CN105607552A - 一种双模智能空调管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双模智能空调管控系统，包括：若干空调和/或空调组；若干控制器，与空调或空调组一一对应连接，用以控制空调或空调组以及获取空调或空调组的运行状态数据和环境数据；智能路由器，与控制器相连，用以传送运行状态数据和环境数据；控制平台，与智能路由器相连，用以对运行状态数据和环境数据进行分析并发出控制信号；其中，控制器与智能路由器之间、智能路由器与控制平台之间采用电力线或无线的方式进行通信。本发明提供的双模智能空调管控系统，利用多种通信方式进行数据的传递，并通过红外管控和继电器管控等多种方式对控制器进行管控，实现了对空调系统的整体管控，进而实现了节能减排的效果。

Description

一种双模智能空调管控系统

技术领域

本发明涉及远程控制领域，尤其涉及一种双模智能空调管控系统。

背景技术

气候变暖趋势越来越显著，平均每年气候温度大致升高1.8℃～4℃，特别在夏天，持续高温天气不断刷新纪录。随着我国经济发展和人民生活质量的提高，市民普遍安装了家用空调，据统计全国超过3亿多台空调。空调用电比重不断增加，空调节能成为政府相关部门及空调厂商的一大难题。除了政府及空调厂商，普通大众也关注着空调能耗问题。虽然市面上变频空调、节能空调等产品不断推陈出新，但在炎热的夏季依旧偏高的空调电费仍让用户不堪重负。

但是，在现有技术中，空调开关方式落后：当前空调控制，还停留在手动、本地控制方式。受季节、天气和人为因素影响，自动化管理水平低，经常该冷时不冷，该热时不热，极易造成极大的能源浪费，增加了费用负担。因此，提供一种能够进行智能管理的空调系统，成为目前亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请记载了一种双模智能空调管控系统，所述系统包括：

