CN105404264B - 蒸发式降温换气机全自动无线wifi远程集中控制系统 - Google Patents

蒸发式降温换气机全自动无线wifi远程集中控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统,包括监控室PC端、蒸发式降温换气机智能变频控制主板、WIFI智能转换器和局域网,所述监控室PC端通过局域网与WIFI智能转换器连接,所述WIFI智能转换器与蒸发式降温换气机智能变频控制主板连接,与现有技术相比,本发明能够通过WIFI网络与远程PC端实现通讯,实现一个工程中所有蒸发式降温换气机的集中控制,也可实现在远距离异地,通过对控制端PC机的连接登陆,完成对冷气机系统的远程控制,修改参数,故障查看,软件升级等应用,也可脱离集中控制,单独运行,并且能够快速方便的扩展整个控制网络距离和范围,价格低,方便移动安装,使用方便简单。

Description

蒸发式降温换气机全自动无线w IFI远程集中控制系统【
技术领域
[0001] 本发明涉及蒸发式降温换气机的技术领域,特别是一种蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统的技术领域。【背景技术】
[0002] 单台蒸发式降温换气机的控制系统通常由一块主控板通过一条通讯线连接一个面板组成,然而在某些应用场合,需要由PC端对一个工程中所有蒸发式降温换气机进行集中(群机)控制,实现集中控制的方式分为有线和无线方式。无线方式具有工程布线方便,节省工程时间成本等优点,是集中控制系统优先考虑的方式,无线方式中,又具有多种技术形态,当前某些冷气机集中控制系统,采用的是基于433M或315M频率的无线技术,这种技术历来已久,它有几个较为突出的缺点,一是数据传输速率低,通常不会超过9600的波特率,数据传输可靠性低。二是这类无线模块节点,组网不方便,在远距离大范围时,难以扩展节点范围。三是难以适应当前广泛应用的互联网应用和发展趋势。
[0003] WIFI技术是当前最为广泛热门应用的无线技术之一,具有传输速率高,带加密性, 传输可靠的特点,尤其是在最近几年的物联网运用大潮中,WIFI作为技术主流得到了最为广泛的应用,相关技术和设备,得到了快速发展,价格也进一步降低,为基于WIFI的集中控制系统的方案实施提供了非常有利的条件。其中,虽然WIFI本身属于近距离传输技术,但是,却可以借用无线AP作为中继连接和组网,从而快速方便的扩展整个控制网络距离和范围,并且可以快速接入互联网实施远程控制。
[0004] 再者,由于最近两年开始流行小尺寸的廉价WIN系统触屏平板电脑,这种电脑价格不到500元,已经内置WIFI模块,如果将之用来作为集中控制端,又具有价格低,方便移动, 安装的优点。而如果采用其他无线协议,如433M,普通电脑里没有内置433M相关模块,意味着必须在PC端,通常以USB形式,连接另一专用的数据转化模块,费事费力。
[0005] 基于以上考虑,本技术方案中采用了 WIFI作为无线传输的方式。
[0006] 对于冷气机控制领域而言,在PC端对整个工程中的所有设备进行集中控制,是一个非常实用的标准要求,而当前某些集中控制系统,无论其采用有线方式还是无线方式,虽然能完成在PC端对所有机器实现控制,但依然需要操作人员经常对PC进行操作,而本方案不仅极限于集中控制这一技术层次,而是基于集中控制这一系统构架,做到了全自动化,智能化,无人值守的标准,在通常情况下,可以连续几个月都无需人员操作和设置,为了达成这一标准,需要对冷气机,从硬件,软件,从单机到系统,进行合理的功能分配和协调,才能得以完成。
[0007] 集中控制系统基本框架是,单机使用变频调速机器,以便根据实际需要,结合温度,时间等因素对风机速度进行自动调节。每台机器内部使用一块变频控制主板,除了控制电机启停和转速之外,同时控制水栗,风摆,排水阀,进水阀,实时检测电机电流和水位信息,同时,每台机器将配有一块WIFI转换器,与主板相连,此WIFI转换器是智能数据收发模块,起到中间桥梁的作用,负责与每台冷气机控制主板通讯的同时,通过控制搭载的WIFI模块,接入WIFI网络,与远程PC端实现通讯,除了以上两路通讯之外,还负责温湿度采集,各种参数设置,接收普通红外遥控器信号,手动按键输入等,因此,该WIFI转换器也是一块完整的控制面板,既可以方便接入集中控制系统,也可以单独对单台冷气机实现正常控制,因此,即便集中控制系统中,出现诸如路由损坏,PC端故障等系统性故障时,所有机器可以脱离集中控制而独立运行,保障了冷气机运行的可靠性。【发明内容】
[0008] 本发明的目的就是解决现有技术中的问题,提出一种蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统,能够通过WIFI网络与远程PC端实现通讯,实现一个工程中所有蒸发式降温换气机的集中控制,也可实现在远距离异地,通过对控制端PC机的连接登陆,完成对冷气机系统的远程控制,修改参数,故障查看,软件升级等应用,也可脱离集中控制,单独运行,并且能够快速方便的扩展整个控制网络距离和范围,价格低,方便移动安装,使用方便简单。
