CN106406131A - 一种热泵智能控制系统的通信方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种热泵智能控制系统的通信方法，该系统包括：控制底板、显示面板和外界设备，控制底板和显示面板上设有载波通信单元，且显示面板上设有wifi通信单元，控制底板用于采集热泵智能的状态数据并通过载波通信单元与显示面板进行通信，显示面板通过wifi通信单元与外界设备通信；控制底板为发送方，显示面板为接收方，发送方发送前导符至显示面板以唤醒接收方；发送方发送数据帧至接收方；接收方判断数据帧是否匹配；若匹配，则接收方解析数据帧中的命令符并根据解析的命令执行相关动作；执行完毕后，接收方反馈数据帧至发送方；发送方根据反馈数据帧判断下一步动作。

Description

一种热泵智能控制系统的通信方法

技术领域

本发明属于热泵智能控制领域，尤其涉及一种热泵智能的控制系统的通信方法。

背景技术

现有的热泵智能如家用机热泵通常包含压缩机、冷凝器、风机、控制底板以及显示面板等部件，其中控制底板用于检测压缩机、冷凝器、风机的运行数据。鉴于监控等的需要，这些数据常需要被发送至远程的监控装置，但目前常用的通信方式不稳定，数据传输的稳定性、准确性、及时性不能被保证，从而无法进行有效的监控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热泵智能控制系统的通信方法，通过电力载波的方式结合下行通信协议进行通信，以将检测到的数据稳定及时的传输至外界。

本发明提供了一种热泵智能控制系统，包括：

控制底板、显示面板和外界设备，所述控制底板和显示面板上设有载波通信单元，且所述显示面板上设有wifi通信单元，所述控制底板用于采集热泵智能的状态数据并通过载波通信单元与所述显示面板进行通信，所述显示面板通过wifi通信单元与外界设备通信；

所述控制底板为发送方，所述显示面板为接收方；

所述控制底板与所述显示面板之间的通信方法包括：

所述发送方发送前导符至所述显示面板以唤醒所述接收方；

所述发送方发送数据帧至所述接收方；

所述接收方判断所述数据帧是否匹配；

若匹配，则所述接收方解析所述数据帧中的命令符并根据解析的命令执行相关动作；

执行完毕后，所述接收方反馈数据帧至所述发送方；

所述发送方根据所述反馈数据帧判断下一步动作。

优选的，若不匹配，则所述接收方不予解析所述数据帧。

优选的，

所述外界设备包括远程服务器，所述显示面板用于通过wifi通信单元、Internet和网关与所述远程服务器进行通信；

和/或；

所述外界设备包括终端设备，具有wifi通信单元和GPRS通信单元，用于与所述显示面板通过wifi通信单元进行通信。

优选的，所述热泵包括所述控制底板、所述显示面板以及通过管路连接的至少一台压缩机、至少一台风机和至少一台冷凝器，所述控制底板包括主控模块以及分别与所述主控模块连接的风机控制模块和压缩机控制模块；

其中所述风机控制模块，用于根据所述风机所处环境的状态控制所述风机的启闭；

所述主控模块，用于控制所述冷凝器的启闭并根据接收的数据信息决定所述压缩机的启闭。

优选的，所述压缩机的数量至少为两台且所有所述压缩机并联，所述主控模块用于控制所述压缩机开启的数量；所述风机的数量为至少为两台且所有所述风机并联。

优选的，所述主控模块用于在所述机热泵包括冷凝出口温度传感器和/或高压压力传感器时，开启冷凝器并在判断到满足预设条件后控制开启所述压缩机；

所述主控模块还用于在所述机热泵不包括冷凝出口温度传感器和高压压力传感器且判断到满足预设条件后控制开启所述压缩机并同时控制开启所述冷凝器。

优选的，

若所述压缩机为一台，则所述主控模块用于在判断到满足压缩机开启压力时，继续判断所述压缩机控制模块是否正常，若正常，则发送压缩机控制模块启动信号，所述压缩机控制模块用于根据所述压缩机控制模块启动信号开启并开启所述压缩机。

