CN201615566U - 公共空调节电远程监控终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种节能监控终端，特别是一种公共空调节电远程监控终端，由主控器和与主控器通过红外编码信号相连的人体感应遥控器组成，它集各种传感技术、自动识别技术、存储技术、温差实时控制技术、自适应控制技术、自动发送技术、网络通信技术等于一体，利用快速测温传感器随时跟踪温度变化，在线积累相关信息，并通过高性能微电脑芯片对降温速度、设定温度、室内温度进行分析处理，及时自动发送相应的控制信号给空调，使空调运行在制冷曲线的高效区间，从而实现公共空调的有效管理，达到显著节能。

Description

公共空调节电远程监控终端

技术领域

本实用新型涉及一种空调节能监控装置，特别是一种公共空调节电远程监控终端。

背景技术

随着社会经济发展，空调已成普及之势，特别是办公场所、会议室、教室、礼堂、候车室等公共场所都已普及空调。然而公共场所空调使用缺乏有效管理，制冷温度过低、制热温度过高、打开门窗开空调、不太热和不太冷时开空调、假日忘记关空调等电能浪费现象十分严重。由此也造成“空调病”发病率越来越高。为了节能降耗和有益于人们的身体健康，2008年7月23日国务院审议并通过《公共机构节能条例(草案)》和《民用建筑节能条例(草案)》，国家对使用空调采暖、制冷的公共建筑实行室内温度控制制度。除特殊用途外，夏季室内空调温度设置不得低于26℃，冬季室内空调温度设置不得高于20℃。因此，市场上出现了各种“空调节电器”，俗称“空调伴侣”。这些空调节电器主要是采用温度控制技术，通过限制空调运行的温度范围来达到管理意图，实现节能。实践表明，空调节电器分布在各个空调房间，容易作弊，不易管理，没有信息采集与监管能力，更不能提供执法依据和执法手段。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型提供一种公共空调节电远程监控终端，它通过Internet网络连接到单位监控中心和政府节能监管中心，由各单位监控中心通过管理软件统一设置各空调房制冷最低温度(例如26℃)、制热最高温度(例如20℃)、夏季停用温度(例如32℃)、冬季停用温度(例如10℃)、下班停机提前时间(例如10分钟)、无人延迟时间等管理参数，实现空调温度的有效控制，有效避免电能浪费而达到显著节能。本实用新型还具有人员检测功能，室内无人后延迟设定时间自动关闭空调。政府节能监管中心则可以通过软件及时掌握各单位空调使用情况，及时下达有关执法指令。

本实用新型的目的是通过如下途径实现的：一种公共空调节电远程监控终端，它包括主控器和与主控器通过红外编码信号相连的人体感应遥控器组成，主控器由CPU单元和与CPU单元连接的红外接收电路、红外发射电路、存储单元、室内温度检测电路、通信接口电路以及继电器驱动电路构成。人体感应遥控器由红外编码电路和与红外编码电路连接的人员检测电路、人员信号发射电路构成。所述人体感应遥控器用来检测室内是否有人，并把信息通过红外编码信号发送给所述主控器。根据需要同一空调房内可布置多个所述人体感应遥控器，所述主控器接收到室内任意一个所述人体感应遥控器发出的有人信号后就认为室内有人，此时根据温度条件决定是否打开空调。当所述主控器接收到室内所有所述人体感应遥控器发出无人信号时就认为室内无人，在程序控制下实现空调房内无人时延迟自动关闭空调。所述通信接口电路采用TCP/IP协议，可通过Internet与管理监控中心的电脑连接，通过管理软件对本实用新型进行制冷最低温度、制热最高温度、夏季停用温度、冬季停用温度、下班停机提前时间、无人延迟时间等管理参数设置，还可实现时钟校验、空调房信息采集和空调的远程开关机控制。所述红外接收电路与所述CPU单元连接，可接收所述人体感应遥控器、空调遥控器和特定遥控键盘发射的红外信号，特定遥控键盘用来实现制冷最低温度、制热最高温度、夏季停用温度、冬季停用温度、下班停机提前时间、无人延迟时间等管理参数设置，特定遥控键盘还用来发送学习指令和测试指令，使本实用新型能够学习各种空调遥控器的信号，并可测试空调指令学习是否成功；所述存储单元与所述CPU单元连接，实现制冷最低温度、制热最高温度、夏季停用温度、冬季停用温度、下班停机提前时间、无人延迟时间等管理参数的保存和空调遥控指令代码以及空调运行记录的保存；所述室内温度检测电路与所述CPU单元连接，实现温度数据采集；所述CPU单元还与所述红外发射电路以及继电器驱动电路连接，在程序控制下实现对空调的开机和停机遥控，并且在开机前先给空调供电，在停机后再给空调断电。

