CN108613420A - 太阳能热水器及其远程监控系统、智能加热控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能热水器远程监控系统，包括移动终端、云平台服务器、与太阳能热水器的通讯模块，移动终端通过云平台服务器与太阳能热水器的通讯模块通讯并实现根据太阳能热水器所在地区的天气情况进行控制。还公开了一种太阳能热水器远程监控系统的智能加热控制方法，该系统可以在wifi系统正常通讯情况下，随时掌握太阳能热水器的运行情况，自动确定太阳能热水器安装区域，该智能加热控制方法，可以实现异地查询和控制，随时掌握太阳能热水器的运行情况，手机APP调用天气预报软件，在充分利用太阳能的前提下，自动判断是否启动电加热。

Description

太阳能热水器及其远程监控系统、智能加热控制方法

技术领域

本发明属于太阳能热水器技术领域，具体地说，涉及一种太阳能热水器远程监控系统、智能加热控制方法及太阳能热水器。

背景技术

太阳能取之不尽，用之不竭，属于分布广泛的清洁能源，可以就地开发，直接利用，太阳能光热利用是目前技术最为成熟，经济可行，转换效率较高的太阳能利用方式，因此大力发展太阳能热水器技术有重要意义，满足人们的使用热水的需求，现在多数家用的太阳能任水清均采用人工手动调节或者红外遥控调节方式，家用电器传统的遥控方式一般采用红外线遥控，但是红外线遥控要求遥控器和机体之间不能有障碍物，因此不能穿墙，随着科技的发展和人们要求的提高，这种功能越来越不能满足用户的需要了。

人们往往需要到家后才能观察太阳能热水器内的水温、水位，如果水量不足，水温不高，还需要重新进行手动的辅助，并且需要一定时间的等待才能满足使用要求，因此，在未到家之前，事先通过智能终端遥控功能提前进行必要的设置，就可以更好的满足使用者的要求。现有的太阳能热水器不能实现出现异常时远程的监控，更不能实现根据天气自动启动电加热的智能控制功能。

太阳能热水器电加热控制装置是太阳能热水器的辅助装置，当太阳能辐射过低时，太阳能热水器水箱中的水无法通过太阳能辐照能量加热，这时通常采用电加热措施对水箱中的水进行加热，以保证能够随时供给热水。

但是在使用过程中，辅助加热装置完全根据水温高低进行判断，而不会结合使用需要和天气的变化情况，造成大量能源浪费，例如，用户并不是随时都需要热水，如晚上回家洗完热水澡后，就不会需要热水，并且由于大量冷水补充进来，造成储水箱内水温降低，辅助加热装置就会自行开始加热，而此时用户又不需要使用，白白浪费能源，又或是前天夜里，由于保温效果差，或者使用部分热水，造成储水箱水温降低，辅助加热装置开启加热，使得储水箱内保持一个较高的水温，而第二天又是个晴天，不但使得太阳能利用率不高，而且也提高了能源消耗，都不利于节能减排。

CN104613660A公开了一种用于太阳能热水器的智能远程控制系统，包括，无线通讯模块，其通过无线传输媒介接收用户按照预定规则发送的查询或调节太阳能热水器的多种属性的指令；控制模块，其根据无线通讯模块发送的指令查询或调节太阳能热水器的相关属性，其中，当用户发送的指令为查询指令时，无线通讯模块将控制模块查询到的太阳能热水器的相关属性的参数信息以短信/文本形式发送给用户的手机/电脑，本发明能够向用户提供恒温式供水，性能稳定，体积小，功耗小，且具有远程监视、控制、报警、查询，定时开关的功能，使操作人员千里之外就能通过手机或电脑实时掌控太阳能热水器的实时工况，但是本申请不能根据天气的变化进行控制加热时间，造成资源的浪费。

鉴于以上原因，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种太阳能热水器远程监控系统，该系统可以在wifi系统正常通讯情况下，利用互联网设施基础上，轻松实现异地查询和控制，随时掌握太阳能热水器的运行情况，并运用卫星定位系统，确定太阳能热水器安装地区的天气，根据实际的天气状况进行加热，另外还可以自动确定太阳能热水器安装区域，若设备出现故障，会第一时间通知用户和设备厂商。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种太阳能热水器远程监控系统，包括移动终端、云平台服务器、与太阳能热水器的通讯模块，移动终端通过云平台服务器与太阳能热水器的通讯模块通讯并实现根据太阳能热水器所在地区的天气情况进行控制。

