用于空調(diào)的遠程管理平臺制造技術

本發(fā)明專利技術公開了用于空調(diào)的遠程管理平臺，包括多個傳感器節(jié)點、控制主機、與控制主機相連的上位機、下位機及與中央空調(diào)終端，每個傳感器節(jié)點上配備有溫度傳感器、濕度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器及無線模塊24L01，多個傳感器節(jié)點匯集成一個或者多個匯聚節(jié)點，匯聚節(jié)點與控制主機之間通過以太網(wǎng)實現(xiàn)遠程傳輸，匯聚節(jié)點包括無線模塊24L01和主控芯片STM32F103VET6，還包括固體調(diào)壓器和與壓縮機功率測量模塊，壓縮機功率測量模塊包括儀表放大器、ADC轉(zhuǎn)換電路及測量處理器。本發(fā)明專利技術中，可對室內(nèi)溫度、濕度、空氣質(zhì)量等環(huán)境變量參數(shù)進行實時監(jiān)控，并調(diào)整中央空調(diào)的輸出功率使之與實際負荷相匹配，進而實現(xiàn)按需定點定向的調(diào)節(jié)。

Remote management platform for air conditioner

The invention discloses a remote management platform for an air conditioner, comprising a plurality of sensor nodes, control unit, and control of the upper and lower machine and connected with the central air conditioning terminal, each sensor node is equipped with a temperature sensor, humidity sensor, air quality sensor and 24L01 wireless module, a plurality of sensor nodes together one or more nodes, between the sink node and the control computer to realize long-distance transmission through Ethernet, the sink node including 24L01 wireless module and main control chip STM32F103VET6, including solid voltage regulator and power measurement module and the compressor, the compressor power measuring module includes an instrument amplifier, ADC conversion circuit and measuring processor. In the invention, can carry out real-time monitoring of the indoor temperature, humidity, air quality and other environmental variables, and adjust the output power of the central air-conditioning to match the actual load, so as to realize the need by adjusting the orientation point.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
用于空調(diào)的遠程管理平臺
本專利技術涉及空調(diào)領域，尤其是涉及用于空調(diào)的遠程管理平臺。
技術介紹
目前，由于沒有先進的技術手段支持，國內(nèi)的中央空調(diào)系統(tǒng)基本上都采用傳統(tǒng)的定流量控制方式，即空調(diào)冷凍水流量、冷卻水流量和冷卻風風量均是恒定的。一般中央空調(diào)系統(tǒng)是按照當?shù)貧v史上氣溫最高的天氣來設計選型，且預留有15~20%的余量。這樣，在正常使用時，即使是在天氣最熱的季節(jié)，中央空調(diào)系統(tǒng)也沒有完全運行在滿負荷狀態(tài)。在中央空調(diào)的調(diào)水系統(tǒng)中，冷凍水泵和冷卻水泵的容量，也是按照建筑物最大設計負荷選定的，如此而來，實際的運行情況是長期處于固定的最大水流量下工作，也即，只要啟動空調(diào)主機，冷凍水泵、冷卻水泵和冷卻塔風機都在50Hz工頻狀態(tài)下運行。但整棟大樓的熱負載會隨季節(jié)、晝夜和用戶需求的變化而動態(tài)變化，中央空調(diào)的實際熱負載在絕大部分時間內(nèi)遠比設計負載低，如此造成的資源浪費也非常嚴重。因此，在滿足需求的同時實現(xiàn)中央空調(diào)的節(jié)能控制，是一件急需解決的事情。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，提供用于空調(diào)的遠程管理平臺，可對室內(nèi)溫度、濕度、空氣質(zhì)量等環(huán)境變量參數(shù)進行實時監(jiān)控，并調(diào)整中央空調(diào)的輸出功率使之與實際負荷相匹配，進而實現(xiàn)按需定點定向的調(diào)節(jié)。