优选的，若所述压缩机为至少两台，所述主控模块用于检测所述压缩机的状态数据，所述状态数据为低压压力和/或温度，

若所述低压压力在加载区，则所述主控模块用于依次开启所述压缩机直至检测到所述低压压力不在加载区为止；

若所述低压压力在维持区，则所述主控模块用于再次检测所述压缩机的状态数据；

若所述低压压力在卸载区，则所述主控模块用于依次关闭所述压缩机至最后一台，直至检测到所述低压压力不在卸载区为止；

若所述低压压力在急停区，则所述主控模块用于关闭所有所述压缩机。

优选的，所述风机控制模块包括至少两个风机控制子模块，所有所述风机控制子模块通过自身设置的具有两个接口的RS485模块并联；

和/或；

所述压缩机控制模块包括至少两个压缩机控制子模块，所有所述压缩机控制子模块通过自身设置的具有两个接口的RS485模块并联。

根据本发明实施例，控制底板与显示面板之间结合电力载波通信与下行通信方式进行通信，相比现有技术，本发明中的通信方式更加稳定、准确。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统结构图；

图2是本发明机热泵结构示意图；

图3是本发明机热泵控制模块结构图；

图4是本发明实施例提供的一种具体的机热泵的管路连接图；

图5是本发明主控模块开机上电示意图；

图6是本发明实施例提供的主控模块报警示意图；

图7A-F是本发明主控模块控制冷凝器示意图；

图8是本发明主控模块控制压缩机示意图；

图9是本发明中终端设备与控制底板交互流程图；

图10是本发明下行通信流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本发明实施例提供了一种热泵智能控制系统，如图1所示，该系统包括：

控制底板11、显示面板12和外界设备，其中，控制底板11和显示面板12上设有载波通信单元，且显示面板12上设有wifi通信单元。控制底板11用于采集热泵智能的状态数据并通过载波通信单元与显示面板12进行电力载波通信，显示面板12则通过wifi通信单元与外界设备通信。

以控制底板为发送方，以显示面板为接收方；控制底板与显示面板之间的通信方法如图10所示：

发送方发送前导符至显示面板以唤醒接收方；

发送方发送数据帧至接收方；

接收方判断数据帧是否匹配；

若匹配，则接收方解析数据帧中的命令符并根据解析的命令执行相关动作；

执行完毕后，接收方反馈数据帧至发送方；

发送方根据反馈数据帧判断下一步动作。

若不匹配，则所述接收方不予解析所述数据帧。

上述外界设备可包括远程服务器13，此时，显示面板12用于通过wifi通信单元、Internet和网关与远程服务器13进行通信以最终实现控制底板11与远程服务器之间的通信；或者外界设备包括终端设备14，该终端设备14具体可以为手机(具体可通过手机app实现)，其具有wifi通信单元和GPRS通信单元/3G通信单元，可用于与显示面板12通过wifi通信单元进行通信。当然，该外界设备可同时包含远程服务器13和终端设备14,且远程服务器和终端设备14之间可通过GPRS通信单元/3G通信单元、Internet、网关进行通信。

本申请具体实施例中，远程服务器可以为云服务器，其可以用于接收并存储从控制底板接收到的数据，这些数据比如可以是报警数据、参数变化数据、关键数据等，更具体的比如是温度数据、水位数据以及开关信号等。而远程服务器也可以通过网关向控制底板发送查询指令、开关指令以及参数设置指令，终端设备与远程服务器类似，其可以用于接收并存储从控制底板接收到的数据，这些数据比如可以是报警数据、参数变化数据、关键数据等，也可以向控制底板发送查询指令、开关指令以及参数设置指令。进一步的，终端设备还可以通过GPRS通信单元/3G通信单元、Internet、网关与远程服务器之间进行数据交互与查询。

