CN104633849A - 基于物联网技术的空调节能控制装置 - Google Patents

基于物联网技术的空调节能控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104633849A
CN104633849A CN201510007237.7A CN201510007237A CN104633849A CN 104633849 A CN104633849 A CN 104633849A CN 201510007237 A CN201510007237 A CN 201510007237A CN 104633849 A CN104633849 A CN 104633849A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power amplifier
internet
resistance
air conditioner
things
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510007237.7A
Other languages
English (en)
Inventor
罗方炜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Sanjiang Technology Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Sanjiang Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Sanjiang Technology Co Ltd filed Critical Chengdu Sanjiang Technology Co Ltd
Priority to CN201510007237.7A priority Critical patent/CN104633849A/zh
Publication of CN104633849A publication Critical patent/CN104633849A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/56—Remote control
    • F24F11/58—Remote control using Internet communication

Abstract

本发明公开了一种基于物联网技术的空调节能控制装置，主要由控制终端，与控制终端相连接的物联网应用层，以及与物联网应用层相连接的感知设备组成；所述物联网应用层由一台以上的网络服务器SD组成，其中，每台网络服务器SD均由CPU模块，与CPU模块相连接的网卡芯片、串口差分通信模块及实时时钟芯片，以及分别与CPU模块、串口差分通信模块和网卡芯片相连接的电源驱动系统组成。本发明通过对物联网应用层的控制来实现对空调的启动和关闭，因此其控制过程较为简单，控制过程的稳定性较高。同时，本发明不仅可以通过网络来实现远程控制，而且还能自动根据室内是否有人来自动切断空调电源。