本專利技術的目的主要通過以下技術方案實現(xiàn)：用于空調(diào)的遠程管理平臺，包括多個傳感器節(jié)點、控制主機、與控制主機相連的上位機、與控制主機相連的下位機及與下位機相連的中央空調(diào)終端，每個傳感器節(jié)點上配備有溫度傳感器、濕度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器及無線模塊24L01，多個傳感器節(jié)點匯集成一個或者多個匯聚節(jié)點，匯聚節(jié)點與控制主機之間通過以太網(wǎng)實現(xiàn)遠程傳輸，匯聚節(jié)點包括無線模塊24L01和主控芯片STM32F103VET6，還包括均與下位機和中央空調(diào)終端均相連的固體調(diào)壓器和與中央空調(diào)終端相連的壓縮機功率測量模塊，壓縮機功率測量模塊包括儀表放大器、ADC轉(zhuǎn)換電路及測量處理器。本專利技術應用時，各個傳感器節(jié)點實時采集室內(nèi)溫度、濕度、空氣質(zhì)量等環(huán)境變量參數(shù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點。控制主機通過以太網(wǎng)訪問匯聚節(jié)點獲取數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)分析和處理，再將該結果發(fā)送給上位機。上位機對整個環(huán)境進行監(jiān)控，并根據(jù)接收的數(shù)據(jù)繪制相應區(qū)域的溫度場，自動啟動控制算法調(diào)整中央空調(diào)終端的鼓風機頻率、壓縮機功率、風機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向參數(shù)，最后將該數(shù)據(jù)經(jīng)控制主機傳送給下位機，使得下位機控制中央空調(diào)終端的壓縮機和風機盤管協(xié)同工作。最終使得中央空調(diào)輸出功率與實際負荷匹配，實現(xiàn)按需定點定向的調(diào)節(jié)。其中，儀表放大器用于對壓縮機工作時的電流進行檢測。因壓縮機功耗是系統(tǒng)功耗最多的部分，故對其功耗的監(jiān)測十分重要。儀表放大器可對采集的電流和電壓進行緩沖，再送入ADC轉(zhuǎn)換電路中，可分別對壓縮機的工作電壓和工作電流進行采集。每一個壓縮機的功率可通過固體調(diào)壓器來實現(xiàn)，它可按照輸入電壓線性改變輸出不同電壓，以此實現(xiàn)壓縮機的功率調(diào)節(jié)。其中，匯聚節(jié)點主要完成對底層數(shù)據(jù)的匯總和處理分析。因無線傳感網(wǎng)中對無線節(jié)點數(shù)量存在一個上限，故每個匯聚節(jié)點需負責處理較大數(shù)目的傳感器節(jié)點，并對這些節(jié)點實施數(shù)據(jù)采集的接收和監(jiān)控，以保障數(shù)據(jù)的完成性和采集節(jié)點的功能完整性。主控芯片為STM32F103VET6單片機，它的工作頻率最高位72MHz，片內(nèi)具有512K字節(jié)的閃存存儲器，如此可滿足對大量數(shù)據(jù)的高速處理和存儲的需求。無線模塊24L01的最高工作速率可以達到2Mbps，可以完成高效的GFSK調(diào)制，同時，該模塊有很強的抗干擾能力，比較適合用在工業(yè)控制等相關場合。針對中央空調(diào)控制系統(tǒng)，因為商場或其他大型公共場合，空間巨大，需要一定數(shù)量的傳感器才能得到更具體、更符合實際的數(shù)據(jù)。然而，多個節(jié)點之間的通信成為一大障礙。24L01模塊包含了126個頻道，可進行多點通信和跳頻通信，如此則可解決多個節(jié)點間通信難的問題。24L01無線模塊功耗低，可在1.9~3.6V電壓下工作，待機模式下電流僅為900nA，這極大地降低了匯聚節(jié)點及傳感器節(jié)點供電的要求。進一步地，所述傳感器節(jié)點主控芯片為MSP430F1611單片機。傳感器節(jié)點需選擇低功耗、高效率的主控芯片。而MSP430F1611是帶FLASH的單片機，其性價比和集成度均很高。MSP430F1611在1.8V到3.6V的供電電壓范圍內(nèi)均可正常工作，在供電電壓為2.2V、系統(tǒng)時鐘為1MHz時活動功耗更是低至200uA。通常在使用內(nèi)部的DCO和外部ACLK時功耗僅為165uA，備用模式下更是只有0.7uA的電流消耗，僅需要0.1uA的電流來保持RAM中的數(shù)據(jù)，非常節(jié)能。進一步地，所述溫度傳感器為DS18B20。DS18B20可提供9-12位的攝氏溫度測量，精確度高。進一步地，所述濕度傳感器為DHT11。DHT11作為一種復合型傳感器，其內(nèi)部包括已校準的用數(shù)字信號作為輸出的溫濕度，采用的技術包括溫濕度傳感技術和專用的數(shù)字模塊采集技術。DHT11包含一個NTC測溫元件和一個電阻式感濕元件。為實現(xiàn)對空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集，進一步地，所述空氣質(zhì)量傳感器為二氧化碳濃度傳感器MQ-2。