CN111238840A - 一种基于物联网的空调智能检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于物联网的空调智能检测系统，利用中央处理器、振动传感器、信号处理电路、温度传感器组、水压传感器组、电压传感器、电流传感器、电源模块、无线发送模块、无线接收模块、控制器、大数据服务器、显示模块、存储模块、无线传输模块以及移动终端对空调在运行时空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号进行监测，以能及时找到空调故障或问题。
Description
技术领域
本发明涉及智能测试领域，尤其涉及一种基于物联网的空调智能检测系统。
背景技术
空调即空气调节器(room air conditioner)，调节温度、湿度、挂式空调是一种用于给空间区域(一般为密闭)提供处理空气温度变化的机组。它的功能是对该房间(或封闭空间、区域)内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。
但是，市场上的空调没有完善的监控检测系统，因此一旦空调出现问题，都需要上门检测维修，而且还不能一次维修就能找到故障或问题，需要多次检测，检测完再维修，工作很繁琐，成本高，而目前市场上并没有一套完整的空调检测系统。
发明内容
因此，为了解决上述问题，本发明提供一种功能完善、使用方便、智能化的智能空调检测系统，利用中央处理器、振动传感器、信号处理电路、温度传感器组、水压传感器组、电压传感器、电流传感器、电源模块、无线发送模块、无线接收模块、控制器、大数据服务器、显示模块、存储模块、无线传输模块以及移动终端对空调在运行时空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号进行监测，并将采集到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号与大数据服务器中存储的标准数据组进行比较，以能及时找到空调故障或问题。
根据本发明的一种基于物联网的空调智能检测系统，其包括中央处理器、振动传感器、信号处理电路、温度传感器组、水压传感器组、电压传感器、电流传感器、电源模块、无线发送模块、无线接收模块、控制器、大数据服务器、显示模块、存储模块、无线传输模块以及移动终端。
其中，振动传感器用于检测空调电机振动数据，温度传感器组用于检测空调水泵进水口、水泵出水口、泵壳体以及电机壳体的温度数据，水压传感器组用于检测空调水泵进水口以及出水口的水压数据，电压传感器用于检测空调电源的三相电压数据，电流传感器用于检测空调电源的三相电流数据，电源模块用于为基于物联网的空调智能检测系统提供电力支持。
其中，振动传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端、温度传感器组的输出端、水压传感器组的输出端、电压传感器的输出端、电流传感器的输出端以及电源模块的输出端均与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与无线发送模块的输入端连接，无线接收模块用于接收无线发送模块发送的数据，无线接收模块的输出端与控制器的输入端连接，显示模块的输入端和存储模块的输入端均与控制器的输出端连接，控制器通过无线传输模块与移动终端无线连接，控制器与大数据服务器双向通信连接。
优选的是，振动传感器用于检测空调电机振动信号，将采集的振动信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路，V1为经过信号处理电路处理后的电压信号，信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，振动传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理器的ADC端口连接。
优选的是，信号放大单元包括集成运放A1-A3、电阻R1-R14、二极管D1-D2以及电容C1-C7。
其中，振动传感器的输出端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1的另一端还与电容C1的一端连接，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端与集成运放A1的同相输入端连接，电容C1的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与-7.5V直流电压连接，电阻R3的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的另一端还与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与集成运放A2的同相输入端连接，电阻R6的一端接地，电阻R6的另一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R6的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与二极管D1的负极连接，二极管D1的正极与集成运放A2的输出端连接，二极管D1的负极还与电容C2的一端连接，二极管D2的负极与集成运放A2的输出端连接，二极管D1的负极还与二极管D2的正极连接，电阻R8的一端接地，电阻R8的另一端与电容C2的另一端连接，电阻R8的另一端还与电容C3的一端连接，电阻R7的一端与二极管的负极连接，电阻R7的另一端与电容C3的另一端连接，电阻R7的另一端还与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R9的一端还与电容C4的一端连接，电容C4的另一端与电阻R10的另一端连接，电容C5的一端接地，电容C5的另一端与电阻R9的另一端连接，电阻R10的另一端还与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R13的一端接地，电阻R13的另一端与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R13的另一端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端电容C6的一端连接，电容C6的一端与电容C7的一端连接，电阻R14的一端接地，电阻R14的另一端与电容C7的一端连接，电阻R14的另一端还与电容C6的另一端连接，电容C7的另一端与集成运放A3的输出端连接。
