CN110186159A - 云遥控器及设备运行控制的遥控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及设备控制技术领域，特别涉及一种云遥控器及设备运行控制的遥控方法，该系统包含：电流检测模块，用于检测设备电源线上的电流强度；红外控制模块，用于接收控制指令并对设备运行进行红外控制；中央控制模块，用于接收电流检测模块的电流强度信号，并依据电流强度信号生成设备控制指令，发送至红外控制模块；中央控制模块依据电流强度信号判断空调运行状态，并发送至供用户调取查询的互联网服务器，同时接收互联网服务器下发的用户控制请求，将该用户控制请求发送至红外控制模块。本发明实现室内房间空调设备一对一控制，实现实时监测用电设备运行状态，节约能耗，提高设备红外控制可行性和便捷性，有很强实用性和可推广价值。

Description

云遥控器及设备运行控制的遥控方法

技术领域

本发明涉及设备控制技术领域，特别涉及一种云遥控器及设备运行控制的遥控方法。

背景技术

随着社会科技的不断进步，人们对于生活质量的要求越来越高，空调作为人们避暑乘凉和过冬御寒的必要家电走进了千家万户，同时在医院、学校、各种人员聚集的公共场所，也大量的使用空调来保证室内环境的舒适性。将热量在室内室外进行逆向传送本身是违背自然规律的，这就决定了这一过程必然要消耗大量能源。而空调作为一种由电能转换为机械能，再转换为热能的设备，其中间过程较多，导致在其运转效率提高方面一直没有突破。安装使用数量大，能耗高而效率低下，造成人们在享受空调带来的舒适性的同时，消耗了大量电能，而这其中，还包括了一部分由于人为使用不当造成的无谓的浪费。比如夏季空调的设定温度过低，而冬季设定温度太高，部分空调用户甚至边开窗边使用空调，导致空调持续满负荷运行。在一些公共建筑内，无论房间内有没有人，空调都打开着，这部分空调消耗的电能并没有为人服务，既是造成了浪费。且现有市面上分体空调红外控制部分集成在插座内，如果插座位于空调背面就会出现控制死角，其一般情形下红外发射部分使用较为简单的大功率红外发射管，造成无法对房间内多台空调进行一对一的精确控制，限制空调节能插座在共建中的应用。

发明内容

为此，本发明提供一种云遥控器及设备运行控制的遥控方法，能够解决现有部分空调设备节能远程控制中的不足，实现室内房间空调设备的一对一控制，实现实时监测用电设备运行状态，供工作人员及时了解和调控用电设备运行，节约能耗。

按照本发明所提供的设计方案，一种云遥控器，包含：

电流检测模块，用于检测设备电源线上的电流强度；

红外控制模块，用于接收控制指令并对设备运行进行红外控制；

中央控制模块，用于接收电流检测模块的电流强度信号并依据电流强度信号生成设备控制指令，发送至红外控制模块；中央控制模块依据电流强度信号判断空调运行状态，并发送至供用户调取查询的互联网服务器，并同时接收互联网服务器下发的用户控制请求，将该用户控制请求发送至红外控制模块。

中央控制模块，用于接收电流检测模块的电流强度信号，依据电流强度信号判断空调运行状态，并发送至供用户调取查询的互联网服务器，同时接收互联网服务器下发的用户控制请求，将该用户控制请求发送至红外控制模块。同时中央控制模块可以根据电流强度和各种传感器数据，按照一定的逻辑，通过红外控制模块对空调进行自动化控制

上述的，红外控制模块粘附在设备红外接收窗口周边位置，用于将控制指令通过红外传输至红外接收窗口进而对设备运行状态进行控制。

优选的，所述红外控制模块包含发光二极管，控制电路，温湿度光照信号采集单元，用于信号传输的无线通信模块，用于提供电源的电源模块和用于数据交互的人机交互单元，发光二极管通过控制电路与中央处理器连接，温湿度光照信号采集单元、无线通信模块、电源模块及人机交互单元均与中央处理器连接。

优选的，电源模块包含可充电电池，为可充电电池进行充电的太阳能电池，及对可充电电池和太阳能电池进行电源保护调理的电池保护电路和电源信号调理电路。

优选的，人机交互单元包含用于提供开关按键功能的开关按键模块和用于进行运行状态指示的指示灯模块，开关按键模块和指示灯模块均与中央处理器连接。

优选的，红外控制模块外围设置有壳体，该壳体通过粘合胶与设备红外接收窗口周边位置固定。

上述的，电流检测模块包含若干贴附在电源线上的电流信号检测单元，用于信号处理的中央处理器，用于信号传输的无线通信模块，用于提供电源的电源模块和用于数据交互的人机交互单元，电流信号检测单元、无线通信模块、电源模块及人机交互单元均与中央处理器连接。