[0009] 为实现上述目的,本发明提出了一种蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统,包括监控室PC端、蒸发式降温换气机智能变频控制主板、WIFI智能转换器和局域网,所述监控室PC端通过局域网与WIFI智能转换器连接,所述WIFI智能转换器与蒸发式降温换气机智能变频控制主板连接,所述蒸发式降温换气机智能变频控制主板包括CPU控制单元、大功率集成控制模块、继电器组、水位检测电路、第二通讯模块和电机电流检测电路, 所述大功率集成控制模块、继电器组、水位检测电路、电机电流检测电路和第二通讯模块均与CPU控制单元连接,所述大功率集成控制模块分别与电机和电机电流检测电路连接,所述继电器组中的继电器分别与水栗、进水阀、风摆驱动器和排水阀一一对应连接,所述WIFI智能转换器包括第一单片机、显示屏、WIFI集成模块、温湿度传感器、红外遥控接收头、按键单元和第一通讯模块,所述显示屏、WIFI集成模块、温湿度传感器、红外遥控接收头、按键单元和第一通讯模块均与第一单片机连接,所述第一通讯模块通过通讯线与第二通讯模块连接。
[0010] 作为优选,所述大功率集成控制模块包括第一电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、 尺9、1?10、1?11、1?12、1?13、1?14、1?15、1?16、1?17、1?18、第一电容(:1、〇2、〇3、〇4、〇5、〇6、〇7、〇8、〇9、 (:10、(:11、(:12、(:13、(:14、(:15、(:16、(:17、(:18、(:19、〇20、第一二极管01、02、03、04、05、06和1?]\1 模块,所述第一电阻R1和第一电容C1的一端均与正极电源E1连接,所述第一电容C1的另一端接地,所述第一电阻R1的另一端与第一二极管D1的阳极连接,所述第一二极管D1的阴极分别与第二电容C2的正极、第三电容C3的一端和IPM模块的引脚19连接,所述第二电容C2的负极和第三电容C3的另一端与IPM模块的引脚20连接,所述第三电阻R3的一端与IPM模块的引脚20连接,所述第三电阻R3的另一端分别与IPM模块的引脚26和电机的W端连接,所述第四电阻R4和第五电容C5的一端均与正极电源E1连接,所述第五电容C5的另一端接地,所述第四电阻R4的另一端与第二二极管D2的阳极连接,所述第二二极管D2的阴极分别与第六电容C6的正极、第七电容C7的一端和IPM模块的引脚15连接,所述第六电容C6的负极和第七电容C7的另一端与IPM模块的引脚16连接,所述第六电阻R6的一端与IPM模块的引脚16连接, 所述第六电阻R6的另一端分别与IPM模块的引脚25和电机的V端连接,所述第七电阻R7和第九电容C9的一端均与正极电源E1连接,所述第九电容C9的另一端接地,所述第七电阻R7的另一端与第三二极管D3的阳极连接,所述第二二极管D2的阴极分别与第一第十电容C1的正极、第一第i^一电容C11的一端和IPM模块的引脚11连接,所述第一第十电容C10的负极和第一第i^一电容C11的另一端与IPM模块的引脚12连接,所述第一第十电阻R10的一端与IPM 模块的引脚12连接,所述第一第十电阻R10的另一端分别与IPM模块的引脚24和电机的U端连接,所述CPU控制单元的引脚1与第二电阻R2的一端连接,所述第二电阻R2的另一端分别与第四电容C4的一端和IPM模块的引脚17连接,所述第四电容C4的另一端接地,所述CPU控制单元的引脚2与第五电阻R5的一端连接,所述第五电阻R5的另一端分别与第八电容C8的一端和IPM模块的引脚13连接,所述第八电容C8的另一端接地,所述CPU控制单元的引脚3与第八电阻R8的一端连接,所述第八电阻R8的另一端分别与第一第十二电容C12的一端和IPM 模块的引脚9连接,所述第一第十二电容C12的另一端接地,所述CPU控制单元的引脚4与第一第十六电阻R16的一端连接,所述第一第十六电阻R16的另一端分别与第一第十八电容 C18的一端和IPM模块的引脚5连接,所述第一第十八电容C18的另一端接地,所述CPU控制单元的引脚5与第一第十七电阻R17的一端连接,所述第一第十七电阻R17的另一端分别与第一第十七电容C17的一端和IPM模块的引脚4连接,所述第一第十七电容C17的另一端接地, 所述CPU控制单元的引脚6与第一第十八电阻R18的一端连接,所述第一第十八电阻R18的另一端分别与第一第十六电容C16的一端和IPM模块的引脚3连接,所述第一第十六电容C16的另一端接地,所述IPM模块的引脚2和引脚1之间并联有第一第十九电容C19和第二第二十电容C20,所述第二第二十电容C20的正极分别与IPM模块的引脚1和正极电源E1连接,所述IPM 模块的引脚2接地,所述IPM模块的引脚23分别与第九电阻R9的一端和第四二极管D4的阳极连接,所述第九电阻R9的另一端接地,所述第四二极管D4的阴极分别与第一第十一电阻R11 的一端和电流放大回路连接,所述电流放大回路与CPU控制单元的引脚8连接,所述第一第十一电阻R11的另一端分别与第一第十二电阻R12和第一第十四电阻R14的一端连接,所述第一第十二电阻R12的另一端分别与第一第十四电容C14的一端和IPM模块的引脚8连接,所述第一第十四电阻R14的另一端与第一第十四电容C14的另一端、第一第十三电容C13的一端、第一第十五电容C15的一端连接并接地,所述第一第十三电容C13的另一端与IPM模块的引脚7连接,所述第一第十五电容C15的另一端分别与IPM模块的引脚6和CPU控制单元的引脚7连接,所述IPM模块的引脚22分别与第一第十三电阻R13的一端和第五二极管D5的阳极连接,所述第一第十三电阻R13的另一端接地,所述第五二极管D5的阴极分别与第一第十一电阻R11的一端和电流放大回路连接,所述IPM模块的引脚21分别与第一第十五电阻R15的一端和第六二极管D6的阳极连接,所述第一第十五电阻R15的另一端接地,所述第六二极管 D6的阴极分别与第一第十一电阻R11的一端和电流放大回路连接,所述IPM模块的引脚10、 14和18均与正极电源E1连接,所述IPM模块的引脚27连接300V的正极电源。