CN104534634A - 一种中央空调节能减排自动监控装置 - Google Patents

一种中央空调节能减排自动监控装置 Download PDF

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Abstract

本发明为了解决对中央空调的节能减排运行缺乏有效监督和测控的问题，提供了一种中央空调节能减排自动监控装置，包括数据处理单元、压缩机出风口温度检测单元、气道温度检测单元、气道风量检测单元、与气道温度检测单元相连接的计时单元和无线数传单元、中央空调输入电流检测单元以及室温检测单元，室温检测单元被设置在各个房间内且包括无线数传单元和报警单元，气道温度检测单元被分布式地设置在中央空调压缩机出风口到各个房间的气道中，气道温度检测单元、气道风量检测单元、计时单元和无线数传单元被集成为一体。本发明能够有效地监测中央空调的能耗和产生的制冷制热效果之间的比例是否适当，便于提醒使用人员及时发现能耗异常的位置。

Description

一种中央空调节能减排自动监控装置
技术领域
本发明涉及分布式监控技术领域，更具体地，涉及一种中央空调节能减排自动监控装置。
背景技术
能源的宝贵和匮乏已经成为当今社会必须面对的问题，我国也提出要开展节能减排工作。在诸多建筑物中尤其涉及到中央空调的维护和使用。
一方面，很多地方都有空调的设置温度规定，例如：公共建筑夏季室内空调温度不低于26℃。但由于公共建筑人流量大，为了保持较好的低温效果，很多场所的温度设置都低于26℃，但现在还没有手段监控每个空调的工作状态和温度设置，而且，即使监测到了空调未按规定温度工作，也不能采取积极有效的措施避免。
然而，现有技术中，应用于空调节能与控制的技术主要是将单个空调作为控制对象，通过红外人体感应设备、温度传感器等检测环境参数，对空调的运行状况进行自动调节，达到节电的目的。如公开号为CN101110097A的中国发明专利公开了一种通过窗户的开关控制空调设备或中央空调末端设备电源的通断进行节能控制的，该发明不大适合目前企事业单位对空调的量化管理，没有采集能耗数据的接口，也没有集中监控设备。还有以物联网、无线传感器网络技术为基础的节能控制***，由于无线传感器网络信号范围较小，基站对终端的连接数有限制，一般少于10个，限制了其实用性。
另一方面，物联网，也称传感网，通过传感器、射频识别技术、全球定位***等技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。
这些技术为实现对中央空调节能减排的控制提供了技术积累。
发明内容
本发明为了解决对中央空调的节能减排运行缺乏有效监督和测控的问题，提供了一种中央空调节能减排自动监控装置，包括数据处理单元、压缩机出风口温度检测单元、气道温度检测单元、气道风量检测单元、与气道温度检测单元相连接的计时单元和无线数传单元、中央空调输入电流检测单元以及室温检测单元，其特征在于，室温检测单元被设置在各个房间内且包括无线数传单元和报警单元，气道温度检测单元被分布式地设置在中央空调压缩机出风口到各个房间的气道中，所述气道温度检测单元、气道风量检测单元、计时单元和无线数传单元被集成为一体。
进一步地，所述数据处理单元是基于ARM7的嵌入式处理单元。
进一步地，所述气道风量检测单元包括风速传感器。
进一步地，该装置还包括在气道的出风口处设置的风速传感器以及与该风速传感器连接的无线数传单元。
进一步地，所述无线数传单元包括无线射频单元。
进一步地，所述无线射频单元采用Si4432芯片。
进一步地，所述报警单元包括基于GSM/GPRS的无线通信模块和语音提示单元。
进一步地，所述ARM7采用LPC2368处理器。
进一步地，所述无线数传单元还可以采用基于ZigBee的通信模块。
本发明的有益效果如下：通过对制冷或制热气体从压缩机排出到送入各个房间的整个流程的检测，能够有效地监测中央空调的能耗和产生的制冷制热效果之间的比例是否适当，并通过对房间温度的监测向因人为原因等各种情况下造成的热量或冷气的散失提出警报，便于提醒使用人员及时发现能耗异常的位置，进一步节能减排。
附图说明
图1为本发明的优选实施例的中央空调节能减排自动监控装置的结构框图。
图2为本发明的无线射频单元的芯片引脚示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1对本发明作进一步说明。
参见图1，中央空调节能减排自动监控装置，包括基于ARM7的嵌入式处理单元、压缩机出风口温度检测单元、气道温度检测单元、气道风量检测单元、与气道温度检测单元相连接的计时单元和无线射频单元、中央空调输入电流检测单元以及室温检测单元，其特征在于，室温检测单元被设置在各个房间内且包括无线射频单元和报警单元，气道温度检测单元被分布式地设置在中央空调压缩机出风口到各个房间的气道中，所述气道温度检测单元、气道风量检测单元、计时单元和无线射频单元被集成为一体，气道温度检测单元、气道风量检测单元、计时单元检测到的温度、风速和时间信息被通过无线射频单元传递到所述基于ARM7的嵌入式处理单元。
优选地，所述报警单元包括基于GSM/GPRS的无线通信模块和语音提示单元。
所述基于ARM7的嵌入式处理单元还用于接收压缩机出风口温度检测单元检测到的初始温度值、中央空调输入电流检测单元检测到的输入到中央空调的电流值以及室温检测单元检测到的各个房间的温度值，各个房间由中央空调集中进行供暖和制冷。
Phlips公司(现在是NXP公司)的基于ARM7内核的LPC2368处理器接口丰富，包括一个10/100以太网(MediaAccess Controller，媒体访问控制器)，一个USB2.0全速接口，两个CAN通道，四个UART(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发器)接口(即RS-232串口)一个SPI接口，两个SSP(Synchronous Serial Ports，同步串口)接口，3个I2C(Inter
-Integrated Circuit)接口，1个I2S(Inter-IC Sound Bus)接口；片内带512KBFLASH程序存储空间和32KB SRAM，6路10位ADC(Analog-Digital Converter，模数转换器)。
无线射频单元图2所示，射频及控制芯片SI4432把得到的数据处理后通过天线发送出去；射频及控制芯片SI4432的引脚73：RF_GND与地相互电连接，射频及控制芯片SI4432的引脚74：RF_RX_TX与天线相互电连接，射频及控制芯片SI4432的引脚71：MOD02与5V_PWR相互电连接。
本发明的中央空调节能减排自动监控装置的工作原理为：
基于ARM7的嵌入式处理单元接收到输入电流值，通过与预先设定的额定电压(一般为380V)相乘，计算输入功率。然后，监测从气道中的无线射频单元接收到的数据是否出现异常，例如风速出现超出预先设定的值的波动或气道温度低于或高于预先设定的温度。在房间温度达到标准温度(例如，在冬天的标准温度为18摄氏度)时，基于ARM7的嵌入式处理单元计算从中央空调开始工作到此时的时间间隔，并根据各个气道的横截面面积乘以气道中的风速的平均值的乘积的总和计算中央空调的制冷量或制热量。最后，计算该制冷量或制热量与上述输入功率之间的比值。当该比值超出预设的阈值时，向全部房间的报警单元发出高等级报警信息，并控制中央空调停止工作。在制冷或制热的过程中，当基于GSM/GPRS的无线通信模块接收到基于ARM7的嵌入式处理单元发来的报警信息时，向房间的用户发出警报，同时将该房间号和相关报警信息通过短信的形式发送给房间的管理者的手机中。
不脱离本发明的范围和构思，上述技术方案可以做出多种改变和变形，很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。本发明的描述是为了示例而给出的，并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。本发明的范围由所附权利要求书确定。