若干空调和/或空调组；

若干控制器，与所述空调或所述空调组一一对应连接，用以控制所述空调或所述空调组以及获取所述空调或所述空调组的运行状态数据和环境数据；

智能路由器，与所述控制器相连，用以传送所述运行状态数据和所述环境数据；

控制平台，与所述智能路由器相连，用以对所述运行状态数据和所述环境数据进行分析并发出控制信号；

其中，所述控制器与智能路由器之间、所述智能路由器与所述控制平台之间采用电力线或无线的方式进行通信。

较佳的，所述控制器包括：

通信模块，与智能路由器相连，用以数据的接收和发送；

MCU芯片，与所述通信模块相连，用以发送上电指令、断电指令以及对数据进行采集计算；

继电器模块，与所述MCU芯片相连，用以接收所述MCU芯片发送的所述上电指令或所述断电指令以控制所述空调或所述空调组的开启或关闭；

计量模块，与所述MCU芯片以及所述空调或所述空调组相连，用以采集所述空调或所述空调组的用电量信息。

较佳的，所述控制器还包括温度设置模块，与所述空调或所述空调组相连，用以对所述空调或所述空调组的运行温度进行设置。

较佳的，所述控制器还包括红外模块，与所述空调或所述空调组相连，用以接收红外指令以控制所述空调或所述空调组的开关机或调节运行温度。

较佳的，所述控制器还包括电源模块，所述电源模块分别与所述通信模块、所述MCU芯片、所述继电器模块以及所述计量模块相连，用以向所述控制器供电。

较佳的，所述控制器还包括环境监控模块，所述环境监控模块分别与所述MCU芯片以及所述电源模块相连，用以对所述控制器所在的周围环境进行监控以获取环境数据。

较佳的，所述环境数据包括环境温度信息和/或电源电压信息和/或空调故障信息。

较佳的，所述运行状态数据包括所述用电量信息和/或空调温度设置信息。

较佳的，所述控制平台包括：

分类模块，与所述智能路由器相连，用以对所述运行状态数据和所述环境数据进行分类；

存储模块，与所述分类模块相连，用以对所述分类模块分类后的数据进行存储；

统计模块，与所述存储模块相连，用以根据分类后的数据获取不同所述空调或所述空调组的最高/最低温度和/或日用电量信息和/或月用电量信息和/或能耗信息；

报警单元，与所述统计模块相连，用以于出现异常信息时发出警报；

控制模块，分别与所述统计模块以及所述智能路由器李恩姬额，用以根据统计模块的统计结果向所述智能路由器发出所述控制信号。

较佳的，所述系统还包括显示器，所述显示器与所述统计模块相连。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：本发明提供的双模智能空调管控系统，利用多种通信方式进行数据的传递，并通过红外管控和继电器管控等多种方式对控制器进行管控，在保证了远程、高效的条件下，实现了对空调系统的整体管控，进而实现了节能减排的效果。其有益效果具体包括：1)无须布线，无需增加控制线路，安装维护简单；2)限制空调工作温度，在保证办公最佳的舒适的感受下，进行节能控制，防止不必要的电力浪费；3)采用非直接断电方式关闭，开启空调，对空调寿命无影响；4)控制器全自动运行控制，无需增加管理成本；5)安装方便，不破坏原有空调供电线路；6)除温度参数被控制外，空调遥控器原有的各种功能正常使用；7)操作简单，使用原有空调遥控器；8)采用嵌入式操作系统软件开发，可编程性强；9)时实检测空调运行状态，操作稳定可靠。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明一种双模智能空调管控系统的结构示意图一；

图2为本发明一种双模智能空调管控系统的结构示意图二。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明一种双模智能空调管控系统进行详细说明。

如图1所示，一种双模智能空调管控系统，包括：

若干空调和/或空调组；

若干控制器，与所述空调或空调组一一对应连接，用以控制并监控空调的运行状态获取运行状态数据以及获取房间的环境数据；

智能路由器，与所述控制器相连，用以进行运行状态数据和环境数据的传送；

控制平台，与智能路由器相连，用以对运行状态数据和环境数据进行分析并发出控制信号。

具体来说，本实施例提供的双模智能空调管控系统中，每个空调或每个空调组都与一控制器对应连接，该控制器用于对与之相连接的空调或空调去的运行状态进行监控并管理，以获取运行状态数据。此外，该控制器还能对该空调或空调组所在的空间的环境进行监控，以获取相应的环境数据。所有的控制器都还与智能路由器连接，该智能路由器将从控制器中获取的数据(运行状态数据及环境数据)传递至控制平台，由控制平台对这些数据进行处理。值得指出的是，控制平台根据处理结果，还能够通过智能路由器向控制器发出控制信号，而控制器根据该控制信号对与之连接的空调或空调组进行相应的控制调节，如提高或降低设定温度、开启或关闭空调或空调组等。

值得指出的是，本实施例中指出的空调组表示的是多个空调统一由一个控制器进行控制，则将这几个空调统称为一空调组。在实际应用中，同一个房间内的所有空调可以作为一个空调组，即只需要在这个房间内设置一个控制器，就能够实现对该房间内环境数据的采集以及所有空调的运行状态数据的获取，并能够对该空调组进行统一控制与设置。

进一步来讲，如图2所示，控制器包括：

电源模块，设置在控制器内，适用于220V电压环境，主要用于向控制器供电；

通信模块，与电源模块以及智能路由器相连，通信模块主要由电力载波、微波功率无线模块构成，采用电力线或无线的方式与智能路由器进行通信，用以数据的接收和发送；

MCU芯片，与通信模块以及电源模块相连，用以发送上电指令、断电指令以及对数据进行采集计算；

继电器模块，与MCU芯片、电源模块以及通信模块相连，用以接收MCU芯片发送的上电指令或断电指令以控制空调或空调组的开启或关闭；

计量模块，与MCU芯片、电源模块以及空调或空调组相连，用以采集空调或空调组的用电量信息；

温度设置模块，与电源模块及空调或空调组相连，用以对空调或空调组的温度进行设置。

此外，控制器还包括红外模块，与电源模块以及空调或空调组相连，用以接收红外指令以控制空调或空调组的开关机或温度设置。

具体来说，在本实施例提出的双模智能空调管控系统中，控制器与空调或空调组以及智能路由器相连，用以控制并监控空调的运行状态获取运行状态数据以及获取房间的环境数据。其中，控制器包括电源模块，该模块设置在控制器内，适用于220V电压环境，主要用于向控制器供电。电源模块向控制内的通信模块供电，通信模块主要是用于控制器中数据的接收和发送，在本实施例中，该通信模块主要由电力载波、微波功率无线模块构成，并采用电力线或无线的方式与智能路由器进行通信。

