CN2442159Y - 网络空调器的中央监控装置 - Google Patents

Abstract

一种网络空调器的中央监控装置,包括智能化的中央控制平台,还包括与中央控制平台的通讯接口连接的接口单元以及与接口单元连接的收发单元,该收发单元还连接到接有多台网络空调器的通讯电缆。该监控装置可对某一区域所有网络化的空调器进行集中控制及显示监控。各个用户分机空调器,通过接口电路、通讯信道、转换接口连接到中央监控装置,并可对某一区域内的空调器群进行集中控制及显示监控,且具有操作容易、成本低、维护方便等特点。

Description

网络空调器的中央监控装置

本实用新型涉及通信技术和空调器控制技术，更具体地说，涉及一种网络空调器的中央监控装置。

现有空调器，一般使用有线或红外遥控器或机器面板上按键来实现运行控制，而且局限于单机的近距离控制。而一些中小型企业、事业部门、商业场所等，可能会一次性购买几十或几百台空调器安装在相关一定区域内，管理人员希望能把本区域性质相同的所有空调器集中起来进行控制和管理，一方面，希望任何时刻能够得到其中任何一台(多台)的状态信息及其显示，另一方面，可以通过远距离操作实现对其中几个(含一个)或所有空调器进行相同或不同的操作，比如统一开关机操作，或者一些空调开机制冷、一些空调开机除湿，或设置其温度、风力，或者禁止某些空调器运行等。这些要求依靠单机或简单的一拖多空调系统是无法实现的。从另一个角度来看，随着空调技术的发展，大功率、大马力的变频压机技术、冷媒流量控制技术与多机并联技术的发展，出现了一些小型中央式VRV空调。即由一台大功率的压机拖动一定数量(如N台)的室内机，再将M台大功率的压机并联起来使用，这样就构成了M×N的空调系统。这种空调目前技术还不完善，成本偏高，可维护性差，同时也不能和现有计算机控制系统或网络通信环境相兼容。

本实用新型的目的在于提供一种网络空调器的中央监控装置，这种中央监控装置可以通过通讯线路将多台具有通信功能的网络空调器(已与本申请同时提出专利申请)连接成一个系统，实现对区域网络上每一台空调器的集中控制及其状态显示。具体而言，按照本实用新型提供的中央监控装置能够对所属各用户分机进行状态监测和运行控制，即通过通讯信道直接发送控制命令给各分机并对来自分机的状态信号、数据信号以及错误信息等反馈信号进行及时显示和相应处理。

本实用新型的目的是这样实现的，构造一种网络空调器的中央监控装置包括一个智能化的中央控制平台，还包括与所述中央控制平台的通讯接口连接的接口单元以及与所述接口单元连接的收发单元，所述收发单元还连接到连接有多台网络空调器的通讯电缆。其中，所述通讯电缆是双绞线；所述中央控制平台可以借助于PC电脑的软硬件资源，也可以是包括可显示分机状态的显示单元的微处理器，该中央控制平台包括一个分机登录表存储单元，用于存储已登录分机的信息；所述中央控制平台的通讯接口可以是USB、RS-485或CAN总线标准的接口。所述接口单元包括一个在5V电平输出与计算机15V正负电源的电平转换接口芯片例如型号为MAX202的集成电路。所述基带收发单元包括一个低功率的带有一个驱动器和一个收发器的收发芯片，例如，型号为MAX487的收发芯片。所述多台网络空调器的每一台包括与空调器CPU连接的信号收发单元，所述信号收发单元与所述通讯电缆连接，所述信号收发单元包括一个型号为MAX487的收发芯片，所述芯片的接收RXD、通讯使能端和发送TXD通过光耦与所述空调器CPU的RXD、DERE和TXD端连接，所述芯片的另两个端口直接连接到通讯电缆。

实施本实用新型提供的网络空调器的中央监控装置，与多台网络空调器连成系统使用时，对其中每一台用户分机来说，对于中央监控装置传递过来的信号，通过通讯电缆能够接受并给予相应的动作响应；并能将各用户分机或终端的状态信号、数据信号以及错误信息反馈给中央监控装置。而本实用新型提供的中央监控装置能够通过通讯电缆，直接发送控制命令给各用户分机，并能够处理反馈回来的信号，所有发送的命令及其执行结果的反馈都能实时动态地交互显示。