优选的，电流信号检测单元采用线性霍尔传感器。

上述的，中央控制模块包含中央处理器，分别与中央处理器连接的无线通信单元、电源信号调理单元和人机交互单元，其中，中央处理器用于对接收到的数据进行存储，并通过无线通信单元与服务器、电流检测模块和红外控制模块通信，电源信号调理单元用于将市电转换为电路电源，人机交互单元用于通过键盘和指示灯与中央处理器进行人机交互。

更进一步，本发明还提供一种设备运行控制的遥控方法，基于上述的云遥控器实现，该实现过程包含如下内容：

通过电流检测模块检测设备电源线电流强度，并将电流强度数据上传至中央控制模块；中央控制模块依据该电流强度数据生成控制指令发送给红外控制模块，红外控制模块将接收的控制指令转换为红外信号，模拟设备遥控器进行设备控制；中央控制模块并依据电流强度数据判断设备运行状态，将判断结果发送至供用户调取查询的互联网服务器；同时中央控制模块接收服务器下发的用户控制请求，并将该控制请求发送给红外控制单元进行设备控制。

本发明的有益效果：

1、本发明可以对社会上普遍使用的分体式空调进行远程控制和状态监测，为公共建筑内大量的分体式空调提供了一种低物质和人力成本的远程集中控制管理的方案，通过自动或人工的方式远程将没有人的房间内的空调关闭，或者在下班后统一关闭建筑内的空调，避免忘关空调造成的浪费，可以为社会节省大量能源。

2、本发明中红外控制模块，通过无线扩展通信解决了传统空调智能插座无法穿过障碍物控制空调的问题，通过贴近空调的红外接收窗口，使用较小的红外发射功率，解决了传统空调智能插座无法对房间内多台空调中的某一台空调进行精确控制的问题。

3、本案发明中电流检测模块，通过测量空调电源线周围磁场的方式，实现不用对空调现有电源线和插座插头进行改装，即可完成对电源线上的电流强度进行测量的目的，节省了安装的时间和费用，

4、本发明中红外控制模块和电流检测模块使用电池供电，同时辅以太阳能电池充电，大大延长了设备的工作时间，无需电源线的设计使设备的安装和使用更加方便。

5、本发明中中心控制模块，可使用市电220V供电，同时所有通信均为无线通信，使设备的安装和使用更为方便，通过设置于设备红外接收窗口附近的红外控制模块模拟空调遥控器发送红外控制信号，解决控制设备必须要针对空调红外信号接收区域等红外控制空间限制的问题，可使用较小的红外发射功率来发送红外信号，避免红外信号在室内大量发射造成对其他空调设备的误控制，提高分体式和柜式等空调设备红外控制的可行性和便捷性，具有很强的实用性和可推广价值。

附图说明：

图1为实施例中云遥控器示意图；

图2为实施例中云遥控器工作原理图；

图3为实施例中电流检测模块示意图；

图4为实施例中红外控制模块示意图；

图5为实施例中中央控制模块示意图。

具体实施方式：

图中标号，标号1代表红外控制模块，标号2代表中央控制模块，标号3代表电流检测模块，标号4代表电源线。

下面结合附图和技术方案对本发明作进一步详细的说明，并通过优选的实施例详细说明本发明的实施方式，但本发明的实施方式并不限于此。

针对现有技术中红外遥控设备使用受限、控制不精准等问题，本实施例，参见图1和图2所示，提供一种云遥控器，包含：

电流检测模块，用于检测设备电源线上的电流强度；

红外控制模块，用于接收控制指令并对设备运行进行红外控制；

中央控制模块，用于接收电流检测模块的电流强度信号并依据电流强度信号生成设备控制指令，发送至红外控制模块；中央控制模块依据电流强度信号判断空调运行状态，并发送至供用户调取查询的互联网服务器，并同时接收互联网服务器下发的用户控制请求，将该用户控制请求发送至红外控制模块。

通过电流检测模块、红外控制模块和中央控制器，可以对社会上普遍使用的分体式空调进行远程控制和状态监测，为公共建筑内大量的分体式空调提供了一种低物质和人力成本的远程集中控制管理的方案，集成度高，可以通过互联网服务器和/或中央控制模块实现远程控制，通过自动或人工的方式远程将没有人的房间内的空调关闭，或者在下班后统一关闭建筑内的空调，避免忘关空调造成的浪费，可以为社会节省大量能源。