优选的是，信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C8-C9以及集成运放A4-A6。
其中，信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A4的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A4的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C8的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接，电容C8的另一端与集成运放A5的输出端并联后与电阻R19的一端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电阻R19的另一端与电容C9的一端并联后与集成运放A6的反相输入端连接，集成运放A6的同相输入端接地，电容C9的另一端与集成运放A6的输出端连接，电阻R20的一端与集成运放A4的反相输入端连接，电阻R20的另一端与集成运放A6的输出端连接，电阻R21的一端与集成运放A4的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A5的输出端连接，集成运放A6的输出端与中央处理器的ADC端口连接，信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至中央处理器的ADC端口。
优选的是，振动传感器用于检测空调电机振动信号，并将振动信号传输至信号处理电路依次进行信号放大和信号滤波处理后再传输至中央处理器，温度传感器组用于检测空调水泵进水口、水泵出水口、泵壳体以及电机壳体的温度信号，并将测得的空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号以及电机壳体温度信号传输至中央处理器，水压传感器组用于检测空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号，并将测得的空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号传输至中央处理器，电压传感器用于检测空调电源的三相电压信号，并将测得的空调电源的三相电压信号传输至中央处理器，电流传感器用于检测空调电源的三相电流信号，并将测得的空调电源的三相电流信号传输至中央处理器。
优选的是，中央处理器将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号通过无线发送模块传输至无线接收模块，无线接收模块将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号传输至控制器，控制器将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号传输至显示模块进行显示，控制器将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号传输至存储模块进行存储，控制器将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号通过无线传输模块传输至移动终端，同时，控制器将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号传输至大数据服务器。
优选的是，大数据服务器内存储有空调在正常运行时的空调电机振动数据组。
在空调运行时，若大数据服务器接收到的空调电机振动大于空调电机振动数据组中的最大值或小于空调电机振动数据组中的最小值，则大数据服务器向控制器发送第一报警信号，控制器将接收到第一报警信号传输至显示模块进行显示，控制器将接收到第一报警信号通过无线传输模块传输至移动终端。
优选的是，大数据服务器内存储有空调在正常运行时的空调水泵进水口温度数据组、水泵出水口温度数据组、泵壳体温度数据组以及电机壳体温度数据组。
在空调运行时，若大数据服务器接收到的空调水泵进水口温度大于空调水泵进水口温度数据组中的最大值或小于空调水泵进水口温度数据组中的最小值，则大数据服务器向控制器发送第二报警信号，控制器将接收到第二报警信号传输至显示模块进行显示，控制器将接收到第二报警信号通过无线传输模块传输至移动终端。
在空调运行时，若大数据服务器接收到的空调水泵出水口温度大于水泵出水口温度数据组中的最大值或小于水泵出水口温度数据组中的最小值，则大数据服务器向控制器发送第三报警信号，控制器将接收到第三报警信号传输至显示模块进行显示，控制器将接收到第三报警信号通过无线传输模块传输至移动终端。
在空调运行时，若大数据服务器接收到的泵壳体温度大于泵壳体温度数据组中的最大值或小于泵壳体温度数据组中的最小值，则大数据服务器向控制器发送第四报警信号，控制器将接收到第四报警信号传输至显示模块进行显示，控制器将接收到第四报警信号通过无线传输模块传输至移动终端。