结合附图和实施例，进一步说明本实用新型的特点，附图中：

图1是基于本实用新型网络空调器的中央监控装置构造的空调器网络的结构示意图；

图2是本实用新型网络空调器的中央监控装置的原理示意图；

图3是可集中监控的网络空调器的原理示意图；

图4是本实用新型网络空调器的中央监控装置功能流程示意图；

图5是本实用新型网络空调器的中央监控装置在初次安装时执行的程序流程示意图；

图6是本实用新型网络空调器的中央监控装置的正常工作时的软件流程示意图。

如图1所示，本实用新型的网络空调器的中央监控装置通过双向通讯电缆即双绞线将若干台(仅示出3台)网络空调器(称为用户分机)连接成一个区域性的小型分布式集中控制网络。如图所示，该中央监控装置包括中央控制平台6，与之连接的接口电路2以及与该接口电路2连接的基带信号收发单元12，通过通信电缆13连接有三个用户分机，每个用户分机1通过转换接口4和基带信号收发单元12连接到通信电缆13。其中，所用的有线基带传输方式是指需要发送的基带信号，不加调制，直接经过通讯电缆以及长线传输器来实现传输；需要增加长线收发器。其中，中央控制平台6可以借助于用户单位的普通电脑的软硬件资源，采用高级编程语言，编写一套单片机与PC机双向通讯软件；也可以采用由单片机做成具有双向通讯信号处理、智能分析及实时动态显示等功能的小型控制系统。由上可见，本实用新型的网络空调器的中央监控装置由中央控制平台、通讯信道、接口及其转换电路等构成。本通讯网络为主从式分布网络，上位机为中央控制平台，下位机为各用户网络空调分机。有线基带传输方式—即需要发送的基带信号，不加调制，直接经过通讯电缆以及长线传输器来实现传输；需要增加长线收发器。这种监控装置有一个中央控制平台，采用串行总线的形式，通过接口电路、通讯信道、转换接口，与若干台用户网络空调器分机相连，进而实现相互之间的双向通讯。其中，通讯使用串行接口标准RS-485(半双工)，采用了双线浮地式平衡驱动差分接收电路，削弱了干扰，又提高了传输距离及允许更大的信号衰减。

图2示出本实用新型的网络空调器中央监控装置的电路结构情况，如图所示，中央控制平台6实际上是带串口的计算机(通用或专用均可)。该中央监控装置除了带串口的计算机作为中央控制平台外，还包括接口电路(图1中接口电路2)以及基带信号收发装置12，如图所示，接口电路主要由一块集成电路组成，基带收发装置12也由一块集成电路IC-K组成，其中，中央控制平台6的串行口有四条线连接到接口电路，即GND、TXD、RTS、RXD，其中串口上的GND端与接口电路的GND连接，串口上的TXD端与接口电路的RXD端连接，串口上的RTS端与接口电路上的RTS＝DERE端连接，串口上的RXD端与接口电路的TXD端连接。在接口电路与基带收发单元之间，有基带发送IC的RO、RE(DE)、DI端分别连接到接口集成电路的相应端口。

8脚双列直插封装的芯片IC_K(K＝0，1，…，N)为低功率收发器件，芯片内部都包含有一个驱动器和一个收发器，允许在高达250kbps的数据速率下进行无误地数据传输。它的8个引脚为接收器输出、接收器输出使能端、驱动器输出使能端、驱动器输入、电源与GND脚、总线A与B。16脚双列直插封装的芯片IC_INTERFACE为转换接口芯片，可以将5V的电平输出转换成计算机15V的正负电源，各有2通道输入、输出转换接口，并能直接输出+10V、-10V电源。它的转换输出可以与计算机串口直接相连。通讯电缆采用双绞线作总线，如图中连接IC_K的PIN6与PIN7的两条粗线；总线的首尾两端需要根据双绞线特性匹配线路阻抗。

中央监控装置也至少有一套信号发送与接收电路，或有几套信号收发电路级联起来使用。中央监控装置可以采用由单片机做成的小型控制系统，具有双向通讯信号处理、智能分析及实时动态显示等功能；中央监控装置也可以借助于用户单位办公电脑的软硬件资源，采用高级编程语言，编写一套单片机与PC机双向通讯软件。不需做专门的中央监控装置，具备良好的人机界面、响应速度更快，仅在需要控制和监控时运行即可，不用时关闭它，不占用任何用户资源。中央监控装置由DB9、IC_INTERFACE与IC_0组成。图中的IC_0、IC_1、IC_02、IC_N为同一种通讯芯片，以IC_K称呼。它的端口特性图中已经标出，左边4个引脚分别接到单片机的接收、发送、使能脚上即可；右边上下两个引脚接电源，中间两个引脚接总线，注意总线是有正负极性的。每一个网络空调分机上都有一个IC_K芯片。