。进一步的，所述的移动终端为手机APP，所述的手机APP上设置有开关模块、温度显示模块、分人洗模块、用水时间模块、wifi运行模块、智能加热模块和自动链接模块。上述模块为软件模块。

开关模块具有控制太阳能热水器开和关的功能，温度显示模块具有显示当前太阳能热水器水箱内的水的温度的功能，分人洗模块具有可以设置需要洗澡的人数的功能，根据设定的人数自动的设置加热时间，实现了热水的节约，wifi运行模块为显示太阳能热水器当前运行的情况，当太阳能热水器出现故障时，此标示显示为红色叹号，同时运行故障解释说明，当太阳能热水器运行正常时，此标示显示为绿色。

智能加热模块具有可以开启和关闭太阳能热水器的智能加热模式，即采用本发明中所述的太阳能热水器远程监控系统的智能加热控制方法进行的加热设置，也就是说智能加热功能是指太阳能热水器在于手机APP绑定时，当用户开启太阳能热水器开关时，请求卫星定位，服务器记录太阳能热水器所在的区域，同时服务器所在的区域，另外服务器调用天气预报软件，根据当天的天气情况和水箱温度在充分利用太阳能的前提下开启电加热模式，达到既不浪费能源又能及时提供热水的需求。

自动链接模块是指与产品相关的一些链接功能，比如手机app游戏的链接。

进一步的，所述的用水时间模块具有用户设定早上开启和关闭热水的功能、晚上开启和关闭热水的功能和24小时开启和关闭热水的功能。

进一步的，所述的故障检测模块与太阳能热水器的控制装置及通讯模块连接。

优选的，太阳能热水器内设有与其控制装置电连接的卫星定位模块。

本发明的第二目的提供了一种上述所述的太阳能热水器远程监控系统的智能加热控制方法，包括如下步骤：

步骤1：用户设定目标温度Ts，需要使用热水的时间点为t；

步骤2：服务器每天在特定时间段自动判断即时水箱温度T1是否达到目标温度Ts，若达到，则不启动电加热；若没有达到，则调用太阳能热水器所在地区的天气预报，根据天气预报的环境温度T2和天气情况以及需要使用热水的时间点t确定是否启动电加热及启动电加热的时间，并在水箱温度达到目标温度Ts时停止电加热。

进一步的，若水箱温度T1未达到目标温度Ts，则判断是否满足条件1：T2≥T0且当天为晴天；

若是，则在需要使用热水的时间点t之前的第一时间点t1判断T1与Ts的大小，若T1≥Ts，则不启动电加热，若T1＜Ts，则在第一时间点t1启动电加热使水箱温度至Ts停止加热；

若否，则判断是否满足条件2：T2＜T0且当天为晴天或T2≥T0且当天为多云；

若是，则在需要使用热水的时间点t之前的第二时间点t2判断T1与Ts的大小，若T1≥Ts，则不启动电加热，若T1＜Ts，则在第二时间点t2启动电加热使水箱温度至Ts停止加热；

若否，则判断是否满足条件3：T2＜T0且多云或T2≥T0且阴雨天；

若是，则在需要使用热水的时间点t之前的第三时间点t3判断T1与Ts的大小，若T1≥Ts，则不启动电加热，若T1＜Ts，则在第三时间点t3启动电加热使水箱温度至至Ts停止加热；

若否，则判断是否满足条件4：T2＜T0且阴雨天；

若是，则在需要使用热水的时间点t之前的第四时间点t4判断T1与Ts的大小，若T1≥Ts，则不启动电加热，若T1＜Ts，则在第四时间点t4启动电加热使水箱温度至Ts停止加热。

进一步的，第四时间点t4、第三时间点t3、第二时间点t2、第一时间点t1按时间先后顺序依次排列。

进一步的，t1、t2、t3和t4每个相邻的时间点依次相差1个小时，使用热水的时间点t与t1相差2小时。

即t-t1＝2，t-t2＝3，t-t3＝4，t-t4＝5。启动电加热的时间点与天气有关，当天气比较好时，启动电加热的时间比较晚，距离使用热水的时间点较近，当天气比较差时，启动电加热的时间比较早，距离使用热水的时间点较远。