[〇〇11] 作为优选,还包括互联网和售后维护中心,所述售后维护中心通过互联网与该控制系统所组建的局域网连接。
[0012] 作为优选,所述显示屏为点阵式12864IXD显示屏,所述显示屏的第1〜5脚依次分别与第一单片机的引脚?〇3、?04、?05、?60和?61连接;所述红外遥控接收头为三脚式红外遥控接收头,所述红外遥控接收头的第3脚与第一单片机的引脚PA3连接;所述温湿度传感器为三线式温湿度传感器,所述温湿度传感器的第2线与第一单片机的引脚TO4连接。[〇〇13] 作为优选,还包括蜂鸣器,所述蜂鸣器与第一单片机的引脚PE3连接。[00 M] 作为优选,还包括三个LED灯,所述三个LED灯的正极通过电阻分别与第一单片机的引脚PE 1、PC1和PE6连接,所述LED灯的负极接地。[0〇15] 作为优选,所述监控室PC端为小尺寸的WIN系统触屏平板电脑。
[0016] 作为优选,所述WIFI集成模块的UTXD和URXD端口分别与第一单片机的引脚PD6和 PD5连接;所述按键单元包括进入按键、退出按键、左移按键、右移按键、+按键和-按键,所述进入按键、退出按键、左移按键、右移按键、+按键和-按键分别与第一单片机的引脚PB1、 PD3、PD0、PB0、PE0 和 PE7 连接。[〇〇17] 作为优选,所述第一通讯模块的引脚RX1和TX1分别与第一单片机的引脚PA4和PA5连接。
[0018] 本发明的有益效果:1、工程中无需布线,以无线方式传输。而且WIFI模块价格低廉,已经做到了 15元左右的水平。2、工程组网中所需的无线AP,为通用型,可直接从市场上购买,选型,而且型号众多,采购方便。3、各个无线AP间,可以实现多种方式的连接组网,AP 间可以无线方式,也可有线方式,实现中继,在实际应用中,通常只需要几个无线AP,就可以覆盖控制100台左右的冷气机。4、使用WIN系统平板触屏电脑,由于电脑本身内置WIFI,无需外接任何数据转换模块,而且作为小尺寸平板,价格低廉,方便安装和移动和调试。5、在 WIFI组网通讯的基础上,结合在PC端安装控制软件,可以实现对同一工程中所有冷气机的集中控制,实现智能化,全自动化,和精细化的控制标准。系统根据温湿度数据,并结合时间等参数,实时对冷气机的风速,模式等进行调节,执行全自动的定时开机,关机,模式切换等,并且实时记录许多运行参数并保存。6、以WIFI方式组建的局域网,既可以独立于工程现场中其他网络,互不干扰和发生联系。但另一方面,由于采用的是WIFI及通用AP,可以很方便地将之作为一个子网,与现场中本已存在的互联网,进行级联串接,从而让控制端PC,一方面执行集中控制功能,同时也接入外网,实现在远距离异地,通过对控制端PC机的连接登陆,完成对冷气机系统的远程控制,修改参数,故障查看,软件升级等应用。7、使用变频主板对电机调速,并通过先进的SVPWM的技术算法,能明显减小逆变器输出电流的谐波成分及电机的谐波损耗,降低脉动转矩和噪音,提高电机效率,实现优异的电机调速性能。
[0019] 本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。【附图说明】
[0020] 图1是本发明一种蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统的框图;
[0021] 图2是蒸发式降温换气机智能变频控制主板的框图;[〇〇22]图3是WIFI智能转换器的框图;[〇〇23]图4是大功率集成控制模块的电路图。
[0024]图中:1_监控室PC端、2-蒸发式降温换气机智能变频控制主板、3-WIFI智能转换器、4_局域网、5_售后维护中心、6_电机、7_互联网、21-CRJ控制单兀、22-大功率集成控制模块、23-继电器组、24-水位检测电路、25-第二通讯模块、26-进水阀、27-风摆驱动器、28-排水阀、29-电机电流检测电路、210-水栗、222-1PM模块、31-第一单片机、32-显示屏、33-WIFI 集成模块、34-温湿度传感器、35-红外遥控接收头、36-按键单元、37-第一通讯模块、38-蜂鸣器、39-LED灯、310-第十九电阻、361-进入按键、362-退出按键、363-左移按键、364-右移按键、365-+按键、366—按键。【具体实施方式】