Description

基于物联网技术的空调节能控制装置
技术领域
本发明涉及一种空调节能控制系统，具体是指一种基于物联网技术的空调节能控制系统。
背景技术
目前，随着空调普及率的不断提高，我国已经成为继美国和日本之后的世界第三大空调使用国，占全世界空调市场利用率的12％。然而，在空调普及率飞速提升的同时，也带来了新的能耗问题，即我国采用中央空调的新建筑中普遍存在着中央空调能耗过高的问题。据重庆、上海的统计，中央空调的用电量占全市总用电量的23％和31.1％，中央空调的高能耗问题给城市的供配电带来了沉重的压力。
究其具体原因而言，中央空调的高能耗问题，主要是由以下两种因素造成的：首先，建筑物中的中央空调系统是按最大负荷来设计选型。但在实际运行中，建筑物的空调负荷是随着气候条件、环境温度、建筑物内人流情况、空调设备开启多少等情况而变化的。据统计，很多建筑物内的中央空调从未或者很少工作在最大负荷之下，一般在设计负荷50％以下的运行时间就占了70％以上。
其次，人们使用空调时没有节能意识和习惯。比如公共区域的空调温度设定，人们习惯于“一刀切”式的设定统一的温度；在非公共区域内，人们将室内温度设定的特别高或特别低，房间内无人时空调依然运行等等。这些空调的不良使用习惯造成了能源的极大浪费。
因此，如何有效的降低中央空调的高能耗问题，便是目前刻不容缓的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服目前中央空调的能耗过高，不利于节能环保的缺陷，提供一种基于物联网技术的空调节能控制系统。
本发明的目的通过下述技术方案实现：基于物联网技术的空调节能控制系统，主要由控制终端，与控制终端相连接的物联网应用层，以及与物联网应用 层相连接的感知设备组成；所述物联网应用层由数量为一台以上的网络服务器SD组成，且每台网络服务器SD均由CPU模块，与CPU模块相连接的网卡芯片、串口差分通信模块、实时时钟芯片及无线通信模块，以及分别与CPU模块、串口差分通信模块、网卡芯片及无线通讯模块相连接的电源驱动系统组成。同时，所述电源驱动系统由二极管整流器U，三端稳压器U1，功率放大器P1，串接在二极管整流器U的正极输出端与功率放大器P1的同相端之间的直流稳压偏置可调电源，以及分别与功率放大器P1、三端稳压器U1和直流稳压偏置可调电源相连接的放大整流电路组成；所述三端稳压器U1的Vout端与功率放大器P1的反相端相连接，其Vin端与二极管整流器U的负极输出端相连接，其ADJ端则与放大整流电路相连接。
进一步地，所述直流稳压偏置可调电源由三端集成稳压电路IC，直流电压源V，功率放大器P2，与直流电压源V相并联的电容C3和稳压二极管D1，正极与二极管整流器U的正极输出端相连接、负极与直流电压源V的负极相连接的电容C1和电容C2，串接在稳压二极管D1的正极和负极之间的滑动变阻器R1，发射极与直流电压源V的正极相连接、基极与功率放大器P2的输出端相连接的三极管Q，以及一端与直流电压源V的负极相连接、另一端经电阻R2后与功率放大器P2的同相端相连接的电阻R7组成。
为确保使用效果，该三端集成稳压电路IC优先采用L7805CV型集成芯片来实现，其输入端与二极管整流器U的正极输出端相连接，其一个输出端与直流电压源V的正极相连接，其另一个输出端则与功率放大器P1的同相端相连接；所述功率放大器P2的反相端则与滑动变阻器R1的滑动端相连接。
所述放大整流电路由功率放大器P3，串接在三端稳压器U1的ADJ端与功率放大器P3的反相端之间的电阻R5，正极与三端稳压器U1的ADJ端相连接、负极顺次经稳压二极管D2和电阻R3后与功率放大器P1的输出端相连接的电容C5，串接在功率放大器P3的同相端与输出端之间的极性电容C4，P极与功率放大器P3的输出端相连接、N极顺次经电阻R6和电阻R4后与稳压二极管D2与电阻R3的连接点相连接的二极管D3，以及P极与电容C5的负极相连接、 N极与二极管D3与电阻R6的连接点相连接的稳压二极管D4组成；所述功率放大器P3的同相端与功率放大器P1的输出端相连接；电阻R4与电阻R6的连接点以及电阻R7与电阻R2的连接点则接地。
所述感知设备由与CPU模块相连接的节能控制器，以及与节能控制器相连接的温度传感器和红外探测器组成。
为确保使用效果，所述CPU模块优先采用PIC18F8722型微处理器来实现，而串口差分通信模块则采用DTK公司生产的DRF1605H的ZigBee模块来实现。同时，所述控制终端为PC电脑、手机或PDA。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明通过对物联网应用层的控制来实现对空调的启动和关闭，因此其控制过程较为简单，控制过程的稳定性较高。
(2)本发明不仅可以通过网络来实现远程控制，而且还能自动根据室内是否有人来自动切断空调电源，因此能确保室内在没有人的条件下自动关闭空调电源，进而实现节能的目的。
