專利名稱：一種電力載波式中央空調(diào)集中控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型特別涉及一種電力載波式中央空調(diào)集中控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，適應(yīng)社會信息化和經(jīng)濟國際化的需要，我國出現(xiàn)了不少 智能建筑，比如智能小區(qū)、智能別墅、高級寫字樓、示范學(xué)校等等。同樣，在一些樓宇 的樓宇控制和管理中，智能科技也逐步滲入。它不僅改變了樓宇傳統(tǒng)的管理模式，也極 大的讓樓宇的能源消耗遞減，從而帶來經(jīng)濟成本節(jié)約等諸多因素。采用智能集中控制技 術(shù)對樓宇進行智能化建設(shè)和管理已然是大勢所趨。
樓宇樓層較多，中央空調(diào)控制系統(tǒng)分布范圍較廣。每一樓層又有許多個房間，這些 地方都遍布著風(fēng)機盤管。對于這些數(shù)量眾多的中央空調(diào)系統(tǒng)終端設(shè)備，采用普通的人為 管理，不僅非常麻煩，在需要停止這些設(shè)備的使用時，還可能會經(jīng)常出現(xiàn)漏關(guān)、誤關(guān)等 問題，因此導(dǎo)致能源的浪費。
樓宇內(nèi)的風(fēng)機盤管設(shè)備，功率較大。采用普通的強電開關(guān)，不僅控制起來很不方便， 而且萬一發(fā)生漏電等情況，人體將會存在極大的安全隱患。
目前智能樓宇中央空調(diào)集中控制系統(tǒng)的解決方案是用計算機或嵌入式系統(tǒng)作為主 機，分別通過幾種通訊網(wǎng)絡(luò)，控制分散在智能樓宇各個房間的風(fēng)機盤管電源或溫控器， 形成集中控制網(wǎng)絡(luò)。目前智能樓宇中央空調(diào)集中控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)主要包括RS-485總 線、LONGWORK總線、CAN總線、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)等。
目前中央空調(diào)集中控制系統(tǒng)所采取的幾種通訊網(wǎng)絡(luò)(RS-485總線、LONGWORK總 線、CAN總線、TCP/IP網(wǎng)絡(luò))，在安裝時都需要布設(shè)通訊線，由于中央空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機 盤管遍布在樓宇的各個房間，因此，通訊網(wǎng)絡(luò)的建立需要布設(shè)大量的通訊線，造成施工 成本高、施工量和難度大的情況。另外，在使用過程中通訊網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題時，維護起來 也是很麻煩的。在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中，通訊還需要占用網(wǎng)絡(luò)資源。
由于中央空調(diào)集中控制系統(tǒng)是以通訊網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的，而現(xiàn)有的通訊網(wǎng)絡(luò)在實施過程 中，存在著施工成本高，施工量和難度大、維護麻煩、占用網(wǎng)絡(luò)資源等缺點，造成了中 央空調(diào)集中控制系統(tǒng)在實際應(yīng)用中很難推行的現(xiàn)狀。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種管理方便、成本低、容易 安裝維護以及不占用網(wǎng)絡(luò)資源的電力載波式中央空調(diào)集中控制系統(tǒng)。