[0025] 参阅图1、图2、图3和图4,本发明一种蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统,包括监控室PC端1、蒸发式降温换气机智能变频控制主板2、WIFI智能转换器3和局域网4,所述监控室PC端1通过局域网4与WIFI智能转换器3连接,所述WIFI智能转换器3与蒸发式降温换气机智能变频控制主板4连接,所述蒸发式降温换气机智能变频控制主板2包括CPU控制单元21、大功率集成控制模块22、继电器组23、水位检测电路24、第二通讯模块25 和电机电流检测电路29,所述大功率集成控制模块22、继电器组23、水位检测电路24、电机电流检测电路29和第二通讯模块25均与CPU控制单元21连接,所述大功率集成控制模块22 分别与电机6和电机电流检测电路29连接,所述继电器组23中的继电器分别与水栗210、进水阀26、风摆驱动器27和排水阀28——对应连接,所述WIFI智能转换器3包括第一单片机 31、显示屏32、WIFI集成模块33、温湿度传感器34、红外遥控接收头35、按键单元36和第一通讯模块37,所述显示屏32、WIFI集成模块33、温湿度传感器34、红外遥控接收头35、按键单元 36和第一通讯模块37均与第一单片机31连接,所述第一通讯模块37通过通讯线与第二通讯模块25连接,所述大功率集成控制模块22包括第一电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、 尺10、1?11、1?12、1?13、1?14、1?15、1?16、1?17、1?18、第一电容(:1、〇2、〇3、〇4、〇5、〇6、〇7、〇8、〇9、(:10、 (:11、(:12、(:13、(:14、(:15、(:16、(:17、(:18、(:19、〇20、第一二极管01、02、03、04、05、06和1?]\1模块 222,所述第一电阻R1和第一电容C1的一端均与正极电源E1连接,所述第一电容C1的另一端接地,所述第一电阻R1的另一端与第一二极管D1的阳极连接,所述第一二极管D1的阴极分别与第二电容C2的正极、第三电容C3的一端和IPM模块222的引脚19连接,所述第二电容C2 的负极和第三电容C3的另一端与IPM模块222的引脚20连接,所述第三电阻R3的一端与IPM 模块222的引脚20连接,所述第三电阻R3的另一端分别与IPM模块222的引脚26和电机6的W 端连接,所述第四电阻R4和第五电容C5的一端均与正极电源E1连接,所述第五电容C5的另一端接地,所述第四电阻R4的另一端与第二二极管D2的阳极连接,所述第二二极管D2的阴极分别与第六电容C6的正极、第七电容C7的一端和IPM模块222的引脚15连接,所述第六电容C6的负极和第七电容C7的另一端与IPM模块222的引脚16连接,所述第六电阻R6的一端与 IPM模块222的引脚16连接,所述第六电阻R6的另一端分别与IPM模块222的引脚25和电机6 的V端连接,所述第七电阻R7和第九电容C9的一端均与正极电源E1连接,所述第九电容C9的另一端接地,所述第七电阻R7的另一端与第三二极管D3的阳极连接,所述第二二极管D2的阴极分别与第一第十电容C10的正极、第一第^^一电容C11的一端和IPM模块222的引脚11连接,所述第一第十电容C10的负极和第一第^^一电容C11的另一端与IPM模块222的引脚12连接,所述第一第十电阻R10的一端与IPM模块222的引脚12连接,所述第一第十电阻R10的另一端分别与IPM模块222的引脚24和电机6的U端连接,所述CPU控制单元21的引脚1与第二电阻R2的一端连接,所述第二电阻R2的另一端分别与第四电容C4的一端和IPM模块222的引脚 17连接,所述第四电容C4的另一端接地,所述CPU控制单元21的引脚2与第五电阻R5的一端连接,所述第五电阻R5的另一端分别与第八电容C8的一端和IPM模块222的引脚13连接,所述第八电容C8的另一端接地,所述CPU控制单元21的引脚3与第八电阻R8的一端连接,所述第八电阻R8的另一端分别与第一第十二电容C12的一端和IPM模块222的引脚9连接,所述第一第十二电容C12的另一端接地,所述CPU控制单元21的引脚4与第一第十六电阻R16的一端连接,所述第一第十六电阻R16的另一端分别与第一第十八电容C18的一端和IPM模块222的引脚5连接,所述第一第十八电容C18的另一端接地,所述CPU控制单元21的引脚5与第一第十七电阻R17的一端连接,所述第一第十七电阻R17的另一端分别与第一第十七电容C17的一端和IPM模块222的引脚4连接,所述第一第十七电容C17的另一端接地,所述CPU控制单元 21的引脚6与第一第十八电阻R18的一端连接,所述第一第十八电阻R18的另一端分别与第一第十六电容C16的一端和IPM模块222的引脚3连接,所述第一第十六电容C16的另一端接地,所述IPM模块222的引脚2和引脚1之间并联有第一第十九电容C19和第二第二十电容 C20,所述第二第二十电容C20的正极分别与IPM模块222的引脚1和正极电源E1连接,所述 IPM模块222的引脚2接地,所述IPM模块222的引脚23分别与第九电阻R9的一端和第四二极管D4的阳极连接,所述第九电阻R9的另一端接地,所述第四二极管D4的阴极分别与第一第十一电阻R11的一端和电流放大回路连接,所述电流放大回路与CPU控制单元21的引脚8连接,所述第一第十一电阻R11的另一端分别与第一第十二电阻R12和第一第十四电阻R14的一端连接,所述第一第十二电阻R12的另一端分别与第一第十四电容C14的一端和IPM模块 