(3)本发明采用了全新的电源驱动系统来作为物联网应用层和感知设备的供电电源，因此能确保电源质量，较传统的市电供电能节省至少10％以上的电能损耗。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的电源驱动系统电路结构示意图。
图3为本发明物联网应用层的拓扑结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
如图1所示，本发明所述的基于物联网技术的空调节能控制系统，其主要由三大部分构成。其一为用于控制空调开启或关闭的控制终端，其二为与控制 终端相连接的物联网应用层，其三则为与物联网应用层相连接的感知设备。
其中，物联网应用层由一台以上的网络服务器SD组成，这些网络服务器SD相互之间相互连接，以形成互为备份的网络交叉数据库，其结构如图3所示。所述每台网络服务器SD则均由CPU模块，与CPU模块相连接的网卡芯片、串口差分通信模块、实时时钟芯片和无线通讯模块，以及分别与CPU模块、串口差分通信模块、网卡芯片和无线通讯模块相连接的电源驱动系统组成。
当这些网络服务器SD相互连接形成互为备份的网络交叉数据库时，这些CPU模块之间均相互通过CAN总线来进行连接。
为确保实际的使用效果，该CPU模块优先采用PIC18F8722型微处理器来实现。该微处理器是Mierochip公司出产的PIC系列的8位微处理器，其带有128K的片内Flash、4K的RAM以及lo24Bytes的片内E2PROM，可以完全满足网络服务器对通信任务的要求。另外，该PIC18F8722型微处理器还具有丰富的I/O接口和外设功能，包括定时器、EUSART、SPI、I2C等。同时，所述的串口差分通信模块优先采用DTK公司生产的DRF1605H的ZigBee模块来实现。
所述感知设备设置在每台空调旁，其由与CPU模块相连接的节能控制器，以及与节能控制器相连接的温度传感器和红外探测器组成。温度传感器用于室内温度的采集，而红外传感器则用于采集室内人员所发出的热能，用于判定室内是否有人的依据。为确保使用效果，该温度传感器优先采用Dallas的DS18B20数字温度传感器来实现，其具有体积小、适用电压宽、性价比高等特点。而红外探测器则采用加拿大枫叶PA—465红外探测器来实现，其为吸顶安装的幕帘型智能化被动红外移动探测器，为有移动方向识别功能的移动探测器。
空调设备则与节能控制器相连接，当节能控制器开启以后，该红外传感器每隔10分钟就检测一次室内是否有人体热能存在。当检测到有人体能热存在时，则不发出控制信号给节能控制器，使得空调持续开启；当检测到没有人体热能存在时，则发出控制信号给节能控制器，从而关闭空调开关。
所述的控制终端则可以为PC电脑、手机或PDA等设备。这些控制终端可以通过有线方式经串口差分通信模块与CPU模块相连接，也可以通过无线网络 经无线通讯模块方式与CPU模块相连接，以确保这些控制终端能通过节能控制器来远程控制空调的开启和关闭。
所述的电源驱动系统的结构如图2所示，其由二极管整流器U，三端稳压器U1，功率放大器P1，串接在二极管整流器U的正极输出端与功率放大器P1的同相端之间的直流稳压偏置可调电源，以及分别与功率放大器P1、三端稳压器U1和直流稳压偏置可调电源相连接的放大整流电路组成。
所述三端稳压器U1的Vout端与功率放大器P1的反相端相连接，其Vin端与二极管整流器U的负极输出端相连接，其ADJ端则与放大整流电路相连接。
同时，该直流稳压偏置可调电源由三端集成稳压电路IC，直流电压源V，功率放大器P2，与直流电压源V相并联的电容C3和稳压二极管D1，正极与二极管整流器U的正极输出端相连接、负极与直流电压源V的负极相连接的电容C1和电容C2，串接在稳压二极管D1的正极和负极之间的滑动变阻器R1，发射极与直流电压源V的正极相连接、基极与功率放大器P2的输出端相连接的三极管Q，以及一端与直流电压源V的负极相连接、另一端经电阻R2后与功率放大器P2的同相端相连接的电阻R7组成。
为确保效果，该三端集成稳压电路IC的输入端与二极管整流器U的正极输出端相连接，其一个输出端与直流电压源V的正极相连接，其另一个输出端则与功率放大器P1的同相端相连接；所述功率放大器P2的反相端则与滑动变阻器R1的滑动端相连接。
所述放大整流电路由功率放大器P3，串接在三端稳压器U1的R端与功率放大器P3的反相端之间的电阻R5，正极与三端稳压器U1的R端相连接、负极经稳压二极管D2和电阻R3后与功率放大器P1的输出端相连接的电容C5，串接在功率放大器P3的同相端与输出端之间的极性电容C4，P极与功率放大器P3的输出端相连接、N极顺次经电阻R6和电阻R4后与稳压二极管D2与电阻R3的连接点相连接的二极管D3，以及P极与电容C5的负极相连接、N极与二极管D3与电阻R6的连接点相连接的稳压二极管D4组成；所述功率放大器P3的反相端与功率放大器P1的输出端相连接；电阻R4与电阻R6的连接点以及电 阻R7与电阻R2的连接点则接地。
如上所述，便可很好的实施本发明。

