CN201348334Y

CN201348334Y - 一种电力载波式中央空调集中控制系统

Info

Publication number: CN201348334Y
Application number: CNU2008201449304U
Authority: CN
Inventors: 张跃; 刘士达
Original assignee: TIANJIN JINSHUO TECHNOLOGY INVESTMENT GROUP Co Ltd
Current assignee: TIANJIN JINSHUO TECHNOLOGY INVESTEMENT GROUP CO., LTD.
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2018-12-26

Abstract

本实用新型涉及一种电力载波式中央空调集中控制系统，包含有中央处理模块、电力载波通讯模块、温度采集模块和风机盘管运行控制模块，中央处理模块包含有嵌入式主机、CPU、电平转换电路及监时器，电力载波通讯模块包含有电力载波通讯输入输出网络及电力载波通讯芯片，温度采集模块包含有温感器、红外接收管及数码管显示LED，风机盘管运行控制模块包含有电源、光偶电路、风机盘管和双向可控硅。本实用新型由于采用电力载波技术，利用电力线形成电力载波通讯网，不需要另行铺设网络，节省了目前其他通讯方式组网时所需的大量人力、物力，网络也不需要后期维护，也不占用任何资源，且提高了安全性能。

Description

一种电力载波式中央空调集中控制系统

技术领域

本实用新型特别涉及一种电力载波式中央空调集中控制系统。

背景技术

随着我国经济的高速发展，适应社会信息化和经济国际化的需要，我国出现了不少智能建筑，比如智能小区、智能别墅、高级写字楼、示范学校等等。同样，在一些楼宇的楼宇控制和管理中，智能科技也逐步渗入。它不仅改变了楼宇传统的管理模式，也极大的让楼宇的能源消耗递减，从而带来经济成本节约等诸多因素。采用智能集中控制技术对楼宇进行智能化建设和管理已然是大势所趋。

楼宇楼层较多，中央空调控制系统分布范围较广。每一楼层又有许多个房间，这些地方都遍布着风机盘管。对于这些数量众多的中央空调系统终端设备，采用普通的人为管理，不仅非常麻烦，在需要停止这些设备的使用时，还可能会经常出现漏关、误关等问题，因此导致能源的浪费。

楼宇内的风机盘管设备，功率较大。采用普通的强电开关，不仅控制起来很不方便，而且万一发生漏电等情况，人体将会存在极大的安全隐患。

目前智能楼宇中央空调集中控制系统的解决方案是用计算机或嵌入式系统作为主机，分别通过几种通讯网络，控制分散在智能楼宇各个房间的风机盘管电源或温控器，形成集中控制网络。目前智能楼宇中央空调集中控制系统通讯网络主要包括：RS-485总线、LONGWORK总线、CAN总线、TCP/IP网络等。

目前中央空调集中控制系统所采取的几种通讯网络(RS-485总线、LONGWORK总线、CAN总线、TCP/IP网络)，在安装时都需要布设通讯线，由于中央空调系统的风机盘管遍布在楼宇的各个房间，因此，通讯网络的建立需要布设大量的通讯线，造成施工成本高、施工量和难度大的情况。另外，在使用过程中通讯网络出现问题时，维护起来也是很麻烦的。在TCP/IP网络中，通讯还需要占用网络资源。