222的引脚8连接,所述第一第十四电阻R14的另一端与第一第十四电容C14的另一端、第一第十三电容C13的一端、第一第十五电容C15的一端连接并接地,所述第一第十三电容C13的另一端与IPM模块222的引脚7连接,所述第一第十五电容C15的另一端分别与IPM模块222的弓丨脚6和CPU控制单元21的引脚7连接,所述IPM模块222的引脚22分别与第一第十三电阻R13 的一端和第五二极管D5的阳极连接,所述第一第十三电阻R13的另一端接地,所述第五二极管D5的阴极分别与第一第十一电阻R11的一端和电流放大回路连接,所述IPM模块222的引脚21分别与第一第十五电阻R15的一端和第六二极管D6的阳极连接,所述第一第十五电阻 R15的另一端接地,所述第六二极管D6的阴极分别与第一第^ 电阻Rl 1的一端和电流放大回路连接,所述IPM模块222的引脚10、14和18均与正极电源E1连接,所述IPM模块222的引脚 27连接300V的正极电源,还包括互联网7和售后维护中心5,所述售后维护中心5通过互联网 7与该控制系统所组建的局域网4连接,所述显示屏32为点阵式12864IXD显示屏,所述显示屏32的第1〜5脚依次分别与第一单片机31的引脚?03、?04、?05、?60和?61连接;所述红外遥控接收头35为三脚式红外遥控接收头,所述红外遥控接收头35的第3脚与第一单片机31的引脚PA3连接;所述温湿度传感器34为三线式温湿度传感器,所述温湿度传感器34的第2线与第一单片机31的引脚PD4连接,还包括蜂鸣器38,所述蜂鸣器38与第一单片机31的引脚 PE3连接,还包括三个LED灯39,所述三个LED灯39的正极通过第十九电阻310分别与第一单片机31的引脚PE1、PC1和PE6连接,所述LED灯39的负极接地,所述监控室PC端1为小尺寸的 WIN系统触屏平板电脑,但也可根据需要将控制软件安装到其他WIN系统的PC机中,所述 WIFI集成模块33的UTXD和URXD端口分别与第一单片机31的引脚TO6和TO5连接;所述按键单元36包括进入按键361、退出按键362、左移按键363、右移按键364、+按键365和-按键366,所述进入按键361、退出按键362、左移按键363、右移按键364、+按键365和-按键366分别与第一单片机31的引脚?81、^)3、^)0、?80、?£0和?£7连接,所述第一通讯模块37的引脚1«1和丁父1 分别与第一单片机31的引脚PA4和PA5连接。[〇〇26] 本发明工作过程:[〇〇27] 本发明蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统在工作过程中:[0〇28] WIFI智能转换器:
[0029] 1、与蒸发式降温换气机内部智能变频控制主板2进行串行通讯,完成一些作为冷气机本身固有的控制功能。接收来自蒸发式降温换气机智能变频控制主板22检测的水位信息,电机电流信息,并向蒸发式降温换气机智能变频控制主板22发送风机风速指令,和对水栗210,进水阀26,排水阀28,风摆驱动器27的开关控制指令。
[0030] 2、搭载一便携式WIFI集成模块33, WIFI集成模块33与第一单片机31直接相连,使用UART串行口实现命令传输与控制,及数据返回。
[0031] 3、有选择的是否搭载温湿度传感器34。由于整个系统是集成的,单个温湿度数据最终将传至监控室PC端1,因此,在一个工程中,可根据实际需要,选择在某些位置,或单一位置上安装温湿度传感器34检测点,而未必需要每个WIFI智能转换器3均搭载温湿度传感器,从而节省成本。[〇〇32] 4、在WIFI网络具体应用中,需要对每台机器设置对应的ID号,还有可能需要选择登陆不同的无线网络SSID号,除此之外,作为蒸发式降温换气机控制系统本身,也存在许多需要根据现场应用而设置的参数,因此WIFI智能转换器3上还采用了点阵式12864IXD显示屏,并以菜单方式显示,结合6个按键,即可实现各种复杂多样化的操作,而且随时可以根据实际需要实现功能扩充。6个按键的功能分别是,ENTER/进入,ESC/退出,—左移,—右移,+ 加,减一。[〇〇33] 5、还负责温湿度采集,各种参数设置,接收普通红外遥控器信号,手动按键输入等,因此,该WIFI转换器也是一块完整的控制面板,既可以方便接入集中控制系统,也可以单独对单台冷气机实现正常控制,因此,即便集中控制系统中,出现诸如路由损坏,PC端故障等系统性故障时,所有机器可以脱离集中控制而独立运行,保障了冷气机运行的可靠性。
