CN112393381B - 空调监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了空调监测系统，包括：云监测平台；本地监测平台；转换器，用于采集内外机之间的通讯电文，且具有：第一USB端口，其用于与本地监测平台通讯连接；无线通讯模块，其无线连接云监测平台；第二USB端口，其用于连接外部电源，且与第一USB端口择一使用；使用第一USB端口时，转换器发送通讯电文至本地监测平台，并通过本地监测平台解析后输出，且本地监测平台能够向转换器下发控制指令；使用第二USB端口时，转换器发送通讯电文至云监测平台，且云监测平台能够向转换器下发控制指令。本发明的空调监测系统能够通过转换器切换实现机组的本地监控/远程监控，且本地监测平台能够直接处理通讯电文，可靠性及处理效率高。

Description

空调监测系统

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，尤其涉及一种空调监测系统。

背景技术

随着空调智能化水平的发展，空调机组的智能化监测及远程诊断的需求越来越强烈。在空调业务逐步向海内外扩展且空调机组数量逐步增加的情况下，机组出现故障时，本地监测的需求逐渐不能满足实际需求，同时对机组的远程监测的需求也日益迫切，能够实时获取机组运行情况。在机组出现故障之前及时应对，且在出现故障时及时进行本地检修。

因此，需要一种兼顾本地监测和远程监测的用于空调机组的监测系统，提升机组监测能力。

发明内容

本发明提供一种空调器监测系统，能够通过转换器切换实现机组的本地监控及远程监控，且在本地监控时，本地监测平台能够直接处理与机组相关的通讯电文，可靠性及处理效率高。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本申请涉及一种空调监测系统，其特征在于，包括：

云监测平台；

本地监测平台；

转换器，其与空调通讯总线通讯，用于采集内外机之间的通讯电文，且具有：

第一USB端口，其用于所述本地监测平台通讯连接；

无线通讯模块，其无线连接所述云监测平台；

第二USB端口，其用于连接外部电源，且与所述第一USB端口择一使用；

在使用所述第一USB端口时，所述转换器发送通讯电文至所述本地监测平台，并通过所述本地监测平台解析后输出，且所述本地监测平台能够向所述转换器下发控制指令；

在使用所述第二USB端口时，所述转换器发送通讯电文至所述云监测平台，且所述云监测平台能够向所述转换器下发控制指令。

本申请涉及的空调监测系统，其通过转换器的第一USB端口和第二USB端口择一使用，对转换器进行不同外部电源的供电，实现转换器可与本地监测平台形成本地监测系统，或与云监测平台形成远程监测系统，满足本地和远程监测需求，能够对机组进行；且在本地监测系统中，本地监测平台能够直接解析转换器所发送的与机组有关的通讯电文，并输出（例如可视化显示），在本地监测平台和转换器之间不设置任何中间件，避免对通讯电文的干扰，保持通讯电文传输的稳定性及可靠性，且本地监测平台处理电文速度快，提高处理效率。

在本申请的一些实施例中，所述转换器具有停止模式、集控模式和抓码模式；

在所述停止模式下，所述转换器停止工作；

在所述集控模式下，所述转换器主动向机组发送需求通讯电文，并获取所述机组的运行状态，且能够向所述机组发送控制指令；

在所述抓码模式下，所述转换器被动接收所述机组传送的所有通讯电文，并将所有通讯电文上报至所述云监测平台或本地监测平台。

在本申请的一些实施例中，在使用所述第一USB端口时，所述本地监测平台向所述转换器下发控制指令，触发所述转换器从所述抓码模式进入集控模式。

在本申请的一些实施例中，在使用所述第二USB端口时，所述云监测平台向所述转换器下发控制指令，触发所述转换器从所述抓码模式进入集控模式。

在本申请的一些实施例中，所述转换器发送USB加密通讯电文至所述本地监测平台；

所述本地监测平台解析所述USB加密通讯电文后输出通讯数据明文；

调用所述本地监测平台内动态数据库解析所述通讯数据明文，输出机组运行参数。

在本申请的一些实施例中，所述云监测平台开放WEB控制界面，用于接收所述转换器发送的通讯电文并进行逻辑分析及处理，且向所述转发器下发控制指令。

在本申请的一些实施例中，根据注册账户对用户进行分级管理，不同等级的用户对所述WEB控制界面具有不同的权限。

在本申请的一些实施例中，所述权限至少包括查询权限和控制权限。

在本申请的一些实施例中，所述云监测平台提供机组运行情况的故障预警分析，并在机组故障停机前发出停机警告。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提出的空调监测系统的框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

