專利名稱：一種基于網(wǎng)絡(luò)中控的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及對(duì)校園內(nèi)若干智能化教室中的所有多媒體設(shè)備及各類電器進(jìn)行集中、統(tǒng)一控制或監(jiān)控，尤其針對(duì)于空調(diào)設(shè)備的一種基于網(wǎng)絡(luò)中控的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前智能化多媒體教室中需要布置的多媒體設(shè)備越來(lái)越多，包括投影儀、電動(dòng)屏幕、電腦、視頻展示臺(tái)、音響等，管理和監(jiān)控越來(lái)越復(fù)雜。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，各個(gè)廠家生產(chǎn)的多媒體設(shè)備中相繼增加了網(wǎng)絡(luò)模塊，為了使各種復(fù)雜多媒體設(shè)備的操作變得簡(jiǎn)單、智能、統(tǒng)一，目前較為理想的解決方案是采用多媒體中央控制系統(tǒng)將這些設(shè)備互聯(lián)起來(lái)，進(jìn)行集中管理和控制。同時(shí)，這種方式也為智能化多媒體教室的其他設(shè)備應(yīng)用提供了基礎(chǔ)，譬如空調(diào)。隨著空調(diào)在學(xué)校里的廣泛使用，如何有效地管理空調(diào)成為一個(gè)急需解決的問(wèn)題。 由于市面上現(xiàn)有的壁掛式空調(diào)和柜式空調(diào)大都不具備遠(yuǎn)程管理接口，所有的空調(diào)操作只能在教室里通過(guò)遙控器或者空調(diào)機(jī)上的按鍵進(jìn)行，因此，常常出現(xiàn)了空調(diào)在教室無(wú)人時(shí)繼續(xù)運(yùn)行，或者空調(diào)溫度調(diào)節(jié)過(guò)低等問(wèn)題，造成大量的能源浪費(fèi)。此外，由于教室里人員較多，也往往出現(xiàn)空調(diào)遙控器丟失等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種基于網(wǎng)絡(luò)中控的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)校園內(nèi)的空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視及其各種功能進(jìn)行遠(yuǎn)程適時(shí)控制，以方便對(duì)校園內(nèi)的空調(diào)進(jìn)行有效管理，從而節(jié)省能源，更有效降低使用成本。本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題是按如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的構(gòu)造一種基于網(wǎng)絡(luò)中控的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括若干控制器及其紅外信號(hào)配合的空調(diào)，還包括基于校園局域網(wǎng)而互聯(lián)的若干網(wǎng)絡(luò)中控及其連接的上位機(jī)，以及與所述網(wǎng)絡(luò)中控連接的遠(yuǎn)程控制臺(tái)，所述控制器與所述上位機(jī)呈無(wú)線通信配合，所述控制器與所述上位機(jī)采用多點(diǎn)輪詢的通信方式，而所述網(wǎng)絡(luò)中控與所述遠(yuǎn)程控制臺(tái)呈網(wǎng)絡(luò)通信配合。在具體實(shí)施時(shí)，結(jié)合現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中控資源，采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中控與控制器之間的數(shù)據(jù)通信，從而有效地利用原有網(wǎng)絡(luò)中控的聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)多媒體教室中空調(diào)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。按照本發(fā)明提供的一種基于網(wǎng)絡(luò)中控的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括電流檢測(cè)模塊及其連接的MCU，還包括與該MCU連接的無(wú)線模塊以及用于學(xué)習(xí)和發(fā)射空調(diào)控制碼的紅外學(xué)習(xí)/發(fā)射模塊，并且，還設(shè)置有紅外發(fā)射頭與所述紅外學(xué)習(xí)/發(fā)射模塊連接。所述電流檢測(cè)模塊至少包括電流互感器及電壓比較器，其輸入端連接市電，輸出端連接空調(diào)。所述控制器設(shè)置有空中接口，并從該空中接口接收所述上位機(jī)的控制指令，且將此指令轉(zhuǎn)換為空調(diào)可識(shí)別的紅外控制碼，同時(shí)，控制器將實(shí)時(shí)監(jiān)視空調(diào)的開(kāi)、關(guān)機(jī)狀態(tài)變化信號(hào)通過(guò)該空中接口發(fā)送給上位機(jī)。
