專利名稱：聯(lián)網(wǎng)的中央空調(diào)恒溫計費器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及中央空調(diào)計費裝置，特別是一種聯(lián)網(wǎng)的中央空調(diào)恒溫計費器。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的計費器需要安裝傳感器，施工困難，成本高，費用大，維護難的缺點，本實用新型提供一種新型的計費器。該計費器在新的理論指導(dǎo)下，采用一種全新的方法，在不破壞原有中央空調(diào)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造出一種既經(jīng)濟實惠，又簡便易行的全新的中央空調(diào)恒溫計費器，這種計費器不但具有中央空調(diào)恒溫計費的功能，同時又具有聯(lián)網(wǎng)功能，能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)抄表和管理。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實用新型由執(zhí)行器和控制器兩大部分構(gòu)成，兩部分通過導(dǎo)線進行連接。位于控制器中的單片機芯片，通過測溫模塊不斷對環(huán)境溫度進行采集，并通過數(shù)據(jù)存貯電路和智能診斷模塊，將采集結(jié)果與設(shè)定溫度相比較，選取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，由單片機發(fā)出控制指令，通過位于執(zhí)行器中的功能控制模塊、比較電路和驅(qū)動鎖定電路，指揮風(fēng)機盤管的高、中、低三檔電機分別進行工作。同時，由單片機記錄各自的工作時間，根據(jù)下述公式 式中∑T高、∑T中、∑T低分別代表高、中、低檔運行總累計時間(秒)。
ΔT—溫度差值(℃)K高、K中、K低分別對應(yīng)高、中、低檔下的功率補償系數(shù)。
R盤管——風(fēng)機型號的綜合系數(shù)計算機出每個用戶所消耗的能量，從而計算出各自的費用，然后通過控制器中的聯(lián)網(wǎng)接口電路，實現(xiàn)遠程抄表計費。
本實用新型的基礎(chǔ)原理是根據(jù)熱力學(xué)的觀點，物質(zhì)熱交換只能夠通過對流、傳導(dǎo)、輻射三種形式進行，而對于同一型號的風(fēng)機盤管，傳導(dǎo)基本上是一個固定值，而溫差不大時，輻射是可以忽略不計的。因此，影響熱交換效果的主要因素是一一對流。由于流體的比熱一定，各房間的進口溫度相差不大，僅出口溫度不同，所以出口溫度不一樣的結(jié)果是熱交換即對流造成的。而對流的效果與熱交換面積、表面流動速度有關(guān)，對于同一風(fēng)機盤，其交換面積是一定的，故房間的熱交換量主要與風(fēng)機的風(fēng)速有關(guān)，因此，通過控制風(fēng)機風(fēng)速就能控制房間的溫度，通過計算風(fēng)機風(fēng)速所消耗的能量就能準(zhǔn)確的計算出房間溫度控制所需的費用。
本實用新型的有益效果是本實用新型技術(shù)對空調(diào)管路不作任何改動，僅對風(fēng)機盤的風(fēng)速和風(fēng)機運行時間進行計量，便可計算出熱交換量，從而實現(xiàn)空調(diào)恒溫計費。這樣，新型中央空調(diào)恒溫計費器具有結(jié)構(gòu)緊湊、施工方便，系統(tǒng)成本較低，簡單可靠的優(yōu)點。對于原已擁有本公司中央空調(diào)恒溫器的單位則更簡單，因為本實用新型產(chǎn)品是在本公司原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上開發(fā)的，采用了與原產(chǎn)品完全相同的外部接線，只要對原產(chǎn)品軟件系統(tǒng)進行適當(dāng)?shù)臄U充，輕松升級換代，而不需對原有空調(diào)硬件系統(tǒng)作任何改動。本實用新型產(chǎn)品還具有網(wǎng)絡(luò)抄表、容量大、保密性高等特點，并具有可擴展功能，可根據(jù)用戶的具體要求任意設(shè)置，以適用于各種特殊需要。


