CN105953383B - 一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置、系统及方法，其装置与中央空调的多个风机盘管无线连接，每个风机盘管与中央空调的空调主机连通，计费监控装置包括与风机盘管数量相同的电动二通阀和云温控器、多个无线接入点、交换机和中央控制器。电动二通阀和云温控器一一对应的设置在风机盘上，且云温控器通过其中一个无线接入点发射的wifi信号分别与电动二通阀和风机盘管一一对应连接，所有无线接入点均与交换机连接，交换机与中央控制器连接。本发明通过无线wifi实现云温控器与风机盘管和电动二通阀之间的连接，可以实现数据响应快、温控器可移动、易施工和好维护的优点，克服了现有方式通信效率低、有延时、施工成本高，难维护的缺陷。

Description

一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置、系统及方法。

背景技术

随着社会的高速发展和人类生活水平的不断提高，中央空调因其舒适性高的优点，已经越来越被广泛地运用于商业、酒店、写字楼、政府机关、住宅小区、高档公寓、学校、医院等领域，中央空调在解决舒适性的同时，其能源消耗也越来越引起人们的重视，建筑空调能耗占到全社会能耗的15-20％。

目前，中央空调的计费监控存在着通信效率低、有延时、不易返向控制、施工成本高，难维护的缺陷，并且大多数普遍采用按面积收费或安装热量表收费的方法。按面积收费方法虽然简单方便、成本较低，但无法调动用户的行为节能，用户无节能意识和行为，造成能源的大量浪费；安装热量表收费方法需要对每个末端设备做到精确测量，每个末端都需要加装一个流量计和两个温度计，这样不仅设备投资大、成本高、难于维护，而且热量表使用寿命短；此外，随着移动互联网的快速发展，用户的使用需求也越来越高，现有中央空调计费系统无法实现在线支付，用户也不能通过智能手机远程监视和控制自家的空调末端设备，这给用户的使用带来不便；同时，国家正在大力推进智慧社区、智慧城市的建设，这也客观上要求中央空调计费系统不能是与外界隔离的信息孤岛。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置及系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置，所述计费监控装置与中央空调的多个风机盘管无线连接，每个所述风机盘管通过管道与所述中央空调的空调主机连通，所述计费监控装置包括与所述风机盘管数量相同的电动二通阀和云温控器、多个无线接入点、交换机和中央控制器。

所述电动二通阀和云温控器一一对应的设置在所述风机盘上，且所述云温控器通过其中一个所述无线接入点发射的wifi信号分别与所述电动二通阀和风机盘管一一对应连接，并控制与其对应连接的所述风机盘管的工作状态；所有所述无线接入点均与所述交换机连接，所述交换机与所述中央控制器连接。

所述电动二通阀用于根据所述中央控制器的控制命令控制与其对应的所述风机盘管的通断状态；所述云温控器用于用于接收外部输入的温度设定命令或所述中央控制器的控制命令控制与其对应的所述风机盘管的工作状态；还用于监测所述风机盘管的工作状态以及对应的工作时长；所述无线接入点用于为所述云温控器和与其对应的所述电动二通阀和风机盘管提供无线连接的wifi信号；所述交换机用于为多个所述无线接入点和所述中央控制器提供数据信息双向传输通道；所述中央控制器依次通过所述交换机、无线接入点与所述电动二通阀连接，并控制所述电动二通阀的通断状态，还用于向所述云温控器发送控制命令，并根据所述风机盘管的工作状态以及对应的工作时长进行计费。

本发明的有益效果是：本发明的一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置通过无线wifi实现云温控器与风机盘管和电动二通阀之间的连接，可以实现数据响应快、温控器可移动、易施工和好维护的优点，克服了现有技术中RS485布线方式的通信效率低、有延时、不易返向控制、施工成本高，难维护的缺陷。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步：所述云温控器包括MCU和收发单元，所述MCU与所述收发单元电连接，且所述MCU由所述收发单元通过所述无线接入点发射的wifi信号与对应的所述电动二通阀和风机盘管连接；并根据外部输入的设定温度或所述中央控制器的控制命令控制对应的所述风机盘管的工作状态，且对所述风机盘管的工作状态以及每种工作状态对应的工作时长进行记录。