Claims (7)

1.基于物联网技术的空调节能控制系统，主要由控制终端，与控制终端相连接的物联网应用层，以及与物联网应用层相连接的感知设备组成；所述物联网应用层由数量为一台以上的网络服务器SD组成，且每台网络服务器SD均由CPU模块，与CPU模块相连接的网卡芯片、串口差分通信模块、实时时钟芯片及无线通信模块，以及分别与CPU模块、串口差分通信模块、网卡芯片及无线通讯模块相连接的电源驱动系统组成，其特征在于，所述电源驱动系统由二极管整流器U，三端稳压器U1，功率放大器P1，串接在二极管整流器U的正极输出端与功率放大器P1的同相端之间的直流稳压偏置可调电源，以及分别与功率放大器P1、三端稳压器U1和直流稳压偏置可调电源相连接的放大整流电路组成；所述三端稳压器U1的Vout端与功率放大器P1的反相端相连接，其Vin端与二极管整流器U的负极输出端相连接，其ADJ端则与放大整流电路相连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的空调节能控制系统，其特征在于，所述直流稳压偏置可调电源由三端集成稳压电路IC，直流电压源V，功率放大器P2，与直流电压源V相并联的电容C3和稳压二极管D1，正极与二极管整流器U的正极输出端相连接、负极与直流电压源V的负极相连接的电容C1和电容C2，串接在稳压二极管D1的正极和负极之间的滑动变阻器R1，发射极与直流电压源V的正极相连接、基极与功率放大器P2的输出端相连接的三极管Q，以及一端与直流电压源V的负极相连接、另一端经电阻R2后与功率放大器P2的同相端相连接的电阻R7组成；所述三端集成稳压电路IC的输入端与二极管整流器U的正极输出端相连接，其一个输出端与直流电压源V的正极相连接，其另一个输出端则与功率放大器P1的同相端相连接；所述功率放大器P2的反相端则与滑动变阻器R1的滑动端相连接。
3.根据权利要求2所述的基于物联网技术的空调节能控制系统，其特征在于，所述放大整流电路由功率放大器P3，串接在三端稳压器U1的ADJ端与功率放大器P3的反相端之间的电阻R5，正极与三端稳压器U1的ADJ端相连接、负极顺次经稳压二极管D2和电阻R3后与功率放大器P1的输出端相连接的电容C5，串接在功率放大器P3的同相端与输出端之间的极性电容C4，P极与功率放大器P3的输出端相连接、N极顺次经电阻R6和电阻R4后与稳压二极管D2与电阻R3的连接点相连接的二极管D3，以及P极与电容C5的负极相连接、N极与二极管D3与电阻R6的连接点相连接的稳压二极管D4组成；所述功率放大器P3的同相端与功率放大器P1的输出端相连接；电阻R4与电阻R6的连接点以及电阻R7与电阻R2的连接点则接地。
4.根据权利要求3所述的基于物联网技术的空调节能控制系统，其特征在于，所述感知设备由与CPU模块相连接的节能控制器，以及与节能控制器相连接的温度传感器和红外探测器组成。
5.根据权利要求1～4任一项所述的基于物联网技术的空调节能控制系统，其特征在于，所述CPU模块为PIC18F8722型微处理器。
6.根据权利要求4所述的基于物联网技术的空调节能控制系统，其特征在于，所述串口差分通信模块为DTK公司生产的DRF1605H的ZigBee模块。
7.根据权利要求6所述的基于物联网技术的空调节能控制系统，其特征在于，所述控制终端为PC电脑、手机或PDA。
CN201510007237.7A 2015-01-07 2015-01-07 基于物联网技术的空调节能控制装置 Pending CN104633849A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510007237.7A CN104633849A (zh) 2015-01-07 2015-01-07 基于物联网技术的空调节能控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510007237.7A CN104633849A (zh) 2015-01-07 2015-01-07 基于物联网技术的空调节能控制装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104633849A true CN104633849A (zh) 2015-05-20