本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 一種電力載波式中央空調(diào)集中控制系統(tǒng)，包括中央處理模塊、電力載波通訊模塊、溫 度采集模塊及風(fēng)機盤管運行控制模塊，其特征在于所述中央處理模塊CPU的串口RXD、 TXD與電平轉(zhuǎn)換電路的TTL端連接，CPU的I/0口和監(jiān)時器的WDI電連接，CPU的復(fù)位端與 監(jiān)時器的復(fù)位端RST電連接，CPU的INTO口、 P1.6、 P1.7與電力線載波通訊模塊電路的 HEAD、 R/T、 RD/TD的對應(yīng)接口電連接；所述電力載波通訊模塊電路的HEAD、 R/T、 RD/TD 接口與CPU的INTO、 P1.6、 P1.7口對應(yīng)電連接，電力線載波通訊模塊的輸出網(wǎng)絡(luò)與三相電 網(wǎng)AC380V/50HZ電連接，輸出端與單相電網(wǎng)AC220V / 50HZ電連接；所述溫度采集模塊 中，CPU的P1.0口和溫感器電連接，CPU的INTO口和紅外接收管電連接，CPU的并口和數(shù) 碼管顯示LED電連接，CPU的RX和風(fēng)機盤管運行控制模塊的TX端電連接，CPU的P3.7口 與風(fēng)機盤管運行控制模塊的KZ端電連接；所述風(fēng)機盤管運行控制模塊的KZ端通過光偶電 路和雙向可控硅柵極電連接，雙向可控硅輸出端分別和電源、風(fēng)機盤管相連以控制風(fēng)機盤 管的工作。
本實用新型還可以采用如下技術(shù)措施
所述中央處理模塊CPU的18、 19腳分別為P1.6、 P1.7口， CPU的6腳為INT0口， CPU 的7腳和監(jiān)時器MAX813L的6腳電連接，CPU的1腳與監(jiān)時器MAX813L的7腳電連接，CPU 的2腳、3腳和電平轉(zhuǎn)換電路MAX232的9腳、ll腳電連接。
所述電力載波通訊模塊電路芯片PL2102B的7、 8、 9腳分別與CPU的18、 19、 6腳電連接。
所述電力載波通訊模塊的輸出網(wǎng)絡(luò)電感耦合線圈的輸出回路串接0.22uf/630v電容， 輸入回路連接抗雷擊雙向二極管。
所述風(fēng)機盤管運行控制模塊的KZ端和光偶電路MOC3061的輸入電連接，光偶電路 MOC3061的輸出和雙向可控T1硅柵極電連接，風(fēng)機盤管運行控制模塊的KZ端和CPU的11
腳電連接。
所述溫度采集模塊CPU的1腳與監(jiān)時器MAX813L的7腳電連接，CPU的7腳和監(jiān)時器 MAX813L的6腳電連接，CPU的12腳和溫感器DS1820的2腳電連接。CPU的13、 14、 15、 16、 17、 18、 19腳和數(shù)碼管顯示LED的1、 2、 3、 4、 5、 6、 7腳電連接，CPU的6腳和紅 外接收管的2腳電連接。
本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是
本實用新型采用電力載波技術(shù)，利用電力線組成電力載波通訊網(wǎng)絡(luò)，克服了目前中央 空調(diào)集中控制系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)在施工中成本高，施工量和難度大、維護麻煩、占用網(wǎng)絡(luò)
4資源等缺點，既可以節(jié)約能源，還可以提高安全性。另外，本實用新型還具有簡單易行、
便于管理等優(yōu)點。


圖l、本實用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖2、本實用新型中央處理模塊原理框圖3、本實用新型溫度采集模塊原理框圖4、本實用新型風(fēng)機盤管控制模塊原理框圖5、本實用新型電力線載波通訊模塊原理框圖。
具體實施方式

為能進一步了解本實用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲列舉以下實施例，并配合 附圖詳細說明如下
請參閱圖l-5， 一種電力載波式中央空調(diào)集中控制系統(tǒng)，包括中央處理模塊、電力載 波通訊模塊、溫度采集模塊及風(fēng)機盤管運行控制模塊，中央處理模塊由計算機或嵌入式