图3出了与本实用新型中央监控装置配套使用的可集中监控的网络空调器的电路原理图。此处主要示出了该网络空调器内部必须有的一套信号发送与接收电路，用来完成中央监控装置与空调器本身CPU之间的双向通讯功能，此处该信号收发电路包括集成电路IC-K，以及三个光耦(A0-A2)，其中光耦的一个端子分别连接到空调器CPU的RXD、DERE和TXD端，光耦的另一个端子分别连接到IC-K的接收RXD端、通讯使能端和发送TXD端，所述IC-K的另两个端子连接到串行电缆总线(图1中13)。这种空调器，不仅具有常规空调的所有功能，还具备通过网络被监控的功能，即能够借助于一定的双向通讯信道，将空调器的信息(含状态信号、数据信号以及错误信息)传送到某个中央监控装置；又能够接收接受中央监控装置的指令信息(含数据和控制)，执行相应的操作处理。

如图4所示，本实用新型的网络空调器中央监控装置首先进行初始化(框401)，在框402-403中检查有无新分机登录(框402)，如有则在框403中分配新地址，如无新分机登录，则在框404中等待已登录分机的注册，完成分机注册后，要么在框405中响应来自用户(框406)的操作命令，这些操作命令包括用户手动查询、设定和修改，或者在框407中向各个分机自动定时广播，此后，如在框408中，分机接收到来自框407的广播并进到框405，对用户操作作出响应。换言之，在编好分机地址后，用户还可以根据需要做地址变更维护。还具有自动广播与手动查询功能。它在运行后，可以定时向区域内网络空调进行广播，及时刷新中央监控装置上的数据库及其显示；也可以用系统管理员手动查询、设定、修改若干个网络空调用户分机的参数。

为使本实用新型的网络空调器中央监控装置，具有自动编址、地址变更的功能。初次安装时，需要执行如图5所示的程序，从而能够根据上电的先后对每一台网络空调器依次编址；每次只能有一台新分机上电，一台新分机的登记过程需要2次往返通讯才能完成。如图5所示，首先在框501查询有无新分机，如在框502中，新分机给出应答响应，(网络空调器出厂时，预写有默认地址，此处，只要检测到默认地址，就认为是新分机)则在框503中，由监控装置分配给该新分机一个新的地址号K并发送给新分机，当新分机在框504中接收到监控装置分配的地址号后，则将默认地址改写为新地址K，并以新地址K发送一次应答给监控装置，最后，在框505，监控装置接收K号分机的登记。

图6示出本实用新型网络空调器的中央监控装置的正常工作时的软件流程示意图。和图4流程类似，先是在框602-603中对需要登录的分机进行查询和登录，在框604中，接受已登录分机的注册，最后在框605中，在中央控制平台上，产生一个人机交互界面，可对各种条件进行实时响应，例如在框606中定时广播、查询分机的响应；在框607中对用户要求的快速状态查询的响应；在框608中，对用户设置的响应以及在框609中，对分机响应及实时反馈。

Claims (9)

1、一种网络空调器的中央监控装置，其特征在于，包括一个智能化的中央控制平台，还包括与所述中央控制平台的通讯接口连接的接口单元以及与所述接口单元连接的收发单元，所述收发单元还连接到连接有多台网络空调器的串行通讯电缆。

2、根据权利要求1所述的网络空调器的中央监控装置，其特征在于，所述串行通讯电缆可以是双绞线。

3、根据权利要求1所述的网络空调器的中央监控装置，其特征在于，所述中央控制平台包括可显示分机状态的显示单元。

4、根据权利要求1所述的网络空调器的中央监控装置，其特征在于，所述中央控制平台包括一个分机登录表存储单元，用于存储已登录分机的信息。

5、根据权利要求1所述的网络空调器的中央监控装置，其特征在于，所述中央控制平台的串行接口可以是USB、RS-485或CAN总线标准的接口。

6、根据权利要求1所述的网络空调器的中央监控装置，其特征在于，所述接口单元包括一个在5V电平输出与计算机15V正负电源的电平转换接口芯片，型号为MAX202或其它等同芯片。

7、根据权利要求1所述的网络空调器的中央监控装置，其特征在于，所述基带收发单元包括一个低功率的带有一个驱动器和一个收发器的收发芯片，型号为MAX487或其它等同芯片。

8、根据权利要求1所述的网络空调器的中央监控装置，其特征在于，所述多台网络空调器的每一台包括与空调器CPU连接的信号收发单元，所述信号收发单元与所述通讯电缆连接，所述信号收发单元包括一个型号为MAX487的收发芯片，所述芯片的接收RXD、通讯使能端和发送TXD通过光耦与所述空调器CPU的RXD、DERE和TXD端连接，所述芯片的另两个端口直接连接到通讯电缆。

9、根据权利要求1所述的网络空调器的中央监控装置，其特征在于，所述中央控制平台拥有网络内远程控制的最高控制权；而本地分机的红外遥控与按键控制则属于低优先级控制权，同时需要中央控制平台的授权允许。

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