另外，该控制器还包括继电器模块，继电器模块主要是用于控制空调或空调组的开启或关闭，其中，继电器模块接收的上电指令或断电指令是从MCU芯片发送来的。MCU芯片主要是用于发送上电指令或断电指令，以及对控制器中接收的数据进行一定处理。具体来说，控制器接收数据的模块包括计量模块，该计量模块与空调或空调组相连，用以采集空调或空调组的用电量信息，即运行状态数据包括用电量信息。除此之外，运行状态数据还包括空调温度设置信息等。

在实际应用中，用户还可以通过红外向控制器发送温度设置信息，进而由控制器调节相应的空调或空调组的温度。所以，本实施例提供的控制器中，还包括温度设置模块和红外模块，温度设置模块能够对空调或空调组的温度进行设置，而红外模块则用以接收红外指令以控制空调或空调组的开关机或温度设置。

更进一步来讲，所述控制器还包括环境监控模块，该模块分别与MCU芯片以及电源模块相连，主要用于对控制器所在的周围环境进行监控，进而获取环境数据。其中，该环境数据包括环境温度信息、环境湿度信息、电源电压信息、空调故障信息等。

简言之，本实施例提供的控制器，是双模智能空调管控系统的一个组件，起到了控制与监控空调运行状态的作用，管理人员可以通过内部局域网与智能路由器无线或有线TCP/IP方式通讯，智能路由器的电力载波通信及微功率通讯双通道与控制器相连，以实现管理人员对系统内所有的分体空调同一配置、集中管理和远程控制的功能。另外，控制器还能够采集空调的能耗数据(即用电量信息)，并传输到智能路由器，由此形成一个专业化的分体空调节能管理及能耗分析系统。

进一步来讲，本实施例提供的双模智能空调管控系统中，智能路由器通过电力线或无线通讯的方式与控制器连接。

进一步来讲，控制平台由系统控制软件构成，安装在远端控制电脑上，通过以太网或WIFI对智能路由器进行数据的发送接收，再由智能路由器对下属的控制器进行数据交互，进而实现了对整个系统的控制。

本实施例提供的双模智能空调管控系统中，通过控制器按照设定周记定期的采集空调的运行状态数据以及所在环境的环境数据，其中，运行状态数据包括用电量信息、空调温度设置信息等，环境数据包括环境温度信息、环境湿度信息、电源电压信息、空调故障信息等。控制器中的MCU接收到这些数据并转换为对应格式后，通过智能路由器传递至控制平台。控制平台对这些数据进行加工处理，生成管理所需要的各种数据档案，以实现对各个房间中的空调或空调组实现档案管理。

其中，值得指出的是，智能路由器与多个控制器相连，而每个控制器与一空调或空调组连接，所以每个控制器仅获取与其连接的电器或电器组，并仅对该电器或电器组进行控制。因此，在控制平台建立数据档案时，是对每个控制器对应的空调或空调组传递来的数据进行建立档案，以实现对不同的空调或空调组的管理。

