分体空调无线传感网智能管理仪表制造技术

本发明专利技术公开了一种分体空调无线传感网智能管理仪表，使用分体空调，最大的问题是无法对其进行有效的管理和控制，从而由于管理的缺失导致过高的能耗，本发明专利技术将无线传感网技术与空调节能技术相结合，以无线传感网和计算机信息处理为技术核心，旨在利用其技术优势建立一个用于分体空调节能管理（和温度管理）的信息化平台，让用户能够方便地在本地和远程管理本单位的分体空调，并通过优化的管理达到节能效果。本发明专利技术同现有空调节能产品相比，具有更强的节能控制功能和更好的节能控制效果，适用于各类空调系统，系统组网方便，不占空间，易于采用，无需布线施工，具有实施快速方便，对环境没有任何影响等特点，应用市场潜力巨大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线传感网和节能的交叉领域，创新的提出将无线传感网技术与空调节能技术相结合，以 无线传感网和计算机信息处理为技术核心，建设先进、功能强大的信息釆集控制平台，对空调系统进行能 耗监测与管理，并提出高效的楼宇节能改造方案，形成空调能耗管理的核心管理工具。二
技术介绍
近年来，随着人民生活水平的提高，空调的市场需求飞速增长。以北京市为例，1991年每百户城镇 家庭的空调器拥有量仅为0.1台，2000年增长到69.6台，到2003年进一步激增到106.5台。同时，因 为空调耗电是季节性的需求，导致电力高峰负荷在夏季频频出现。随着空调器的大量使用，目前空调耗电 已经在很多发达城市中占夏季电力高峰期负荷的40%左右，这也是2003年全国2/3的省份出现"拉闸限电" 的主要原因之一。由于我国建筑物的保温节能性能差、空调运行效率低、大部分居民尚未形成良好的节能 生活习惯等原因，我国的空调节能潜力非常大。据分析，到2020年全面实现小康社会时，我国空调高峰 负荷节电空间约9000万千瓦，相当于5个三峡电站的满负荷容量，是规划中2020年的全国核电总装机 容量的2—3倍，相应可减少电力建设投资4000亿元以上。采用合理的方式来节约空调的能耗，对国家来 说可以节约资源、保护环境，并且可以避免不必要的电力建设投资；对用户来说则可以减少空调运行费用 的开支。因此，加强空调节能已经成为打造节约型社会刻不容缓的重要内容。当前，能源问题己经受到世界各国的广泛关注，它不但关系到人们的正常生产和生活，更关系到国家 的安定和富强。随着我国经济的高速发展，空调的应用也在飞速的急增。据统计，现在全国空调运行的耗 能量已超过了三峡电站的总容量。空调作为建筑的耗能大户，它的运行效率的高低和电能损失的大小，在 整个建筑的能耗中占了举足轻重的地位。国务院发出《国务院办公厅关于严格执行公共建筑空调温度控 制标准的通知》，要求所有公共建筑内的单位，包括国家机关、社会团体、企事业单位和个体工商户，除 医院等特殊单位以及在生产工艺上对温度有特定要求并经批准的用户之外，夏季室内空调温度设置不得低 于2 6'C，冬季室内空调温度设置不得高于2 0'C，这也充分说明了我国在空调节能问题上的重视。虽然各级政府在控制室内温度上制定了相应的管理规定和监管措施，也收到了一定的成效，但是，仅 靠行政措施不能从根本上解决室内温度的控制1、 节能意识没有得到普遍提高，在还没有制定出合理的奖罚措施的前提下，"将空调温度调高一度" 很难成为空调使用者的自觉行动。唯一能做的是检査和监管。这必然会增加行政成本。2、 分体空调具有数量多，分布广的特点，技术上难以实现集中管理。职能部门对空调温度控制的执 行情况只能进行抽査，更不可能进行全天候的监督，客观上给监管工作带来了难度。3、 一些行业的特殊性，很难实现室内空调温度的控制。如宾馆，饭店、医院等。以宾馆为例，宾馆的宗旨就是要提供一个良好的入住环境和优质的服务，从人性化角度出发，其空调温度调控权交给了入住 的客人控制。在大部分情况下，入住客人会把空调制冷温度设置为最低，制热温度设置最高。更有趣的是 客人宁愿在夏季入睡加一层被子，冬季入睡减一床被子，也不会将空调温度调整在一个合适的范围。随着社会的发展，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，在发达国家已达到40%,据统计在浙江 省也达到27.8%。在城市远高于这个比例。而在建筑能耗里，用于空调的能耗又占建筑能耗的30%-50%， 且在逐年上升。随着人均建筑面积的不断增大，空调系统的广泛应用，用于空调系统的能耗将进一步增大。 这势必会使能源供求矛盾进一步激化。三
技术实现思路