进一步的，T0为13℃-17℃，优选，T0为15℃。

本发明的智能加热控制方法，可以实现异地查询和控制，随时掌握太阳能热水器的运行情况，并运用卫星定位模块，自动确定太阳能热水器安装区域，手机APP调用天气预报软件，根据太阳能热水器安装区域的天气情况，在充分利用太阳能的前提下，自动判断是否启动电加热。

本发明的第三目的在于提供一种具有上述所述的智能加热控制方法的太阳能热水器。

本发明的太阳能热水器为具有异地远程监控功能的太阳能热水器，可以实现异地查询和控制，随时掌握太阳能热水器的运行情况，并运用卫星定位系统，自动确定太阳能热水器安装区域，手机APP调用天气预报软件，根据太阳能热水器安装区域的天气情况，在充分利用太阳光的前提下，自动判断是否启动电加热。

采用上述技术方案，本发明的有益效果如下：

1、本发明的太阳能热水器远程监控系统，可以在wifi系统正常通讯情况下，利用互联网设施基础上，轻松实现异地查询和控制，随时掌握太阳能热水器的运行情况，并运用卫星定位系统，自动确定太阳能热水器安装区域，若设备出现故障，会第一时间通知用户和设备厂商；

2、本发明的智能加热控制方法，可以实现异地查询和控制，随时掌握太阳能热水器的运行情况，并运用卫星定位系统，自动确定太阳能热水器安装区域，手机APP调用天气预报软件，根据太阳能热水器安装区域的天气情况，在充分利用太阳能的前提下，自动判断是否启动电加热。

附图说明

图1：本发明所述的智能加热控制方法的流程图；

图2：本发明所述的手机APP终端功能界面图；

图3：本发明所述的一种太阳能热水器远程控制系统流程图。

其中，1-开关模块、2-温度显示模块、3-分人洗模块、4-早上用水功能模块、5-晚上用水功能模块、6-24小时热水功能模块、7-自动链接模块、8-wifi运行模块、9-智能加热模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

实施例1

如图3所示，本发明所述的一种太阳能热水器远程监控系统，包括移动终端、云平台服务器、安装于太阳能热水器上并与太阳能热水器控制装置电连接的wifi模块和无线路由器，移动终端与云平台服务器为双向信号连接，云平台服务器与无线路由器为双向信号连接，无线路由器与wifi模块双向信号连接，在太阳能热水器上安装有卫星定位模块，移动终端、云平台服务器和太阳能热水器的wifi模块分别与无线路由器连接。

用户通过移动终端下发指令并经网络传输到云平台服务器，云平台服务器接收并经无线路由器转发该指令到太阳能热水器的wifi模块，太阳能热水器将执行结果经无线路由器返回到云平台服务器，云平台服务器加工并转发太阳能热水器执行的结果到移动终端，卫星定位模块可以定位太阳能热水器所在地区的位置，手机APP根据卫星定位模块所确定的太阳能热水器所在地区的位置，调用太阳能热水器安装地区的天气预报软件，在充分利用太阳光的前提下，自动判断是否启动电加热。

可以理解的是，在其他实施例中，移动终端可以不经无线路由器直接与云平台服务器进行信息交互，例如移动终端为手机时，手机可以直接与云平台服务器进行信息交互；或者，在太阳能热水器上安装有能与云平台服务器进行信息交互的通讯模块，例如在太阳能热水器控制板上设置一个GPRS模块，GPRS模块上设置有一个手机卡，通过手机卡的数据传输与云平台服务器进行通讯，太阳能热水器也能不经无线路由器而直接与云平台服务器进行信息交互。

如图2所示，本实施例中所述的移动终端为手机APP，所述的手机APP上设置有开关模块1、温度显示模块2、分人洗模块3、用水时间模块、wifi运行模块8、智能加热模块9和自动链接模块7。上述模块为软件模块。