优选的，为保证数据传输，本申请的控制底板还包括wifi通信单元，在载波通信出现异常时，控制底板与显示面板之间切换至wifi通信方式。

上述的热泵可以包含很多类型，本申请以家用机热泵为例进行说明。如图2所示，

家用机热泵包括控制底板和以及通过管路连接的至少一台压缩机2、至少一台风机3和至少一台冷凝器4。其中控制底板包括主控模块51以及分别与主控模块51连接的风机控制模块52和压缩机控制模块53。

其中风机控制模块52，用于根据风机3所处环境的状态控制风机3的启闭。该环境比如可以是低压压力、高压压力等。

主控模51，用于控制冷凝器4的启闭并根据接收的数据信息决定压缩机2的启闭。

如图2所示，上述风机3和压缩机2可以分别都是多台(图1中为三台)，且压缩机2间采用并联的方式与冷凝器4连接，同样风机3之间也采用并联的方式连接在冷凝器4上。

在本发明的一个具体实施例中，风机控制模块的数量可以与风机数量一一对应，压缩机控制模块的数量可以与压缩机的数量一一对应，且本发明中压缩机和风机的数量可以不相同。作为主控模块，其可以只设置一个进行控制。

在本发明的具体实施例中，结合具体环境，主控模块的芯片可以与冷凝器集成在一起，压缩机控制模块的芯片可以与对应的压缩机集成在一起，而风机控制模块的芯片可以与对应的风机集成在一起。

如图3所示，为本发明中主控模块21、风机控制模块22以及压缩机控制模块23之间的连接示意图。其中，风机控制模块22通过并联的方式连接在主控模块21的控制线上，压缩机控制模块23通过并联的方式连接在主控模块21的控制线上。每个风机控制模块22内设有一RS485，且该RS485具有两个对外的接口，通过这两个接口避免了在主控线上添设风机控制模块时需要对原先布置的主控线进行处理，而是可以直接连接到上一风机控制模块22的RS485的一个接口上。基于同样的原理，每个压缩机控制模块23内也设有一RS485，且该RS485具有两个对外的接口。需要说明的是，图2中每个风机控制模块或压缩机控制模块内实际为一个RS485。

图4示出了冷凝器31、压缩机32以及风机33的管路连接图，通过图4可以看出，压缩机32并联后与冷凝器31连接，风机33也并联于冷凝器31，且管路上还设有高压压力传感器、低压压力传感器、四通阀、冷凝出口温度传感器、冷凝器翅片温度传感器等结构。需要说明的是，在具体实施例中，家用机热泵可以不包含高压压力传感器、低压压力传感器、以及冷凝出口温度传感器等结构。后续将会对不同结构的家用机热泵的控制方法进行描述。另外，上述冷凝器可以包含冷凝风机，或是包含水泵，又或是同时包含冷凝风机和水泵，以对应多种制冷方式。