上述进一步方案的有益效果是：所述MCU由所述收发单元通过所述无线接入点发射的wifi信号与对应的所述电动二通阀和风机盘管连接，并根据接收外部输入的设定温度或所述中央控制器的控制命令可以实时远程控制每个所述风机盘管的工作状态，并将每个所述风机盘管的工作状态信息通过所述无线接入点发送的wifi信号发送至所述中央控制器。另外，可以通过所述中央控制器远程控制所述电动二通阀的开关状态，方便对用户的使用权限进行远程管理，非常方便，大大降低了后期运行和维护的成本。

进一步：多个所述无线接入点与所述交换机之间以及所述交换机与所述中央控制器之间均通过以太网实现数据信息传输。

上述进一步方案的有益效果是：由于在实际过程中云温控器、电动二通阀和风机盘管三者的位置比较近，可以通过无线wifi传输信号，而交换机通常在公共楼道，这样采用以太网可以保持信号的传输的稳定性，克服了无线信号穿墙之后信号强度得不到保证的缺陷。

进一步：还包括防火墙，所述防火墙设置在所述中央控制器与外部网络之间。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述防火墙可以有效阻隔外网对所述中央控制器的恶意攻击，提高了整个系统的安全性和稳定性，延长了系统设备的使用寿命，降低了系统及设备的维护成本。

进一步：还包括UPS电源，所述UPS电源与所述中央控制器连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述UPS电源可以为所述中央控制器提供不间断电源，防止在停电等意外情况下系统无法正常工作，存储的数据丢失等缺陷。

进一步：还包括打印机，所述打印机与所述中央控制器连接，所述中央控制器根据所述云温控器记录的所述空调主机工作状态及对应的时长生成用电详单，并在预设结算周期结束后发送至所述打印机打印。

上述进一步方案的有益效果是：通过打印机可以在预先设定的结算周期结束后自动打印用电详单，方便用户及时查看，智能化程度较高。

进一步：每个所述云温控器设置一个唯一的设备ID编号，且每个所述云温控器的设备ID编号不可更改，每个用户将与其对应的一个或多个云温控器归为一组并设置一个唯一的用户ID编号。

上述进一步方案的有益效果是：通过这种方式可以便于系统对每个云温控器进行识别，并且以户为单位进行统计，管理和维护起来比较方便，另一方面，给每个云温控器设置唯一的ID编号并且不可更改，防止用户恶意篡改温控器ID而绕过计费系统计费范围，避免用户可以正常使用但不缴费的情况发生。

本发明还提供了一种基于无线wifi的中央空调计费监控系统，包括云服务器和至少一个智能终端和所述的中央空调计费监控装置，所述云服务器与所述中央空调计费监控装置连接，多个所述智能终端均与所述云服务器无线连接。

本发明的一种基于无线wifi的中央空调计费监控系统，用户可以通过智能终端实时远程查看室内温度和风机盘管的运行状态并远程控制，非常方便，并且在权限容许的情况下，可以随时随地通过一个智能终端对多个风机盘管分别进行控制，操作简单，安全高效。

进一步：所述云服务器依次通过所述中央控制器、交换机和无线接入点与所述云温控器连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过上述方式可以实现所述云服务器与所述云温控器之间的远程数据通讯，为数据信息的传输构建完整的双向通道，方便云服务器对所述云温控器进行远程控制和反馈。

进一步：所述智能终端与所述云服务器之间通过GPRS网络和/或wifi网络无线连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过这种方式大大增加了所述智能终端与所述云服务器之间的移动通讯性能，增加了数据信息传输的稳定性和安全性。

本发明还提供了一种基于无线wifi的中央空调计费监控方法，采用所述的基于无线wifi的中央空调计费监控系统实现，包括以下步骤：

步骤1：检测中央空调的空调主机的运行状态，并在所述空调主机运行时检测与其连接的风机盘管上的所述电动二通阀的工作状态，当所述电动二通阀开启时，读取与所述电动二通阀对应的所述风机盘管的工作状态并对每种工作状态对应的工作时长进行计时；

