CN202938447U - 中央空调无线远程监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及信号控制领域。本实用新型的一种中央空调无线远程监控系统,包括设于现场的主控制柜、设于监控中心的WEB服务器,所述主控制柜和WEB服务器建立通讯连接;所述主控制柜至少包括智能主控制模块、无线通讯模块、温度采集模块、模拟量输出模块、开关量输出模块与开关量信号检测模块,所述无线通讯模块的通讯端连接于智能主控制模块的通讯端,所述温度采集模块的输出端连接于智能主控制模块的输入端,所述模拟量输出模块的输入端连接于智能主控制模块的输出端,所述开关量输出模块的输入端连接于智能主控制模块的输出端,所述开关量信号检测模块的输出端连接于智能主控制模块的输入端。本实用新型应用于中央空调现场设备的远程控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及信号控制领域,尤其涉及基于GPRS无线通讯技术对中央空调现场设备进行变频控制和监控的系统。
背景技术
随着建筑业、工商设施及人民生活质量的提高,中央空调产品的需求日益增加,近十年是我国制冷空调行业蓬勃发展的时期,制冷空调工业产值平均年增长率达20%,处于平稳的上升趋势。据统计,空调用电量占我国总用电量的20%左右,占大中型城市夏季用电高峰负荷的40%左右,而大中型城市的电力消耗又以中央空调为最。如何改变中央空调“电老虎”的身份是业内关注的重大课题,而目前的中央空调节能系统都局限于现场操作,无法实现远程监控。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对中央空调的节能控制问题,提供的一种中央空调无线远程监控系统,基于GPRS/WIFI无线通讯技术对中央空调进行远程实时监控和控制,使得中央空调能够根据温度自动投入使用变频水泵台数,让中央空调更加合理化地节能,也方便业主的使用,节省了人力。
为了解决上述技术问题,本实用新型的一种中央空调无线远程监控系统,包括主控制柜、WEB服务器,所述主控制柜和WEB服务器建立通讯连接。其中,所述主控制柜至少包括智能主控制模块、无线通讯模块、温度采集模块、模拟量输出模块、开关量输出模块与开关量信号检测模块,所述无线通讯模块的通讯端连接于智能主控制模块的通讯端,所述温度采集模块的输出端连接于智能主控制模块的输入端,所述模拟量输出模块的输入端连接于智能主控制模块的输出端,所述开关量输出模块的输入端连接于智能主控制模块的输出端,所述开关量信号检测模块的输出端连接于智能主控制模块的输入端。所述WEB服务器上设有监控软件,用户可登录WEB服务器上的该监控软件,远程监控位于现场的主控制柜的情景。
进一步的,本系统还包括变频器,所述变频器与主控制柜的智能主控制模块建立通讯连接。该变频器用来控制冷冻泵/冷却泵的运行频率。
进一步的,主控制柜中的智能主控制模块至少设有微处理器和电源模块,所述微处理器的电源端连接于电源模块。具体的,所述微处理器是由MSP430F149型号的单片机实现。无线通讯模块的通讯端通过RS232接口连接至微处理器的异步串行接口。温度采集模块的通讯端连接至微处理器的I/O端口。模拟量输出模块的输入端连接至微处理器的I/O端口,并外接变频器。开关量信号检测模块的通讯端连接至微处理器的I/O端口,并外接交流接触器。开关量输出模块连接至微处理器的I/O端口,并外接控制水泵启停的继电器。
进一步的,所述无线通讯模块是GPRS通讯模块或者WIFI通讯模块。
主控制柜主要采集冷冻泵/冷冻泵的进水/出水温度,检测变频器运行信号,根据接收到的WEB服务器的监控软件的信号来控制变频器的频率,并通过无线通讯模块向WEB服务器传输冷冻泵/冷却泵的运行反馈信号。
具体的,系统使用温度采集模块实时采集冷冻泵/冷冻泵的进水/出水温度,通过无线通讯模块传送到监控中心的WEB服务器的监控软件。用户登录该WEB服务器的监控软件,根据温度信息与系统预设的标准温度之间的温度差,发送命令至现场设备以改变投入水泵运行的台数,并通过控制变频器来调整各个水泵的转速,从而最大限度地降低空调系统机组能耗。
