CN201041396Y - 无线网络空调器 - Google Patents

Abstract

无线网络空调器，涉及空调器，特别涉及空调器的控制系统。本实用新型为了解决线缆式网络空调器的安装调试复杂、破坏家装或建筑物、维护成本高的缺点，公开了一种具有无线通信功能的无线网络空调器。本实用新型的技术方案是，无线网络空调器，包括主控制器、温度传感器、转速检测装置、执行驱动装置，温度传感器、转速检测装置、执行驱动装置分别与主控制器相连，还包括基于ZigBee协议的无线通信模块，与主控制器之间采用标准异步通信方式通信。本实用新型的有益效果是，提供一种具有无线通信功能的无线网络空调器，便于对空调器进行集中控制和远程操控以及对空调器软件进行在线升级，有利于产品质量跟踪和维护，组网灵活，节约成本。

Description

无线网络空调器

技术领域

本实用新型涉及空调器，特别涉及空调器的控制系统。

背景技术

现有的空调器，一般包括温度传感器，转速检测装置，执行驱动装置分别与主控制器相连，温度传感器把检测到的室温、蒸发器温度、冷凝器温度、外环境温度、压缩机排气温度等输入给主控制器；转速检测装置检测压缩机的运转频率(F_COMP)、风机的转速(SPEED_FM)输入给主控制器；执行驱动装置控制压缩机(CM)、风机(FM)、四通阀(RV)、电子膨胀阀(PMV)、步进电机(STEP MOTOR)；主控制器根据温度传感器和转速检测装置的输入信号控制执行驱动装置。

现有空调器上使用的网络控制，都是通过电话线或传统的RS232/485通信接口进行有线连接，该种方式需要安装施工布设控制线路，才能实现有线的网络连接，进行集中控制或远距离遥控。这种方式不仅安装调试复杂，破坏家装或建筑物，而且当网络连接的终端增加时，将大大增加技术难度和成本。若采用无线网络控制技术代替传统线缆连接的网络控制，既降低了系统安装成本，更重要的是避免了传统安装方式和维护所带来的经济损失。

IEEE802.15.4规范是一种经济、高效、低数据速率(＜250kbps)、工作在2.4GHz和868/928MHz的无线技术，用于个人区域网和对等网状网络。它是ZigBee应用层和网络层协议的基础。ZigBee是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，它依据802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对线缆式网络空调器的安装调试复杂、破坏家装或建筑物、维护成本高的缺点，提供一种具有无线通信功能的无线网络空调器。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是，无线网络空调器，包括主控制器、温度传感器、转速检测装置、执行驱动装置，所述温度传感器、转速检测装置、执行驱动装置分别与所述主控制器相连，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述主控制器相连。

所述无线通通信模块为基于ZigBee协议的无线通信模块，与主控制器之间采用标准异步通信方式通信。

本实用新型的有益效果是，提供一种具有无线通信功能的无线网络空调器，便于对空调器进行集中控制和远程操控以及对空调器软件进行在线升级，有利于产品质量跟踪和维护，其通信距离远、功耗低、抗干扰能力强、管理方便、组网灵活、系统易于调整与扩充、节约成本。

以下结合具体实施方式和附图，对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型结构图。

图2是本实用新型运用在“一拖多”等多联机组上的组网框图。

图3是本实用新型运用在单台空调器上实现无线网络集中控制的组网框图。

附图中：11——串行中断；12——串行数据输出；13——串行数据输入；14——串行时钟；2——外置天线。

具体实施方式

本实用新型的无线网络空调器，如图1所示：包括主控制器、温度传感器、转速检测装置、执行驱动装置，所述温度传感器、转速检测装置、执行驱动装置分别与主控制器相连，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与主控制器连接。其中，无线通通信模块为基于ZigBee协议的无线通信模块，由具有ZigBee协议标准的射频收发器和微处理器组成。无线通信模块与主控制器之间的通信方式为标准异步通信，无线通信模块通过串行中断11，串行数据输出12，串行数据输入13，串行时钟14与主控制器相互通信，数据传输采用常用的8bit传输，数据传输速率小于250Kbps。同时，还包括2.4GHz外置天线2，所述天线与无线通信模块连接，用于收发无线电波。还包括显示屏，显示屏与主控制器连接，用于显示控制、运转状态和故障代码等信息。