由于中央空调集中控制系统是以通讯网络为基础的，而现有的通讯网络在实施过程中，存在着施工成本高，施工量和难度大、维护麻烦、占用网络资源等缺点，造成了中央空调集中控制系统在实际应用中很难推行的现状。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种管理方便、成本低、容易安装维护以及不占用网络资源的电力载波式中央空调集中控制系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种电力载波式中央空调集中控制系统，包括中央处理模块、电力载波通讯模块、温度采集模块及风机盘管运行控制模块，其特征在于：所述中央处理模块CPU的串口RXD、TXD与电平转换电路的TTL端连接，CPU的I/O口和监时器的WDI电连接，CPU的复位端与监时器的复位端RST电连接，CPU的INT0口、P1.6、P1.7与电力线载波通讯模块电路的HEAD、R/T、RD/TD的对应接口电连接；所述电力载波通讯模块电路的HEAD、R/T、RD/TD接口与CPU的INT0、P1.6、P1.7口对应电连接，电力线载波通讯模块的输出网络与三相电网AC380V/50HZ电连接，输出端与单相电网AC220V/50HZ电连接；所述温度采集模块中，CPU的P1.0口和温感器电连接，CPU的INT0口和红外接收管电连接，CPU的并口和数码管显示LED电连接，CPU的RX和风机盘管运行控制模块的TX端电连接，CPU的P3.7口与风机盘管运行控制模块的KZ端电连接；所述风机盘管运行控制模块的KZ端通过光偶电路和双向可控硅栅极电连接，双向可控硅输出端分别和电源、风机盘管相连以控制风机盘管的工作。

本实用新型还可以采用如下技术措施：

所述中央处理模块CPU的18、19脚分别为P1.6、P1.7口，CPU的6脚为INT0口，CPU的7脚和监时器MAX813L的6脚电连接，CPU的1脚与监时器MAX813L的7脚电连接，CPU的2脚、3脚和电平转换电路MAX232的9脚、11脚电连接。

所述电力载波通讯模块电路芯片PL2102B的7、8、9脚分别与CPU的18、19、6脚电连接。

所述电力载波通讯模块的输出网络电感耦合线圈的输出回路串接0.22uf/630v电容，输入回路连接抗雷击双向二极管。

所述风机盘管运行控制模块的KZ端和光偶电路MOC3061的输入电连接，光偶电路MOC3061的输出和双向可控T1硅栅极电连接，风机盘管运行控制模块的KZ端和CPU的11脚电连接。

所述温度采集模块CPU的1脚与监时器MAX813L的7脚电连接，CPU的7脚和监时器MAX813L的6脚电连接，CPU的12脚和温感器DS1820的2脚电连接。CPU的13、14、15、16、17、18、19脚和数码管显示LED的1、2、3、4、5、6、7脚电连接，CPU的6脚和红外接收管的2脚电连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

本实用新型采用电力载波技术，利用电力线组成电力载波通讯网络，克服了目前中央空调集中控制系统的通讯网络在施工中成本高，施工量和难度大、维护麻烦、占用网络资源等缺点，既可以节约能源，还可以提高安全性。另外，本实用新型还具有简单易行、便于管理等优点。

附图说明

图1、本实用新型的结构原理框图；

图2、本实用新型中央处理模块原理框图；

图3、本实用新型温度采集模块原理框图；

图4、本实用新型风机盘管控制模块原理框图；

图5、本实用新型电力线载波通讯模块原理框图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1-5，一种电力载波式中央空调集中控制系统，包括中央处理模块、电力载波通讯模块、温度采集模块及风机盘管运行控制模块，中央处理模块由计算机或嵌入式主机、通讯控制器CPU89C2051、电平转换电路MAX232及监时器MAX813L组成，电力载波通讯模块由电力载波通讯输入输出网络及电力载波通讯模块芯片PL2102B组成，温度采集模块由CPU89C2051、温感器DS1820、红外接收管及数码管显示LED组成，风机盘管运行控制模块由CPU89C2051、电源、光偶电路MOC3061、风机盘管和双向可控硅T1组成。

图2示出了中央处理模块原理，PC机通过232总线与电平转换电路电连接，控制器CPU的串口RXD、TXD与电平转换电路的TTL端连接，控制器CPU的I/O口和监时器的WDI电连接，CPU的复位端与监时器的复位端RST电连接，CPU的INT0口、P1.6口、P1.7口与电力载波通讯模块电路芯片的HEAD、R/T、RD/TD的对应接口电连接，电力载波通讯模块的输出网络与三相电网AC380V/50HZ电连接。CPU的串行接口2、3脚RX、TX和电平转换电路MAX232的9、10脚电连接，电平转换电路7、10脚和PC机串口2、3脚电连接，这样CPU就可以接收PC机的数据。CPU的I/O接口18、19、6脚分别和电力载波芯片7、8、9脚电连接，CPU的6脚为INT0，用于和电力载波芯片数据通讯同步，CPU的I/O接口18脚和电力载波芯片R/T连接，用于做数据接收和发送切换，CPU的I/O接口19脚和电力载波芯片RD/TD连接，用于做数据接收和发送。