本实用新型通过上述结构,基于GPRS/WIFI无线通讯方式,实现了主控制柜与监控中心的WEB服务器相连,并对循环水系统的泵进行变频改造,利用变频器改变电动机的转速来调节泵的流量,提高了电机的功率因数,减少了无功功率的消耗,在方便地实现恒温控制的同时,节约大量能量。综上所述,本实用新型具有如下的优点:
1 结构简单、投入资金少、资源利用率高,实现了对中央空调进行远程实时监控和控制,使得中央空调能够根据温度自动投入使用变频水泵台数,让中央空调更加合理化地节能,也方便业主的使用,节省了人力;
2 采用GPRS/WIFI作为无线通讯方式,其中,a) GPRS引入了分组交换的传输模式,使得用户只有在发送或接收数据期间才占用资源,这意味着多个用户可高效率地共享同一无线信道,从而提高了资源的利用率,GPRS通讯采取按流量计费的方式,体现了“得到多少、支付多少”的原则;另外,现在大多数城市铺设有WIFI接入点,因而使用WIFI作为无线通讯方式也很方便实惠;b) 传输速率高,实时性好,数据量大,GPRS可提供高达115kbit/s的传输速率,而WIFI的传输速率则更高;c) 接入时间短:分组交换接入时间少于1秒,能提供快速及时的连接,可大幅度提高一些事务(如信用卡核对、远程监控等)的效率,并可使己有的Internet应用(如E-mail、网页浏览等)操作更加便捷、流畅;d) 基于IP协议,可提供强大的Internet接入能力;e) 永远在线,可靠性高,抗干扰能力强。
附图说明
图 1为本实用新型的实施例的系统框图。
图2为本实用新型的实施例的智能主控制模块的电源电路原理图。
图3为本实用新型的实施例的智能主控制模块的微处理器原理图。
图4为本实用新型的实施例的温度采集模块电路原理图。
图5为本实用新型的实施例的开关量信号检测模块电路原理图。
图6为本实用新型的实施例的开关量输出模块电路原理图。
图7为本实用新型的实施例的模拟量输出模块电路原理图。
图8为本实用新型的实施例的RS232通讯电路原理图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
作为本实用新型的一个优选的实施例,参见图1,本实用新型的一种中央空调无线远程监控系统,包括设于现场的主控制柜1、设于监控中心的WEB服务器2、以及设于变频柜的变频器3,所述WEB服务器2和主控制柜1建立通讯连接,所述变频器3和主控制柜1建立通讯连接。
其中,所述主控制柜1至少包括智能主控制模块11、无线通讯模块12、温度采集模块13、模拟量输出模块14、开关量输出模块15与开关量信号检测模块16。所述智能主控制模块11至少设有微处理器和电源模块。其中,无线通讯模块12的通讯端通过RS232接口连接至微处理器的异步串行接口。温度采集模块13的通讯端连接至微处理器的I/O端口。模拟量输出模块14的输入端连接至微处理器的I/O端口,并外接变频器3。开关量输出模块15连接至微处理器的I/O端口,并外接控制水泵启停的继电器。开关量信号检测模块16的通讯端连接至微处理器的I/O端口,并外接交流接触器。
其中,无线通讯模块12是GPRS通讯模块或者WIFI通讯模块,本实施例使用GPRS通讯模块,当然也可以使用其他无线通讯方式。
WEB服务器2上设有监控软件,用户可登录WEB服务器2上的该监控软件,远程监控位于现场的主控制柜1的情景。变频器3用来控制冷冻泵/冷却泵的运行频率。主控制柜1主要采集冷冻泵/冷冻泵的进水/出水温度,检测变频器3运行信号,根据接收到的WEB服务器2的监控软件的信号,来控制变频器3的频率,并通过无线通讯模块12向WEB服务器2传输冷冻泵/冷却泵的运行反馈信号。
图2是智能主控制模块11的电源电路原理图,图3是智能主控制模块11的微处理器的原理图。本实施例中,微处理器是由MSP430F149型号的单片机实现的。如图2所示,外接的24V开关电源经过接口JP1连接至LM2596T-12V稳压集成电路,转换成12V电压作为模拟量输出模块14的电源及继电器供电电源;12V电压再经过LM2575T-5V集成电路转换成5V电压,作为温度采集模块13、开关量输出模块15的供电电源;5V的电压再经过LM1117集成电路转换成3.3V电压,作为微处理器、RS232通讯接口的供电电源。
如图4所示的温度采集模块13的电路原理图,采集电路通过接口JP6和JP7采集到冷冻泵、冷却泵的进水、出水温度经过AD转换芯片C5534,将转换后的数据量通过I/O端口与微处理器连接处理。
如图5所示,开关量信号检测模块16检测中央空调各个主机和各个水泵的运行状态,通过接口JP2,JP3,JP5与微处理器的I/O连接。
参见图6,开关量输出模块15用于控制水泵的启停。微处理器通过I/O端口将信号经过开关量电路的驱动芯片74HC244,将最终的控制信号通过JP10、JP14接口与继电器连接,从而来控制水泵的启停。
参见图7的模拟量输出电路14,微处理器通过I/O端口与DA转换芯片TLV5614连接,将数字信号转换成模拟信号,再经过由OP07组成的放大电路将信号通过接口JP4与变频器3连接。
图8是RS232通讯电路原理图,通过接口JP8与GPRS进行通讯,再通过RS232通讯电路与微处理器I/O端口连接将GPRS数据传输给微处理器处理。
上述描述中的接口说明如下:
JP1------------------------------------电源接口,直流24V输入
JP2------------------------------------水泵运行信号检测
JP3------------------------------------水泵运行信号检测
JP4------------------------------------变频模拟量输出
JP5---------------------------------中央空调主机运行信号检测
JP6---------------------------------水泵进水、回水温度传送信号
JP7---------------------------------水泵进水、回水温度传送信号
JP8----------------------------------RS232接口
JP10-----------------------------------水泵启停控制信号
JP14-----------------------------------水泵启停控制信号。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化,均为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种中央空调无线远程监控系统,其特征在于:包括主控制柜、WEB服务器,所述主控制柜和WEB服务器建立通讯连接;所述主控制柜至少包括智能主控制模块、无线通讯模块、温度采集模块、模拟量输出模块、开关量输出模块与开关量信号检测模块,所述无线通讯模块的通讯端连接于智能主控制模块的通讯端,所述温度采集模块的输出端连接于智能主控制模块的输入端,所述模拟量输出模块的输入端连接于智能主控制模块的输出端,所述开关量输出模块的输入端连接于智能主控制模块的输出端,所述开关量信号检测模块的输出端连接于智能主控制模块的输入端。
2.根据权利要求1所述的中央空调无线远程监控系统,其特征在于:还包括变频器,所述变频器与主控制柜的智能主控制模块建立通讯连接。
3.根据权利要求1所述的中央空调无线远程监控系统,其特征在于:所述无线通讯模块是GPRS通讯模块或者WIFI通讯模块。
4.根据权利要求1所述的中央空调无线远程监控系统,其特征在于:所述智能主控制模块至少设有微处理器和电源模块,所述微处理器的电源端连接于电源模块。
5.根据权利要求4所述的中央空调无线远程监控系统,其特征在于:所述微处理器是由MSP430F149型号的单片机实现。
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