更进一步来讲，控制平台包括：

分类模块，与智能路由器连接，用以根据控制器的不同对运行状态数据和环境数据进行分类；

存储模块，与分类模块相连，用以对分类模块分类后的数据进行存储；

统计模块，与存储模块相连，用以根据分类后的数据获取不同空调或空调组的最高/最低温度、日用电量信息、月用电量信息、能耗信息、环境平均温度信息等；

报警单元，与统计模块相连，用以于出现异常信息时发出警报；

控制模块，分别与统计模块以及智能路由器连接，用以根据统计模块统计出的结果向智能路由器发出控制信号。

在实际应用中，控制平台获取了运行状态数据和环境数据后，不但利用分类模块对这些数据进行分类存储以实现档案管理，还需要将分类完成的数据存储在存储模块中，这样有利于信息的记录以及用户后续的查阅。另外，统计模块与存储模块相连，根据存储模块中存储的信息获取不同空调或空调组的高/最低温度、日用电量信息、月用电量信息、能耗信息、环境平均温度信息等。值得指出的是，控制模块还能够根据环境平均温度信息来判断是否符合用户需求，以此来判断是否需要提高或降低空调温度，进而发出相应的控制信号。

更进一步来讲，该双模智能空调管控系统还包括一显示器，该显示器与的统计模块相连。该显示器显示系统空调总数量、开机数量、不同空调或空调组的高/最低温度、日用电量信息、月用电量信息、能耗信息、环境平均温度信息及告警等档案信息，并能够通过点击房间号查看该房间空调运行时间、温度、电源电压、日用电量信息、月用电量信息、能耗信息等。

更进一步来讲，该系统还包括一智能终端，用户通过该智能终端能够直接通过路由器向控制器下达各种命令，进而实现了对空调的远程控制，这些命令包括控制送电断电、空调的开关机、制冷制热状态等。

更进一步来讲，智能路由器包括ARM芯片、电源、WIFI模块、以太网模块、电力载波模块、微功率无线模块等。工作时，ARM芯片通过WIFI模块、以太网模块接收来自电脑的控制指令，再通过串口并行发给电力载波模块与微功率无线模块进行数据通信。

对于大型企业来讲，节能需求与规模也随着企业人数的增加而不断扩大。在极端天气频繁的今天，由于企业开放式的管理模式，除了注重行为管理和节能宣传教育，没有更好的技术管理手段，因此伴随而来的则是人均能耗的不断增加。

由于近几年气温的异常变化，企业在员工工作、生活的地方基本都安装了空调，使用空调的时间跨度越来越长，空调一旦开启，电耗居高不下，可以从企业的电费单得出结论，人均能耗逐年增加。

空调的不合理使用主要有以下状况：

1：温度稍有变化，就开启使用空调；

2：夏天空调过度制冷，冬天空调过度制热；

3：打开门窗开空调；

4：公共区域的空调，管理难度大，开关由人随心所欲；

5：个人体质差异，引起不适，由空调引起的疾病频发。

总之，因为个人疏忽或者个别人的节能意识淡薄，尤其在公共区域的行为，及容易导致整个公共区域的资源浪费，空调在低效或无效运行的现象比比皆是。

通过本实施例提出的双模智能空调管控系统可以对大型企业所有安装有空调节能控制器的区域进行远程监控，可实时获取环境温度与异常操作报警，并可按需设定空调运行温度与空调运行状态监测，实现节能减排与安全管理现代化手段。

对于高校而言，高等学校集教学、科研和生活于一体，既是人口的高密度区，同时更是重要的能源消耗大户。特别是近几年来高校规模的不断扩张使能源消耗更是呈快速上涨趋势，而在全国范围内打造节约型社会的今天，提倡高校节能、打造节约型校园事在必行。而空调设备作为能源的消耗主体，在高校的节能工作中首当其冲应当放到第一位，而节能技术的应用更能最大限度的节能能耗。由于高校使用环境的特殊性，能源资源浪费，教室与宿舍空调长时间无人运行，人为设置空调温度过高或者过低导致能源大量浪费。

通过空调节能远程控制系统可以对高校所有安装有空调节能控制器的区域进行远程监控，可实时获取环境温度与异常操作报警，并可按使用环境设定空调运行温度与空调运行状态监测，实现节能减排与安全管理现代化手段。