空调器的基本运行原理。

空调器的制冷循环包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。

压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。

膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。

空调室外机是指包括制冷循环的压缩机的部分以及包括室外换热器，空调室内机包括室内换热器，并且膨胀阀可以提供在空调室内机或室外机中。

室内换热器和室外换热器用作冷凝器或蒸发器。当室内换热器用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内换热器用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。

本申请中的空调器以多联机空调器为例进行说明。

多联机空调器包括室外机和与室外机通讯连接的至少一个室内机。

转换器

参见图1，转换器1与室外机和室内机（如下两者简称为内外机）之间的空调通讯总线（例如HBS（Home Bus System，家庭总线系统)总线）通讯，主要负责采集内外机之间的通讯电文（例如机组运行数据），同时支持控制指令的下发至内外机。

转换器1可以采用USB Type C接口，可通过USB线缆从PC、连接外部电源的USB电源适配器、充电宝等移动电源等取电。

根据USB2.0技术规范，作为USB从设备的转换器1的设计电源参数为5V、500mA，即最多只能从外部设备（例如PC）获取不超过500mA@5V的电能。

为了利用该转换器1兼顾实现本地监控/远程监控需求，该转换器1兼顾无线通讯模块（例如WiFi模块）和USB通讯端口，如此，转换器1需要支持其自身的MCU（Microcontroller Unit，微控制单元）运行、USB通讯、WiFi/LAN通讯及其他基本外设运行。

MCU运行、USB通讯及其他基本外设运行所需要的峰值功耗小于500mA@5V；MCU运行、WiFi/LAN通讯及其他基本外设运行所需要的峰值功耗小于500mA@5V；MCU运行、USB通讯、WiFi/LAN通讯及其他基本外设运行所需要的峰值功耗大于500mA@5V。

因此，转换器1切换使用其USB通讯及无线通讯，为此，设置有第一USB端口（记为USB1口）和第二USB端口（记为USB2口）。

通过切换USB1口和USB2口的电源，实现在USB通讯或无线通讯时的供电。

具体地，在使用过程中，USB1口和USB2口择一使用，即，使用USB1口时，USB2口闲置；使用USB2口时，USB1口闲置。

USB1口用于与本地监测平台2（例如PC）通讯连接，本地监测平台2利用USB1口向转换器1供电、并通过USB1口实现转换器1和本地监测平台2之间的USB通讯。

且此时，转换器1的无线通讯功能被禁用，即，转换器1不会通过无线通讯模块与远程的云监测平台3通讯。

USB2口用于连接外部电源（例如移动电源、（例如通过USB电源适配器连接的）市电等），向转换器1供电，且同时启动无线通讯功能，如此，转换器1通过无线通讯模块与云监测平台3无线通讯。

由于没有使用USB1口，因此，此时转换器1的USB通讯功能被禁用。

在本申请中，转换器1使用TI公司的电源复用芯片TPS2121，实现USB1口和USB2口之间电源输入的无缝切换。

在USB1口被插入本地监测平台2（且此时USB2未被插入）时，切换至USB1的5V供电，使转换器1的MCU运行、USB通讯及其他基本外设运行。

在USB2口被插入外部电源（且USB1未被插入）时，切换至USB2的5V供电，使转换器1的MCU运行、WiFi/LAN通讯及其他基本外设运行。

转换器1具有三种模式：停止模式、抓码模式和集控模式。

在停止模式下，转换器1不工作，不执行任何动作。

在抓码模式下，转换器1被动接收内外机之间的所有通讯电文，不会向空调通讯总线上发送任何电文，仅在被动接收后，将所有通讯电文在使用USB1口的情况下发送至本地监测平台2、或者在使用USB2口的情况下发送至云监测平台3。

在集控模式下，转换器1会主动向内外机发送需求通讯电文，要求内外机反馈当前运行状态参数，且同时也支持向内外机下发控制指令，以控制内外机的运行状态。

本地监测系统

在使用USB1口而不使用USB2口时，切换至USB1口的5V电源，转换器1的MCU运行、USB通讯及其他基本外设运行，而禁用WiFi/LAN功能，此时，转换器1仅和本地监测平台2形成本地监测系统。

在正常情况下，转换器1处于抓码模式，从空调通讯总线上被动接收内外机之间的所有通讯电文。

本地监测平台2能够向转换器1下发控制指令，触发转换器1从抓码模式进入集控模式，主动向空调通讯总线发送需求通讯电文。

内外机接收到该需求通讯电文后，内外机根据需求通讯电文，通过空调通讯总线向转换器1反馈相关运行状态数据的通讯电文，此后转换器1通过USB通讯将该通讯电文发送至本地监测平台2。