主控制器的主控芯片通常采用8位或16位的MCU、DSP，主控芯片完成空调器输入输出的信号处理以及与无线通信模块的通信，若需要实现其它网络控制功能，如电话控制，可以通过该主控芯片与网关连接。

本实用新型的无线网络空调器，一方面将空调器的工作环境，工作模式，运行状态，运行参数，保护信息，故障信息等通过主控制器传输给无线通信模块，由无线通信模块以射频(RF)方式发射给集中控制器或其它的网络控制器。另一方面，与主控制器相连接的无线通信模块将从集中控制器或其它的网络控制器接收到的信号传给主控制器，完成空调器的运转模式、风速、风向、设定温度、软件在线升级等功能的控制。该无线网络空调器的主控制部分与无线通信模块的硬件电路及功能相互独立，只是相互通信，可按用户的要求随时增加或取消该无线通信模块。若用户在使用或安装中需要增加无线通信功能，只需在本机上加上相对应的无线通信模块即可；若取消该无线通信模块，本机的无线通信功能将不起作用，所有的控制、运转状态和故障代码只能通过主机的红外遥控、面板上的按键控制或面板上的显示屏进行显示。

本实用新型的无线网络空调器，组网时，既可作主机又可作从机。作主机时，该空调器相当于其他机组的远程无线集中控制器，对其他机组的空调器的工作环境，工作模式，运行状态，运行参数，保护信息和故障信息等进行实时控制和监控；当作从机时，主控制器将空调器的工作环境，工作模式，运行状态，运行参数，保护信息和故障信息等通过无线通信模块实时传送给集中控制器，通过集中控制器对从机进行实时控制和监控。集中控制器对工作环境，工作模式，运行状态，运行参数，保护信息和故障信息等进行分析、对比，提前发现异常现象，将从机上能预见到的故障提前维修，杜绝发生二次故障，消除安全隐患，降低维修成本。同时，集中控制器可随时查询从机反馈的故障代码，及时掌握用户在使用过程中的信息，有利于售后的产品质量跟踪和维护；也可通过集中控制器对从机软件进行在线升级，满足不同用户的需求。

基于ZigBee协议的无线通信模块，其芯片型号可选Ember公司生产的EM2420或EM250完成。该单片IC集成了符合ZigBee协议标准的射频收发器，它具有通信距离远、抗干扰能力强、组网灵活等优点和特性；可实现一点对多点及多点对多点之间的设备间数据的透明传输；可组MESH型的网状网络结构，其中MESH是一种按接方式传输的点对点的网络结构，其路由可自动建立和维护。工作在2.4GHz频段，为全世界开放的免费频段，用户使用的费用低，便于推广和普及。

本实用新型的无线网络空调器，工作在2.4GHz频段下，户外最大覆盖距离为400米，室内最大覆盖距离在30米左右，组成的网络具备省电、可靠、成本低、容量大、安全等诸多优势。其主要技术要求如下：

工作频段范围：2.4-2.483GHz

通信协议标准：IEEE 802.15.4ZigBee

网络拓扑结构：星型、树型、网状网

调制方式：直接序列扩频技术DSSS和偏移正交相移键控(O-QPSK)

数据传输速率：最大250Kbps

寻址方式：64位IEEE地址，8位网络地址

数据加密：128-bit AES

错误校验：CRC-16/32

信道接入方式：CSMA-CA和时隙化的CSMA-CA

接收灵敏度：-92dbm

通信时延：15ms(激活或信道接入)，30ms(设备搜索)