按照本發(fā)明提供的一種基于網(wǎng)絡(luò)中控的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)包括射頻模塊、MCU、鍵盤(pán)及RS232接口，并且，所述上位機(jī)通過(guò)該RS232接口與所述網(wǎng)絡(luò)中控連接。所述上位機(jī)的電源輸入端連接所述網(wǎng)絡(luò)中控。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種基于網(wǎng)絡(luò)中控的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，具有如下優(yōu)點(diǎn)采用無(wú)線通信方式而實(shí)現(xiàn)了對(duì)校園內(nèi)空調(diào)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，不僅節(jié)省了空調(diào)的使用能耗，還方便了學(xué)校對(duì)空調(diào)的集中、統(tǒng)一管理。本發(fā)明自動(dòng)化程度高，實(shí)用性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單、方便，可靠性好， 技術(shù)含量高，使用效果理想，并具有很大的市場(chǎng)潛力。


圖1為本發(fā)明空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施例結(jié)構(gòu)方框圖；圖2為本發(fā)明空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的控制器結(jié)構(gòu)方框圖；圖3為本發(fā)明空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式參考如圖1所示的一種基于網(wǎng)絡(luò)中控的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，在具體實(shí)施時(shí)，以采用多媒體教室1、多媒體教室2為例，分別包括若干控制器及其紅外信號(hào)配合的空調(diào)，還包括基于校園局域網(wǎng)而互聯(lián)的若干網(wǎng)絡(luò)中控及其連接的上位機(jī)，以及與網(wǎng)絡(luò)中控連接的遠(yuǎn)程控制臺(tái)，控制器與對(duì)應(yīng)的上位機(jī)呈無(wú)線通信配合，多媒體教室1、多媒體教室2通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程控制臺(tái)呈網(wǎng)絡(luò)通信配合。在具體使用時(shí)，控制器從空中接口接收上位機(jī)的控制指令， 并將此指令轉(zhuǎn)換為空調(diào)可識(shí)別的紅外控制碼，同時(shí)，控制器還監(jiān)視空調(diào)的開(kāi)關(guān)機(jī)狀態(tài)，并實(shí)時(shí)地將空調(diào)的狀態(tài)變化通過(guò)空中接口發(fā)送給上位機(jī)?？刂破靼娏鳈z測(cè)模塊及其連接的MCU，還包括與該MCU連接的無(wú)線模塊以及紅外學(xué)習(xí)/發(fā)射模塊，并且，還設(shè)置有紅外發(fā)射頭與紅外學(xué)習(xí)/發(fā)射模塊連接，紅外學(xué)習(xí)/ 發(fā)射模塊用于學(xué)習(xí)和發(fā)射空調(diào)的控制碼，參考如圖2所示。電流檢測(cè)模塊至少包括電流互感器及電壓比較器，其輸入端連接市電，即220V交流電源，輸出端連接空調(diào)，通過(guò)檢測(cè)空調(diào)電流的方式來(lái)判斷空調(diào)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。在具體實(shí)施時(shí)，參考圖3所示的電路原理圖。無(wú)線數(shù)傳模塊由TO(CCllOO)及其外圍電路構(gòu)成，該模塊通過(guò)SPI總線與MCU相連。紅外學(xué)習(xí)模塊采用一個(gè)紅外接收模塊，直接接入MCU的GPIO 口上。在進(jìn)行紅外控制碼學(xué)習(xí)時(shí)，MCU通過(guò)軟件讀取該GPIO 口的信號(hào)波形，并記錄在MCU的片內(nèi)的EPROM中。紅外發(fā)射時(shí)，則由軟件控制MCU通過(guò)GPIO輸出相應(yīng)的波形，以驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管進(jìn)行發(fā)射。電流檢測(cè)模塊由兩片比較器和一個(gè)電流互感器組成， 并輸出一個(gè)TTL信號(hào)到MCU的GPIO 口上用于指示當(dāng)前是否有電流通過(guò)互感器。上位機(jī)為任意網(wǎng)絡(luò)中控的附加設(shè)備，該附加設(shè)備通過(guò)RS232接口與網(wǎng)絡(luò)中控的主機(jī)通信，通過(guò)上位機(jī)的鍵盤(pán)操作直接實(shí)現(xiàn)對(duì)本地空調(diào)的控制，若通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中控與遠(yuǎn)程控制臺(tái)通信，則可實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。射頻模塊用于控制器和上位機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。射頻模塊采用433M頻段，該頻段被化分為1 個(gè)頻點(diǎn)，頻點(diǎn)間隔為20kHZ。每個(gè)控制器在使用前可通過(guò)串口設(shè)置設(shè)備號(hào)。 設(shè)備號(hào)由2字節(jié)的主設(shè)備號(hào)和子設(shè)備號(hào)(0 4)組成。主設(shè)備號(hào)必須與網(wǎng)絡(luò)中控的設(shè)備ID 一致。由于一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中控可同時(shí)管理4臺(tái)空調(diào)，優(yōu)選每個(gè)房間配置空調(diào)的數(shù)量為4臺(tái)，因此，需要設(shè)備子設(shè)備號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)不同的空調(diào)。主設(shè)備的最低的7個(gè)bit確定了無(wú)線通信使用的頻點(diǎn)?？刂破髋c上位機(jī)進(jìn)行無(wú)線通信時(shí)，主設(shè)備號(hào)必須與中控的ID號(hào)一致。