在空调运行时，若大数据服务器接收到的电机壳体温度大于电机壳体温度数据组中的最大值或小于电机壳体温度数据组中的最小值，则大数据服务器向控制器发送第五报警信号，控制器将接收到第五报警信号传输至显示模块进行显示，控制器将接收到第五报警信号通过无线传输模块传输至移动终端。
优选的是，大数据服务器内存储有空调在正常运行时的空调水泵进水口水压数据组和空调水泵出水口水压数据组。
在空调运行时，若大数据服务器接收到的空调水泵进水口水压大于空调水泵进水口水压数据组中的最大值或小于空调水泵进水口水压数据组中的最小值，则大数据服务器向控制器发送第六报警信号，控制器将接收到第六报警信号传输至显示模块进行显示，控制器将接收到第六报警信号通过无线传输模块传输至移动终端。
在空调运行时，若大数据服务器接收到的空调水泵出水口水压大于空调水泵出水口水压数据组中的最大值或小于空调水泵出水口水压数据组中的最小值，则大数据服务器向控制器发送第七报警信号，控制器将接收到第七报警信号传输至显示模块进行显示，控制器将接收到第七报警信号通过无线传输模块传输至移动终端。
优选的是，大数据服务器内存储有空调在正常运行时的空调电源的三相电压数据组和空调电源的三相电流数据组。
在空调运行时，若大数据服务器接收到的空调电源的三相电压大于空调电源的三相电压数据组中的最大值或小于空调电源的三相电压数据组中的最小值，则大数据服务器向控制器发送第八报警信号，控制器将接收到第八报警信号传输至显示模块进行显示，控制器将接收到第八报警信号通过无线传输模块传输至移动终端。
在空调运行时，若大数据服务器接收到的空调电源的三相电流大于空调电源的三相电流数据组中的最大值或小于空调电源的三相电流数据组中的最小值，则大数据服务器向控制器发送第九报警信号，控制器将接收到第九报警信号传输至显示模块进行显示，控制器将接收到第九报警信号通过无线传输模块传输至移动终端。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明提供的基于物联网的空调智能检测系统，利用中央处理器、振动传感器、信号处理电路、温度传感器组、水压传感器组、电压传感器、电流传感器、电源模块、无线发送模块、无线接收模块、控制器、大数据服务器、显示模块、存储模块、无线传输模块以及移动终端对空调在运行时空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号进行监测，并将采集到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号与大数据服务器中存储的标准数据组进行比较，以能及时找到空调故障或问题。
(2)本发明提供的基于物联网的空调智能检测系统，由于振动传感器采集的信号为微弱的电压信号，因而信号放大单元通过电阻R1-R14、电容C1-C6、二极管D1-D2以及集成运放A1-A3对振动传感器输出的电压V0进行放大处理，由电阻R1-R14、电容C1-C7、二极管D1-D2以及集成运放A1-A3构成的信号放大单元只有0.5μV/℃的漂移、5μV以内的偏移、100pA偏置电流和0.1Hz到10Hz宽带内50nV的噪声。其中，信号滤波单元使用电阻R15-R21，电容C8-C9以及集成运放A4-A6对经过放大后的电压信号进行低通滤波处理，从而提高了对空调电机振动检测的精度。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的基于物联网的空调智能检测系统的示意图；
图2为本发明的信号处理电路的电路图。
附图标记：
1-中央处理器；2-振动传感器；3-信号处理电路；4-温度传感器组；5-水压传感器组；6-电压传感器；7-电流传感器；8-电源模块；9-无线发送模块；10-无线接收模块；11-控制器；12-大数据服务器；13-显示模块；14-存储模块；15-无线传输模块；16-移动终端。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的基于物联网的空调智能检测系统进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的基于物联网的空调智能检测系统包括中央处理器1、振动传感器2、信号处理电路3、温度传感器组4、水压传感器组5、电压传感器6、电流传感器7、电源模块8、无线发送模块9、无线接收模块10、控制器11、大数据服务器12、显示模块13、存储模块14、无线传输模块15以及移动终端16。
其中，振动传感器2用于检测空调电机振动数据，温度传感器组4用于检测空调水泵进水口、水泵出水口、泵壳体以及电机壳体的温度数据，水压传感器组5用于检测空调水泵进水口以及出水口的水压数据，电压传感器6用于检测空调电源的三相电压数据，电流传感器7用于检测空调电源的三相电流数据，电源模块8用于为基于物联网的空调智能检测系统提供电力支持。
其中，振动传感器2的输出端与信号处理电路3的输入端连接，信号处理电路3的输出端、温度传感器组4的输出端、水压传感器组5的输出端、电压传感器6的输出端、电流传感器7的输出端以及电源模块8的输出端均与中央处理器1的输入端连接，中央处理器1的输出端与无线发送模块9的输入端连接，无线接收模块10用于接收无线发送模块9发送的数据，无线接收模块10的输出端与控制器11的输入端连接，显示模块13的输入端和存储模块14的输入端均与控制器11的输出端连接，控制器11通过无线传输模块15与移动终端16无线连接，控制器11与大数据服务器12双向通信连接。
上述实施方式中，利用中央处理器1、振动传感器2、信号处理电路3、温度传感器组4、水压传感器组5、电压传感器6、电流传感器7、电源模块8、无线发送模块9、无线接收模块10、控制器11、大数据服务器12、显示模块13、存储模块14、无线传输模块15以及移动终端16对空调在运行时空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号进行监测，并将采集到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号与大数据服务器12中存储的标准数据组进行比较，以能及时找到空调故障或问题。