如图5-8所示，为本发明的主控模块的控制逻辑示意图。

如图5所示，为主控模块上电开启方法示意图，包括：

S11、上电后，检测相序是否正常；如不正常，进入步骤S12，如正常，转入步骤S13；

S12、报警，进入步骤S14；

S14、重新上电消除告警或关机消除告警；

S13、判断是否有低压压力传感器，如有进入步骤S15，如无则进入步骤S16；

S15、判断是否有外部开机信号；如有，则进入步骤S17,如无则重复步骤S15；

S17判断低压压力是否高于设定值，若是，则进入步骤S18；

S16、判断是否有外部开机信号；如有，则进入步骤S18,如无则重复步骤S16；

S18、生成开启信号。

上述外部开机信号由风机控制模块在风机开启后发送，多风机时，电磁阀信号并联。

图6示出了主控模块告警检测示意图，从图6看到，分别检测是否有高压保护、抵押保护以及检测风机电流是否过载，如存在保护情形，则停机。

图7A-F示出了主控模块开启后判断是否需要开启压缩机即是否发出压缩机开启信号的示意图，从图看到，需要首先判断机热泵是否包括冷凝出口温度传感器和/或高压压力传感器，如不包含，则所述主控模块生成开启压缩机的信号并同时控制开启所述冷凝器。如包含至少其中之一，则开启冷凝器并在判断到满足预设条件后生成开启压缩机的信号。需要说明的是，此处的开启压缩机信号可以视为一个预开信号，是否真正开启以及开启数量还需要进行进一步的判断(见图8)。

关于冷凝器的开启，图7示出了在有冷凝出口温度传感器的情形下的具体步骤，图7中分蒸发冷、水冷、风冷定速、风冷调速、风冷调速+定速5种情形进行了介绍。在开启冷凝器后，满足预设条件时如延时3秒或水流开关闭合，则生成开启压缩机的信号。

图8示出了在生成开启压缩机的信号后，区分压缩机的数量以及低压压力(或温度)的范围决定压缩机是否真正开启以及开启数量：

若所述压缩机为一台，则所述主控模块在判断到满足压缩机开启压力时，继续判断所述压缩机控制模块是否正常，若正常，则发送压缩机控制模块启动信号。

继而压缩机控制模块可根据所述压缩机控制模块启动信号开启并开启所述压缩机。

有多台压缩机的情形下：

若所述低压压力在加载区，则所述主控模块依次开启所述压缩机直至检测到所述低压压力不在加载区为止；若所述低压压力在维持区，则所述主控模块再次检测所述压缩机的状态数据；在该开启过程中，可在判断满足压缩机开启间隔时，进行下一台的开启。

若所述低压压力在卸载区，则所述主控模块用于依次关闭所述压缩机至最后一台，直至检测到所述低压压力不在卸载区为止；可在判断满足压缩机关闭间隔时，进行下一台的关闭。

若所述低压压力在急停区，则所述主控模块用于关闭所有所述压缩机。

在上述介绍中，如要连续开启多台压缩机，则可按照压缩机的开启顺序，如根据压缩机的累计工作时间决定开启顺序，累计工作时间越长，则顺序越靠后。

本发明中，主控模块还可识别压缩机的类型，并可根据需要，决定要开启的压缩机的类型。

本发明另一方面还提供了一种热泵智能控制方法，应用于上述的系统，该热泵智能控制方法包括：

控制底板和显示面板通过载波通信单元进行通信，显示面板通过wifi通信单元与外界设备通信。

优选的，

所述外界设备包括远程服务器，所述显示面板依次通过wifi通信单元、Internet和网关与所述远程服务器进行通信；

或；

所述外界设备包括：终端设备，具有wifi通信单元和GPRS通信单元，所述终端设备与所述显示面板通过wifi通信单元进行通信或与所述Internet通过所述GPRS通信单元进行通信以与所述远程服务器连接。

如图9所示，为终端设备登录服务器以连接控制底板的流程图，包括:

终端设备登录服务器后，查看是否具有家庭网络，若有，则利用wifi方式进行数据包的组播，需要说明的是，该数据包中包含有其要需找的显示面板的IP，该显示面板可以是多个。一旦找到显示面板，则建立起与显示面板之间的wifi通信。之后显示面板连接至对应的控制底板，并通过载波方式进行通讯。

终端设备登录服务器后，查看是否具有家庭网络，若无则利用GPRS或3G网络连接至Internet并通过网关连接至远程服务器如云服务器，经由云服务器找到显示面板并由显示面板连接至对应的控制底板，并通过载波方式进行通讯。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于系统实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (9)

1.一种热泵智能控制系统的通信方法，其特征在于，所述热泵智能控制系统包括：

控制底板、显示面板和外界设备，所述控制底板和显示面板上设有载波通信单元，且所述显示面板上设有wifi通信单元，所述控制底板用于采集热泵智能的状态数据并通过载波通信单元与所述显示面板进行通信，所述显示面板通过wifi通信单元与外界设备通信；