进一步地，本发明实施例中，红外控制模块粘附在设备红外接收窗口周边位置，用于将控制指令通过红外传输至红外接收窗口进而对设备运行状态进行控制。通过设置于设备红外接收窗口附近的红外控制模块模拟空调遥控器发送红外控制信号，解决控制设备必须要针对空调红外信号接收区域等红外控制空间限制的问题，可使用较小的红外发射功率来发送红外信号，避免红外信号在室内大量发射造成对其他空调设备的误控制，具有很强的实用性和可推广价值。

进一步地，本发明实施例中，参见图4所示，红外控制模块包含发光二极管，控制电路，温湿度光照信号采集单元，用于信号传输的无线通信模块，用于提供电源的电源模块和用于数据交互的人机交互单元，发光二极管通过控制电路与中央处理器连接，温湿度光照信号采集单元、无线通信模块、电源模块及人机交互单元均与中央处理器连接。使用功率较小的发光二极管并通过控制电路控制发光二极管的通断，模拟空调遥控器发送红外控制信号。中央处理器采用集成有模数转换单元的芯片，温湿度光照信号采集单元采用温湿度传感器和光照传感器进行信号的收集并传输至中央处理器作为数据分析控制的基础，通过与中央处理器进行连接的人机交互单元，可实现现场直接对用电设备进行控制，提高红外控制装置使用过程中的便捷性。电流检测模块将数据传给中央控制模块，中央控制模块根据电流数据、温度湿度数据、光照数据及设定的逻辑生成控制指令，并将指令发送给红外控制模块，红外控制模块将接收的控制指令转换为红外信号。中央控制模块依据电流强度信号判断空调运行状态，并发送至供用户调取查询的互联网服务器，同时接收互联网服务器下发的用户控制请求，将该用户控制请求发送至红外控制模块。同时中央控制模块可以根据电流强度和各种传感器数据，按照设定的控制逻辑，通过红外控制模块对空调进行自动化控制。

进一步地，本发明实施例中，电源模块包含可充电电池，为可充电电池进行充电的太阳能电池，及对可充电电池和太阳能电池进行电源保护调理的电池保护电路和电源信号调理电路。通过可充电电池对电流检测模块直接供电，并太阳能电池采集周边光线转化为电能为可充电电池充电，通过电池保护单元、电源调理单元对太阳能电池和可充电电池进行电源保护，能够保证红外控制模块始终处于工作状态，实现用电设备运行控制中的不间断性和可持续性。电池保护电路和电源信号调理电路均可以使用现有比较成熟的电路实现，本发明不做详细介绍。

进一步地，本发明实施例中，人机交互单元包含用于提供开关按键功能的开关按键模块和用于进行运行状态指示的指示灯模块，开关按键模块和指示灯模块均与中央处理器连接。开关按键功能和指示灯功能可通过现有比较成熟的开关和发光二极管电路进行实现，本发明不做详细介绍。

进一步地，本发明实施例中，红外控制模块外围设置有壳体，该壳体通过粘合胶与设备红外接收窗口周边位置固定。在不改变设备原有外观构造的基础上，即可实现本发明中红外控制的技术方案，提高红外控制设备的使用性能。

进一步地，本发明实施例中，参见图3所示，电流检测模块包含若干贴附在电源线上的电流信号检测单元，用于信号处理的中央处理器，用于信号传输的无线通信模块，用于提供电源的电源模块和用于数据交互的人机交互单元，电流信号检测单元、无线通信模块、电源模块及人机交互单元均与中央处理器连接。通过电流信号检测单元检测电源线电流强度，采用集成有模数转换功能的中央处理器，将检测获取到的电流强度信号直接传输给中央处理器进行模数转换和数据处理，完成用电设备运行状态在线监测处理，通过与中央处理器进行连接的人机交互单元，可实现现场直接对用电设备运行状态的监控，提高设备使用性能。通过可充电电池对电流检测模块直接供电，并太阳能电池采集周边光纤转化为电能为可充电电池充电，通过电池保护单元、电源调理单元对太阳能电池和可充电电池进行电源保护，能够保证电流检测模块始终处于工作状态，实现用电设备运行状态的不间断持续监测功能。