步骤2：根据风机盘管工作状态以及每种工作状态对应的工作时长计算用户的实际用电量和用电费用。

本发明的一种基于无线wifi的中央空调计费监控方法，可以实现分户计量，并按照能耗多少计费，有效调动用户的节能积极性。这里需要指出的是，在实际中，所述控制总费用包括中央空调的维护费、机组和水泵的电费、人工费等。

附图说明

图1为本发明的一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置结构示意图；

图2为本发明的一种基于无线wifi的中央空调计费监控系统结构示意图；

图3为本发明的一种基于无线wifi的中央空调计费监控系统结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置结构示意图，所述计费监控装置与中央空调的多个风机盘管无线连接，每个所述风机盘管通过管道与所述中央空调的空调主机连通，其特征在于：所述计费监控装置包括与所述风机盘管数量相同的电动二通阀和云温控器、多个无线接入点、交换机和中央控制器。

所述电动二通阀和云温控器一一对应的设置在所述风机盘上，且所述云温控器通过其中一个所述无线接入点发射的wifi信号分别与所述电动二通阀和风机盘管一一对应连接，并控制与其对应连接的所述风机盘管的工作状态；所有所述无线接入点均与所述交换机连接，所述交换机与所述中央控制器连接。

本实施例中，所述电动二通阀用于根据所述中央控制器的控制命令控制与其对应的所述风机盘管的通断状态。

所述云温控器用于用于接收外部输入的温度设定命令或所述中央控制器的控制命令控制与其对应的所述风机盘管的工作状态；还用于监测所述风机盘管的工作状态以及对应的工作时长。

所述无线接入点用于为所述云温控器和与其对应的所述电动二通阀和风机盘管提供无线连接的wifi信号。

所述交换机用于为多个所述无线接入点和所述中央控制器提供数据信息双向传输通道。

所述中央控制器依次通过所述交换机、无线接入点与所述电动二通阀连接，并控制所述电动二通阀的通断状态，还用于向所述云温控器发送控制命令，还用于根据所述风机盘管的工作状态以及对应的工作时长进行计费。

本实施例中，所述云温控器包括MCU和收发单元，所述MCU与所述收发单元电连接，且所述MCU由所述收发单元通过所述无线接入点发射的wifi信号与对应的所述电动二通阀和风机盘管连接；并根据外部输入的设定温度或所述中央控制器的控制命令控制对应的所述风机盘管的工作状态，且对所述风机盘管的工作状态以及每种工作状态对应的工作时长进行记录。通过所述MCU由所述收发单元通过所述无线接入点发射的wifi信号与对应的所述电动二通阀和风机盘管连接，并根据接收外部输入的设定温度或所述中央控制器的控制命令可以实时远程控制每个所述风机盘管的工作状态，并将每个所述风机盘管的工作状态信息通过所述无线接入点发送的wifi信号发送至所述中央控制器。另外，可以通过所述中央控制器远程控制所述电动二通阀的开关状态，方便对用户的使用权限进行远程管理，非常方便，大大降低了后期运行和维护的成本。

需要指出的是，所述中央控制器还会根据所述云温控器记录的所述风机盘管的工作状态及对应的时长生成用电详单。这里，所述用电详单包括计算的起止时间、电量、总共电费。

本实施例中，所述风机盘管的工作状态包括运行状态和停止状态，其中，运行状态包括高、中、低三挡，每档工作时的额定功率都不相同。所述中央控制器根据设定结算周期内高、中、低三挡的额定功率和对应的工作时长，计算出整个设定周期内的电量，然后根据电量的单价计算出总共电费。

优选地，多个所述无线接入点与所述交换机之间以及所述交换机与所述中央控制器之间均通过以太网实现数据信息传输。由于在实际过程中云温控器、电动二通阀和风机盘管三者的位置比较近，可以通过无线wifi传输信号，而交换机通常在公共楼道，这样采用以太网可以保持信号的传输的稳定性，克服了无线信号穿墙之后信号强度得不到保证的缺陷。

优选地，本发明的一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置还包括防火墙，所述防火墙设置在所述中央控制器与外部网络之间。通过所述防火墙可以有效阻隔外网对所述中央控制器的恶意攻击，提高了整个系统的安全性和稳定性，延长了系统设备的使用寿命，降低了系统及设备的维护成本。