本发明提供的基于物联网的空调智能检测系统的电源模块8为中央处理器1、振动传感器2、信号处理电路3、温度传感器组4、水压传感器组5、电压传感器6、电流传感器7、电源模块8、无线发送模块9、无线接收模块10、控制器11、大数据服务器12、显示模块13、存储模块14以及无线传输模块15提供电力支持。
显示模块13和存储模块14设置于监控室内，工作人员能够通过显示模块13获取空调在运行时的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号，存储模块14还包括一USB数据端口，工作人员能够通过该USB数据接口读取空调在运行时的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号的实时数据以及历史数据，便于工作人员后期研究、分析。
如图2所示，振动传感器2用于检测空调电机振动信号，将采集的振动信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路3，V1为经过信号处理电路3处理后的电压信号，信号处理电路3包括信号放大单元和信号滤波单元，振动传感器2的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理器1的ADC端口连接。
具体地，信号放大单元包括集成运放A1-A3、电阻R1-R14、二极管D1-D2以及电容C1-C7。
其中，振动传感器2的输出端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1的另一端还与电容C1的一端连接，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端与集成运放A1的同相输入端连接，电容C1的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与-7.5V直流电压连接，电阻R3的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的另一端还与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与集成运放A2的同相输入端连接，电阻R6的一端接地，电阻R6的另一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R6的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与二极管D1的负极连接，二极管D1的正极与集成运放A2的输出端连接，二极管D1的负极还与电容C2的一端连接，二极管D2的负极与集成运放A2的输出端连接，二极管D1的负极还与二极管D2的正极连接，电阻R8的一端接地，电阻R8的另一端与电容C2的另一端连接，电阻R8的另一端还与电容C3的一端连接，电阻R7的一端与二极管的负极连接，电阻R7的另一端与电容C3的另一端连接，电阻R7的另一端还与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R9的一端还与电容C4的一端连接，电容C4的另一端与电阻R10的另一端连接，电容C5的一端接地，电容C5的另一端与电阻R9的另一端连接，电阻R10的另一端还与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R13的一端接地，电阻R13的另一端与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R13的另一端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端电容C6的一端连接，电容C6的一端与电容C7的一端连接，电阻R14的一端接地，电阻R14的另一端与电容C7的一端连接，电阻R14的另一端还与电容C6的另一端连接，电容C7的另一端与集成运放A3的输出端连接。
具体地，信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C8-C9以及集成运放A4-A6。
其中，信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A4的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A4的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C8的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接，电容C8的另一端与集成运放A5的输出端并联后与电阻R19的一端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电阻R19的另一端与电容C9的一端并联后与集成运放A6的反相输入端连接，集成运放A6的同相输入端接地，电容C9的另一端与集成运放A6的输出端连接，电阻R20的一端与集成运放A4的反相输入端连接，电阻R20的另一端与集成运放A6的输出端连接，电阻R21的一端与集成运放A4的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A5的输出端连接，集成运放A6的输出端与中央处理器1的ADC端口连接，信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至中央处理器1的ADC端口。