对于使用分体空调的单位而言，最大的问题是无法对分体空调进行有效的管理和控制，从而由于管理 的缺失导致过高的空调能耗和舒适度的损失，本产品旨在利用无线传感网技术建立一个用于分体空调节能 管理(和温度管理)的信息化平台，让用户能够方便地在本地和远程管理本单位的分体空调，并通过优化 的管理达到节能效果。目前已有的组网技术，根据其特有的特性(功耗、频率、带宽)分别占居了不同的细分市场，如蓝 牙、CDMA、 WLAN等无线技术，但是它们组网功耗大，而无线传感网技术组网功耗仅为10mW，远低于 其他组网技术，使无线传感网技术能够应用到许多全新的领域，智能自组网技术的应用大大提高产品的自 动化水平及产品稳定性。无线传感网(Wireless Sensor Network: WSN)技术是在微机电系统(MEMS)、传感技术、无线通 信和集成电路、计算机等技术发展的基础上产生的。大规模的低功耗、低成本、多功能的微型无线传感器 通过协同工作、数据收集、处理和特有的无线通信手段共同组成了无线传感网络，从而产生了一种全新的 信息获取和处理模式。无线传感网技术是IT行业第四次产业革命的关键技术，也是继INTERNET之后的 新的网络发展方向，该技术于2006年被列入国家中长期发展规划，无线传感网也称为无线微网。该项目采用最新的无线传感网技术，同现有空调节能产品相比，具有更强的节能控制功能和更好的节 能控制效果。该项技术的应用推广不仅可以实现可观的经济效益，在全国大力提倡节能降耗、鼓励创新的 大背景下，该项目还可能成为新技术在节能创新应用的代表性项目，具有很强的示范效应和社会推广效应。本专利技术适用于各类空调系统，系统组网方便，不占空间，易于被采用，无需布线施工，具有实施快速 方便，对环境没有任何影响等特点，应用市场潜力巨大。四附图说明附图1是本专利技术的整机工作状态附图2是原理示意附图3是工作状态模型附图4~附图7是后台监控软件工作状态图。 五具体实施例方式参照附图2，本专利技术的技术方案包括MSP430F449CPU，程序控制中心，本专利技术的核心；电源电路， 用于将输入的电压转换为系统需要的3.3V电压，并对输入电压进行静化处理；液晶显示驱动，使用CPU 驱动段式液晶显示无线网络参数与传感器信号；数据存储与时钟存储运行需要的各项参数和产生与实际 符合的实时时钟；通信接口 RS485实现与智能传感器的联接；RF电路使用IA4421芯片，频率 433M/915M。最大发送功率10dbm;红外调制电路红外发送电路，产生38K的基础载波，并将CPU 发过的数据以红外方式发送；调试电路CPU调试接口。如附图3所示，本专利技术既可作为子节点又可作为主节点来使用，当子节点和主节点组网成功后，就可以实现如下功能1、 用户可以通过上网在异地远程获取空调信息，如每个房间的温度和湿度、每台空调的工作状态等；2、 用户可以在异地远程控制每台分体空调的启停、温度和湿度的设置、工作模式的选择等；3、 对无线传感网端机上传的信息进行统计分析，可以对一个单位的分体空调进行能耗统计分析，通 过系统的、历史的和动态的数据处理为用户提供更有价值的节能和管理服务；(1) 、定时和定温企业和事业单位上班开启空调，下班关闭空调。单位用户可以通过该控制模式强制决定每个车间和办 公室的空调温度，实现工作环境在夏天不低于26'C，冬天不超过2(TC的节能管理要求。(2) 、定时和节能控制根据不同的室外温度和室内湿度决定最佳的工作温度。简单改变空调的控制温度未必是最佳的节能手 段，最佳节能效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分体空调无线传感网智能管理仪表，其特征在于：ＭＳＰ４３０Ｆ４４９ＣＰＵ，程序控制中心，本专利技术的核心；电源电路，用于将输入的电压转换为系统需要的３．３Ｖ电压，并对输入电压进行静化处理；液晶显示驱动，使用ＣＰＵ驱动段式液晶显示无线网络参数与传感器信号；数据存储与时钟：存储运行需要的各项参数和产生与实际符合的实时时钟；通信接口：ＲＳ４８５实现与智能传感器的联接；ＲＦ电路：使用ＩＡ４４２１芯片，频率４３３Ｍ／９１５Ｍ，最大发送功率１０ｄｂｍ；红外调制电路：红外发送电路，产生３８Ｋ的基础载波，并将ＣＰＵ发过的数据以红外方式发送；调试电路：ＣＰＵ调试接口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张健成，方燕宝，
申请(专利权)人：杭州家和智能控制有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]