本实施例中，PC机的数据通过电平转换电路发送给CPU，CPU通过电力载波通讯模块将数据发送到电力线上。风机盘管控制模块通过电力载波通讯模块，接收从电力线传送来的数据，再发送给温度采集模块，温度采集模块根据PC机的数据经处理后发出控制信号，控制风机盘管控制模块中的执行机构，以达到集中控制的目的。

图3示出了温度采集模块原理，CPU的P1.0口和温感器电连接，CPU的INT0口和红外接收管电连接，CPU的并口和数码管显示LED电连接，CPU的RX端口和风机盘管运行控制模块的TX端电连接，CPU的P3.7端口与风机盘管运行控制模块的KZ端电连接。

本实施例中，CPU的I/O接口12脚和数字温度传感器DS1820相连，根据数字温度传感器DS1820的通讯协议，CPU发出读取温度命令，数字温度传感器DS1820接到命令，完成温度转换后，将温度值传送给CPU，CPU将收到的温度值，传送给LED数码管显示；CPU还将温度值和设定的开机值、关机值进行比较，当达到开、关机值时，CPU从11脚发出控制命令给风机盘管运行控制模块，使其的执行机构执行开机、关机，从而达到控制的目的。温度采集模块可以通过遥控器来控制，温度采集模块中的红外管，接收遥控器发来的数据并进行解调后，送CPU的INT0端，INT0是CPU的外部中断，在收到解调数据后，CPU中断其他程序，进行遥控数据解码，根据解码的数据，执行相应的操作。温度采集模块中，CPU的RX端可以接收风机盘管运行控制模块TX端发来的中央处理模块的数据，包括温度的开、关机值，开、关机的状态值等。

图4示出了风机盘管控制模块原理，CPU的INT0口、P1.6、P1.7分别与电力载波通讯模块电路芯片的HEAD、R/T、RD/TD对应接口电连接，电力载波通讯模块的输出端与单相电网AC220V/50HZ电连接。风机盘管运行控制模块的KZ端通过光偶电路和双向可控硅T1栅极电连接，双向可控硅T1输出端分别和电源、风机盘管相连以控制风机盘管的工作。

作为本实用新型的另一个实施例，风机盘管控制模块CPU的I/O接口18、19、6脚分别和电力载波芯片7、8、9脚电连接，CPU的6脚为INT0端，用于和电力载波芯片数据通讯同步，CPU的I/O接口18脚和电力载波芯片的R/T连接，用于做数据接收和发送切换，CPU的I/O接口19脚和电力载波芯片的RD/TD连接，用于做数据接收和发送。CPU的串口3脚TX端和温度采集模块的RX端电连接，用于将数据向温度采集模块的发送。

本实施例中，风机盘管控制模块CPU通过电力载波模块接收从中央处理模块发出的数据，再发送给温度采集模块。风机盘管控制模块的KZ端和CPU的11脚电连接接收控制信号，控制光电耦合输入的导通和截止，光电耦合的输出和双向可控硅T1的栅极连接，双向可控硅T1和单相电网AC220V/50HZ电连接，双向可控硅T1和风机盘管供电输入端子电连接。双向可控硅T1导通，风机盘管和单相电网AC220V/50HZ电源接通；双向可控硅T1截止，风机盘管和单相电网AC220V/50HZ电源断开，达到控制的目的。