上述实施方式中，信号处理电路3的噪声在50nV以内，漂移为0.4μV//℃，集成运放A1为LT1007低漂移放大器，集成运放A2、A3均为LT1230高速放大器，集成运放A4、A5和A6均为LT1097运放，由于集成运放A1的直流偏移与漂移并不会影响电路的整体偏移，从而使得电路有着极低的偏移和漂移。
电阻R1的阻值为1KΩ，电阻R2的阻值为100KΩ，电阻R3的阻值为10KΩ，电阻R4的阻值为1.5KΩ，电阻R5的阻值为750Ω，R6的阻值为750Ω，电阻R7的阻值为2KΩ，电阻R8的阻值为5.1KΩ，电阻R9的阻值为750Ω，电阻R10的阻值为750Ω，电阻R11的阻值为1KΩ，电阻R12的阻值为750Ω，电阻R13的阻值为750Ω，电阻R14的阻值为5.1KΩ，电阻R15的阻值为1.7KΩ，电阻R16的阻值为4.7KΩ，电阻R17的阻值为10KΩ，电阻R18的阻值为5KΩ，电阻R19的阻值为1KΩ，电阻R20的阻值为5KΩ，电阻R21的阻值为5KΩ，容C1的电容值为50pF，电容C2的电容值为390pF，C3的电容值为390pF，电容C4的电容值为470pF，电容C5的电容值为2200pF，电容C6的电容值为390pF，电容C7的电容值为470pF，电容C8的电容值为260pF，电容C9的电容值为470pF，二极管D1和二极管D2的型号均为1N4148。
由于振动传感器2采集的信号为微弱的电压信号，因而信号放大单元通过电阻R1-R14、电容C1-C6、二极管D1-D2以及集成运放A1-A3对振动传感器2输出的电压V0进行放大处理，由电阻R1-R14、电容C1-C7、二极管D1-D2以及集成运放A1-A3构成的信号放大单元只有0.5μV/℃的漂移、5μV以内的偏移、100pA偏置电流和0.1Hz到10Hz宽带内50nV的噪声。其中，信号滤波单元使用电阻R15-R21，电容C8-C9以及集成运放A4-A6对经过放大后的电压信号进行低通滤波处理，从而提高了对空调电机振动检测的精度。
具体地，振动传感器2用于检测空调电机振动信号，并将振动信号传输至信号处理电路3依次进行信号放大和信号滤波处理后再传输至中央处理器1，温度传感器组4用于检测空调水泵进水口、水泵出水口、泵壳体以及电机壳体的温度信号，并将测得的空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号以及电机壳体温度信号传输至中央处理器1，水压传感器组5用于检测空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号，并将测得的空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号传输至中央处理器1，电压传感器6用于检测空调电源的三相电压信号，并将测得的空调电源的三相电压信号传输至中央处理器1，电流传感器7用于检测空调电源的三相电流信号，并将测得的空调电源的三相电流信号传输至中央处理器1。
具体地，中央处理器1将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号通过无线发送模块9传输至无线接收模块10，无线接收模块10将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号传输至控制器11，控制器11将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号传输至显示模块13进行显示，控制器11将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号传输至存储模块14进行存储，控制器11将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号通过无线传输模块15传输至移动终端16，同时，控制器将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号传输至大数据服务器12。
具体地，移动终端16为工作人员的手机或平板电脑等移动通讯设备。
具体地，大数据服务器12内存储有空调在正常运行时的空调电机振动数据组，在空调运行时，若大数据服务器12接收到的空调电机振动大于空调电机振动数据组中的最大值或小于空调电机振动数据组中的最小值，则大数据服务器12向控制器11发送第一报警信号，控制器11将接收到第一报警信号传输至显示模块13进行显示，控制器11将接收到第一报警信号通过无线传输模块15传输至移动终端16。
具体地，大数据服务器12内存储有空调在正常运行时的空调水泵进水口温度数据组、水泵出水口温度数据组、泵壳体温度数据组以及电机壳体温度数据组，在空调运行时，若大数据服务器12接收到的空调水泵进水口温度大于空调水泵进水口温度数据组中的最大值或小于空调水泵进水口温度数据组中的最小值，则大数据服务器12向控制器11发送第二报警信号，控制器11将接收到第二报警信号传输至显示模块13进行显示，控制器11将接收到第二报警信号通过无线传输模块15传输至移动终端16。
在空调运行时，若大数据服务器12接收到的空调水泵出水口温度大于水泵出水口温度数据组中的最大值或小于水泵出水口温度数据组中的最小值，则大数据服务器12向控制器11发送第三报警信号，控制器11将接收到第三报警信号传输至显示模块13进行显示，控制器11将接收到第三报警信号通过无线传输模块15传输至移动终端16。
在空调运行时，若大数据服务器12接收到的泵壳体温度大于泵壳体温度数据组中的最大值或小于泵壳体温度数据组中的最小值，则大数据服务器12向控制器11发送第四报警信号，控制器11将接收到第四报警信号传输至显示模块13进行显示，控制器11将接收到第四报警信号通过无线传输模块15传输至移动终端16。