主機、通訊控制器CPU89C2051、電平轉(zhuǎn)換電路MAX232及監(jiān)時器MAX813L組成，電力 載波通訊模塊由電力載波通訊輸入輸出網(wǎng)絡(luò)及電力載波通訊模塊芯片PL2102B組成，溫 度采集模塊由CPU89C2051、溫感器DS1820、紅外接收管及數(shù)碼管顯示LED組成，風(fēng)機 盤管運行控制模塊由CPU89C2051、電源、'光偶電路MOC3061、風(fēng)機盤管和雙向可控硅 Tl組成。
圖2示出了中央處理模塊原理,PC機通過232總線與電平轉(zhuǎn)換電路電連接，控制器CPU 的串口RXD、 TXD與電平轉(zhuǎn)換電路的TTL端連接，控制器CPU的I/0口和監(jiān)時器的WDI電 連接，CPU的復(fù)位端與監(jiān)時器的復(fù)位端RST電連接，CPU的INTO口、 P1.6口、 P1.7口與電 力載波通訊模塊電路芯片的HEAD、 R/T、 RD/TD的對應(yīng)接口電連接，電力載波通訊模塊 的輸出網(wǎng)絡(luò)與三相電網(wǎng)AC380V/50HZ電連接。CPU的串行接口2、 3腳RX、 TX和電平轉(zhuǎn) 換電路MAX232的9、 IO腳電連接，電平轉(zhuǎn)換電路7、 10腳和PC機串口2、 3腳電連接，這 樣CPU就可以接收PC機的數(shù)據(jù)。CPU的I/0接口18、 19、 6腳分別和電力載波芯片7、 8、 9 腳電連接，CPU的6腳為INT0，用于和電力載波芯片數(shù)據(jù)通訊同步，CPU的I/0接口18腳 和電力載波芯片R/T連接，用于做數(shù)據(jù)接收和發(fā)送切換，CPU的I/0接口19腳和電力載波 芯片RD/TD連接，用于做數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。
本實施例中，PC機的數(shù)據(jù)通過電平轉(zhuǎn)換電路發(fā)送給CPU， CPU通過電力載波通訊模 塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到電力線上。風(fēng)機盤管控制模塊通過電力載波通訊模塊，接收從電力線傳 送來的數(shù)據(jù)，再發(fā)送給溫度采集模塊，溫度采集模塊根據(jù)PC機的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后發(fā)出控制
5信號，控制風(fēng)機盤管控制模塊中的執(zhí)行機構(gòu)，以達到集中控制的目的。
圖3示出了溫度采集模塊原理，CPU的P1.0口和溫感器電連接，CPU的INTO口和紅 外接收管電連接，CPU的并口和數(shù)碼管顯示LED電連接，CPU的RX端口和風(fēng)機盤管運 行控制模塊的TX端電連接，CPU的P3.7端口與風(fēng)機盤管運行控制模塊的KZ端電連接。
本實施例中，CPU咖/O接口12腳和數(shù)字溫度傳感器DS1820相連，根據(jù)數(shù)字溫度傳感 器DS1820的通訊協(xié)議，CPU發(fā)出讀取溫度命令，數(shù)字溫度傳感器DS1820接到命令，完成 溫度轉(zhuǎn)換后，將溫度值傳送給CPU， CPU將收到的溫度值，傳送給LED數(shù)碼管顯示；CPU 還將溫度值和設(shè)定的開機值、關(guān)機值進行比較，當(dāng)達到開、關(guān)機值時，CPU從11腳發(fā)出 控制命令給風(fēng)機盤管運行控制模塊，使其的執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行開機、關(guān)機，從而達到控制的 目的。溫度采集模塊可以通過遙控器來控制，溫度采集模塊中的紅外管，接收遙控器發(fā) 來的數(shù)據(jù)并進行解調(diào)后，送CPU的INTO端，INTO是CPU的外部中斷，在收到解調(diào)數(shù)據(jù)后， CPU中斷其他程序，進行遙控數(shù)據(jù)解碼，根據(jù)解碼的數(shù)據(jù)，執(zhí)行相應(yīng)的操作。溫度采集 模塊中，CPU的RX端可以接收風(fēng)機盤管運行控制模塊TX端發(fā)來的中央處理模塊的數(shù)據(jù)， 包括溫度的開、關(guān)機值，開、關(guān)機的狀態(tài)值等。