开关模块1为控制太阳能热水器开和关的设备，温度显示模块2显示当前太阳能热水器水箱内的水的温度，分人洗模块3可以设置需要洗澡的人数，根据设定的人数自动的设置加热时间，实现了热水的节约，wifi运行模块8为显示太阳能热水器当前运行的情况，当太阳能热水器出现故障时，此标示显示为红色叹号，同时运行故障解释说明，当太阳能热水器运行正常时，此标示显示为绿色，智能加热模块9可以开启和关闭太阳能热水器的智能加热模式。智能加热模式即是本发明所述的采用太阳能热水器远程监控系统的智能加热控制方法对太阳能热水器进行加热，所述的用水时间模块包括早上用水功能模块4、晚上用水功能模块5和24小时热水功能模块6。早上用水功能模块4具有用户设定早上开启和关闭热水的功能、晚上用水功能模块5具有用户设定晚上开启和关闭热水的功能和24小时热水功能模块6具有用户设定24小时开启和关闭热水的功能。

当用户刚开启用户终端手机APP时，太阳能热水器接收到APP反馈信号wifi运行模块8图标变为绿色，表示通讯正常，太阳能热水器会将当前的开机状态，当前温度及运行状态反馈给手机APP，手机APP根据反馈的数据调整各项显示内容，当在手机APP上操作时，手机APP通过服务器和网关下发改变的状态指令信息，控制板接收到信息后调整控制板上的显示内容。

实施例2

本实施例的太阳能热水器远程监控系统，在实施例一的基础上，还包括故障检测模块，所述的故障检测模块与太阳能热水器的控制装置及wifi模块连接。

当太阳能热水器出现故障时，故障信息通过太阳能热水器的控制装置以及wifi模块传至用户的无线路由器上，然后再通过互联网传到控制云端，即设备服务器，控制云端一方面将故障信息发送到用户移动终端的手机APP上，另一方面根据MAC地址和产品编码之间的对应关系确认产品信息和用户信息，故障信息传到与服务器对接的售后系统，售后系统根据故障信息和用户信息自动派维修工单，服务单位根据维修工单要求进行上门维修服务。

实施例3

如图1所示，一种实施例一所述的太阳能热水器远程监控系统的智能加热控制方法，包括如下步骤：

步骤1：用户设定目标温度Ts，需要使用热水的时间点为19:00点；

步骤2：服务器每天在特定时间段自动判断即时水箱温度T1是否达到目标温度Ts，若达到，则不启动电加热；若没有达到，则调用太阳能热水器所在地区的天气预报，根据天气预报的环境温度T2和天气情况以及需要使用热水的时间点19:00确定是否启动电加热及启动电加热的时间，并在水箱温度达到目标温度Ts时停止电加热。本发明根据天气越差，太阳能制热量越低，需要电加热时间越长的原则，当天气由晴好变差，则需要的电加热时间就会越长，本实施例在每天上午自动判断即时水箱温度T1是否达到目标温度Ts，本实施例以从17:00开始，逐渐提前开启电加热时间为例进行了解释说明。

本实施例中，若水箱温度T1未达到目标温度Ts，则判断是否满足条件1：T2≥15℃且当天为晴天；

若满足条件1，则在需要使用热水的时间点t之前的第一时间点17:00判断T1与Ts的大小，若T1≥Ts，则不启动电加热，若T1＜Ts，则在第一时间点17:00启动电加热使水箱温度至Ts停止加热；

若不满足条件1，则判断是否满足条件2：T2＜15℃且当天为晴天或T2≥15℃且当天为多云。

若满足条件2，则在需要使用热水的时间点t之前的第二时间点16:00判断T1与Ts的大小，若T1≥Ts，则不启动电加热，若T1＜Ts，则在第二时间点16:00启动电加热使水箱温度至Ts停止加热；

若不满足条件2，则判断是否满足条件3：T2＜15℃且多云或T2≥15℃且阴雨天；

若满足条件3，则在需要使用热水的时间点t之前的第三时间点15:00判断T1与Ts的大小，若T1≥Ts，则不启动电加热，若T1＜Ts，则在第三时间点15:00启动电加热使水箱温度至至Ts停止加热；

若不满条件3，则判断是否满足条件4：T2＜15℃且阴雨天；

若满足条件4，则在需要使用热水的时间点t之前的第四时间点14:00判断T1与Ts的大小，若T1≥Ts，则不启动电加热，若T1＜Ts，则在第四时间点14:00启动电加热使水箱温度至Ts停止加热。