本实用新型公共空调节电远程监控终端，它集各种传感技术、自动识别技术、存储技术、温差实时控制技术、自适应控制技术、自动发送技术、Internet网络通信技术等于一体，利用快速测温传感器随时跟踪温度变化，在线积累相关信息，并通过高性能微电脑芯片对降温速度、设定温度、室内温度进行分析处理，及时自动发送相应的控制信号给空调，使空调运行在制冷曲线的高效区间，从而实现公共空调的有效管理，达到显著节能。同时，它能把各空调房的空调使用情况及时发送到远程控制中心，远程控制中心又可以随时对任意一台空调进行开机、停机等各种操作，从而为管理部门提供了真实有效的执法依据和执法手段。

本实用新型主要功能特点如下：

1.有效温度管理实现显著节电：能够严格执行国家法律规定的制冷最低温度(26℃)和制热最高温度(20℃)，并采用智能技术把空调的制冷/制热运行区间限定在高效率区间(例如夏季室内温度控制在26℃～30℃，冬季室内温度控制在16℃～20℃)，有效缩短压缩机运行时间，实现显著节电。

2.空调启用与停用管理实现显著节电：远程控制中心可根据天气预报和管理规定来设定本单位空调是否启用或停用，既避免不需要使用时启用空调造成的浪费，又避免停用期间空调待机耗电，实现显著节电。例如，夏季气温低于33℃时无法打开空调，冬季气温高于5℃也无法打开空调。

3.减小压缩机启停次数实现节电：由于采用温度区间控制，可有效避免因空调本身采用温度点控制导致的压缩机频繁启停，既可延长压缩机使用寿命，又可实现节电。

4.下班提前关闭空调实现节电：对于按时上下班的场所，将在下班前按设定的时间(例如10分钟)提前自动关闭空调，从而充分利用室内余冷/余热，实现节电。如有特殊需要不能按时下班的，可提前登录系统进行申请，经审核通过的可不予关闭。

5.空调节假日管理实现节电：远程控制中心可通过电脑管理软件设定节假日，本实用新型在节假日自动断开空调电源，避免空调待机状态耗电。有值班或加班者可提前通过任意电脑上网登录系统进行申请，经审核通过的可不予关闭。

6.无人自动关闭空调实现节电：自动检测室内是否有人，无人后延迟设定时间自动关闭空调。

7.减少“空调病”发生有益健康：有效管理空调使用，既减小了空调房室内外温度差，又适当减小了空调使用时间，从而有益健康，大大减小“空调病”的发生。

8.空调违规运行记录保存与消息提示功能：如果空调使用者采取违规行为使空调脱离本实用新型控制而运行，则违规运行记录将被保存，网络畅通时将上传到监控中心，实时向监控管理人员发出消息。

9.远程数据采集：远程控制中心可随时采集任意一台空调的使用信息。

10.远程控制：远程控制中心可对违规使用的空调执行远程强制关闭。

11.管理参数设置方式灵活：既可由远程控制中心通过电脑管理软件设置好管理参数后下载到本实用新型，也可由特定遥控键盘对本实用新型进行遥控设置。

12.远程服务：远程服务中心在指定单位授权后可对每一台本实用新型进行故障诊断、参数调试和在线升级等远程服务。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为主控器2电路板构成图；

图3为人体感应遥控器1电路板构成图；

图4和图5为主控器2电路原理图。

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型公共空调节电远程监控终端，它包括主控器202和与主控器202通过红外编码信号相连的人体感应遥控器201组成，如附图2所示，主控器202则包括CPU单元225和与CPU单元225连接的红外接收电路221、指令发射电路223、存储单元222、室内温度检测电路224、通信接口电路227、时钟电路228以及继电器驱动电路226组成。如附图3所示，人体感应遥控器201则包括红外编码电路232和与红外编码电路232连接的人员检测电路231、人员信号发射电路233组成。通信接口电路227接收各种远程指令送到CPU单元225，在程序控制下通过红外发射电路223发出空调遥控指令控制空调，同时通过继电器驱动电路226控制空调供电。