圖4示出了風(fēng)機盤管控制模塊原理，CPU的INTO口、 P1.6、 P1.7分別與電力載波通訊 模塊電路芯片的HEAD、 R/T、 RD/TD對應(yīng)接口電連接，電力載波通訊模塊的輸出端與單 相電網(wǎng)AC220V / 50HZ電連接。風(fēng)機盤管運行控制模塊的KZ端通過光偶電路和雙向可控 硅T1柵極電連接，雙向可控硅T1輸出端分別和電源、風(fēng)機盤管相連以控制風(fēng)機盤管的工 作。
作為本實用新型的另一個實施例，風(fēng)機盤管控制模塊CPU的I/0接口18、 19、 6腳分別 和電力載波芯片7、 8、 9腳電連接，CPU的6腳為INT0端，用于和電力載波芯片數(shù)據(jù)通訊 同步，CPU的I/0接口18腳和電力載波芯片的R/T連接，用于做數(shù)據(jù)接收和發(fā)送切換，CPU 的I/0接口19腳和電力載波芯片的RD/TD連接，用于做數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。CPU的串口3腳 TX端和溫度采集模塊的RX端電連接，用于將數(shù)據(jù)向溫度釆集模塊的發(fā)送。
本實施例中，風(fēng)機盤管控制模塊CPU通過電力載波模塊接收從中央處理模塊發(fā)出的 數(shù)據(jù)，再發(fā)送給溫度采集模塊。風(fēng)機盤管控制模塊的KZ端和CPU的11腳電連接接收控制 信號，控制光電耦合輸入的導(dǎo)通和截止，光電耦合的輸出和雙向可控硅T1的柵極連接， 雙向可控硅T1和單相電網(wǎng)AC220V/50HZ電連接，雙向可控硅T1和風(fēng)機盤管供電輸入端 子電連接。雙向可控硅T1導(dǎo)通，風(fēng)機盤管和單相電網(wǎng)AC220V/50HZ電源接通；雙向可控 硅T1截止，風(fēng)機盤管和單相電網(wǎng)AC220V/50HZ電源斷開，達到控制的目的。
本實用新型在主控中心配置計算機或嵌入式主機、通訊控制器(中央處理模塊、電力載波通訊模塊)，在各房間配置控制箱(風(fēng)機盤管控制模塊、電力載波通訊模塊)、 溫控器(溫度采集模塊)，通訊網(wǎng)絡(luò)利用樓宇中的電力線。在主控中心，管理員根據(jù)各 房間對空調(diào)需求(溫度范圍、開啟關(guān)閉時間等)，在計算機或嵌入式主機上進行設(shè)置， 設(shè)置完畢后啟動工作，計算機或嵌入式主機將控制命令通過通訊控制器CPU發(fā)送到樓宇 中的電力線上，各房間的控制箱和電力線相連接收發(fā)來的命令，存儲命令并執(zhí)行相應(yīng)的 操作。各房間的空調(diào)，何時開啟，何時關(guān)閉，在什么溫度開啟，在什么溫度關(guān)閉，都要 受主控中心的計算機或嵌入式主機發(fā)出的命令控制，從而實現(xiàn)了集中控制的功能。
本實用新型采用電力載波技術(shù)，由于采用電力載波技術(shù)，通訊網(wǎng)絡(luò)是利用了樓宇中 的電力線組成，不需另布通訊網(wǎng)絡(luò)，克服了目前中央空調(diào)集中控制系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)在施 工中成本高，施工量和難度大、維護麻煩、占用網(wǎng)絡(luò)資源等缺點，既可以節(jié)約能源，還 可以提高安全性。另外，本實用新型還具有簡單易行、便于管理等優(yōu)點。
權(quán)利要求1、一種電力載波式中央空調(diào)集中控制系統(tǒng)，含有中央處理模塊，電力載波通訊模塊，溫度采集模塊，風(fēng)機盤管運行控制模塊，其特征在于所述中央處理模塊CPU的串口RXD、TXD與電平轉(zhuǎn)換電路的TTL端連接，CPU的I/O口和監(jiān)時器的WDI電連接，CPU的復(fù)位端與監(jiān)時器的復(fù)位端電連接，CPU的INT0、P1.6、P1.7與電力線載波通訊模塊HEAD、R/T、RD/TD的對應(yīng)接口電連接，電力線載波通訊模塊的輸出網(wǎng)絡(luò)與三相電網(wǎng)AC380V/50HZ電連接；所述溫度采集模塊CPU的P1.0口和溫感器DS1820電連接，CPU的INT0和紅外接收管電連接，CPU的并口