实施例4

一种具有上述所述的智能加热控制方法的太阳能热水器。该太阳能热水器可以异地控制，用户通过手机APP随时掌握太阳能热水器的相关信息，还可根据自身情况进行操控，可大大减少使用热水的等待时间，太阳能热水器出现故障时，及时告知用户，可缩短维修时间，减少因为故障问题不能使用热水的麻烦，对于长时间在外地的用户更为实用，利用服务器对太阳能热水器进行定位并调用当地每天的天气预报，根据天气情况确定如何开启电加热，在充分利用太阳能的前提下，减少开启电加热时间，做到热水节能合理调配。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种太阳能热水器远程监控系统，其特征在于，包括移动终端、云平台服务器、与太阳能热水器的通讯模块，移动终端通过云平台服务器与太阳能热水器的通讯模块通讯并实现根据太阳能热水器所在地区的天气情况进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器远程监控系统，其特征在于，所述的移动终端为手机APP，所述的手机APP上设置有开关模块、温度显示模块、分人洗模块、用水时间模块、wifi运行模块、智能加热模块和自动链接模块。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能热水器远程监控系统，其特征在于，所述的用水时间模块具有用户设定早上开启和关闭热水的功能、晚上开启和关闭热水的功能和24小时开启和关闭热水的功能。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器远程监控系统，其特征在于，还包括故障检测模块，所述的故障检测模块与太阳能热水器的控制装置及通讯模块连接，优选的，太阳能热水器内设有与其控制装置电连接的卫星定位模块。

5.一种具有权利要求1-4任意一项所述的太阳能热水器远程监控系统的智能加热控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：用户设定目标温度Ts，需要使用热水的时间点为t；

步骤2：服务器每天在特定时间段自动判断即时水箱温度T1是否达到目标温度Ts，若达到，则不启动电加热；若没有达到，则调用太阳能热水器所在地区的天气预报，根据天气预报的环境温度T2和天气情况以及需要使用热水的时间点t确定是否启动电加热及启动电加热的时间，并在水箱温度达到目标温度Ts时停止电加热。

6.根据权利要求5所述的智能加热控制方法，其特征在于，若水箱温度T1未达到目标温度Ts，则判断是否满足条件1：T2≥T0且当天为晴天；

若是，则在需要使用热水的时间点t之前的第一时间点t1判断T1与Ts的大小，若T1≥Ts，则不启动电加热，若T1＜Ts，则在第一时间点t1启动电加热使水箱温度至Ts停止加热；

若否，则判断是否满足条件2：T2＜T0且当天为晴天或T2≥T0且当天为多云；

若是，则在需要使用热水的时间点t之前的第二时间点t2判断T1与Ts的大小，若T1≥Ts，则不启动电加热，若T1＜Ts，则在第二时间点t2启动电加热使水箱温度至Ts停止加热；

若否，则判断是否满足条件3：T2＜T0且多云或T2≥T0且阴雨天；

若是，则在需要使用热水的时间点t之前的第三时间点t3判断T1与Ts的大小，若T1≥Ts，则不启动电加热，若T1＜Ts，则在第三时间点t3启动电加热使水箱温度至至Ts停止加热；

若否，则判断是否满足条件4：T2＜T0且阴雨天；

若是，则在需要使用热水的时间点t之前的第四时间点t4判断T1与Ts的大小，若T1≥Ts，则不启动电加热，若T1＜Ts，则在第四时间点t4启动电加热使水箱温度至Ts停止加热。

7.根据权利要求6所述的智能加热控制方法，其特征在于，第四时间点t4、第三时间点t3、第二时间点t2、第一时间点t1按时间先后顺序依次排列。

8.根据权利要求7所述的智能加热控制方法，其特征在于，t1、t2、t3和t4每个相邻的时间点依次相差1个小时，使用热水的时间点t与t1相差2小时。

9.根据权利要求6所述的智能加热控制方法，其特征在于，T0为13℃-17℃，优选，T0为15℃。

10.一种具有权利要求5-9任意一项所述的智能加热控制方法的太阳能热水器。