CN106288155B - 一种带气候模型的自动空调控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带气候模型的自动空调控制器，涉及空调自动化控制领域，解决了现有空调只能手动进行控制，并且不能根据具体情况进行改善的缺陷，其包括与MCU连接的无线通讯模块、温湿度传感器、时钟模块、人体感应模块以及电源继电器，该自动空调控制器带有红外计算码库及自动控制策略，实现空调的自动控制。本发明真正实现空调的自动控制，通过执行根据用户所在地的地理特征、人群特征和二十四节气的气候特征形成的自动调节空调的控制策略，一方面调节室内的温度和湿度，适应了人体的舒适度，另一方面可以节能。

Description

一种带气候模型的自动空调控制器
技术领域
本发明涉及空调自动化控制领域，具体的说，是涉及一种带气候模型的自动空调控制器。
背景技术
随着生活水平的提高，人们越来越注重身体的健康，在空调房内，湿度过大或过低都会使人身体感到不适，影响身体健康。空调调节温度的目的是保持室内空调具有合适的温度，夏季的室内温度保持在24-26℃、冬季的室内温度保持在20-22℃较合适。在保持室内温度的同时还必须有合适的湿度，夏季湿度在40-60%、冬季湿度在40-50%之间人的感觉比较舒服。而且不同的人群，对空调的适应性也不同，老人和小孩喜欢温度高一点、年轻人温度要低一点、体型胖瘦对空气的要求也不同。
传统上的空调只能手动进行控制，比较繁琐；其也不能根据具体的时间、地点和针对人群进行室内空气的改善，缺乏舒适性；另外，现有的空调无法支持万年历，并根据具体节气进行自动调节。
上述缺陷，值得解决。
发明内容
为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种带气候模型的自动空调控制器。
本发明技术方案如下所述：
一种带气候模型的自动空调控制器，其特征在于，包括MCU、无线通讯模块、温湿度传感器、时钟模块、人体感应模块以及电源继电器，所述电源继电器上设有接口座，并且所述无线通讯模块、所述电能计量模块、所述温湿度传感器、所述时钟模块、所述红外遥控模块、所述人体感应模块、所述电源继电器以及所述液晶显示屏均与所述MCU连接；
所述MCU通过所述无线通讯模块与远程服务器进行通讯；所述温湿度传感器用来感知周围环境温湿度；所述人体感应模块用于感知房间内是否有人；所述MCU通过所述时钟模块显示并自动联网校准系统时间，所述时钟模块还用于计算万年历及具体节气；所述MCU通过所述电源继电器实现空调控制器负载供电的控制；
从手机APP端用户的输入信息获取用户地理位置及人群特征；根据二十四节气中每个节气时间段内的温度、湿度、日照、降水量节气特征建立二十四节气气候模型；结合按照行政区域划分的地理特征、人群特征（老人或小孩、体型胖瘦）、气候模型形成自动调节空调制冷、制热、除湿、送风的空调控制策略集合，存储于远程服务器上；
所述自动空调控制器工作时，由时钟模块的万年历时间计算出所属的二十四节气中的某个节气；从服务器上的对应空调控制策略集合中选择合适的策略远程下载至MCU，使空调运行在相应的模式；
所述空调控制器自带红外计算码库，根据所需空调模式、温湿度、扫风算出对应红外码，并发射控制空调。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述用户特征包括年龄特征、性别特征、健康状况特征以及体型特征。
根据上述方案的本发明，其特征在于，在计算红外码过程中，所述空调控制器接收到命令后，所述空调控制器根据得到的控制策略及温湿度传感器信息，通过红外码库计算出对应的红外码，然后执行空调的控制。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述MCU还与液晶显示屏连接，所述液晶显示屏具有双色背光。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述MCU还与电能计量模块连接，所述MCU通过所述电能计量模块计算出所述空调控制器的电能使用情况。