在空调运行时，若大数据服务器12接收到的电机壳体温度大于电机壳体温度数据组中的最大值或小于电机壳体温度数据组中的最小值，则大数据服务器12向控制器11发送第五报警信号，控制器11将接收到第五报警信号传输至显示模块13进行显示，控制器11将接收到第五报警信号通过无线传输模块15传输至移动终端16。
具体地，大数据服务器12内存储有空调在正常运行时的空调水泵进水口水压数据组和空调水泵出水口水压数据组，在空调运行时，若大数据服务器12接收到的空调水泵进水口水压大于空调水泵进水口水压数据组中的最大值或小于空调水泵进水口水压数据组中的最小值，则大数据服务器12向控制器11发送第六报警信号，控制器11将接收到第六报警信号传输至显示模块13进行显示，控制器11将接收到第六报警信号通过无线传输模块15传输至移动终端16。
在空调运行时，若大数据服务器12接收到的空调水泵出水口水压大于空调水泵出水口水压数据组中的最大值或小于空调水泵出水口水压数据组中的最小值，则大数据服务器12向控制器11发送第七报警信号，控制器11将接收到第七报警信号传输至显示模块13进行显示，控制器11将接收到第七报警信号通过无线传输模块15传输至移动终端16。
具体地，大数据服务器12内存储有空调在正常运行时的空调电源的三相电压数据组和空调电源的三相电流数据组，在空调运行时，若大数据服务器12接收到的空调电源的三相电压大于空调电源的三相电压数据组中的最大值或小于空调电源的三相电压数据组中的最小值，则大数据服务器12向控制器11发送第八报警信号，控制器11将接收到第八报警信号传输至显示模块13进行显示，控制器11将接收到第八报警信号通过无线传输模块15传输至移动终端16。
在空调运行时，若大数据服务器12接收到的空调电源的三相电流大于空调电源的三相电流数据组中的最大值或小于空调电源的三相电流数据组中的最小值，则大数据服务器12向控制器11发送第九报警信号，控制器11将接收到第九报警信号传输至显示模块13进行显示，控制器11将接收到第九报警信号通过无线传输模块15传输至移动终端16。
本发明提供的基于物联网的空调智能检测系统利用中央处理器1、振动传感器2、信号处理电路3、温度传感器组4、水压传感器组5、电压传感器6、电流传感器7、电源模块8、无线发送模块9、无线接收模块10、控制器11、大数据服务器12、显示模块13、存储模块14、无线传输模块15以及移动终端16对空调在运行时空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号进行监测，并将采集到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号与大数据服务器12中存储的标准数据组进行比较，以能及时找到空调故障或问题。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种基于物联网的空调智能检测系统，其特征在于，所述基于物联网的空调智能检测系统包括中央处理器(1)、振动传感器(2)、信号处理电路(3)、温度传感器组(4)、水压传感器组(5)、电压传感器(6)、电流传感器(7)、电源模块(8)、无线发送模块(9)、无线接收模块(10)、控制器(11)、大数据服务器(12)、显示模块(13)、存储模块(14)、无线传输模块(15)以及移动终端(16)；
其中，所述振动传感器(2)用于检测空调电机振动数据，所述温度传感器组(4)用于检测空调水泵进水口、水泵出水口、泵壳体以及电机壳体的温度数据，所述水压传感器组(5)用于检测空调水泵进水口以及出水口的水压数据，所述电压传感器(6)用于检测空调电源的三相电压数据，所述电流传感器(7)用于检测空调电源的三相电流数据，所述电源模块(8)用于为基于物联网的空调智能检测系统提供电力支持；
其中，所述振动传感器(2)的输出端与所述信号处理电路(3)的输入端连接，所述信号处理电路(3)的输出端、所述温度传感器组(4)的输出端、所述水压传感器组(5)的输出端、所述电压传感器(6)的输出端、所述电流传感器(7)的输出端以及所述电源模块(8)的输出端均与所述中央处理器(1)的输入端连接，所述中央处理器(1)的输出端与所述无线发送模块(9)的输入端连接，所述无线接收模块(10)用于接收所述无线发送模块(9)发送的数据，所述无线接收模块(10)的输出端与所述控制器(11)的输入端连接，所述显示模块(13)的输入端和所述存储模块(14)的输入端均与所述控制器(11)的输出端连接，所述控制器(11)通过所述无线传输模块(15)与所述移动终端(16)无线连接，所述控制器(11)与所述大数据服务器(12)双向通信连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的空调智能检测系统，其特征在于，所述振动传感器(2)用于检测空调电机振动信号，将采集的振动信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至所述信号处理电路(3)，V1为经过所述信号处理电路(3)处理后的电压信号，所述信号处理电路(3)包括信号放大单元和信号滤波单元，所述振动传感器(2)的输出端与所述信号放大单元的输入端连接，所述信号放大单元的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接，所述信号滤波单元的输出端与所述中央处理器(1)的ADC端口连接。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的空调智能检测系统，其特征在于，所述信号放大单元包括集成运放A1-A3、电阻R1-R14、二极管D1-D2以及电容C1-C7；