最大发射功率：25dbm

天线：2.4G外置天线

休眠电流：≤1uA

实施例1：将基于ZigBee协议的无线通信模块分别与多联机组的室内和室外主控制器连接，完成“一拖多”(一个室外机同时带动两台或者两台以上室内机工作)多联机组无线网络控制，如图2所示，以每一个单元(室内挂机、室内柜机、室内风管机或室外机系列)为一个节点，每个节点都以MESH型的网状方式连接在一起，每个节点间采用ZigBee协议标准的无线通信，虽然相邻节点间的通信距离较短，但每一个节点还能用作其它节点的中继器。如果某个节点距离目标节点太远，则信息可经由两个或两个以上作为中继器的其它节点发送。按这样的传输方式，多个节点可极大地延伸了任何给定节点的覆盖距离，超出了无线电传播物理学所允许的正常视距(line-of-sight)范围。而且，即使某个节点传送失败，信息仍然能够通过网格中的其它网络路径被传送出去，从而使通信更为可靠。在本实用新型运用在“一拖多”等多联机组中，每个单元中的室内机或室外机均可既作主机又可作从机，实现多点对多点的无线网络控制。该单元作主机时，相当于其他机组的无线远程集中控制器，对接收到的其他机组的工作环境(环境温度，工作电压参数，工作电流参数等)，工作模式(制冷、制热、除湿、送风、空清等)，运行状态(风速大小、送风方向、设定温度大小等)，运行参数(压缩机的运转频率、风机的转速、排气温度、冷凝器温度、蒸发器温度、电子膨胀阀的开度及保护控制点等)，保护信息和故障信息等进行分析、对比，提前发现空调器的异常现象，将空调器上能预见到的故障提前维修，杜绝发生二次故障，消除安全隐患，降低维修成本。同时通过主机或集中控制器也可随时查询空调器反馈的故障代码，及时掌握用户在使用过程中的信息，有利于售后的产品质量跟踪和维护。也可通过主机或集中控制器对空调器软件进行在线升级，满足不同用户的需求。以上工作环境，工作模式，运行状态，运行参数，保护信息和故障信息均可通过每个单元的显示屏进行显示。当该单元为从机时，该单元可根据主机(或集中控制器)的控制要求进行工作，并将空调器工作时的工作环境，工作模式，运行状态，运行参数，保护信息和故障信息实时回传给主机。

本实用新型的无线网络空调器的上述组网方式运用在大型的一拖多空调器上进行远程无线控制，与有线网络控制相比，具有成本低、安装方便和可靠性高等优点。

实施例2：将基于ZigBee协议的无线通信模块与单台空调器的主控制器相连，将一幢大楼或者一个小区内的所有空调器组成一个无线局域网，每一台空调器上的所有控制和运转状态的监视通过集中控制器完成，如图3所示，完成一点对多点的无线网络控制。集中控制器作为主机，对该网络节点上的所有空调器的工作环境，工作模式，运行状态，运行参数，保护信息和故障信息等进行实时控制和监控；同时对各机组运转中的工作环境，工作模式，运行状态，运行参数，保护信息和故障信息等进行分析、对比，提前发现空调器的异常现象，将空调器上能预见到的故障提前维修，杜绝发生二次故障，消除安全隐患，降低维修成本。同时也可通过该集中控制器随时查询每台空调器反馈的故障代码，及时掌握用户在使用过程中的信息，有利于售后的产品质量跟踪和维护；也可通过该集中控制器对空调器软件进行在线升级，满足不同用户的需求。以上的工作环境，工作模式，运行状态，运行参数，保护信息和故障信息均可通过集中控制器的显示屏显示出来。

Claims (9)

1.无线网络空调器，包括主控制器、温度传感器、转速检测装置、执行驱动装置，所述温度传感器、转速检测装置、执行驱动装置分别与所述主控制器相连，其特征是，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述主控制器相连。

2.如权利要求1所述的无线网络空调器，其特征是，所述无线通信模块为基于ZigBee协议的无线通信模块。

3.如权利要求2所述的无线网络空调器，其特征是，所述无线通信模块与所述主控制器之间采用标准异步通信方式通信。

4.如权利要求3所述的无线网络空调器，其特征是，所述无线通信模块采用串行中断，串行数据输出，串行数据输入，串行时钟的通信方式连接所述主控制器。

5.如权利要求4所述的无线网络空调器，其特征是，所述无线通信模块的芯片型号为EM2420。

6.如权利要求4所述的无线网络空调器，其特征是，所述无线通信模块的芯片型号为EM250。

7.如权利要求2所述的无线网络空调器，其特征是，还包括2.4GHz外置天线，所述外置天线与所述无线通信模块连接。

8.如权利要求2所述的无线网络空调器，其特征是，还包括显示屏，所述显示屏与所述主控制器连接。

9.如权利要求2所述的无线网络空调器，其特征是，还包括网关，所述网关与所述主控制器连接。

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