根据上述方案的本发明，其特征在于，在对空调进行自动红外控制后，所述MCU通过所述电能计量模块采集电能数据，将实际数据与理论电能数据作对比，若两个数据相符则判断红外控制成功；若不相符则所述电能计量模块上报失败信息，所述MCU重新下发控制命令，测量出的电能数据再与理论值对比，若两个数据相符则判断红外控制成功，若结果还是不相符则判断红外口损坏或异常导致空调控制失败，此时向手机APP端发送报警信息，提醒用户检查并维护，并且所述液晶显示屏进行闪烁提示。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述MCU还与红外遥控模块连接，所述红外遥控模块发出的红外控制指令控制所述空调控制器，进而实现手动控制。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述空调控制器具备报警反馈机制，当所述电源继电器损坏或者所述温湿度传感器、所述人体感应模块异常能及时上报管理者进行排查检修。
根据上述方案的本发明，其有益效果在于，
1、本发明可以实现空调的自动控制，根据用户所在地的地理特征、人群特征和二十四节气的气候特征形成自动调节空调的控制策略，同时还有应对天气突变时的应急策略。一方面调节室内的温度和湿度，适应了人体的舒适度，另一方面可以节能。
2、本发明带红外计算码值库，空调控制策略下发至控制器后，由控制器执行策略，计算出红外码来执行空调的红外控制。
3、执行空调红外控制操作后，本发明能够根据空调的电能情况判断操作是否成功，实现了空调操作的双向反馈控制，形成了闭环。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明自动调控的流程图。
图3为本发明计算红外码过程流程图。
图4为本发明电能监测反馈流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：
如图1所示，一种带气候模型的自动空调控制器，其特征在于，包括MCU、无线通讯模块、电能计量模块、温湿度传感器、时钟模块、红外遥控模块、人体感应模块以及电源继电器，电源继电器上设有接口座，并且无线通讯模块、电能计量模块、温湿度传感器、时钟模块、红外遥控模块、人体感应模块、电源继电器以及液晶显示屏均与MCU连接。
MCU通过无线通讯模块与远程服务器进行通讯，通过网关完成系统和终端数据的交互，同时多个终端的无线模块间可以起到互为通讯中继的作用，从而保证信号传输的稳定性。
MCU还与电能计量模块连接，MCU通过电能计量模块计算出空调控制器的电能使用情况。
温湿度传感器用来感知周围环境温度及湿度。
MCU通过时钟模块显示并自动联网校准系统时间，时钟模块还用于计算万年历及二十四体节气。
红外遥控模块发出的红外控制指令控制空调控制器，进而实现手动控制，手动模式回到普通计量插座状态不对空调进行任何操作。
人体感应模块通过检测人感来调节空调使用：可以检测到房间内是否有人。房间内有人时，空调按照控制策略自动运行，当房间无人且无人状态超过一定时间时，对空调发送跳闸命令，避免人走而忘关空调的情况发生，节约能源。
MCU通过电源继电器实现空调控制器负载供电的控制，其设有16A接口座，用于插接分体空调，该接口座与MCU连接， 通过接口座可以接入3P以下的分体空调。
MCU还与液晶显示屏连接，能够清楚的反应当前空调控制器状态，如开关、温湿度等信息，液晶显示屏具有双色背光，正常情况一种颜色，报警一场则是另一种颜色进行闪烁。
如图2所示，自动空调控制器带自动控制策略。
用户APP端获取用户地理位置（如南北方、内陆或沿海、平原或盆地等特征，可按行政区域来界定）；
用户APP端获取用户人群特征（用户特征包括年龄特征、性别特征、健康状况特征以及体型特征）；
时钟模块由万年历时间计算出二十四节气；
根据节气时间段内的温度、湿度、日照、降水量节气特征建立二十四节气气候模型；根据得到的用户地理位置、用户人群特征结合二十四节气气候模型建立自动调节空调制冷、制热、除湿、送风的空调控制策略集合，并将空调控制策略集合存储于远程服务器上；
用户在使用时，空调控制器自动根据用户位置和用户特征，从服务器上的对应空调控制策略集合中选择合适的策略远程下载至MCU，使空调运行在相应的模式。