圖1是本實用新型的中央空調(diào)恒溫計費器外部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的中央空調(diào)恒溫計費器內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是本實用新型控制器的電路圖。
圖4是本實用新型執(zhí)行器的電路圖。
圖2給出了本實用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。聯(lián)網(wǎng)的中央空調(diào)恒溫計費器控制器(2)由單片機(9)、測溫模塊(10)、聯(lián)網(wǎng)接口電路(8)、智能診斷模塊(11)、數(shù)據(jù)存貯電路(12)、內(nèi)顯示電路(6)構(gòu)成。單片機(9)通過印刷電路與上述電路或模塊一一相連，并與它們進行單向或雙向的信息交流。執(zhí)行器(1)內(nèi)部由功能控制模塊(13)、比較電路(14)、驅(qū)動鎖定電路(15)和電源模塊(16)構(gòu)成。電源模塊(16)通過導(dǎo)線(X、Y)向控制器(2)提供工作電源；控制器(2)中的單片機則通過導(dǎo)線(Z)向執(zhí)行器(1)中的功能控制模塊(13)輸送指令。功能控制模塊(13)、比較電路(14)、驅(qū)動鎖定電路(15)通過印刷電路依次連接，傳送信息。其中智能診斷模塊的診斷功能主要是通過軟件來進行處理，防止主程序受到干擾，CPU的PC值有可能被篡改，從而跑飛，出現(xiàn)死循環(huán)，主程序失去正常運行。軟件處理通過抗干擾技術(shù)有軟件陷件、指令冗余、軟件WatchDog等，它們的作用是在系統(tǒng)受到干擾時能及時發(fā)現(xiàn)，再用軟件的方法使系統(tǒng)復(fù)位。所謂軟件復(fù)位就是用一系列指令來模仿復(fù)位操作，捕獲程序跑飛的PC，使系統(tǒng)擺脫干擾，恢復(fù)正常工作。
圖3是本實用新型控制器的電路圖。U1(DS1302)是時鐘芯片，U1的X1、X2接32.768晶振，U1 CLK接U3(89C52)的P3.2口；I/O接U3的P3.4口；RST接U3的P3.6口；VC1接3.6V的電池，停電后，芯片由電池供電，達到停電保時功能。U4(NE555)芯片的6腳和第2腳直接相連；第6腳和第7腳之間接一個可變電阻RT；第2腳和地之間接一個電容C3；U4(NE555)的第3腳和U3(89C52)的P3.3(T1)相連；圖中通過電容C3從U4的第7腳充電放電改變U4(NE555)的第3腳的輸出脈沖，脈沖的寬度和電容和電阻RT的值成正比。RT是熱敏電阻，與環(huán)境溫度和設(shè)定溫度不斷進行比較，電阻的值變化就會改變U4的第3腳的輸出脈沖的變化，U3單片機通過P3.5(T1)不斷采樣，U4(NE555)第3腳的輸出脈沖值通過查表功能轉(zhuǎn)換成溫度系數(shù)，然后U3(89C52)發(fā)出控制命令到執(zhí)行器(圖4)，指揮風(fēng)機盤管的高、中、低三檔電機分別進行工作，同時，由CPU記錄各自的工作時間，根據(jù)一固定的計算公式，從項目的經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫中，選取與當(dāng)前環(huán)境溫度有關(guān)的補償參數(shù)，計算出每個用戶所消耗的能量，從而計算出各自的費用。U9(472)是作為P2口的上拉電阻，U2(HT1621)是通過U3的P1.3、P1.4、P1.5來控制液晶顯示。SW1、SW2、SW3則是作為三個功能按鍵，由U3的P1.0、P1.1、P1.2來進行判斷。本實用新型的聯(lián)網(wǎng)是通過485通訊實現(xiàn)的。485通訊主要由芯片U3(89C52)和U7(MAX487)組成。U3主要功能是將CPU的串口得到的數(shù)據(jù)進行分析、處理；U7主要是電平轉(zhuǎn)換。圖中復(fù)位電路則是通過C8和R5阻容上電和軟件看門狗，保證CPU正常運行。