和LED電連接，CPU的RX和風(fēng)機盤管運行控制模塊的TX端電連接，CPU的P3.7與風(fēng)機盤管運行控制模塊KZ端電連接；所述風(fēng)機盤管運行控制模塊CPU的INT0、P1.6、P1.7與電力線載波通訊模塊HEAD、R/T、RD/TD的對應(yīng)接口電連接，電力線載波通訊模塊的輸出端與單相電網(wǎng)AC220V/50HZ電連接，風(fēng)機盤管運行控制模塊KZ端通過光偶電路和雙向可控硅柵極電連接，雙向可控硅輸出端分別和電源、風(fēng)機盤管相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制系統(tǒng)，其特征是所述中央處理模塊CPU、電平轉(zhuǎn)換 電路及監(jiān)時器分別為89C2051、 MAX232和MAX813L， 89C2051的18、 19腳分別為P1.6、 P1.7， 89C2051的6腳為INT0， 89C2051的7腳和MAX813L的6腳電連接，89C2051的l腳與 MAX813L的7腳電連接，89C2051的2腳、3腳和MAX232的9腳、ll腳電連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制系統(tǒng)，其特征是所述電力線載波通訊模塊輸出網(wǎng)絡(luò) 為，電感耦合線圈輸出回路串接0.22uf/630v電容，輸入回路連接P6KE18C抗雷擊雙向二 極管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制系統(tǒng)，其特征是所述電力線載波通訊模塊電路的 HEAD、 R/T、 RD/TD的對應(yīng)接口與CPU的對應(yīng)接口電連接，電力載波通訊模塊芯片為 PL2102B，其7、 8、 9腳分別與89C2051的18、 19、 6腳電連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制系統(tǒng)，其特征是所述溫度采集模塊CPU、溫感器及 監(jiān)時器分別為89C2051、 DS1820和MAX813L， 89C2051的1腳與MAX813L的7腳電連接， 89C2051的7腳和MAX813L的6腳電連接，89C2051的12腳和DS1820的2腳電連接。89C2051 的13、 14、 15、 16、 17、 18、 19腳和LED數(shù)碼管的1、 2、 3、 4、 5、 6、 7腳電連接，89C2051 的6腳和紅外接收管的2腳電連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制系統(tǒng)，其特征是所述風(fēng)機盤管運行控制模塊的KZ端 和光偶MOC3061電路的輸入電連接，光偶MOC3061電路的輸出和雙向可控硅柵極電連 接，KZ端和溫度采集模塊中CPU的11腳電連接。
專利摘要本實用新型涉及一種電力載波式中央空調(diào)集中控制系統(tǒng)，包含有中央處理模塊、電力載波通訊模塊、溫度采集模塊和風(fēng)機盤管運行控制模塊，中央處理模塊包含有嵌入式主機、CPU、電平轉(zhuǎn)換電路及監(jiān)時器，電力載波通訊模塊包含有電力載波通訊輸入輸出網(wǎng)絡(luò)及電力載波通訊芯片，溫度采集模塊包含有溫感器、紅外接收管及數(shù)碼管顯示LED，風(fēng)機盤管運行控制模塊包含有電源、光偶電路、風(fēng)機盤管和雙向可控硅。本實用新型由于采用電力載波技術(shù)，利用電力線形成電力載波通訊網(wǎng)，不需要另行鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省了目前其他通訊方式組網(wǎng)時所需的大量人力、物力，網(wǎng)絡(luò)也不需要后期維護，也不占用任何資源，且提高了安全性能。
文檔編號F24F11/00GK201348334SQ200820144930
公開日2009年11月18日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者劉士達, 躍 張 申請人:天津市金碩科技投資集團有限公司