[0034] 蒸发式降温换气机智能变频主控板:[0〇35] 变频主控板中主要通过CPU控制单元21,直接控制IPM模块222,对电机实现调速控制,控制单元21内部采用先进的SVPWM算法,根据系统给出的风机速度指令,输出3路 SVPWM电压信号,驱动IPM模块222。这个风速指令,是通过监控室PC端1以WIFI发送至每台冷气机的WIFI智能转换器3后,再通过通讯线传输给蒸发式降温换气机智能变频主控板的。 [〇〇36] 蒸发式降温换气机智能变频主板除了控制IPM模块222和电机6之外,还通过电机电流检测电路29检测电机6电流,并将之传输给WIFI智能转换器,再上报给监控室PC端1,而在监控室PC端1,则将实时监控电流值。[〇〇37] 如图4所示,采用3个低阻值采样电阻,R9,R13,R15,采样电机三相电流,得出一个小幅值的电压信号Isen后,一路通过R12和C14之后,进入IPM模块222第8引脚,IPM模块222 内部集成有精密的监测回路,当Isen超过一定的幅值后,将以第6脚输出一个标准电平信号,代表电机过流信号给CPU控制单元21专用的Fault检测口,CPU控制单元21将立即终止 SVPWM发生器的波形输出,从而以最快速度及时保护IPM模块222,起到过流保护的作用。 [〇〇38] 除了过流保护机制外,另外,Isen信号还通过电流放大回路,进入CPU控制单元21 的AD采样端口,以实时检测电机电流值,这个电流值还将通过蒸发式降温换气机智能变频控制主板2的第二通讯模块25传输给WIFI智能转换器3,WIFI智能转换器3通过局域网4传输给监控室PC端1,而监控室PC端1除了能实时显示电流值外,还能对保护值参数进行设置,当电机电流持续超过某个值时,将采取降低转速或停止电机等措施,从而起到保护电机,防止过载的作用。
[0039] 此外,蒸发式降温换气机智能变频控制主板2还将通过继电器组23控制冷气机中的要件之水栗210,进水阀26,排水阀28,风摆驱动器27,实时检测水位信息,将之回传给 WIFI智能转换器3,并接受WIFI智能转换器的控制指令。
[0040] 无线AP及组网:
[0041] 为了让监控室PC端1和所有WIFI智能转换器3进行数据通讯,必须将它们组建到同一个局域网2中,由于单个WIFI智能转换器3和监控室PC端1的无线收发功率及距离有限,也没有组网的能力,因此必须借用无线AP来实现。[〇〇42] 使用的AP为通用无线AP,根据不同的蒸发式降温换气机数量,分布距离,和现场环境情况,来决定AP的选型,数量,和组网方式。[〇〇43] 采用TCP/IP协议进行通讯,非常安全可靠。[〇〇44] 使用动态IP方式,每个WIFI智能转换器3自动登录预先设置号的无线WIFI的SSID 和密码,完成自动登录,或者超时后再登录的功能。[〇〇45] 每个WIFI智能转换器3中将设置冷气机编号对应的ID号。
[0046] 而在监控室PC端1,需要识别不同的机器的ID号和对应的IP,其基本方法是,采用一定的时间间隔,轮流向局域网2中已经建立TCP连接的机器发送数据包,而接到数据包的机器,在返回的数据中自动包含有自身的ID号,从而让监控室PC端1软件可以识别所有连接的机器身份。[〇〇47] 监控室PC端1软件:[〇〇48] 采用WIN系统及相关编程平台进行编程,所有操作无需鼠标和键盘就可以实现,以方便在小尺寸触屏平板上使用。[〇〇49] 涉及到网络控制的部分,是通过WIN系统自带的WINS0CK模块来实现的,除了应用该模块自带的各种方法,命令之外,还需要编写完善的运行机制,以判断监控室PC端1和各 WIFI智能转换器3之间是否建立有效TCP连接,发送数据是否成功,返回数据是否超时,是否需要重新连接等。
[0050] 控制功能及相关实施有如下几方面:
[0051] 1、实现群控,一键全体开机,全体关机,或者手动全体调速,修改模式等。也可单独对每一台机器进行各种操作。[〇〇52] 2、实施采集温湿度数据,并以图表显示,还可保存相关数据。根据温度的变化,实时调节风速,根据湿度变化改变运行模式。WIFI智能转换器3上搭载有温湿度传感器34,将采集到的温度和湿度两种数据,定时通过WIFI,传输至监控室PC端1,而在监控室PC端1,程序已经设置好了在不同的温度条件下,对应的风速,并且及时根据温度的变化,把对应的风机速度指令,回传给所有的WIFI智能转换器3,然后通过WIFI智能转换器,再经第一通讯模块37和通讯线,发送给机器内部的蒸发式降温换气机智能变频主控板2,从而及时调节电机 6转速,由此实现智能温控调速。除了温度控制之外,系统也对湿度进行控制,当湿度超过设定值时,系统将暂停水栗的运行,当湿度低到另一设定值时,又将重新允许水栗运行,以免水栗停止时间过长影响制冷效果。[〇〇53] 3、实现定时开关机,修改模式等。
[0054]由于使用了监控室PC端1作为控制端,内部已经包含了精准的实时时钟,因此,监控室PC端1软件可根据设定值,执行多组定时规则,每天在设定的时刻,自动执行对风机的启停和模式转换,无需人员的操作。
[0055] 通过以上2点和3点的自动调速,湿度控制,和定时控制,系统就已基本实现全自动,无人值守的标准。
[0056] 4、运行时的一些重要数据,包括故障记录,将作为记录保存在PC机内,方便以后查看分析。必要时还可直接把故障信息连同运行记录通过互联网发送给预先指令的维护中心的邮箱。[〇〇57]以上各种功能中,需要大量的数据传输,尤其是当机器数量达到一定规模时,之所以能实现这样的数据传输,是得益于WIFI技术本身在数据传输高速率方面的巨大优势。 [〇〇58] 远程控制方面:[〇〇59] 如果工程现场本身已经有能接入外网的网络,可以很方便的将该系统所组建的局域网4,与外网相连,以方便远程控制。基本方法是,将能接入外网的一根网线,接入冷气机局域网4的一个AP中的WAN 口,并按照路由器级联的技术要求设置即可。