优选地，本发明的一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置还包括UPS电源，所述UPS电源与所述中央控制器连接。通过所述UPS电源可以为所述中央控制器提供不间断电源，防止在停电等意外情况下系统无法正常工作，存储的数据丢失等缺陷。

本发明的一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置还包括打印机，所述打印机与所述中央控制器连接，所述中央控制器根据所述云温控器记录的所述空调主机工作状态及对应的时长生成用电详单，并在预设结算周期结束后发送至所述打印机打印。通过打印机可以在预先设定的结算周期结束后自动打印用电详单，方便用户及时查看，智能化程度较高。

优选地，每个所述云温控器设置一个唯一的设备ID编号，且每个所述云温控器的设备ID编号不可更改，每个用户将与其对应的一个或多个云温控器归为一组并设置一个唯一的用户ID编号。通过这种方式可以便于系统对每个云温控器进行识别，并且以户为单位进行统计，管理和维护起来比较方便，另一方面，给每个云温控器设置唯一的ID编号并且不可更改，防止用户恶意篡改温控器ID而绕过计费系统计费范围，避免用户可以正常使用但不缴费的情况发生。

本发明的一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置通过无线wifi实现云温控器与风机盘管和电动二通阀之间的连接，可以实现数据响应快、温控器可移动、易施工和好维护的优点，克服了现有技术中RS485布线方式的通信效率低、有延时、不易返向控制、施工成本高，难维护的缺陷。

如图2所示，本发明还提供了一种基于无线wifi的中央空调计费监控系统，包括云服务器和至少一个智能终端和所述的中央空调计费监控装置，所述云服务器与所述中央空调计费监控装置连接，多个所述智能终端均与所述云服务器无线连接。

本实施例中，所述云服务器依次通过所述中央控制器、交换机和无线接入点与所述云温控器连接。通过上述方式可以实现所述云服务器与所述云温控器之间的远程数据通讯，为数据信息的传输构建完整的双向通道，方便云服务器对所述云温控器进行远程控制和反馈。

优选地，所述智能终端与所述云服务器之间通过GPRS网络和/或wifi网络无线连接。通过这种方式大大增加了所述智能终端与所述云服务器之间的移动通讯性能，增加了数据信息传输的稳定性和安全性。同时，所述智能终端可以通过所述云服务器与对应的所述云温控器连接，对所述云温控器进行远程控制，并可获取云温控器接收的设定温度以及读取室内实时温度。

本发明的一种基于无线wifi的中央空调计费监控系统，用户可以通过智能终端实时远程查看室内温度和风机盘管的运行状态并远程控制，非常方便，并且在权限容许的情况下，可以随时随地通过一个智能终端对多个风机盘管分别进行控制，操作简单，安全高效。

如图3所示，本发明还提供了一种基于无线wifi的中央空调计费监控方法，采用所述的基于无线wifi的中央空调计费监控系统实现，包括以下步骤：

步骤1：检测中央空调的空调主机的运行状态，并在所述空调主机运行时检测与其连接的风机盘管上的所述电动二通阀的工作状态，当所述电动二通阀开启时，读取与所述电动二通阀对应的所述风机盘管的工作状态并对每种工作状态对应的工作时长进行计时；

步骤2：根据风机盘管工作状态以及每种工作状态对应的工作时长计算用户的实际用电量和用电费用。

所述步骤1中，可以在用户欠费或者其他异常状态下，控制该用户对应的所述风机盘管上的电动二通阀关闭，关断风机盘管，用户边无法使用，方便对用户的权限进行远程管理。

所述步骤2中，所述风机盘管的工作状态包括运行状态和停止状态，其中，运行状态包括高、中、低三挡，每档工作时的额定功率都不相同。根据预先设定结算周期内高、中、低三挡的额定功率和对应的工作时长，计算出整个设定周期内的电量，然后根据电量的单价计算出总共电费。

本发明的一种基于无线wifi的中央空调计费监控方法，可以实现分户计量，并按照能耗多少计费，有效调动用户的节能积极性。这里需要指出的是，在实际中，所述控制总费用包括中央空调的维护费、机组和水泵的电费、人工费等。