即使多臺(tái)相鄰的中控使用相同的頻率，也不會(huì)發(fā)生串碼。上位機(jī)與控制器采用多點(diǎn)輪詢的方式進(jìn)行通信。中控每隔500ms向一臺(tái)控制器發(fā)送空調(diào)控制指令。該指令由8字節(jié)構(gòu)成第1字節(jié)和第2字節(jié)為主設(shè)備號(hào)。第3字節(jié)為子設(shè)備號(hào)。第4字節(jié)為中控中所保存的空調(diào)的狀態(tài)。0表示關(guān)機(jī)，1表示開(kāi)機(jī)。第5字節(jié)為空調(diào)控制碼(0，表示無(wú)控制碼，1為空調(diào)開(kāi)機(jī)，2為空調(diào)關(guān)機(jī)，20 30為溫度調(diào)節(jié))。第6字節(jié)和第7字節(jié)為預(yù)留字段。第8字節(jié)為校驗(yàn)和。控制器接收到空調(diào)控制指令后，首先比較當(dāng)前的空調(diào)狀態(tài)與網(wǎng)絡(luò)中控發(fā)過(guò)來(lái)的空調(diào)控制指令中的狀態(tài)是否相符，如果不相符，則需要發(fā)送應(yīng)答碼更新網(wǎng)絡(luò)中控中保存的空調(diào)的狀態(tài)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中控接收到更新后的狀態(tài)碼后，需要將此狀態(tài)通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程控制臺(tái)。若空調(diào)控制指令包含有效的空調(diào)控制指令，則控制器需立即發(fā)送相應(yīng)的紅外碼給空調(diào)，同時(shí)需要發(fā)送應(yīng)答碼給網(wǎng)絡(luò)中控。應(yīng)答碼由8個(gè)字節(jié)構(gòu)成第1字節(jié)和第2字節(jié)為主設(shè)備號(hào)。第3字節(jié)為子設(shè)備號(hào)。第4字節(jié)為中控中所保存的空調(diào)的狀態(tài)。0表示關(guān)機(jī)，1表示開(kāi)機(jī)。第5字節(jié)為控制碼應(yīng)答。內(nèi)容與空調(diào)控制指令中的空調(diào)控制碼相同。第6字節(jié)和第7字節(jié)為預(yù)留字段。第8字節(jié)為校驗(yàn)和。上位機(jī)由射頻模塊、MCU、鍵盤(pán)和S232接口構(gòu)成，通過(guò)RS232接口與網(wǎng)絡(luò)中控進(jìn)行通信。上位機(jī)的電源由網(wǎng)絡(luò)中控供給，因此，該裝置無(wú)需額外的電源。上位機(jī)連上網(wǎng)絡(luò)中控后，需向網(wǎng)絡(luò)中控先發(fā)送一個(gè)設(shè)備ID請(qǐng)求命令。網(wǎng)絡(luò)中控設(shè)備接收此命令后，將本機(jī)的ID 號(hào)發(fā)送給上位機(jī)。上位機(jī)根據(jù)此設(shè)備ID來(lái)分配射頻模塊部分工作的頻點(diǎn)和空中接口通信協(xié)議中的主設(shè)備號(hào)。上位機(jī)檢測(cè)到空調(diào)控制按鍵被按下或通過(guò)RS232 口從網(wǎng)絡(luò)中控接收到空調(diào)控制指令，則通過(guò)空中接口向控制器發(fā)送指令。當(dāng)上位機(jī)從空中接口接收到控制器發(fā)送的空調(diào)狀態(tài)消息，通過(guò)RS232 口將空調(diào)狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)中控，再將空調(diào)機(jī)的狀態(tài)通過(guò)IP 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程控制臺(tái)。控制器在安裝時(shí)，需要預(yù)先進(jìn)行紅外遙控控制碼的學(xué)習(xí)，學(xué)到的控制碼將被保存在控制器中。安裝時(shí)只需將此設(shè)備串接在空調(diào)的供電線路中即可。即先將電力線接入控制器上，然后將空調(diào)的電源線接至控制器的輸出上。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中控的控制面板，便可以在本地進(jìn)行空調(diào)的操作，括開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)、溫度調(diào)節(jié)等?？照{(diào)的開(kāi)關(guān)機(jī)狀態(tài)將實(shí)時(shí)地通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)程控制臺(tái)。遠(yuǎn)程控制臺(tái)除了可監(jiān)視所有空調(diào)的狀態(tài)以外，還可直接對(duì)空調(diào)進(jìn)行控制，通過(guò)相關(guān)控制軟件，便可實(shí)現(xiàn)空調(diào)的定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)等增值附加功能。
權(quán)利要求