其中，所述振动传感器(2)的输出端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1的另一端还与电容C1的一端连接，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端与集成运放A1的同相输入端连接，电容C1的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与-7.5V直流电压连接，电阻R3的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的另一端还与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与集成运放A2的同相输入端连接，电阻R6的一端接地，电阻R6的另一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R6的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与二极管D1的负极连接，二极管D1的正极与集成运放A2的输出端连接，二极管D1的负极还与电容C2的一端连接，二极管D2的负极与集成运放A2的输出端连接，二极管D1的负极还与二极管D2的正极连接，电阻R8的一端接地，电阻R8的另一端与电容C2的另一端连接，电阻R8的另一端还与电容C3的一端连接，电阻R7的一端与二极管的负极连接，电阻R7的另一端与电容C3的另一端连接，电阻R7的另一端还与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R9的一端还与电容C4的一端连接，电容C4的另一端与电阻R10的另一端连接，电容C5的一端接地，电容C5的另一端与电阻R9的另一端连接，电阻R10的另一端还与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R13的一端接地，电阻R13的另一端与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R13的另一端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端电容C6的一端连接，电容C6的一端与电容C7的一端连接，电阻R14的一端接地，电阻R14的另一端与电容C7的一端连接，电阻R14的另一端还与电容C6的另一端连接，电容C7的另一端与集成运放A3的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的空调智能检测系统，其特征在于，所述信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C8-C9以及集成运放A4-A6；
其中，所述信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A4的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A4的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C8的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接，电容C8的另一端与集成运放A5的输出端并联后与电阻R19的一端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电阻R19的另一端与电容C9的一端并联后与集成运放A6的反相输入端连接，集成运放A6的同相输入端接地，电容C9的另一端与集成运放A6的输出端连接，电阻R20的一端与集成运放A4的反相输入端连接，电阻R20的另一端与集成运放A6的输出端连接，电阻R21的一端与集成运放A4的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A5的输出端连接，集成运放A6的输出端与所述中央处理器(1)的ADC端口连接，所述信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至所述中央处理器(1)的ADC端口。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的空调智能检测系统，其特征在于，所述振动传感器(2)用于检测空调电机振动信号，并将振动信号传输至所述信号处理电路(3)依次进行信号放大和信号滤波处理后再传输至所述中央处理器(1)，所述温度传感器组(4)用于检测空调水泵进水口、水泵出水口、泵壳体以及电机壳体的温度信号，并将测得的空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号以及电机壳体温度信号传输至所述中央处理器(1)，所述水压传感器组(5)用于检测空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号，并将测得的空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号传输至所述中央处理器(1)，所述电压传感器(6)用于检测空调电源的三相电压信号，并将测得的空调电源的三相电压信号传输至所述中央处理器(1)，所述电流传感器(7)用于检测空调电源的三相电流信号，并将测得的空调电源的三相电流信号传输至所述中央处理器(1)。