具体来说，本实施例提供的双模智能空调管控系统采用先进的电力线载波通讯与无线技术，无需额外布线施工。该系统的特点为：

1)无须布线，无需增加控制线路，安装维护简单；

2)限制空调工作温度，在保证办公最佳的舒适的感受下，进行节能控制，防止不必要的电力浪费；

3)采用非直接断电方式关闭，开启空调，对空调寿命无影响；

4)控制器全自动运行控制，无需增加管理成本；

5)安装方便，不破坏原有空调供电线路；

6)除温度参数被控制外，空调遥控器原有的各种功能正常使用；

7)操作简单，使用原有空调遥控器；

8)采用嵌入式操作系统软件开发，可编程性强；

9)时实检测空调运行状态，操作稳定可靠。

本实施例提供的双模智能空调管控系统，利用多种通信方式进行数据的传递，并通过红外管控和继电器管控等多种方式对控制器进行管控，在保证了远程、高效的条件下，实现了对空调系统的整体管控，进而实现了节能减排的效果。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (10)

1.一种双模智能空调管控系统，其特征在于，所述系统包括：

若干空调和/或空调组；

若干控制器，与所述空调或所述空调组一一对应连接，用以控制所述空调或所述空调组以及获取所述空调或所述空调组的运行状态数据和环境数据；

智能路由器，与所述控制器相连，用以传送所述运行状态数据和所述环境数据；

控制平台，与所述智能路由器相连，用以对所述运行状态数据和所述环境数据进行分析并发出控制信号；

其中，所述控制器与智能路由器之间、所述智能路由器与所述控制平台之间采用电力线或无线的方式进行通信。

2.根据权利要求1所述的双模智能空调管控系统，其特征在于，所述控制器包括：

通信模块，与智能路由器相连，用以数据的接收和发送；

MCU芯片，与所述通信模块相连，用以发送上电指令、断电指令以及对数据进行采集计算；

继电器模块，与所述MCU芯片以及所述通信模块相连，用以接收所述MCU芯片发送的所述上电指令或所述断电指令以控制所述空调或所述空调组的开启或关闭；

计量模块，与所述MCU芯片以及所述空调或所述空调组相连，用以采集所述空调或所述空调组的用电量信息。

3.根据权利要求2所述的双模智能空调管控系统，其特征在于，所述控制器还包括温度设置模块，与所述空调或所述空调组相连，用以对所述空调或所述空调组的运行温度进行设置。

4.根据权利要求2所述的双模智能空调管控系统，其特征在于，所述控制器还包括红外模块，与所述空调或所述空调组相连，用以接收红外指令以控制所述空调或所述空调组的开关机或调节运行温度。

5.根据权利要求3或4所述的双模智能空调管控系统，其特征在于，所述控制器还包括电源模块，所述电源模块分别与所述通信模块、所述MCU芯片、所述继电器模块以及所述计量模块相连，用以向所述控制器供电。

6.根据权利要求5所述的双模智能空调管控系统，其特征在于，所述控制器还包括环境监控模块，所述环境监控模块分别与所述MCU芯片以及所述电源模块相连，用以对所述控制器所在的周围环境进行监控以获取环境数据。

7.根据权利要求6所述的双模智能空调管控系统，其特征在于，所述环境数据包括环境温度信息和/或电源电压信息和/或空调故障信息。

8.根据权利要求2所述的双模智能空调管控系统，其特征在于，所述运行状态数据包括所述用电量信息和/或空调温度设置信息。

9.根据权利要求1所述的双模智能空调管控系统，其特征在于，所述控制平台包括：

分类模块，与所述智能路由器相连，用以对所述运行状态数据和所述环境数据进行分类；

存储模块，与所述分类模块相连，用以对所述分类模块分类后的数据进行存储；

统计模块，与所述存储模块相连，用以根据分类后的数据获取不同所述空调或所述空调组的最高/最低温度和/或日用电量信息和/或月用电量信息和/或能耗信息；

报警单元，与所述统计模块相连，用以于出现异常信息时发出警报；

控制模块，分别与所述统计模块以及所述智能路由器李恩姬额，用以根据统计模块的统计结果向所述智能路由器发出所述控制信号。

10.根据权利要求9所述的双模智能空调管控系统，其特征在于，所述系统还包括显示器，所述显示器与所述统计模块相连。