为了保证通讯电文可靠传输，转换器1在其USB1口处对通讯电文进行USB加密后，再将USB加密电文发送至本地监测平台2。

在到达本地监测平台2的USB端口后进行USB解密，形成通讯数据明文。

此后本地监测平台2调用内部动态数据库对该通讯数据明文进行解析，并映射到机组参数解析表中，此时，根据对应的机组参数解析表可以获取机组运行参数。

本地监测平台2可以将该机组运行参数进行输出，例如在本地监测平台2的主界面上可视化输出机组运行参数，便于用户直观查看机组运行状态，实现机组的本地实时监控。

当然，也可以将机组运行参数进行文本输出。

内外机之间通讯电文仅通过转换器1即可直接传输至本地监测平台2，缩短通讯电文的传输过程，降低传输过程对通讯电文的干扰，保持通讯电文传输稳定性及电文数据可靠性。

且转换器1发送的USB加密电文的分析及处理均是由本地监测平台2来实现，处理速度快，提高处理效率，以实现本地高效监控。

在一些实施例中，该本地监测平台2可以按照私有协议下发控制指令至转换器1，再由转换器1内的MCU处理后进行内外机控制，实现机组的本地控制。

此种控制指令包括本地监测平台2的用于触发转换器1从抓码模式进入集控模式的控制指令、以及由本地监测平台2发送至转换器1且由转换器1的MCU进行处理以控制内外机动作的控制指令。

远程监测系统

在使用USB2口而不使用USB1口时，切换至USB2的5V电源，转换器1的MCU运行、WiFi/LAN通讯及其他基本外设运行，此时，转换器1仅和云监测平台3形成远程监测系统。

在正常情况下，转换器1处于抓码模式，从空调通讯总线上被动接收内外机之间的所有通讯电文。

通过无线通讯模块将所有通讯电文上传至云监测平台3，由云监测平台3进行分析处理，并显示在云监测平台3的界面上，实现机组运行状态远程监控。

云监测平台3能够通过无线通讯模块向转换器1下发控制指令，触发转换器1从抓码模式进入集控模式，主动向空调通讯总线发送需求通讯电文。

内外机接收到该需求通讯电文后，内外机根据需求通讯电文，通过空调通讯总线向转换器1反馈相关运行状态数据的通讯电文，此后转换器1再通过无线通讯将该通讯电文发送至云监测平台3，实现机组的远程实时监控。

云监测平台3也会向转换器1下发控制指令，再由转换器1的MCU进行处理后控制内外机动作，以改变其运行状态，实现机组的远程控制。

在云监测平台3侧开放WEB控制界面，用于接收转换器1上报的通讯电文并进行逻辑分析及处理，以能够在WEB控制界面的主界面上进行可视化输出，便于用户直观查看机组运行状态，实现机组的远程实时监控。

且通过WEB控制界面向转换器1下发控制指令。

此种控制指令包括云监测平台3用于触发转换器1从抓码模式进入集控模式的控制指令、以及云监测平台3发送至转换器1且由转换器1的MCU进行处理以控制内外机动作的控制指令。

在WEB控制界面处，根据用户等级不同，可访问的云资源也不同，且控制权限也不完全一样。

具体地，用户自WEB控制界面端进行账号注册时，根据所填写的账号注册信息，后台会自动识别用户等级并激活后该账号生效。

用户通过公网访问WEB登录界面，输入账号及密码后，准许进入WEB控制界面，云监测平台3后台会向用户反馈其权限范围内的检测数据，因此，可以读取相关的机组运行数据。

机组运行数据主要为空调机组的主要运行参数（如压机频率、实时电流值、室内机运行参数、室外机运行参数等）。

不同的用户等级具有不同的权限，以提高整个监控系统的智能化，以及提高用户使用的便捷性。

该权限至少包括查询权限和控制权限。

举例说明，用户可以分为三个等级：一级、二级和三级，且三个等级具有不同的权限，说明如下。

一级用户例如为公司总/海外各办事处，该用户权限对所有工程项目均有查看权利，以一个转换器1为单位，可以查询到每个转换器1下连接的空调机组的机组运行数据，但是一级用户不具有控制权限，仅有查询权限。