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的空调智能检测系统，其特征在于，所述中央处理器(1)将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号通过所述无线发送模块(9)传输至所述无线接收模块(10)，所述无线接收模块(10)将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号传输至所述控制器(11)，所述控制器(11)将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号传输至所述显示模块(13)进行显示，所述控制器(11)将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号传输至所述存储模块(14)进行存储，所述控制器(11)将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号通过所述无线传输模块(15)传输至所述移动终端(16)，同时，所述控制器将接收到的空调电机振动信号、空调水泵进水口温度信号、水泵出水口温度信号、泵壳体温度信号、电机壳体温度信号、空调水泵进水口水压信号以及出水口水压信号、空调电源的三相电压信号和空调电源的三相电流信号传输至所述大数据服务器(12)。
7.根据权利要求5所述的基于物联网的空调智能检测系统，其特征在于，所述大数据服务器(12)内存储有空调在正常运行时的空调电机振动数据组，在空调运行时，若大数据服务器(12)接收到的空调电机振动大于所述空调电机振动数据组中的最大值或小于所述空调电机振动数据组中的最小值，则所述大数据服务器(12)向所述控制器(11)发送第一报警信号，所述控制器(11)将接收到所述第一报警信号传输至所述显示模块(13)进行显示，所述控制器(11)将接收到所述第一报警信号通过所述无线传输模块(15)传输至所述移动终端(16)。
8.根据权利要求5所述的基于物联网的空调智能检测系统，其特征在于，所述大数据服务器(12)内存储有空调在正常运行时的空调水泵进水口温度数据组、水泵出水口温度数据组、泵壳体温度数据组以及电机壳体温度数据组，在空调运行时，若大数据服务器(12)接收到的空调水泵进水口温度大于所述空调水泵进水口温度数据组中的最大值或小于所述空调水泵进水口温度数据组中的最小值，则所述大数据服务器(12)向所述控制器(11)发送第二报警信号，所述控制器(11)将接收到所述第二报警信号传输至所述显示模块(13)进行显示，所述控制器(11)将接收到所述第二报警信号通过所述无线传输模块(15)传输至所述移动终端(16)；
在空调运行时，若大数据服务器(12)接收到的空调水泵出水口温度大于所述水泵出水口温度数据组中的最大值或小于所述水泵出水口温度数据组中的最小值，则所述大数据服务器(12)向所述控制器(11)发送第三报警信号，所述控制器(11)将接收到所述第三报警信号传输至所述显示模块(13)进行显示，所述控制器(11)将接收到所述第三报警信号通过所述无线传输模块(15)传输至所述移动终端(16)；
在空调运行时，若大数据服务器(12)接收到的泵壳体温度大于所述泵壳体温度数据组中的最大值或小于所述泵壳体温度数据组中的最小值，则所述大数据服务器(12)向所述控制器(11)发送第四报警信号，所述控制器(11)将接收到所述第四报警信号传输至所述显示模块(13)进行显示，所述控制器(11)将接收到所述第四报警信号通过所述无线传输模块(15)传输至所述移动终端(16)；
在空调运行时，若大数据服务器(12)接收到的电机壳体温度大于所述电机壳体温度数据组中的最大值或小于所述电机壳体温度数据组中的最小值，则所述大数据服务器(12)向所述控制器(11)发送第五报警信号，所述控制器(11)将接收到所述第五报警信号传输至所述显示模块(13)进行显示，所述控制器(11)将接收到所述第五报警信号通过所述无线传输模块(15)传输至所述移动终端(16)。
9.根据权利要求5所述的基于物联网的空调智能检测系统，其特征在于，所述大数据服务器(12)内存储有空调在正常运行时的空调水泵进水口水压数据组和空调水泵出水口水压数据组，在空调运行时，若大数据服务器(12)接收到的空调水泵进水口水压大于所述空调水泵进水口水压数据组中的最大值或小于所述空调水泵进水口水压数据组中的最小值，则所述大数据服务器(12)向所述控制器(11)发送第六报警信号，所述控制器(11)将接收到所述第六报警信号传输至所述显示模块(13)进行显示，所述控制器(11)将接收到所述第六报警信号通过所述无线传输模块(15)传输至所述移动终端(16)；
在空调运行时，若大数据服务器(12)接收到的空调水泵出水口水压大于所述空调水泵出水口水压数据组中的最大值或小于所述空调水泵出水口水压数据组中的最小值，则所述大数据服务器(12)向所述控制器(11)发送第七报警信号，所述控制器(11)将接收到所述第七报警信号传输至所述显示模块(13)进行显示，所述控制器(11)将接收到所述第七报警信号通过所述无线传输模块(15)传输至所述移动终端(16)。
10.根据权利要求5所述的基于物联网的空调智能检测系统，其特征在于，所述大数据服务器(12)内存储有空调在正常运行时的空调电源的三相电压数据组和空调电源的三相电流数据组，在空调运行时，若大数据服务器(12)接收到的空调电源的三相电压大于所述空调电源的三相电压数据组中的最大值或小于所述空调电源的三相电压数据组中的最小值，则所述大数据服务器(12)向所述控制器(11)发送第八报警信号，所述控制器(11)将接收到所述第八报警信号传输至所述显示模块(13)进行显示，所述控制器(11)将接收到所述第八报警信号通过所述无线传输模块(15)传输至所述移动终端(16)；
在空调运行时，若大数据服务器(12)接收到的空调电源的三相电流大于所述空调电源的三相电流数据组中的最大值或小于所述空调电源的三相电流数据组中的最小值，则所述大数据服务器(12)向所述控制器(11)发送第九报警信号，所述控制器(11)将接收到所述第九报警信号传输至所述显示模块(13)进行显示，所述控制器(11)将接收到所述第九报警信号通过所述无线传输模块(15)传输至所述移动终端(16)。
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