[0060] 当局域网4与外网实现互通后,监控室PC端1虽然登陆的是原先设置的蒸发式降温换气机专用WIFI网络,但已经可以联通外网,并且在该监控室PC端1上预先按装通用远程控制软件如向日葵,teamview等软件,即可在远程异地,实现对该监控室PC端1的远程全方位的控制,从而实现对整个冷气机集中控制系统的完全意义的远程控制。[〇〇61]上述实施例是对本发明的说明,不是对本发明的限定,任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统,其特征在于:包括监控室PC 端(1)、蒸发式降温换气机智能变频控制主板⑵、WIFI智能转换器⑶和局域网(4),所述监 控室PC端⑴通过局域网⑷与WIFI智能转换器⑶连接,所述WIFI智能转换器⑶与蒸发式 降温换气机智能变频控制主板(2)连接,所述蒸发式降温换气机智能变频控制主板(2)包括 CPU控制单元(21)、大功率集成控制模块(22)、继电器组(23)、水位检测电路(24)、第二通讯 模块(25)和电机电流检测电路(29),所述大功率集成控制模块(22)、继电器组(23)、水位检 测电路(24)、电机电流检测电路(29)和第二通讯模块(25)均与CPU控制单元(21)连接,所述 大功率集成控制模块(22)分别与电机(6)和电机电流检测电路(29)连接,所述继电器组 (23)中的继电器分别与水栗(210)、进水阀(26)、风摆驱动器(27)和排水阀(28)——对应连 接,所述WIFI智能转换器⑶包括第一单片机(31)、显示屏(32)、WIFI集成模块(33)、温湿度 传感器(34)、红外遥控接收头(35)、按键单元(36)和第一通讯模块(37),所述显示屏(32)、 WIFI集成模块(33)、温湿度传感器(34)、红外遥控接收头(35)、按键单元(36)和第一通讯模 块(37)均与第一单片机(31)连接,所述第一通讯模块(37)通过通讯线与第二通讯模块(25) 连接。
2.如权利要求1所述的蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统,其特征 在于:所述大功率集成控制模块(22)包括电阻(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、 R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18)、电容(C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、 C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20)、二极管(01、02、03、04、05、06)和1卩]«模块(222),第一电阻 (R1)和第一电容(Cl)的一端均与正极电源El连接,第一电容(Cl)的另一端接地,所述第一 电阻(R1)的另一端与第一二极管(D1)的阳极连接,第一二极管(D1)的阴极分别与第二电容 (C2)的正极、第三电容(C3)的一端和IPM模块(222)的引脚19连接,第二电容(C2)的负极和 第三电容(C3)的另一端与IPM模块(222)的引脚20连接,第三电阻(R3)的一端与IPM模块 (222)的引脚20连接,第三电阻(R3)的另一端分别与IPM模块(222)的引脚26和电机(6)的W 端连接,第四电阻(R4)和第五电容(C5)的一端均与正极电源E1连接,第五电容(C5)的另一 端接地,第四电阻(R4)的另一端与第二二极管(D2)的阳极连接,第二二极管(D2)的阴极分 别与第六电容(C6)的正极、第七电容(C7)的一端和IPM模块(222)的引脚15连接,第六电容 (C6)的负极和第七电容(C7)的另一端与IPM模块(222)的引脚16连接,第六电阻(R6)的一端 与IPM模块(222)的引脚16连接,第六电阻(R6)的另一端分别与IPM模块(222)的引脚25和电 机(6)的V端连接,第七电阻(R7)和第九电容(C9)的一端均与正极电源E1连接,第九电容 (C9)的另一端接地,第七电阻(R7)的另一端与第三二极管(D3)的阳极连接,第二二极管 (D2)的阴极分别与第十电容(C10)的正极、第^^一电容(C11)的一端和IPM模块(222)的引脚 11连接,第十电容(C10)的负极和第^^一电容(C11)的另一端与IPM模块(222)的引脚12连 接,第十电阻(R10)的一端与IPM模块(222)的引脚12连接,第十电阻(R10)的另一端分别与 IPM模块(222)的引脚24和电机(6)的U端连接,所述CPU控制单元(21)的引脚1与第二电阻 (R2)的一端连接,第二电阻(R2)的另一端分别与第四电容(C4)的一端和IPM模块(222)的引 脚17连接,第四电容(C4)的另一端接地,所述CPU控制单元(21)的引脚2与第五电阻(R5)的 一端连接,第五电阻(R5)的另一端分别与第八电容(C8)的一端和IPM模块(222)的引脚13连 接,第八电容(C8)的另一端接地,所述CPU控制单元(21)的引脚3与第八电阻(R8)的一端连 接,第八电阻(R8)的另一端分别与第十二电容(C12)的一端和IPM模块(222)的引脚9连接,第十二电容(C12)的另一端接地,所述CPU控制单元(21)的引脚4与第十六电阻(R16)的一端 