Claims (9)

1.一种中央空调节能减排自动监控装置，其特征在于，包括数据处理单元、压缩机出风口温度检测单元、气道温度检测单元、气道风量检测单元、与气道温度检测单元相连接的计时单元和无线数传单元、中央空调输入电流检测单元以及室温检测单元，其特征在于，室温检测单元被设置在各个房间内且包括无线数传单元和报警单元，气道温度检测单元被分布式地设置在中央空调压缩机出风口到各个房间的气道中，所述气道温度检测单元、气道风量检测单元、计时单元和无线数传单元被集成为一体。
2.根据权利要求1所述的中央空调节能减排自动监控装置，其特征在于，所述数据处理单元是基于ARM7的嵌入式处理单元。
3.根据权利要求1所述的中央空调节能减排自动监控装置，其特征在于，所述气道风量检测单元包括风速传感器。
4.根据权利要求1所述的中央空调节能减排自动监控装置，其特征在于，该装置还包括在气道的出风口处设置的风速传感器以及与该风速传感器连接的无线数传单元。
5.根据权利要求1所述的中央空调节能减排自动监控装置，其特征在于，所述无线数传单元包括无线射频单元。
6.根据权利要求5所述的中央空调节能减排自动监控装置，其特征在于，所述无线射频单元采用Si4432芯片。
7.根据权利要求1所述的中央空调节能减排自动监控装置，其特征在于，所述报警单元包括基于GSM/GPRS的无线通信模块和语音提示单元。
8.根据权利要求2所述的中央空调节能减排自动监控装置，其特征在于，所述ARM7采用LPC2368处理器。
9.根据权利要求5所述的中央空调节能减排自动监控装置，其特征在于，所述无线数传单元还可以采用基于ZigBee的通信模块。
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Denomination of invention: A Central Air Conditioning Energy Conservation and Emission Reduction Automatic Monitoring Device

Granted publication date: 20170630

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