進一步地，所述固體調(diào)壓器為HHT2-U22。HHT2-U22的內(nèi)部主要由可控硅組成，可控硅是一種半導體器件，它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長、使用方便等優(yōu)點。進一步地，所述儀表放大器為INA122，所述ADC轉(zhuǎn)換電路為ADC0832，所述測量處理器的主控芯片為MSP430F1611。INA122采用了高邊電流監(jiān)測的方法，可避免因負載變化引起電流過大燒毀電流的危險。其次，它采用雙通道的運放可對采集的電流和電壓進行緩沖以便于實現(xiàn)對壓縮機工作電壓和工作電流的采集。本專利技術具有以下有益效果：本專利技術通過傳感器節(jié)點的設置，可對室內(nèi)溫度、濕度、空氣質(zhì)量等環(huán)境變量參數(shù)進行實時監(jiān)控；通過匯聚節(jié)點及控制主機的設置，可實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的傳松及處理；通過上位機和下位機的設置，可調(diào)整中央空調(diào)的輸出功率使之與實際負荷相匹配，進而實現(xiàn)按需定點定向的調(diào)節(jié)；通過壓縮機功率測量模塊的設置，可實現(xiàn)對壓縮機功率的監(jiān)測及數(shù)據(jù)采集；通過固體調(diào)壓器的設置，可實現(xiàn)對壓縮機功率的調(diào)節(jié)。附圖說明圖1為本專利技術所述的用于空調(diào)的遠程管理平臺的結構框圖；圖2為本專利技術所述的用于空調(diào)的遠程管理平臺中傳感器節(jié)點的結構框圖；圖3為本專利技術所述的用于空調(diào)的遠程管理平臺中壓縮機功率測量模塊的結構框圖；圖4為本專利技術所述的用于空調(diào)的遠程管理平臺中匯聚節(jié)點的結構框圖。具體實施方式下面結合實施例及附圖對本專利技術做進一步的詳細說明，但本專利技術的實施方式不限于此。實施例1如圖1至圖4所示，用于空調(diào)的遠程管理平臺，包括多個傳感器節(jié)點、控制主機、與控制主機相連的上位機、與控制主機相連的下位機及與下位機相連的中央空調(diào)終端，每個傳感器節(jié)點上配備有溫度傳感器、濕度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器及無線模塊24L01，多個傳感器節(jié)點匯集成一個或者多個匯聚節(jié)點，匯聚節(jié)點與控制主機之間通過以太網(wǎng)實現(xiàn)遠程傳輸，匯聚節(jié)點包括無線模塊24L01和主控芯片STM32F103VET6，還包括均與下位機和中央空調(diào)終端均相連的固體調(diào)壓器和與中央空調(diào)終端相連的儀表放大器，固體調(diào)壓器為HHT2-U22，儀表放大器為INA122。本實施例應用時，各個傳感器節(jié)點實時采集室內(nèi)溫度、濕度、空氣質(zhì)量等環(huán)境變量參數(shù)，并將采集本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
用于空調(diào)的遠程管理平臺，其特征在于：包括多個傳感器節(jié)點、控制主機、與控制主機相連的上位機、與控制主機相連的下位機及與下位機相連的中央空調(diào)終端，每個傳感器節(jié)點上配備有溫度傳感器、濕度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器及無線模塊24L01，多個傳感器節(jié)點匯集成一個或者多個匯聚節(jié)點，匯聚節(jié)點與控制主機之間通過以太網(wǎng)實現(xiàn)遠程傳輸，匯聚節(jié)點包括無線模塊24L01和主控芯片STM32F103VET6，還包括均與下位機和中央空調(diào)終端均相連的固體調(diào)壓器和與中央空調(diào)終端相連的壓縮機功率測量模塊，壓縮機功率測量模塊包括儀表放大器、ADC轉(zhuǎn)換電路及測量處理器。

【技術特征摘要】
1.用于空調(diào)的遠程管理平臺，其特征在于：包括多個傳感器節(jié)點、控制主機、與控制主機相連的上位機、與控制主機相連的下位機及與下位機相連的中央空調(diào)終端，每個傳感器節(jié)點上配備有溫度傳感器、濕度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器及無線模塊24L01，多個傳感器節(jié)點匯集成一個或者多個匯聚節(jié)點，匯聚節(jié)點與控制主機之間通過以太網(wǎng)實現(xiàn)遠程傳輸，匯聚節(jié)點包括無線模塊24L01和主控芯片STM32F103VET6，還包括均與下位機和中央空調(diào)終端均相連的固體調(diào)壓器和與中央空調(diào)終端相連的壓縮機功率測量模塊，壓縮機功率測量模塊包括儀表放大器、ADC轉(zhuǎn)換電路及測量處理器。2.根據(jù)權利要求1所述的用于空調(diào)的遠程管理平臺，其特征在于：所述傳感...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：伍先強，
申請(專利權)人：重慶正陽空調(diào)設備有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：重慶,50