连接,第十六电阻(R16)的另一端分别与第十八电容(C18)的一端和IPM模块(222)的引脚5 连接,第十八电容(C18)的另一端接地,所述CPU控制单元(21)的引脚5与第十七电阻(R17) 的一端连接,第十七电阻(R17)的另一端分别与第十七电容(C17)的一端和IPM模块(222)的 弓丨脚4连接,第十七电容(C17)的另一端接地,所述CPU控制单元(21)的引脚6与第十八电阻 (R18)的一端连接,第十八电阻(R18)的另一端分别与第十六电容(C16)的一端和IPM模块 (222)的引脚3连接,第十六电容(C16)的另一端接地,所述IPM模块(222)的引脚2和引脚1之 间并联有第十九电容(C19)和第二十电容(C20),第二十电容(C20)的正极分别与IPM模块 (222)的引脚1和正极电源E1连接,所述IPM模块(222)的引脚2接地,所述IPM模块(222)的引 脚23分别与第九电阻(R9)的一端和第四二极管(D4)的阳极连接,第九电阻(R9)的另一端接 地,第四二极管(D4)的阴极分别与第十一电阻(R11)的一端和电流放大回路连接,所述电流 放大回路与CPU控制单元(21)的引脚8连接,第十一电阻(R11)的另一端分别与第十二电阻 (R12)和第十四电阻(R14)的一端连接,第十二电阻(R12)的另一端分别与第十四电容(C14) 的一端和IPM模块(222)的引脚8连接,第十四电阻(R14)的另一端与第十四电容(C14)的另 一端、第十三电容(C13)的一端、第十五电容(C15)的一端连接并接地,第十三电容(C13)的 另一端与IPM模块(222)的引脚7连接,第十五电容(C15)的另一端分别与IPM模块(222)的引 脚6和CPU控制单元(21)的引脚7连接,所述IPM模块(222)的引脚22分别与第十三电阻(R13) 的一端和第五二极管(D5)的阳极连接,所述第十三电阻(R13)的另一端接地,第五二极管 (D5)的阴极分别与第十一电阻(R11)的一端和电流放大回路连接,所述IPM模块(222)的引 脚21分别与第十五电阻(R15)的一端和第六二极管(D6)的阳极连接,所述第十五电阻(R15) 的另一端接地,第六二极管(D6)的阴极分别与第十一电阻(R11)的一端和电流放大回路连 接,所述IPM模块(222)的引脚10、14和18均与正极电源E1连接,所述IPM模块(222)的引脚27 连接300V的正极电源。
3.如权利要求1所述的蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统,其特征 在于:还包括互联网⑵和售后维护中心(5),所述售后维护中心⑶通过互联网⑵与该控 制系统所组建的局域网⑷连接。
4.如权利要求1所述的蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统,其特征 在于:所述显示屏(32)为点阵式12864LCD显示屏,所述显示屏(32)的第1〜5脚依次分别与 第一单片机(31)的引脚?03、?04、?05、?60和?61连接;所述红外遥控接收头(35)为三脚式红 外遥控接收头,所述红外遥控接收头(35)的第3脚与第一单片机(31)的引脚PA3连接;所述 温湿度传感器(34)为三线式温湿度传感器,所述温湿度传感器(34)的第2线与第一单片机 (31)的引脚TO4连接。
5.如权利要求1所述的蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统,其特征 在于:还包括蜂鸣器(38),所述蜂鸣器(38)与第一单片机(31)的引脚PE3连接。
6.如权利要求1所述的蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统,其特征 在于:还包括三个LED灯(39),所述三个LED灯(39)的正极通过第十九电阻(310)分别与第一 单片机(31)的引脚PE1、PC1和PE6连接,所述LED灯(39)的负极接地。
7.如权利要求1所述的蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统,其特征 在于:所述监控室PC端⑴为小尺寸的WIN系统触屏平板电脑。
8.如权利要求1所述的蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制系统,其特征 在于:所述WIFI集成模块(33)的UTXD和URXD端口分别与第一单片机(31)的引脚PD6和PD5连 接;所述按键单元(36)包括进入按键(361)、退出按键(362)、左移按键(363)、右移按键 (364)、+按键(365)和-按键(366),所述进入按键(361)、退出按键(362)、左移按键(363)、右 移按键(364)、+按键(365)和-按键(366)分别与第一单片机(31)的引脚ro1、ro3、PDO、ro〇、 PEO和PE7连接。
9.如权利要求1至8中任一项所述的蒸发式降温换气机全自动无线WIFI远程集中控制 系统,其特征在于:所述第一通讯模块(37)的引脚RX1和TX1分别与第一单片机(31)的引脚 PA4和PA5连接。
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