本发明的一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置、系统及方法，大大降低了施工难度，减少了施工成本，提高了施工效率，非常适合大面积推广。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于无线wifi的中央空调的计费监控装置，所述计费监控装置与中央空调的多个风机盘管无线连接，每个所述风机盘管通过管道与所述中央空调的空调主机连通，其特征在于：所述计费监控装置包括与所述风机盘管数量相同的电动二通阀和云温控器、多个无线接入点、交换机和中央控制器；

所述电动二通阀和云温控器一一对应的设置在所述风机盘管上，且所述云温控器通过其中一个所述无线接入点发射的wifi信号分别与所述电动二通阀和风机盘管一一对应连接，并控制与其对应的所述风机盘管的状态，所有所述无线接入点均与所述交换机连接，所述交换机与所述中央控制器连接；

所述电动二通阀用于根据所述中央控制器的控制命令控制与其对应的所述风机盘管的通断状态；

所述云温控器用于接收外部输入的设定温度或所述中央控制器的控制命令控制与其对应的所述风机盘管的工作状态；还用于监测所述风机盘管的工作状态以及对应的工作时长；

所述无线接入点用于为所述云温控器和与其对应的所述电动二通阀和风机盘管提供无线连接的wifi信号；

所述交换机用于为多个所述无线接入点和所述中央控制器提供数据信息双向传输通道；

所述中央控制器依次通过所述交换机、无线接入点与所述电动二通阀连接，并控制所述电动二通阀的通断状态，还用于向所述云温控器发送控制命令，并根据所述风机盘管的工作状态以及对应的工作时长进行计费。

2.根据权利要求1所述一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置，其特征在于：所述云温控器包括MCU和收发单元，所述MCU与所述收发单元电连接，且所述MCU由所述收发单元通过所述无线接入点发射的wifi信号与对应的所述电动二通阀和风机盘管连接；并根据外部输入的设定温度或所述中央控制器的控制命令控制对应的所述风机盘管的工作状态，且对所述风机盘管的工作状态以及每种工作状态对应的工作时长进行记录。

3.根据权利要求1所述一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置，其特征在于：多个所述无线接入点与所述交换机之间以及所述交换机与所述中央控制器之间均通过以太网实现数据信息传输。

4.根据权利要求1所述一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置，其特征在于：还包括防火墙，所述防火墙设置在所述中央控制器与外部网络之间，用于有效阻隔外网对所述中央控制器的恶意攻击。

5.根据权利要求1所述一种基于无线wifi的中央空调计费监控装置，其特征在于：还包括UPS电源，所述UPS电源与所述中央控制器连接，用于为所述中央控制器提供不间断电源。

6.根据权利要求1至5任一项所述一种中央空调计费监控装置，其特征在于：还包括打印机，所述打印机与所述中央控制器连接，所述中央控制器根据所述云温控器记录的所述风机盘管的工作状态及对应的时长生成用电详单，并在预设结算周期结束后发送至所述打印机打印。

7.根据权利要求1至5任一项所述一种中央空调计费监控装置，其特征在于：每个所述云温控器设置一个唯一的设备ID编号，且每个所述云温控器的设备ID编号不可更改，每个用户将与其对应的一个或多个云温控器归为一组并设置一个唯一的用户ID编号。

8.一种基于无线wifi的中央空调计费监控系统，其特征在于：包括云服务器和至少一个智能终端和权利要求1至6任一项所述的中央空调计费监控装置，所述云服务器依次通过所述中央控制器、交换机和无线接入点与所述云温控器连接，多个所述智能终端均与所述云服务器无线连接。

9.根据权利要求8所述一种基于无线wifi的中央空调计费监控系统，其特征在于：所述智能终端与所述云服务器之间通过GPRS网络和/或wifi网络无线连接。

10.一种基于无线wifi的中央空调计费监控方法，其特征在于，采用权利要求8-9任一项所述的基于无线wifi的中央空调计费监控系统实现，包括以下步骤：

步骤1：检测中央空调的空调主机的运行状态，并在所述空调主机运行时检测与其连接的风机盘管上的所述电动二通阀的工作状态，当所述电动二通阀开启时，读取与所述电动二通阀对应的所述风机盘管的工作状态并对每种工作状态对应的工作时长进行计时；

步骤2：根据风机盘管工作状态以及每种工作状态对应的工作时长计算用户的实际用电量和用电费用。