每个节气还可定义多种应急策略。针对节气内突变情况，与节气对应的气候变化很大时，可执行应急策略来补充对应节气的空调控制策略中的不足。
如图3所示，自动空调控制器带红外计算码库。
空调控制器自带红外计算码库，根据所需空调模式、温度、扫风算出对应红外码。根据下发至空调控制器的控制策略及温湿度传感器信息，控制器接收到命令后通过红外码库计算出对应的红外码，然后执行空调的控制。
红外计算码库可通过服务器远程下发至MCU。
空调控制器还具备报警反馈机制，当电源继电器损坏或者温度传感器、人体感应模块异常能及时上报管理者进行排查检修。
如图4所示，自动空调控制器带空调电能检测反馈。
在对空调进行自动红外控制后，MCU通过电能计量模块采集电能数据；
将实际数据与理论电能数据作对比，若两个数据相符则判断红外控制成功，若不相符则电能计量模块上报失败信息；
MCU重新下发控制命令，测量出的电能数据再与理论值对比，若两个数据相符则判断红外控制成功，若结果还是不相符则判断红外口损坏或异常导致空调控制失败，此时可向手机APP端发送报警信息提醒用户检查并维护，并且液晶显示屏进行闪烁提示。
本发明能够根据空调的电能情况判断操作是否成功，实现了空调操作的双向反馈控制，形成了闭环。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种带气候模型的自动空调控制器，其特征在于，包括MCU、无线通讯模块、温湿度传感器、时钟模块、人体感应模块以及电源继电器，所述电源继电器上设有接口座，并且所述无线通讯模块、所述温湿度传感器、所述时钟模块、所述人体感应模块以及所述电源继电器均与所述MCU连接，所述MCU还与液晶显示屏连接，所述液晶显示屏具有双色背光，所述MCU还与电能计量模块连接，所述MCU通过所述电能计量模块计算出空调控制器的电能使用情况，所述MCU还与红外遥控模块连接，所述红外遥控模块发出的红外控制指令控制所述空调控制器，进而实现手动控制；
所述MCU通过所述无线通讯模块与远程服务器进行通讯；所述温湿度传感器用来感知周围环境温湿度；所述人体感应模块用于感知房间内是否有人；所述MCU通过所述时钟模块显示并自动联网校准系统时间，所述时钟模块还用于计算万年历及具体节气；所述MCU通过所述电源继电器实现空调控制器负载供电的控制；
从手机APP端用户的输入信息获取用户地理位置及人群特征；根据二十四节气中每个节气时间段内的温度、湿度、日照、降水量节气特征建立二十四节气气候模型；结合按照行政区域划分的地理特征、人群特征、气候模型形成自动调节空调制冷、制热、除湿、送风的空调控制策略集合，存储于远程服务器上；
所述自动空调控制器工作时，由时钟模块的万年历时间计算出所属的二十四节气中的某个节气；从服务器上的对应空调控制策略集合中选择合适的策略远程下载至MCU，使空调运行在相应的模式；
所述空调控制器自带红外计算码库，根据所需空调模式、温湿度、扫风算出对应红外码，并发射控制空调，在计算红外码过程中，所述空调控制器接收到命令后，所述空调控制器根据得到的控制策略及温湿度传感器信息，通过红外码库计算出对应的红外码，然后执行空调的控制。
2.根据权利要求1所述的带气候模型的自动空调控制器，其特征在于，所述人群 特征包括年龄特征、性别特征、健康状况特征以及体型特征。
3.根据权利要求1所述的带气候模型的自动空调控制器，其特征在于，在对空调进行自动红外控制后，所述MCU通过所述电能计量模块采集电能数据，将实际数据与理论电能数据作对比，若两个数据相符则判断红外控制成功；若不相符则所述电能计量模块上报失败信息，所述MCU重新下发控制命令，测量出的电能数据再与理论值对比，若两个数据相符则判断红外控制成功，若结果还是不相符则判断红外口损坏或异常导致空调控制失败，此时向手机APP端发送报警信息，提醒用户检查并维护，并且所述液晶显示屏进行闪烁提示。
4.根据权利要求1所述的带气候模型的自动空调控制器，其特征在于，所述空调控制器具备报警反馈机制，当所述电源继电器损坏或者所述温湿度传感器、所述人体感应模块异常能及时上报管理者进行排查检修。
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