上述人员检测电路231采用热释电红外传感器用来检测室内是否有人，并把信息通过红外编码电路232进行特定编码后送往人员信号发射电路233，以红外编码信号形式发送给所述主控器202。根据需要同一空调房内可布置多个人体感应遥控器201，主控器202中的红外接收电路221接收到室内任意一个人体感应遥控器201发出的有人信号后送往CPU单元225，在程序控制下，根据温度条件决定是否打开空调。当主控器202中的红外接收电路221接收到室内所有人体感应遥控器201发出无人信号后送往CPU单元225，在程序控制下实现空调房内无人后延迟自动关闭空调。

上述通信接口电路227采用TCP/IP协议，可通过Internet与管理监控中心的电脑连接，通过电脑管理软件对本实用新型进行制冷最低温度、制热最高温度、夏季停用温度、冬季停用温度、下班停机提前时间、无人延迟时间等管理参数设置，还可实现时钟校验、空调房信息采集和空调的远程开关机控制。

上述存储单元222与CPU单元225连接，实现制冷最低温度、制热最高温度、夏季停用温度、冬季停用温度、下班停机提前时间、无人延迟时间等管理参数的保存和空调遥控指令代码以及空调运行记录的保存。

上述时钟电路228与CPU单元225连接，提供日历时钟，可接受上位机电脑的日历时钟校验，从而为下班提前关闭空调、空调节假日管理以及空调的违规运行记录保存提供时间基准。

上述室内温度检测电路224与CPU单元225连接，实现温度数据采集；CPU单元225还与指令发射电路223以及继电器驱动电路226连接，在程序控制下实现对空调的开机和停机遥控，并且在开机前先给空调供电，在停机后再给空调断电。

上述对空调的开机和停机遥控的逻辑如下：当夏季气温低于夏季停用温度和冬季气温高于冬季停用温度时，或管理者通过远程下达了禁止空调使用的指令时，或者室内无人后延迟时间已到时，先遥控空调停机，再断开空调供电。当夏季气温高于夏季停用温度和冬季气温低于冬季停用温度时，且管理者通过远程下达了允许空调使用的指令时，先遥控空调停机，再断开空调供电。

上述红外接收电路221与CPU单元225连接，可接收人体感应遥控器201、空调遥控器和特定遥控键盘发射的红外信号，特定遥控键盘用来实现制冷最低温度、制热最高温度、夏季停用温度、冬季停用温度、下班停机提前时间、无人延迟时间等管理参数设置，特定遥控键盘还用来发送学习指令和测试指令，使本实用新型能够学习各种空调遥控器的信号，并可测试空调指令学习是否成功。

上述空调遥控指令的学习过程如下：首先把空调遥控器设置成“制冷”工作模式，温度设置成20℃，风向设置成向下，空调遥控器进入关机状态，再按特定遥控键盘“学习”键使主控器202进入学习状态，然后按特定遥控键盘“1”键，使主控器202处于学习“空调制冷开机”状态，此时把空调遥控器对准主控器202，按住空调遥控器开关键直到提示学习成功。接着按特定遥控键盘“2”键，使主控器202处于学习“空调关机”状态，此时把空调遥控器对准主控器202，按住空调遥控器开关键直到提示学习成功。接下来，把空调遥控器设置成“制热”工作模式，温度设置成24℃，风向设置成向上，空调遥控器进入关机状态，再按特定遥控键盘“学习”键使主控器202进入学习状态，然后按特定遥控键盘“3”键，使主控器202处于学习“空调制热开机”状态，此时把空调遥控器对准主控器202，按住空调遥控器开关键直到提示学习成功。再按特定遥控键盘“返回”键，使主控器202退出学习状态，进入正常工作状态。

