通过无线模块发送给通信主机；
所述传感器模块将检测到的有人无人信息通过无线模块发送给计量插排，所述计量插排用于连接除空调、灯以外的用电设备，检测用电设备的工作电压、电流及功率参数，累计计量设备的用电量，根据有人无人信息控制用电设备的通断，并通过无线模块将用电设备的工作电压、电流及功率参数传递给通信主机；
所述控制主机通过无线模块将接收到的信息发送给上位机，并把上位机下达的指令信息发送给空调控制主机、空调计量插座、灯控制器及计量插排。
2.如权利要求1所述办公室综合智能控制系统，其特征是，所述无线模块为2.4Ghz无线通讯模块。
3.如权利要求1所述办公室综合智能控制系统，其特征是，所述微波感应模块输出微波感应电流信号经过电阻R5转换为电压信号，经过电容C6传送给第一运放进行一级交流小信号放大，放大后的信号经过电阻R7传送给C24、C25、C26、C27和R17、R18、R19、R20组成的π型低通滤波电路，滤波后传送给第二运放进行二级交流信号放大，放大后的信号连接至第一单片机STC12C5202AD的ADC0引脚；
所述温度采集模块包括热敏电阻R12，R12一端与电源相连，另一端与电阻R15相连，R15另一端接地，R15两端并接电容C14，R12与R15公共端与第一单片机STC12C5202AD的AD引脚ADC2引脚相连；
所述光照度采集模块包括光敏电阻Q1，Q1一端与电源相连，另一端与电阻R16一端相连，R16另一端接地，R16两端并接电容C15，Q1与R16公共端与第一单片机STC12C5202AD的AD引脚ADC2引脚相连；
所述第一单片机由第一电源模块为其供电。
4.如权利要求1所述办公室综合智能控制系统，其特征是，所述灯控制器包括无线模块，所述无线模块与第二单片机相连，第二单片机的输出端与继电器电路相连，第二单片机通过继电器电路控制照明灯的开关；所述第二单片机由第二电源模块为其供电；
所述继电器电路包括NPN三极管及继电器Z1，三极管基极通过电阻连接至第二单片机I/O口，发射极接地，集电极连接Z1的一端，Z1另一端接电源，Z1两端并接二极管。
5.如权利要求1所述办公室综合智能控制系统，其特征是，所述通信主机包括无线通信模块，所述无线通信模块与第三单片机相连，第三单片机的输出端连接485通信模块，所述485通信模块与上位机进行通信；所述第三单片机由第三电源模块为其供电；
所述485通信模块包括485芯片，485芯片电源与接地端并接电容C4，485芯片的RO和DI端分别与第三单片机stc12c5a16s2RDX和TXD管脚相连，485芯片的RE和DE端与电阻R4一端相连，电阻R4另一端与第三电源模块相连，485芯片的A、B端并接TVS二极管D4，再分别与PTC电阻PTC1和PTC2一端相连，PTC1与PTC2另一端连接至485输出接口。
6.如权利要求1所述办公室综合智能控制系统，其特征是，所述空调控制主机包括无线通信模块，所述无线通信模块与第四单片机相连，所述第四单片机的输入端连接红外接收器，输出端连接红外发射器；所述第四单片机与时钟电路连接；所述第四单片机由第四电源模块供电；
所述红外发射器包括NPN三极管Q4与红外发射管接口P2，Q4基极通过电阻R23连接至第四单片机stc12c5a16s2I/O口，Q4发射极接地，集电极连接P2的一端，P2另一端经过限流电阻R24接电源；
所述红外接收器包括红外一体化接收头IR1，电源端和接地端分别与第四电源模块和地相连，信号输出端连接至第四单片机stc12c5a16s2I/O口；
所述时钟电路包括时钟芯片，时钟芯片电源端和接地端分别与第四电源模块和地相连，同时并接电容C16，时钟芯片的SCL和SDA端分别连接至第四单片机stc12c5a16s2的SCL和SDA，同时分别连接电阻R21和R22，R21和R22另一端连接第四电源模块，时钟芯片的VBAT端连接3V电池的正极，电池的负极接地。
7.如权利要求1所述办公室综合智能控制系统，其特征是，所述计量插排包括电压电流取样模块，所述电压电流取样模块的输出端连接第五单片机的输入端，所述第五单片机与无线通信模块连接，所述第五单片机由第五电源模块供电，第五单片机的输出端连接电能脉冲输出电路及继电器控制电路和显示模块；
所述电压电流取样电路包括电流取样电阻康铜丝R2，插排电流流经R2产生反应电流大小的电压信号，R2两端并接TVS二极管D1，再分别经过取样电阻R1、R3连接至第五单片机MSP430FE4272取样引脚I1+、I1-，I1+、I1-再分别经过滤波电容C1、C2接地，市电电压先经过压敏电阻R71进行过压输入保护，在经过R72、R73进行分压降压处理后，经过取样电阻R74、R75连接至第五单片机MSP430FE4272取样引脚V1+、V1-，V1+、V1-再分别经过滤波电容C5、C7接地；