Family

ID=53212888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510007237.7A Pending CN104633849A (zh) 2015-01-07 2015-01-07 基于物联网技术的空调节能控制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104633849A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105910232A (zh) * 2016-04-29 2016-08-31 广东美的制冷设备有限公司 基于邻近空调设定学习的空调控制方法、系统及空调
CN108594679A (zh) * 2018-04-09 2018-09-28 苏州南海道电子科技有限公司 一种基于物联网的智能节能系统
CN111594991A (zh) * 2020-05-21 2020-08-28 美登思电气（上海）有限公司 用于通信基站的空调控制系统及其控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030062551A (ko) * 2002-01-17 2003-07-28 엘지전자 주식회사 공기조화기의 제어장치
JP2006129276A (ja) * 2004-10-29 2006-05-18 Sharp Corp 通信制御装置及び空気調和機
CN1920424A (zh) * 2005-08-22 2007-02-28 乐金电子(天津)电器有限公司 一种经济紧凑空调控制器电源电路
JP2007101142A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機の制御装置
CN101349465A (zh) * 2007-07-20 2009-01-21 乐金电子(天津)电器有限公司 具有网通功能的空调器
CN101608823A (zh) * 2009-07-27 2009-12-23 北京依科瑞德地源科技有限责任公司 一种地源热泵中央空调远程信息监控系统及其方法
CN202494194U (zh) * 2012-03-09 2012-10-17 毛振刚 智能网络空调远程集中控制系统
CN203719041U (zh) * 2013-12-13 2014-07-16 深圳市凯路创新科技有限公司 物联网空调远程节能监控系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030062551A (ko) * 2002-01-17 2003-07-28 엘지전자 주식회사 공기조화기의 제어장치
JP2006129276A (ja) * 2004-10-29 2006-05-18 Sharp Corp 通信制御装置及び空気調和機
CN1920424A (zh) * 2005-08-22 2007-02-28 乐金电子(天津)电器有限公司 一种经济紧凑空调控制器电源电路
JP2007101142A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機の制御装置
CN101349465A (zh) * 2007-07-20 2009-01-21 乐金电子(天津)电器有限公司 具有网通功能的空调器
CN101608823A (zh) * 2009-07-27 2009-12-23 北京依科瑞德地源科技有限责任公司 一种地源热泵中央空调远程信息监控系统及其方法
CN202494194U (zh) * 2012-03-09 2012-10-17 毛振刚 智能网络空调远程集中控制系统
CN203719041U (zh) * 2013-12-13 2014-07-16 深圳市凯路创新科技有限公司 物联网空调远程节能监控系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105910232A (zh) * 2016-04-29 2016-08-31 广东美的制冷设备有限公司 基于邻近空调设定学习的空调控制方法、系统及空调
CN108594679A (zh) * 2018-04-09 2018-09-28 苏州南海道电子科技有限公司 一种基于物联网的智能节能系统
CN111594991A (zh) * 2020-05-21 2020-08-28 美登思电气（上海）有限公司 用于通信基站的空调控制系统及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010094215A1 (zh) 一种供电控制装置及其应用的通风换气装置
CN203120257U (zh) 一种智能led调光控制系统
CN107401807A (zh) 一种中央空调智能节能管理控制系统及其控制方法
CN103716952B (zh) 一种led开关电源及其控制方法
CN104633849A (zh) 基于物联网技术的空调节能控制装置
CN203258794U (zh) 一种低待机功耗的空调智能控制系统
CN104935067A (zh) 一种环境监测站电源系统
CN205139590U (zh) 一种基于Zigbee无线物联网技术的智能家居系统
CN204305437U (zh) 智能节能控制电路
CN202734152U (zh) 分体式空调节能控制装置
CN205484517U (zh) 一种电网电压电流监测系统
CN204597919U (zh) 一种多点控制开关
CN204883587U (zh) 一种节能型计算机
CN105323939A (zh) 地下停车场电源缓冲型红外感应照明控制系统
CN207427544U (zh) 一种声光控延时开关
CN202889232U (zh) 一种低功耗双路供电节能电路
CN208337961U (zh) 线性调光智能数字电源
CN203014706U (zh) 一种用于摄像机的高效交、直流同端口输入的电源装置
CN205750611U (zh) 一种稳压器控制电路
CN205193570U (zh) 一种集成电量采集功能的客房智能控制主机
CN202085365U (zh) 校园路灯节能控制器
CN201360247Y (zh) 红外热释节电装置
CN205249096U (zh) 一种基于以太网的直流电机驱动控制系统
CN105226967B (zh) 交流220v用超低功耗待机电源
CN204256938U (zh) 基于Zigbee和Wifi架构的智能楼宇电力管理系统

Legal Events

Date Code Title Description
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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150520