二级用户主要分配给各销售分公司、经销商，该用户权限仅能监测到自己安装的工程项目，主要为了监控该工程项目下空调机组的实时情况，及时发现机组停机原因或者故障原因，同样只有查询权限，不具备控制权限。

三级用户主要分配给直接的项目管理人，该用户权限下仅查看自己工程项目下的所有机组的运行数据，且同时具有控制权限。

若一个三级用户下有多个工程项目，则该三级用户还可以设置项目负责人账户，每个项目负责人账户能够查看自己本工程项目下的机组的运行数据，且同时也仅仅可以控制自己本工程项目下的机组动作。

需要说明的是，本文所述的工程项目指的是一个转换器1下连接的空调机组系统。

当然，可以设置多个工程项目，对应有与云监测平台3通讯的多个转换器，此时，应该对多个在用的转换器进行设备编号，以便云监测平台3后台进行识别。

将各转换器的设备号与其对应的用户账号及工程项目信息进行关联，以便在登录该用户账号后，能够查询在权限范围的、与该工程项目信息有关的位于各转换器下的空调机组的运行数据。

通过分级管理，能够更好地服务工建类项目或者只智能家居类项目，管理人员可以越过空调机组的直接使用用户来查看空调机组的使用状态及运行数据，方便对这个项目的智能化管理及远程集中监控。

另外，该云监测平台3根据机组运行数据提供机组运行情况的故障预警分析，并在机组故障停机前发出停机警告。

并且，云监测平台3会在设置项目负责人的情况下，将故障预警信息主动推动至相关负责人（例如二级用户、三级用户）预留的联系方式，便于快速应对故障，及时止损。

在云监测平台3还能够根据机组实际运行情况，提供机组能耗趋势分析，推送相关项目负责人并给出合理化使用建议，实现对空调机组更智能的监控。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种空调监测系统，其特征在于，包括：

云监测平台；

本地监测平台；

转换器，其与空调通讯总线通讯，用于采集内外机之间的通讯电文，且具有：

无线通讯模块，其无线连接所述云监测平台；

第一USB端口，其用于与所述本地监测平台通讯连接，所述本地监测平台利用所述第一USB端口向所述转换器供电，此时所述转换器的无线通讯功能被禁用；

第二USB端口，其用于连接外部电源，向所述转换器供电，且同时启动无线通讯功能，此时所述转换器的USB通讯功能被禁用；

在使用所述第一USB端口时，所述转换器发送通讯电文至所述本地监测平台，并通过所述本地监测平台解析后输出，且所述本地监测平台能够向所述转换器下发控制指令；

在使用所述第二USB端口时，所述转换器发送通讯电文至所述云监测平台，且所述云监测平台能够向所述转换器下发控制指令。

2.根据权利要求1所述的空调监测系统，其特征在于，

所述转换器具有停止模式、集控模式和抓码模式；

在所述停止模式下，所述转换器停止工作；

在所述集控模式下，所述转换器主动向机组发送需求通讯电文，并获取所述机组的运行状态，且能够向所述机组发送控制指令；

在所述抓码模式下，所述转换器被动接收所述机组传送的所有通讯电文，并将所有通讯电文上报至所述云监测平台或本地监测平台。

3.根据权利要求2所述的空调监测系统，其特征在于，

在使用所述第一USB端口时，所述本地监测平台向所述转换器下发控制指令，触发所述转换器从所述抓码模式进入集控模式。

4.根据权利要求2或3所述的空调监测系统，其特征在于，

在使用所述第二USB端口时，所述云监测平台向所述转换器下发控制指令，触发所述转换器从所述抓码模式进入集控模式。

5.根据权利要求1所述的空调监测系统，其特征在于，

所述转换器发送USB加密通讯电文至所述本地监测平台；

所述本地监测平台解析所述USB加密通讯电文后输出通讯数据明文；

调用所述本地监测平台内动态数据库解析所述通讯数据明文，输出机组运行参数。

6.根据权利要求1所述的空调监测系统，其特征在于，

所述云监测平台开放WEB控制界面，用于接收所述转换器上报的通讯电文并进行逻辑分析及处理，且向所述转换器 下发控制指令。

7.根据权利要求6所述的空调监测系统，其特征在于，

根据注册账户对用户进行分级管理，不同等级的用户对所述WEB控制界面具有不同的权限。

8.根据权利要求7所述的空调监测系统，其特征在于，

所述权限至少包括查询权限和控制权限。

9.根据权利要求8所述的空调监测系统，其特征在于，

所述云监测平台提供机组运行情况的故障预警分析，并在机组故障停机前发出停机警告。

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