所述电能脉冲输出电路包括PNP三极管Q72和光耦，第五单片机MSP430FE4272电能脉冲输出引脚经过电阻R76连接至Q72基极，Q72发射极接电源，集电极接光耦内部LED正极，光耦内部LED负极经过电阻R77接地，光耦两个输出端连接到输出端子；
所述继电器控制电路包括NPN三极管Q71与继电器K1，Q71基极通过电阻R20连接至第五单片机MSP430FE4272I/O口，Q71发射极接地，集电极连接K1的一端，K1另一端接电源，K1两端并接二极管D73。
8.如权利要求1所述办公室综合智能控制系统，其特征是，所述空调计量插座包括第六单片机，所述第六单片机由第六电源模块为其供电，第六单片机与电计量模块连接，所述第六单片机的输出端连接继电器开关电路，所述第六单片机与无线通信模块相连；
所述电计量模块包括所述电压电流取样电路包括计量芯片RN8209，电流取样电阻康铜丝R81，插座电流流经R81产生反应电流大小的电压信号，R81两端并接TVS二极管D81，再分别经过取样电阻R82、R83连接至计量芯片RN8209电流信号取样引脚V1P、V1N，V1P、V1N再分别经过滤波电容C81、C82接地，市电电压先经过压敏电阻R84进行过压输入保护，在经过R85、R86、R87进行分压降压处理后，连接至计量芯片RN8209电压信号取样引脚V3P，V3P连接滤波电容C83接地，计量芯片RN8209引脚V3P连接滤波电路R88、C83的一端，R88、C83另一端接地，计量芯片RN8209外部晶振输入端与晶振Y1相连，Y1两端分别与电容C84、C85相连，C84、C85另一端与地相连；所述计量芯片RN8209的IRQ_N/ZX、SCSN、SCLK、SDI、SDO及IS引脚分别于第六单片机STC11F04E的P3.4、P1.2、P1.5、P1.6、P1.7引脚连接；
所述继电器开关电路包括NPN三极管Q81与继电器K2，Q81基极通过电阻R89的连接至单片机I/O口，Q81发射极接地，集电极连接K2的一端，K2另一端接电源，K2两端并接二极管D82和电解电容C86。
9.一种如权利要求1所述的办公室综合智能控制系统的控制方法，其特征是，包括：
空调控制主机控制室内空调的开关和运行模式；
通过红外发射器设定空调的夏、冬季节的时间段及各自季节空调的开机温度、限温温度及限温关机温度；空调控制主机根据季节控制空调的运行；
设置空调待机功率阀值，当空调计量插座反馈的空调功率大于空调待机阀值时判断空调为开机状态，小于空调待机阀值时为关机状态；如过空调应为关机状态，但空调实际状态为开机时，那么空调控制主机将通过红外发射器向空调发送关机信号，直到空调实际状态为关机；
空调控制主机周期性的将空调的运行信息通过无线模块传递给通信主机；
设置灯控制器的开灯光照度值、无人关灯延时值，当光照度采集模块传递过来的光照度信息低于设置的开灯光照度值且室内有人时，开启照明灯，当检测到室内无人且持续时间大于无人关灯延时时，灯控制器关闭照明灯；
通信主机通过无线通信模块监听每一个部分的参数，按序号和功能代码通过485总线传递到上位机；上位机也可根据地址和功能代码远程控制空调控制主机、空调计量插座、灯控制器及计量插排；
计量插排用于检测除空调、灯以外的用电设备的工作电压、电流及功率参数，累计计量设备的用电量，传感器模块检测到无人时控制用电设备的断电，并通过无线模块将用电设备的工作电压、电流及功率参数传递给通信主机。
10.如权利要求9所述的办公室综合智能控制系统的控制方法，其特征是，空调控制主机根据季节控制空调的运行的具体方法为：
空调控制主机从内部时钟芯片读取当前时间，与设置的季节时间段进行比较，判断当前处于哪个季节，如果所处时间既不是夏季也不是冬季，则强制空调断电，如果是夏季或冬季中的一个季节则根据该季节的开机温度，限温温度及限温关机温度控制空调的运行；
如果传感器模块检测到室内温度低于开机温度并且传感器模块检测到室内有人时，则空调控制主机先向空调计量插座发送通电命令，使空调进入待机状态，然后通过红外发射器向空调发送开机命令；如果室内没有人或室内温度达到限温关机温度时，则空调控制主机首先通过红外发射器向空调发送关机命令，使空调进入待机状态，然后向空调计量插座发送断电命令；如果室内温度达到限温温度，则控制空调为待机状态。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150429 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |