CN205191723U - 一种智能室温控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种智能室温控制系统，包括：单片机、以及分别与所述单片机连接的温度控制面板、电源装置、数据采集装置、温度调节装置和通信模块；其中，所述温度控制面板包括：用于采集室内温度的温度传感器、用于接收指令输入的控制面板、和液晶显示屏；所述数据采集装置包括：用于采集进水温度的进水温度传感器、用于采集回水温度的回水温度传感器、用于采集电流值的电流传感器、和用于采集水流量的转速传感器；所述温度调节装置包括：无刷直流电机和热水泵。通过本实用新型实施例解决了目前使用的室温控制系统水力平衡调节难、节流损失、无法远程控制、智能化程度低、维护难度大等问题。

Description

一种智能室温控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种智能室温控制系统。

背景技术

随着节能环保的生活理念普及，采暖节能和制冷空调节能越来越受到人们的重视。目前通常采用的室温控制系统为简易温控器，所述简易温控器是根据预先设定的温度，结合三速泵来对室内温度进行调节。

然而，目前使用的室温控制系统不能实现联网功能，用户无法对其进行远程控制，整个系统的智能化程度低。当系统发生故障时，也无法及时确定故障原因，维护难度大。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种智能室温控制系统，以解决目前使用的室温控制系统水力平衡调节难、节流损失、无法远程控制、智能化程度低、维护难度大等问题。

为了解决上述问题，本实用新型实施例公开了一种智能室温控制系统，包括：单片机、以及分别与所述单片机连接的温度控制面板、电源装置、数据采集装置、温度调节装置和通信模块；

其中，所述温度控制面板包括：用于采集室内温度的温度传感器、用于接收指令输入的控制面板和液晶显示屏；

所述数据采集装置包括：用于采集进水温度的进水温度传感器、用于采集回水温度的回水温度传感器、用于采集电流值的电流传感器和用于采集水流量的转速传感器；

所述温度调节装置包括：无刷直流电机和热水泵。

可选地，所述温度控制面板通过第一接口与所述单片机连接，以将所述温度传感器采集的室温和通过所述控制面板输入的设定温度，通过所述第一接口发送给所述单片机，使所述单片机根据所述采集的室温和所述设定温度控制所述温度调节装置。

可选地，所述进水温度传感器、回水温度传感器、电流传感器和转速传感器分别与所述单片机连接，以使所述单片机根据所述进水温度传感器采集的进水温度、所述回水温度传感器采集的回水温度、所述电流传感器采集的电流值和所述转速传感器采集的水流量对所述智能室温控制系统进行监测，在监测异常时发送报警信息，以及进行热量计算，得到热量值。

可选地，所述系统还包括:至少一个模数转换器；

所述至少一个模数转换器分别设置在所述进水温度传感器与所述单片机之间、所述回水温度传感器与所述单片机之间、所述电流传感器与所述单片机之间，以及所述转速传感器与所述单片机之间。

可选地，所述无刷直流电机分别与所述单片机和所述热水泵连接，以使所述单片机通过对所述无刷直流电机的调节来控制所述热水泵的工作转速，实现对室内温度的调节。

可选地，所述通信模块包括：用于对系统进行组网的ZigBee模块；其中，所述ZigBee模块通过第二接口与所述单片机连接。

可选地，所述系统还包括：上位机；所述上位机通过第三接口或第四接口与所述单片机连接，以对所述系统进行调试、和/或、对驱动程序执行如下操作中的至少一种：安装、更新、修改和删除。

可选地，所述电源装置包括：外接24V电源装置、第一电源装置、第二电源装置和第三电源装置；

其中，所述第一电源装置分别与所述外接24V电源装置和所述温度控制面板连接，以将24V电压转换为5V电压，向所述温度控制面板供电；

所述第二电源装置分别与所述外接24V电源装置和所述单片机连接，以将24V电压转换为3.3V电压，向所述单片机供电；

所述第三电源装置分别与所述外接24V电源装置和所述无刷直流电机连接，以向所述无刷直流电机提供24V电压。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型实施例所述的系统可以包括：单片机、以及分别与所述单片机连接的温度控制面板、电源装置、数据采集装置、温度调节装置和通信模块；其中，所述温度控制面板包括：用于采集室内温度的温度传感器、用于接收指令输入的控制面板和液晶显示屏。可见，在本实用新型实施例中，可以根据采集的温度对室温实现智能化的管理控制，并通过温度调节装置实现对室内温度的动态调节，通过无刷直流电机来驱动热水泵工作，降低了工作噪音。

进一步地，所述数据采集装置可以包括：用于采集进水温度的进水温度传感器、用于采集回水温度的回水温度传感器、用于采集电流值的电流传感器、和用于采集水流量的转速传感器。可见，在本实用新型实施例中，可以通过各个传感器采集到的数据可以对整个系统进行监测，在发生故障时可以及时定位故障并发送报警信息，便于对设备进行维护。

此外，通过设置的通信模块，用户可以对所述系统进行远程控制，进一步提高了系统的智能化程度。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本实用新型实施例一中一种智能室温控制系统的结构框图；

图2是本实用新型实施例二中一种智能室温控制系统的结构框图

图3是本实用新型实施例三中一种所述智能室温控制系统的工作流程图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的机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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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实用新型中的具体含义。

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

参照图1，示出了本实用新型实施例一中一种智能室温控制系统的结构框图。在本实施例中，所述智能室温控制系统可以包括：单片机1、以及分别与所述单片机1连接的温度控制面板2、电源装置3、数据采集装置4、温度调节装置5和通信模块6。

在本实施例中，所述单片机1可以对所述智能室温控制系统中的各个装置、模块进行控制和管理，如控制各个装置、模块，进行数据的采集、输入和输出；以及对数据进行分析和处理。

此外，所述单片机1还可以通过通信模块6接收外接的操作指令，如：可以通过通信模块6接收通过手机终端或PC(PersonalComputer，个人计算机)发送的操作指令，实现对所述智能室温控制系统的远程控制。本领域技术人员应当明了的是，所述通信模块6可以但不仅限于提供无线网络，手机终端或PC与所述系统可以基于所述通信模块6进行无线通信，所述系统内部的各个装置、模块之间也可以基于所述通信模块6进行无线数据传输。

本领域技术人员应当明了的是，可以选择任一型号/类型的单片机作为本实施例中所述的单片机1。如，一种优选地单片机1可以是：TM32F103CB6T单片机；STM32F1系列属于32位ARM微控制器，其内核是Cortex-M3。

在本实施例中，所述温度控制面板2可以包括：用于采集室内温度的温度传感器201、用于接收指令输入的控制面板202和液晶显示屏203。

其中，所述温度传感器201可以对室内温度进行实时采集，并可以将采集到的实时室内温度及时上报给单片机1，单片机1中可以存储有预先设置的设定温度，进而可以根据接收到的实时室内温度以及预先设置的设定温度对室内温度进行控制，如：当所述实时室内温度大于或小于预先设置的设定温度时，单片机1可以控制温度调节装置5的工作转速，进而实现对温度的实时调节，保证室内的恒温环境。当然，用户也可以通过所述控制面板202，输入一个温度作为设定温度，单片机1则根据所述实时室内温度和用户输入的设定温度来对所述温度调节装置5进行控制，实现对室内温度的调节。

在本实施例中，所述数据采集装置4可以包括：用于采集进水温度的进水温度传感器401、用于采集回水温度的回水温度传感器402、用于采集电流值的电流传感器403、和用于采集水流量的转速传感器404。在本实施例中，所述单片机1可以对所述数据采集装置4中各个采集器所采集到的数据进行分析，进而对系统的工作状态进行监测和管理。如，可以根据采集到的电流值与安全电流值进行比较，若采集到的电流值与安全电流值不匹配则生成相应地报警信息。又如，所述单片机1还可以根据采集到的进水温度和回水温度，进行热量的计算和统计。

在本实施例中，所述温度调节装置5可以包括：无刷直流电机501和热水泵502。所述无刷直流电机501可以控制热水泵502的工作转速，如：在室内温度低于设定温度时，所述单片机1可以调节无刷直流电机501的转速，使所述热水泵502的转速增加，来提供更多的热量。

综上所述,本实施例所述的智能室温控制系统可以包括：单片机、以及分别与所述单片机连接的温度控制面板、电源装置、数据采集装置、温度调节装置和通信模块；其中，所述温度控制面板包括：用于采集室内温度的温度传感器、用于接收指令输入的控制面板和液晶显示屏。可见，在本实施例中，可以根据采集的温度对室温实现智能化的管理控制，并通过温度调节装置实现对室内温度的动态调节，通过无刷直流电机来驱动热水泵工作，降低了工作噪音。

进一步地，所述数据采集装置可以包括：用于采集进水温度的进水温度传感器、用于采集回水温度的回水温度传感器、用于采集电流值的电流传感器、和用于采集水流量的转速传感器。可见，在本实施例中，可以通过各个传感器采集到的数据可以对整个系统进行监测，在发生故障时可以及时定位故障并发送报警信息，便于对设备进行维护。

此外，通过设置的通信模块，用户可以对所述系统进行远程控制，进一步提高了系统的智能化程度。

实施例二

参照图2，示出了本实用新型实施例二中一种智能室温控制系统的结构框图。在本实施例中，所述智能室温控制系统可以包括：单片机1、以及分别与所述单片机1连接的温度控制面板2、电源装置3、数据采集装置4、温度调节装置5和通信模块6。其中，优选地，所述单片机1具体可以但不仅限于是：STM32F103CBT6单片机，可以作为系统的主控制器对各模块进行数据采集、通信、数据输入和输出的管理。

在本实施例中，所述温度控制面板2可以包括：用于采集室内温度的温度传感器201、用于接收指令输入的控制面板202和液晶显示屏203。优选地，所述温度控制面板2具体可以通过第一接口701与所述单片机1连接，以将所述温度传感器201采集的室温和通过所述控制面板202输入的设定温度，通过所述第一接口701发送给所述单片机1，使所述单片机1根据所述采集的室温和所述设定温度控制所述温度调节装置5。需要说明的是，所述第一接口701可以但不仅限于是：SP485接口，用于实现单片机1与所述稳定控制面板2的通信和数据传输。

在本实施例中，所述数据采集装置4可以包括：用于采集进水温度的进水温度传感器401、用于采集回水温度的回水温度传感器402、用于采集电流值的电流传感器403、和用于采集水流量的转速传感器404。其中，所述进水温度传感器401、回水温度传感器402、电流传感器403和转速传感器404可以分别与所述单片机1连接，以使所述单片机1根据所述进水温度传感器401采集的进水温度、所述回水温度传感器402采集的回水温度、所述电流传感器403采集的电流值和所述转速传感器404采集的水流量对所述智能室温控制系统进行监测，在监测异常时发送报警信息，以及进行热量计算，得到热量值。

优选地，为了实现单片机1对各个传感器采集的数据的使用，在本实施例中，所述系统还可以包括：至少一个模数转换器；其中，所述至少一个模数转换器分别设置在所述进水温度传感器401与所述单片机1之间、所述回水温度传感器402与所述单片机1之间、所述电流传感器403与所述单片机1之间、以及、所述转速传感器404与所述单片机1之间。例如，所述进水温度传感器401与所述单片机1之间可以设置有第一模数转换器，所述回水温度传感器402与所述单片机1之间可以设置有第二模数转换器、所述电流传感器403与所述单片机1之间可以设置有第三模数转换器、所述转速传感器404与所述单片机1之间可以设置有第四模数转换器。

在本实施例中，可以根据各个传感器采集到的数据对系统进行监测，如，可以将采集到的电流值与标准正常工作电流值进行比较，判断系统是否处于正常工作状态。又例如，还可以根据采集得到的回水温度和进水温度的差值，并结合采集到的水流量来计算热量，进而是技术人员可以根据计算得到的热量进行合理的收费，节约了用户成本。

在本实施例中，所述温度调节装置5可以包括：无刷直流电机501和热水泵502。所述无刷直流电机501分别与所述单片机1和所述热水泵502连接，以使所述单片机1通过对所述无刷直流电机501的调节来控制所述热水泵502的工作转速，实现对室内温度的调节。如，热水泵502的工作转速越大，则室温上升的越快。

在本实施例的一优选方案中，所述通信模块6可以包括：用于对系统进行组网的ZigBee模块602；所述ZigBee模块602通过第二接口702与所述单片机1连接。其中，ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，根据国际标准协议规定，ZigBee是一种短距离、低功耗的无线通信技术,具有低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率等特点，适用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入在各种设备中使用。当然，本领域技术人员应当明了的是，本实施例所述的系统除了可以采用ZigBee模块602进行无线组网外，也可以设置蓝牙或红外装置进行组网，本实施例对此不作限制。进一步优选地，所述第二接口702可以但不仅限于是ZigBee接口。

在本实施例的又一优选方案中，所述电源装置3可以包括：外接24V电源装置301、第一电源装置302、第二电源装置303和第三电源装置303。

其中，所述第一电源装置302分别与所述外接24V电源装置301和所述温度控制面板2连接。所述第一电源装置302可以将外接24V电源装置301提供的24V电压转换为5V电压，并使用转换后的5V电压向所述温度控制面板2供电。

所述第二电源装置303分别与所述外接24V电源装置301和所述单片机1连接。所述第二电源装置303可以将外接24V电源装置301提供的24V电压转换为3.3V电压，并使用转换后的3.3V电压向所述单片机1供电。

所述第三电源装置304分别与所述外接24V电源装置301和所述无刷直流电机501。所述第三电源装置304可以直接使用24V电压向所述无刷直流电机501供电，也可以将所述外接24V电源装置301提供的12V电压转换为3.3V电压，并使用转换后的12V电压向所述无刷直流电机501供电。

在本实施例的另一优选方案中，所述系统还可以包括：上位机8。其中，所述上位机8可以通过第三接口703或第四接口704与所述单片机1连接，以对所述系统进行调试、或对驱动程序执行如下操作中的至少一种：安装、更新、修改和删除。例如，所述上位机8可以将用户输入的控制指令或调试指令通过所述第三接口703发送至所述单片机1，进而执行与用户输入的控制指令相匹配的操作，与用户输入的调试指令相匹配的调试操作。又例如，所述上位机8还可以通过所述第四接口704对所述单片机1中的驱动程序进行下载安装、更新、删除和修改等操作。其中，所述第三接口703可以但不仅限于是RS232(原始编号全称是EIA-RS-232)接口；所述JATG接口(JointTestActionGroup)。需要说明的是，在本实施例中，所述上位机8可以但不仅限于是：手机终端、平板电脑、PC等。所述上位机8除了可以通过特定的接口与所述单片机1进行通信和数据的传输，也可以通过通信模块组建的网络来实现通信，本实施例对此不作限制。

综上所述,本实施例所述的智能室温控制系统可以包括：单片机、以及分别与所述单片机连接的温度控制面板、电源装置、数据采集装置、温度调节装置和通信模块；其中，所述温度控制面板包括：用于采集室内温度的温度传感器、用于接收指令输入的控制面板和液晶显示屏。可见，在本实施例中，可以根据采集的温度对室温实现智能化的管理控制，并通过温度调节装置实现对室内温度的动态调节，通过无刷直流电机来驱动热水泵工作，降低了工作噪音。

进一步地，所述数据采集装置可以包括：用于采集进水温度的进水温度传感器、用于采集回水温度的回水温度传感器、用于采集电流值的电流传感器、和用于采集水流量的转速传感器。可见，在本实施例中，可以通过各个传感器采集到的数据可以对整个系统进行监测，在发生故障时可以及时定位故障并发送报警信息，便于对设备进行维护。

其次，通过设置的通信模块，用户可以对所述系统进行远程控制，进一步提高了系统的智能化程度。

此外，在本实施例中，可以对热量实时进行计算和累加，进而可以不再采用传统计费模式进行计费，而是可以采用热量来进行收费，按量收费，即公平合理又节约能源。

实施例三

结合上述装置实施例，本实施例以一种基于所述智能室温控制系统的工作流程为例，对所述智能室温控制系统进行详细说明。

参照图3，示出了本实用新型实施例三中一种所述智能室温控制系统的工作流程图。结合上述图1-3，在本实施例中，所述智能室温控制系统的工作流程具体可以包括如下步骤：

步骤S302，获取设定温度。

在本实施例中，当系统开启后，单片机1可以去获取设定温度。其中，所述设定温度可以由所述温度控制面板2上报的用户当前重新设置的温度，也可以是用户之前设置的历史温度，还可以是用户通过手机终端等智能设备远程输入的温度。本实施例对此不作限制。

步骤S304，获取温度控制面板2发送的室内温度。

在本实施例中，所述温度控制面板2中设置有用于采集室内温度的温度传感器201，可以实时采集室内温度，并通过第一接口701，将采集到的室内温度上报给所述单片机1。

步骤S306，判断室内温度与设定温度是否相同。

在本实施例中，若室内温度与设定温度不相同，则可以执行下述步骤S308。相反，若室内温度与设定温度相同，则可以执行下述步骤S312。

步骤S308，控制热水泵转速。

在本实施例中，若室内温度与设定温度不相同，则单片机1可以控制温度调节装置5对室内温度进行调节。例如，当室内温度低于设定温度时，则可以启动热水泵502，在当室内温度与设定温度的温差扩大时，可以控制无刷直流电机501使热水泵502加速，相反，当温差减小时，则可以控制无刷直流电机501使热水泵502减速，直至室内温度与设定温度相同。

步骤S310，计算热量值。

在本实施例中，所述步骤S308的调节过程消耗了热量值，优选地，可以根据各个传感器采集到的数据(如，进水温度、回水温度和水流量等)来进行热量值的计算，例如，可以采用PID算法来进行计算。优选地，在步骤S310之后可以继续执行步骤S312。当然，也可以在步骤S308之后直接执行步骤S312，也即，步骤S310和步骤S312可以并行执行，本实施例对此不作限制。

步骤S312，获取由电流传感器403采集的电流值。

步骤S314，判断获取的电流值是否正常。

在本实施例中，若电流值不正常则发出故障报警。若电流值正常则继续执行步骤S316。

步骤S316，根据由进水温度传感器401、回水温度传感器402采集的进水温度和回水温度，判断水温是否正常。

在本实施例中，若水温不正常则发出故障报警。若水温正常则执行下述步骤S318。

步骤S318，根据由转速传感器404采集的水量值判断水量是否正常。

在本实施例中，若水量不正常则发出故障报警。若水量正常则执行下述步骤S320。

步骤S320，进行热量计算并累加，并向上位机8上报累加结果。

步骤S322，判断是否有外部指令。

在本实施例中，若有外部指令则执行外部指令，否则可以返回步骤S302循环执行。

需要说明的是，当出现故障报警后，用户对故障进行处理后则可以直接返回步骤S302重新开始循环。其中，步骤S312-S322之间没有必然的先后执行顺序，本实施例对此不作限制。

可见，本实施例所述的智能室温控制系统可以根据采集的温度对室温实现智能化的管理控制，并通过温度调节装置实现对室内温度的动态调节，通过无刷直流电机来驱动热水泵工作，降低了工作噪音。进一步地，还可以通过各个传感器采集到的数据可以对整个系统进行监测，在发生故障时可以及时定位故障并发送报警信息，便于对设备进行维护。

其次，通过设置的通信模块，用户可以对所述系统进行远程控制，进一步提高了系统的智能化程度。

此外，在本实施例中，可以对热量实时进行计算和累加，进而可以不再采用传统计费模式进行计费，而是可以采用热量来进行收费，按量收费，即公平合理又节约能源。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种智能室温控制系统，其特征在于，包括：单片机、以及分别与所述单片机连接的温度控制面板、电源装置、数据采集装置、温度调节装置和通信模块；

其中，所述温度控制面板包括：用于采集室内温度的温度传感器、用于接收指令输入的控制面板和液晶显示屏；

所述数据采集装置包括：用于采集进水温度的进水温度传感器、用于采集回水温度的回水温度传感器、用于采集电流值的电流传感器和用于采集水流量的转速传感器；

所述温度调节装置包括：无刷直流电机和热水泵。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度控制面板通过第一接口与所述单片机连接，以将所述温度传感器采集的室温和通过所述控制面板输入的设定温度，通过所述第一接口发送给所述单片机，使所述单片机根据所述采集的室温和所述设定温度控制所述温度调节装置。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述进水温度传感器、回水温度传感器、电流传感器和转速传感器分别与所述单片机连接，以使所述单片机根据所述进水温度传感器采集的进水温度、所述回水温度传感器采集的回水温度、所述电流传感器采集的电流值和所述转速传感器采集的水流量对所述智能室温控制系统进行监测，在监测异常时发送报警信息，以及进行热量计算，得到热量值。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：至少一个模数转换器；

所述至少一个模数转换器分别设置在所述进水温度传感器与所述单片机之间、所述回水温度传感器与所述单片机之间、所述电流传感器与所述单片机之间、以及所述转速传感器与所述单片机之间。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无刷直流电机分别与所述单片机和所述热水泵连接，以使所述单片机通过对所述无刷直流电机的调节来控制所述热水泵的工作转速，实现对室内温度的调节。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信模块包括：用于对系统进行组网的ZigBee模块；其中，所述ZigBee模块通过第二接口与所述单片机连接。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：上位机；其中，所述上位机通过第三接口或第四接口与所述单片机连接。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源装置包括：外接24V电源装置、第一电源装置、第二电源装置和第三电源装置；

其中，

所述第一电源装置分别与所述外接24V电源装置和所述温度控制面板连接，以将24V电压转换为5V电压，向所述温度控制面板供电；

所述第二电源装置分别与所述外接24V电源装置和所述单片机连接，以将24V电压转换为3.3V电压，向所述单片机供电；

所述第三电源装置分别与所述外接24V电源装置和所述无刷直流电机连接，以向所述无刷直流电机提供24V电压。