整個聯(lián)網(wǎng)是多機通訊，是一對多的過程，每臺恒溫計費器都對應(yīng)一個地址，U3的P0.0-P0.7用撥碼開關(guān)(U15)和地相連，用來選通各自的地址。U3的P3.0、P3.1分別和U7的RX、TX相連，控制發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，U3的P2.7則和U7的DE、RE相連作為U7的迭通端，U3通過聯(lián)網(wǎng)后，由P0、P1、P2口來控制其它外圍設(shè)備，并實現(xiàn)全網(wǎng)對時、調(diào)溫、計費等功能。
圖4為本實用新型執(zhí)行器的電路圖。執(zhí)行器主要是對由圖3 U3(89C52)發(fā)來的各種控制命令進行處理，來控制風(fēng)機盤管高、中、低三檔電機的動作。圖4中220V交流經(jīng)過2A保險絲(F1)，再通過變壓器(B1)、整流(D1、D2)、濾波(C8、C9、C6、C7、C10、C11)、穩(wěn)壓(78L05)后，得到兩組直流電壓VCC(+5V)和+12V，+5V是給IC1(LM324)電壓比較芯片提供電源，+12V是給IC4(MC1413)驅(qū)動芯片提供電源。IC1(LM324)主要是對輸入的電壓值進行比較，從而得出一組電壓值，再通過IC4(MC1413)進行驅(qū)動繼電器工作。C12、C13、C14主要是減小繼電器火花影響，使電路工作穩(wěn)定。
權(quán)利要求1.一種具有聯(lián)網(wǎng)功能的中央空調(diào)恒溫計費器，由執(zhí)行器和控制器兩大部分構(gòu)成，兩部分通過導(dǎo)線進行連接，其特征在于位于控制器中的單片機，通過測溫模塊不斷對環(huán)境溫度進行采集，并通過數(shù)據(jù)存貯電路和智能診斷模塊，將采集結(jié)果與設(shè)定溫度相比較，選取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，由單片機發(fā)出控制指令，通過位于執(zhí)行器中的功能控制模塊、比較電路和驅(qū)動鎖定電路，指揮風(fēng)機盤管的高、中、低三檔電機分別進行工作，同時，由單片機記錄各自的工作時間，根據(jù)一固定的計算公式，計算出每個用戶所消耗的能量，從而計算出各自的費用，然后通過控制器中的聯(lián)網(wǎng)接口電路，實現(xiàn)遠程抄表計費。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)網(wǎng)中央空調(diào)恒溫計費器，其特征在于聯(lián)網(wǎng)接口電路功能是智能化管理的必備功能，選取RS485通訊芯片MAX487，通訊距離為1200米，可實現(xiàn)智能化管理、遠程抄表、查帳、遠程單個用戶關(guān)機等功能。
專利摘要本實用新型公開了一種具有聯(lián)網(wǎng)功能的中央空調(diào)恒溫計費器。它由執(zhí)行器和控制器兩大部分構(gòu)成，兩部分通過導(dǎo)線進行連接。位于控制器中的單片機，通過測溫模塊不斷對環(huán)境溫度進行采集，并通過數(shù)據(jù)存貯電路和智能診斷模塊，將采集結(jié)果與設(shè)定溫度相比較，選取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，由單片機發(fā)出控制指令，通過位于執(zhí)行器中的功能控制模塊、比較電路和驅(qū)動鎖定電路，指揮風(fēng)機盤管的高、中、低三檔電機分別進行工作。同時，由單片機記錄各自的工作時間，根據(jù)一固定的計算公式，計算出每個用戶所消耗的能量，從而計算出各自的費用，然后通過控制器中的聯(lián)網(wǎng)接口電路，實現(xiàn)遠程抄表計費。此產(chǎn)品適用于裝有中央空調(diào)的賓館、酒店和高檔寫字樓。
文檔編號G01K17/16GK2591571SQ02277068
公開日2003年12月10日 申請日期2002年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月14日
發(fā)明者謝文斌 申請人:謝文斌