所述控制底板为发送方，所述显示面板为接收方；

所述控制底板与所述显示面板之间的通信方法包括：

所述发送方发送前导符至所述显示面板以唤醒所述接收方；

所述发送方发送数据帧至所述接收方；

所述接收方判断所述数据帧是否匹配；

若匹配，则所述接收方解析所述数据帧中的命令符并根据解析的命令执行相关动作；

执行完毕后，所述接收方反馈数据帧至所述发送方；

所述发送方根据所述反馈数据帧判断下一步动作。

2.如权利要求1所述的热泵智能控制系统的通信方法，其特征在于，若不匹配，则所述接收方不予解析所述数据帧。

3.如权利要求1所述的热泵智能控制系统的通信方法，其特征在于，所述外界设备包括远程服务器，所述显示面板用于通过wifi通信单元、Internet和网关与所述远程服务器进行通信；

和/或；

所述外界设备包括终端设备，具有wifi通信单元和GPRS通信单元，用于与所述显示面板通过wifi通信单元进行通信。

4.如权利要求3所述的热泵智能控制系统的通信方法，其特征在于，所述热泵包括所述控制底板、所述显示面板以及通过管路连接的至少一台压缩机、至少一台风机和至少一台冷凝器，所述控制底板包括主控模块以及分别与所述主控模块连接的风机控制模块和压缩机控制模块；

其中所述风机控制模块，用于根据所述风机所处环境的状态控制所述风机的启闭；

所述主控模块，用于控制所述冷凝器的启闭并根据接收的数据信息决定所述压缩机的启闭。

5.如权利要求4所述的热泵智能控制系统的通信方法，其特征在于，所述压缩机的数量至少为两台且所有所述压缩机并联，所述主控模块用于控制所述压缩机开启的数量；所述风机的数量为至少为两台且所有所述风机并联。

6.如权利要求4所述的热泵智能控制系统的通信方法，其特征在于，所述主控模块用于在所述机热泵包括冷凝出口温度传感器和/或高压压力传感器时，开启冷凝器并在判断到满足预设条件后控制开启所述压缩机；

所述主控模块还用于在所述机热泵不包括冷凝出口温度传感器和高压压力传感器且判断到满足预设条件后控制开启所述压缩机并同时控制开启所述冷凝器。

7.如权利要求6所述的热泵智能控制系统的通信方法，其特征在于，其特征在于，

若所述压缩机为一台，则所述主控模块用于在判断到满足压缩机开启压力时，继续判断所述压缩机控制模块是否正常，若正常，则发送压缩机控制模块启动信号，所述压缩机控制模块用于根据所述压缩机控制模块启动信号开启并开启所述压缩机。

8.如权利要求6所述的热泵智能控制系统的通信方法，其特征在于，其特征在于，若所述压缩机为至少两台，所述主控模块用于检测所述压缩机的状态数据，所述状态数据为低压压力和/或温度，

若所述低压压力在加载区，则所述主控模块用于依次开启所述压缩机直至检测到所述低压压力不在加载区为止；

若所述低压压力在维持区，则所述主控模块用于再次检测所述压缩机的状态数据；

若所述低压压力在卸载区，则所述主控模块用于依次关闭所述压缩机至最后一台，直至检测到所述低压压力不在卸载区为止；

若所述低压压力在急停区，则所述主控模块用于关闭所有所述压缩机。

9.如权利要求6所述的热泵智能控制系统的通信方法，其特征在于，所述风机控制模块包括至少两个风机控制子模块，所有所述风机控制子模块通过自身设置的具有两个接口的RS485模块并联；

和/或；

所述压缩机控制模块包括至少两个压缩机控制子模块，所有所述压缩机控制子模块通过自身设置的具有两个接口的RS485模块并联。