根据奥斯特在1820年发现的电流的磁效应，在空调运行时其电源线周围一定存在一个磁场，该磁场的磁场强度和电源线上流过的电流存在正相关关系。此案中我们使用线性霍尔传感器对电源线周围的磁场进行定量测量。霍尔传感器是一种测量磁场强度的传感器。霍尔传感器中有一个霍尔半导体片，当恒定的电流流过霍尔半导体片，在洛伦兹力的作用下，电子会向垂直于电流流动的方向进行定向定量的移动，在霍尔半导体片垂直于电流方向的两侧产生电位差，该电位差就是霍尔传感器输出的电压信号。进一步地，本发明实施例中，电流信号检测单元采用线性霍尔传感器。通过线性霍尔传感器采集电源线周围由电流产生的磁场，进而根据该磁场变化判定用电设备的运行状态，使用过程中性能稳定、可靠。

进一步地，本发明实施例中，参见图5所示，中央控制模块包含中央处理器，分别与中央处理器连接的无线通信单元、电源信号调理单元和人机交互单元，其中，中央处理器用于对接收到的数据进行存储，并通过无线通信单元与服务器、电流检测模块和红外控制模块通信，电源信号调理单元用于将市电转换为电路电源，人机交互单元用于通过键盘和指示灯与中央处理器进行人机交互。对于分体壁挂式或分体柜式空调，通过中心控制模块来协调红外控制模块、电流检测模块和服务器之间的通信和数据交换；中心控制模块通过无线通信获得电流检测模块测得的电流强度数据，并将该数据通过现有成熟软件算法计算得到空调当前的运行状态，该软件算法不做详细阐述。中心控制模块通过无线通信向红外控制模块发送控制指令，由红外控制模块将指令中的空调开关控制参数、风速控制参数、运行模式控制参数等转换为空调可以识别的红外信号发送给空调，依此完成对空调的控制。中心控制模块通过无线网络连接服务器，将空调的运行状态发送给服务器并推送给用户，而用户的控制指令通过服务器发送给中心控制模块；中央控制模块可使用高性能处理器，通过220V市电供电，所有通信均为无线方式。

更进一步，本发明实施例中还提供一种设备运行控制的遥控方法，基于上述实施例中的云遥控器实现，该实现过程包含如下内容：

通过电流检测模块检测设备电源线电流强度，并将电流强度数据上传至中央控制模块；中央控制模块依据该电流强度数据生成控制指令发送给红外控制模块，红外控制模块将接收的控制指令转换为红外信号，模拟设备遥控器进行设备控制；中央控制模块并依据电流强度数据判断设备运行状态，将判断结果发送至供用户调取查询的互联网服务器；同时中央控制模块接收服务器下发的用户控制请求，并将该控制请求发送给红外控制单元进行设备控制。

夏季空调用电造成的用电高峰在近几年已经越来越多的收到人们的重视，要缓解这种用电压力，一是尽量提高空调机的运行效率，二是合理设置使用空调。前者需要长时间的技术升级换代，而后者能获得立竿见影的效果。本案所提出的可以对分体式空调的运行状态进行远程控制和状态监测的云遥控器系统，对于家庭用户，可以通过远程开关空调，对室内进行提前预热或者预冷，提升舒适度，当用户出门忘记关空调时，可以远程关闭家中空调，节省能源。而对于公共建筑内使用的空调，由于空调数量庞大，安装分散，传统的以人管理空调的方式实行起来较为困难，而使用云遥控器系统，通过软件对空调进行批量的远程控制和状态监测，即可达到一人管千户甚至无人值守自动管理，从而达到节能的目的。在系统在现场的分体空调上的安装方面，现有市面上的空调节能插座大部分需要对空调的插座或者电源线部分进行改装。由于红外控制部分集成在插座内部，如果插座位于空调背面就会出现控制死角。另外，这部分设备的红外发射部分使用了较为简单的大功率红外发射管，造成无法对一个房间内的多台空调进行一对一的精确控制问题，限制了空调节能插座在共建中的应用。针对当前大部分不具备远程控制的分体式空调远程控制和远程状态监测的技术空白，以及现有部分空调节能远程控制产品的不足，本发明实施例提出一种全新形态的基于非破坏性安装的电流检测、小型无线红外发射、无线通信和无线联网的空调控制和监测系统；本发明实施例中所包含的设备，除了中心控制模块外，均使用无线通信配合电池供电的方式，安装现场无需布线，电流测量模块无需改装电源线和电源插座插头，单元模块供电使用了太阳能作为补充，安装后无需对电池进行维护，进一步减小了设备在安装和使用时的人力财力成本。红外信号作为光信号，其特点就是直线传播会被物体阻挡、能够进行漫反射。这些特点决定了控制空调的设备必须要正对空调的红外信号接收区域，该区域一般在空调的正面，既控制空调的设备必须要正对空调且和空调之间不存在物体阻挡。对于发送红外信号的功率，如果一个房间内存在多台型号相同的空调，红外信号发送的功率过大可能导致红外信号再房间内经过多次反射后误控制其他空调机，而红外信号发送的功率过小又限制了从控制设备到空调之间的大距离。本发明实施例中，红外控制模块采取贴近空调而使用小功率红外发射管进行控制，一是解决了普通空调节能控制插座不能实现一对一控制的问题，另外也解决了普通空调节能插座红外控制存在死角的问题。红外控制模块直接贴附在空调室内机正面的红外接收窗口附近，由于使用了无线通信，控制设备和空调之间可存在遮挡物，由于红外控制单元靠近空调的红外接收窗口，可以使用较小的红外发送功率来发送红外信号，避免了红外信号在室内大量反射造成对其他空调的误控制。红外控制模块可使用电池进行供电，配合太阳能电池为电池进行充电，提高分体式或柜式等空调设备的红外控制装置的使用性能和便捷性，节约能源。