如附图4所示，CPU单元225采用型号为W78ERD2的U1作为中央处理器，采用16MHz晶振Y1、瓷片电容C8、C9构成U1的时钟，采用型号为5045的U4为看门狗电路，U4的第5、6、7脚分别接U1的第8、7、9脚，确保U1可靠工作不死机。U1的第1脚与指令发射电路223连接。指令发射电路223由Q1、D1、DS1、R2、R3、R4和C7组成，Q1发射极接DC+5V电源正极，Q1的集电极通过R4连接DS1的阳极，DS1阴极接地，Q1基极通过R3、C7接CPU单元225，接收其发出的红外编码信号。U1的第2脚与组成室内温度检测电路224的模块Q3的OUT端子连接，用于实时采集温度数据。U1的第3、4、5脚分别与组成存储单元222的U3的第7、6、5脚连接，实现数据的存取。U1的第13脚与组成红外接收电路221的U2的OUT引脚连接，用于接收红外编码信号。U1的第15脚与继电器驱动电路226连接，继电器驱动电路226由R5、Q2、D2、J1、PCON1、PCON2组成。PCON1输入220V市电，当U1的第15脚在程序控制下输出低电平时，Q2导通，J1得电，J1的第3脚与第5脚闭合，则PCON2输出220V市电给空调供电。当U1的第15脚在程序控制下输出高电平时，Q2截止，J1掉电，J1的第3脚与第1脚闭合，第5脚断开，则PCON2不能输出220V市电，空调断电。U1的第11、12、14、16、17、21～28以及33～40脚与通信接口电路227连接。

如附图5所示，通信接口电路227采用型号为Rt18019的网络仿真芯片U7、型号为20F00IN的以太网隔离滤波器U5以及水晶接头U6构成。U7的第65脚接DC+5V电源正极，使U7工作于跳线方式。U7的第4脚经R6接Q4的基极，Q4发射极接地，Q4集电极WebIrq接CPU单元225中U1的第12脚，U7的第6和14脚分别接DC+5V电源正极和负极，U7的第11脚WebCs线接CPU单元225中U1的第14脚，U7的第5、7、8、9、10、16、12、13脚共8根地址线分别接CPU单元225中U1的第21、22、23、24、25、26、27、28脚，U7DE1，U7的第15、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27脚等多余地址线接地。U7的第36、37、38、39、40、41、42、43脚共8根数据线分别接CPU单元225中U1的第40、39、38、37、36、35、34、33脚，U7的第29脚RD接CPU单元225中U1的第17脚，U7的第30脚WR接CPU单元225中U1的第16脚，U7的第33脚WebRst接CPU单元225中U1的第11脚，U7的第45、46脚分别接U6的第5、7脚，U7的第58、59脚分别接U6的第4、8脚。在U6和U7之间接有由U5、C10、C11、C12、C13构成的电路，U5的第2、5、8、11脚分别经C12、C13、C10、C11接地，U6的第1、3脚分别与U5的第1、4脚连接，U6的第2、6脚分别与U5的第3、6脚连接，实现以太网隔离滤波。在CPU单元225的U1中的程序采用嵌入式TCP/IP协议，可以实现TCP和UDP等网络功能，进一步实现HTTP协议服务，实现Web Sever及接入Internet的功能，从而可实现本实用新型与上网电脑之间的远程通信和远程控制。

目前已研制成功的本实用新型，经宾馆客房和高校办公楼现场运行测试，性能稳定，使用方便，对落实空调使用管理规定非常有效，从而最大限度避免了公共空调浪费电能的现象，节电率高达30％以上。

Claims (2)

1.一种公共空调节电远程监控终端，其特征在于：它由主控器(202)和与主控器(202)通过红外编码信号相连的人体感应遥控器(201)组成；

所述的主控器(202)是由CPU单元(225)，与CPU单元(225)连接的红外接收电路(221)、红外发射电路(223)、存储单元(222)、室内温度检测电路(224)、通信接口电路(227)、时钟电路(228)以及继电器驱动电路(226)构成；

所述的人体感应遥控器(201)由红外编码电路(232)和与红外编码电路(232)连接的人员检测电路(231)、人员信号发射电路(233)构成。

2.根据权利要求1所述的公共空调节电远程监控终端，其特征在于：所述的主控器(202)的通信接口电路(227)接收各种远程指令送到CPU单元(225)，在程序控制下通过红外发射电路(223)发出空调遥控指令控制空调，同时通过继电器驱动电路(226)控制空调供电。

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