本实用新型在主控中心配置计算机或嵌入式主机、通讯控制器(中央处理模块、电力载波通讯模块)，在各房间配置控制箱(风机盘管控制模块、电力载波通讯模块)、温控器(温度采集模块)，通讯网络利用楼宇中的电力线。在主控中心，管理员根据各房间对空调需求(温度范围、开启关闭时间等)，在计算机或嵌入式主机上进行设置，设置完毕后启动工作，计算机或嵌入式主机将控制命令通过通讯控制器CPU发送到楼宇中的电力线上，各房间的控制箱和电力线相连接收发来的命令，存储命令并执行相应的操作。各房间的空调，何时开启，何时关闭，在什么温度开启，在什么温度关闭，都要受主控中心的计算机或嵌入式主机发出的命令控制，从而实现了集中控制的功能。

本实用新型采用电力载波技术，由于采用电力载波技术，通讯网络是利用了楼宇中的电力线组成，不需另布通讯网络，克服了目前中央空调集中控制系统的通讯网络在施工中成本高，施工量和难度大、维护麻烦、占用网络资源等缺点，既可以节约能源，还可以提高安全性。另外，本实用新型还具有简单易行、便于管理等优点。

Claims

1、一种电力载波式中央空调集中控制系统，含有中央处理模块，电力载波通讯模块，温度采集模块，风机盘管运行控制模块，其特征在于：所述中央处理模块CPU的串口RXD、TXD与电平转换电路的TTL端连接，CPU的I/O口和监时器的WDI电连接，CPU的复位端与监时器的复位端电连接，CPU的INT0、P1.6、P1.7与电力线载波通讯模块HEAD、R/T、RD/TD的对应接口电连接，电力线载波通讯模块的输出网络与三相电网AC380V/50HZ电连接；所述温度采集模块CPU的P1.0口和温感器DS1820电连接，CPU的INT0和红外接收管电连接，CPU的并口和LED电连接，CPU的RX和风机盘管运行控制模块的TX端电连接，CPU的P3.7与风机盘管运行控制模块KZ端电连接；所述风机盘管运行控制模块CPU的INT0、P1.6、P1.7与电力线载波通讯模块HEAD、R/T、RD/TD的对应接口电连接，电力线载波通讯模块的输出端与单相电网AC220V/50HZ电连接，风机盘管运行控制模块KZ端通过光偶电路和双向可控硅栅极电连接，双向可控硅输出端分别和电源、风机盘管相连接。

2、根据权利要求1所述的控制系统，其特征是：所述中央处理模块CPU、电平转换电路及监时器分别为89C2051、MAX232和MAX813L，89C2051的18、19脚分别为P1.6、P1.7，89C2051的6脚为INT0，89C2051的7脚和MAX813L的6脚电连接，89C2051的1脚与MAX813L的7脚电连接，89C2051的2脚、3脚和MAX232的9脚、11脚电连接。

3、根据权利要求1所述的控制系统，其特征是：所述电力线载波通讯模块输出网络为，电感耦合线圈输出回路串接0.22uf/630v电容，输入回路连接P6KE18C抗雷击双向二极管。

4、根据权利要求1所述的控制系统，其特征是：所述电力线载波通讯模块电路的HEAD、R/T、RD/TD的对应接口与CPU的对应接口电连接，电力载波通讯模块芯片为PL2102B，其7、8、9脚分别与89C2051的18、19、6脚电连接。

5、根据权利要求1所述的控制系统，其特征是：所述温度采集模块CPU、温感器及监时器分别为89C2051、DS1820和MAX813L，89C2051的1脚与MAX813L的7脚电连接，89C2051的7脚和MAX813L的6脚电连接，89C2051的12脚和DS1820的2脚电连接。89C2051的13、14、15、16、17、18、19脚和LED数码管的1、2、3、4、5、6、7脚电连接，89C2051的6脚和红外接收管的2脚电连接。

6、根据权利要求1所述的控制系统，其特征是：所述风机盘管运行控制模块的KZ端和光偶MOC3061电路的输入电连接，光偶MOC3061电路的输出和双向可控硅栅极电连接，KZ端和温度采集模块中CPU的11脚电连接。