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

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的計(jì)費(fèi)器需要安裝傳感器，施工困難，成本高，費(fèi)用大，維護(hù)難的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種新型的計(jì)費(fèi)器。該計(jì)費(fèi)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(jì)實(shí)惠，又簡(jiǎn)便易行的全新的中央空調(diào)恒溫計(jì)費(fèi)器，這種計(jì)費(fèi)器不但具有中央空調(diào)恒溫計(jì)費(fèi)的功能，同時(shí)又具有聯(lián)網(wǎng)功能，能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)抄表和管理。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實(shí)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(jìn)行連接。位于控制器中的單片機(jī)芯片，通過測(cè)溫模塊不斷對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)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(jī)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(dòng)鎖定電路，指揮風(fēng)機(jī)盤管的高、中、低三檔電機(jī)分別進(jìn)行工作。同時(shí)，由單片機(jī)記錄各自的工作時(shí)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(yùn)行總累計(jì)時(shí)間(秒)。
ΔT—溫度差值(℃)K高、K中、K低分別對(duì)應(yīng)高、中、低檔下的功率補(bǔ)償系數(shù)。
R盤管——風(fēng)機(jī)型號(hào)的綜合系數(shù)計(jì)算機(jī)出每個(gè)用戶所消耗的能量，從而計(jì)算出各自的費(fèi)用，然后通過控制器中的聯(lián)網(wǎng)接口電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表計(jì)費(fèi)。
本實(shí)用新型的基礎(chǔ)原理是根據(jù)熱力學(xué)的觀點(diǎn)，物質(zhì)熱交換只能夠通過對(duì)流、傳導(dǎo)、輻射三種形式進(jìn)行，而對(duì)于同一型號(hào)的風(fēng)機(jī)盤管，傳導(dǎo)基本上是一個(gè)固定值，而溫差不大時(shí)，輻射是可以忽略不計(jì)的。因此，影響熱交換效果的主要因素是一一對(duì)流。由于流體的比熱一定，各房間的進(jìn)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(duì)流造成的。而對(duì)流的效果與熱交換面積、表面流動(dòng)速度有關(guān)，對(duì)于同一風(fēng)機(jī)盤，其交換面積是一定的，故房間的熱交換量主要與風(fēng)機(jī)的風(fēng)速有關(guān)，因此，通過控制風(fēng)機(jī)風(fēng)速就能控制房間的溫度，通過計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)速所消耗的能量就能準(zhǔn)確的計(jì)算出房間溫度控制所需的費(fèi)用。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型技術(shù)對(duì)空調(diào)管路不作任何改動(dòng)，僅對(duì)風(fēng)機(jī)盤的風(fēng)速和風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行計(jì)量，便可計(jì)算出熱交換量，從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)恒溫計(jì)費(fèi)。這樣，新型中央空調(diào)恒溫計(jì)費(fèi)器具有結(jié)構(gòu)緊湊、施工方便，系統(tǒng)成本較低，簡(jiǎn)單可靠的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于原已擁有本公司中央空調(diào)恒溫器的單位則更簡(jiǎn)單，因?yàn)楸緦?shí)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(duì)原產(chǎn)品軟件系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)充，輕松升級(jí)換代，而不需對(duì)原有空調(diào)硬件系統(tǒng)作任何改動(dòng)。本實(shí)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(diǎn)，并具有可擴(kuò)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(shí)用新型的中央空調(diào)恒溫計(jì)費(fèi)器外部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的中央空調(diào)恒溫計(jì)費(fèi)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是本實(shí)用新型控制器的電路圖。
圖4是本實(shí)用新型執(zhí)行器的電路圖。
圖2給出了本實(shí)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(jì)費(fèi)器控制器(2)由單片機(jī)(9)、測(cè)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(jī)(9)通過印刷電路與上述電路或模塊一一相連，并與它們進(jìn)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(dòng)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(jī)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(dòng)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(jìn)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(yùn)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(shí)能及時(shí)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(shí)用新型控制器的電路圖。U1(DS1302)是時(shí)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(dá)到停電保時(shí)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(gè)可變電阻RT；第2腳和地之間接一個(gè)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(jìn)行比較，電阻的值變化就會(huì)改變U4的第3腳的輸出脈沖的變化，U3單片機(jī)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(jī)盤管的高、中、低三檔電機(jī)分別進(jìn)行工作，同時(shí)，由CPU記錄各自的工作時(shí)間，根據(jù)一固定的計(jì)算公式，從項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中，選取與當(dāng)前環(huán)境溫度有關(guān)的補(bǔ)償參數(shù)，計(jì)算出每個(gè)用戶所消耗的能量，從而計(jì)算出各自的費(fèi)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(gè)功能按鍵，由U3的P1.0、P1.1、P1.2來進(jìn)行判斷。本實(shí)用新型的聯(lián)網(wǎng)是通過485通訊實(shí)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(jìn)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(yùn)行。整個(gè)聯(lián)網(wǎng)是多機(jī)通訊，是一對(duì)多的過程，每臺(tái)恒溫計(jì)費(fèi)器都對(duì)應(yīng)一個(gè)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(shí)現(xiàn)全網(wǎng)對(duì)時(shí)、調(diào)溫、計(jì)費(fèi)等功能。
圖4為本實(shí)用新型執(zhí)行器的電路圖。執(zhí)行器主要是對(duì)由圖3 U3(89C52)發(fā)來的各種控制命令進(jìn)行處理，來控制風(fēng)機(jī)盤管高、中、低三檔電機(jī)的動(dòng)作。圖4中220V交流經(jīng)過2A保險(xiǎn)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(dòng)芯片提供電源。IC1(LM324)主要是對(duì)輸入的電壓值進(jìn)行比較，從而得出一組電壓值，再通過IC4(MC1413)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)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(jì)費(fèi)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(jìn)行連接，其特征在于位于控制器中的單片機(jī)，通過測(cè)溫模塊不斷對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)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(jī)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(dòng)鎖定電路，指揮風(fēng)機(jī)盤管的高、中、低三檔電機(jī)分別進(jìn)行工作，同時(shí)，由單片機(jī)記錄各自的工作時(shí)間，根據(jù)一固定的計(jì)算公式，計(jì)算出每個(gè)用戶所消耗的能量，從而計(jì)算出各自的費(fèi)用，然后通過控制器中的聯(lián)網(wǎng)接口電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表計(jì)費(fèi)。
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(jì)費(fèi)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(shí)現(xiàn)智能化管理、遠(yuǎn)程抄表、查帳、遠(yuǎn)程單個(gè)用戶關(guān)機(jī)等功能。
專利摘要本實(shí)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(jì)費(fèi)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(jìn)行連接。位于控制器中的單片機(jī)，通過測(cè)溫模塊不斷對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)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(jī)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(dòng)鎖定電路，指揮風(fēng)機(jī)盤管的高、中、低三檔電機(jī)分別進(jìn)行工作。同時(shí)，由單片機(jī)記錄各自的工作時(shí)間，根據(jù)一固定的計(jì)算公式，計(jì)算出每個(gè)用戶所消耗的能量，從而計(jì)算出各自的費(fèi)用，然后通過控制器中的聯(lián)網(wǎng)接口電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表計(jì)費(fèi)。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(hào)G01K17/16GK2591571SQ02277068
公開日2003年12月10日 申請(qǐng)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(qǐng)人:謝文斌