1.一種基于網(wǎng)絡(luò)中控的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括若干控制器及其紅外信號(hào)配合的空調(diào)，還包括基于校園局域網(wǎng)而互聯(lián)的若干網(wǎng)絡(luò)中控及其連接的上位機(jī)，以及與所述網(wǎng)絡(luò)中控連接的遠(yuǎn)程控制臺(tái)，所述控制器與所述上位機(jī)呈無(wú)線通信配合，所述網(wǎng)絡(luò)中控與所述遠(yuǎn)程控制臺(tái)呈網(wǎng)絡(luò)通信配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器與所述上位機(jī)采用多點(diǎn)輪詢的通信方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器設(shè)置有空中接口，并從該空中接口接收所述上位機(jī)的控制指令，且將此指令轉(zhuǎn)換為空調(diào)可識(shí)別的紅外控制碼，同時(shí)，控制器將實(shí)時(shí)監(jiān)視空調(diào)的開(kāi)、關(guān)機(jī)狀態(tài)變化信號(hào)通過(guò)該空中接口發(fā)送給上位機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括電流檢測(cè)模塊及其連接的MCU，還包括與該MCU連接的無(wú)線模塊以及紅外學(xué)習(xí)/發(fā)射模塊，并且，還設(shè)置有紅外發(fā)射頭與所述紅外學(xué)習(xí)/發(fā)射模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電流檢測(cè)模塊至少包括電流互感器及電壓比較器，電流檢測(cè)模塊的輸入端連接市電，輸出端連接空調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)包括射頻模塊、 MCU、鍵盤(pán)以及與所述網(wǎng)絡(luò)中控通信的RS232接口，其電源輸入端與所述網(wǎng)絡(luò)中控連接，所述射頻模塊為所述控制器與所述上位機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器接收空調(diào)控制指令時(shí)，首先比較當(dāng)前的空調(diào)狀態(tài)與網(wǎng)絡(luò)中控發(fā)過(guò)來(lái)的空調(diào)控制指令中的狀態(tài)是否相符， 若空調(diào)控制指令包含有有效的空調(diào)控制指令，則空調(diào)控制器需立即發(fā)送相應(yīng)的紅外碼給空調(diào)，同時(shí)需要發(fā)送應(yīng)答碼給網(wǎng)絡(luò)中控，否則，需要發(fā)送應(yīng)答碼更新網(wǎng)絡(luò)中控中保存的空調(diào)的狀態(tài)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中控接收到更新后的狀態(tài)碼后，需要將此狀態(tài)通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程控制臺(tái)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)連上網(wǎng)絡(luò)中控后需向網(wǎng)絡(luò)中控先發(fā)送一個(gè)設(shè)備ID請(qǐng)求命令，網(wǎng)絡(luò)中控設(shè)備接收此命令后，將本機(jī)的ID號(hào)發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)此設(shè)備ID來(lái)分配射頻模塊部分工作的頻點(diǎn)和空中接口通信協(xié)議中的主設(shè)備號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)檢測(cè)到空調(diào)的控制按鍵被按下或通過(guò)RS232接口從網(wǎng)絡(luò)中控接收到空調(diào)控制指令，則通過(guò)空中接口向控制器發(fā)送指令。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)從空中接口接收控制器發(fā)送的空調(diào)狀態(tài)消息，通過(guò)RS232接口將空調(diào)狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)中控，再將空調(diào)的狀態(tài)通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程控制臺(tái)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種基于網(wǎng)絡(luò)中控的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)校園內(nèi)的空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視及其各種功能進(jìn)行遠(yuǎn)程適時(shí)控制，以方便對(duì)校園內(nèi)的空調(diào)進(jìn)行有效管理，從而降低使用能耗，更有效節(jié)省使用成本，其特征在于，包括若干控制器及其紅外信號(hào)配合的空調(diào)，還包括基于校園局域網(wǎng)而互聯(lián)的若干網(wǎng)絡(luò)中控及其連接的上位機(jī)，以及與所述網(wǎng)絡(luò)中控連接的遠(yuǎn)程控制臺(tái)，控制器與上位機(jī)呈無(wú)線通信配合，所述網(wǎng)絡(luò)中控與所述遠(yuǎn)程控制臺(tái)呈網(wǎng)絡(luò)通信配合。結(jié)合現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中控資源，采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中控與控制器之間的數(shù)據(jù)通信，從而有效地利用原有網(wǎng)絡(luò)中控的聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)多媒體教室中空調(diào)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102375440SQ201010255880
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者馮永, 湛輝來(lái), 白忠林 申請(qǐng)人:湛輝來(lái), 白忠林