可以理解的是，前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种云遥控器，其特征在于，包含：

电流检测模块，用于检测设备电源线上的电流强度；

红外控制模块，用于接收控制指令并对设备运行进行红外控制；

中央控制模块，用于接收电流检测模块的电流强度信号并将依据电流强度信号生成转换为设备控制指令，发送至红外控制模块；

中央控制模块依据电流强度信号判断空调运行状态，并发送至供用户调取查询的互联网服务器，同时接收互联网服务器下发的用户控制请求，将该用户控制请求发送至红外控制模块。

2.根据权利要求1所述的云遥控器，其特征在于，红外控制模块粘附在设备红外接收窗口周边位置，用于将控制指令通过红外传输至红外接收窗口进而对设备运行状态进行控制。

3.根据权利要求2所述的云遥控器，其特征在于，所述红外控制模块包含发光二极管，控制电路，温湿度光照信号采集单元，用于信号传输的无线通信模块，用于提供电源的电源模块和用于数据交互的人机交互单元，发光二极管通过控制电路与中央处理器连接，温湿度光照信号采集单元、无线通信模块、电源模块及人机交互单元均与中央处理器连接。

4.根据权利要求3所述的云遥控器，其特征在于，电源模块包含可充电电池，为可充电电池进行充电的太阳能电池，及对可充电电池和太阳能电池进行电源保护调理的电池保护电路和电源信号调理电路。

5.根据权利要求3所述的云遥控器，其特征在于，人机交互单元包含用于提供开关按键功能的开关按键模块和用于进行运行状态指示的指示灯模块，开关按键模块和指示灯模块均与中央处理器连接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的云遥控器，其特征在于，红外控制模块外围设置有壳体，该壳体通过粘合胶与设备红外接收窗口周边位置固定。

7.根据权利要求1所述的云遥控器，其特征在于，

电流检测模块包含若干贴附在电源线上的电流信号检测单元，用于信号处理的中央处理器，用于信号传输的无线通信模块，用于提供电源的电源模块和用于数据交互的人机交互单元，电流信号检测单元、无线通信模块、电源模块及人机交互单元均与中央处理器连接。

8.根据权利要求7所述的云遥控器，其特征在于，电流信号检测单元采用线性霍尔传感器。

9.根据权利要求1所述的云遥控器，其特征在于，中央控制模块包含中央处理器，分别与中央处理器连接的无线通信单元、电源信号调理单元和人机交互单元，其中，中央处理器用于对接收到的数据进行存储，并通过无线通信单元与服务器、电流检测模块和红外控制模块通信，电源信号调理单元用于将市电转换为电路电源，人机交互单元用于通过键盘和指示灯与中央处理器进行人机交互。

10.一种设备运行控制的遥控方法，其特征在于，基于权利要求1～9任一项所述的云遥控器实现，该实现过程包含如下内容：

通过电流检测模块检测设备电源线电流强度，并将电流强度数据上传至中央控制模块；中央控制模块依据该电流强度数据生成控制指令发送给红外控制模块，红外控制模块将接收的控制指令转换为红外信号，模拟设备遥控器进行设备控制；中央控制模块并依据电流强度数据判断设备运行状态，将判断结果发送至供用户调取查询的互联网服务器；同时中央控制模块接收服务器下发的用户控制请求，并将该控制请求发送给红外控制单元进行设备控制。