專利名稱：一種中央空調(diào)自動節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及空調(diào)自動控制領(lǐng)域，尤其是對中央空調(diào)的自動節(jié)能控制。
背景技術(shù)：
我國目前建筑物消耗的能量中，室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)能耗占的比例約為50%，照明所占比例約為33%，可見空調(diào)系統(tǒng)能耗非常大；隨著空調(diào)迅速普及，用電負(fù)荷逐年猛增，空調(diào)能耗已占全國耗電量的15%左右；目前我國房間空調(diào)擁有量已遠(yuǎn)超1億臺以上，由于空調(diào)用電時間集中，加重了高峰用電負(fù)荷，加劇了能源危機；要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，降低建筑能耗，控制建筑空調(diào)節(jié)能迫在眉睫。對于中央空調(diào)，目前主要節(jié)能技術(shù)都集中在中央空調(diào)主機上，在中央空調(diào)各個房間出風(fēng)口的節(jié)能控制，都只局限在自動溫度控制或定時控制上。中央空調(diào)的基本原理是各個房間出風(fēng)的控制基本都是由室內(nèi)溫控器進行控制，在溫控器上設(shè)定控制溫度，當(dāng)室內(nèi)溫度偏離設(shè)定值時，自動啟動空調(diào)出風(fēng)口的風(fēng)機和盤管電磁閥工作，通過換能器從由中央機輸送過來盤管內(nèi)媒體吸取能量，從而提升或降低室內(nèi)溫度，使室內(nèi)溫度保持在一定范圍內(nèi)。當(dāng)前這種中央空調(diào)的溫控自動控制方法中，當(dāng)用戶開啟了空調(diào)后，系統(tǒng)將持續(xù)不停地工作，只有用戶再次操作關(guān)閉時，系統(tǒng)才會停止工作。當(dāng)辦公室人員外出忘記或根本不關(guān)空調(diào)時，空調(diào)將是一直工作下去，造成室內(nèi)已經(jīng)沒有人員了，空調(diào)還在不停的工作， 產(chǎn)生電能熱能的浪費，當(dāng)室內(nèi)人員外出辦事一天，空調(diào)也整天白白地工作，同時也存在安全隱患，一旦發(fā)生電路故障因無人知曉而導(dǎo)致安全事故。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題提供一種中央空調(diào)自動節(jié)能控制系統(tǒng)，以解決目前中央空調(diào)系統(tǒng)在每個房間的控制只能通過人工操作進行啟停，或人工設(shè)置定時啟?？刂疲僮魅藛T外出或忘記關(guān)閉空調(diào)而導(dǎo)致的能源浪費；以解決空調(diào)在運行過程中過流、過載等安全隱患問題。本實用新型技術(shù)方案一種中央空調(diào)自動節(jié)能控制系統(tǒng)，包括人體感應(yīng)探測裝置和主控制處理裝置 ’人體感應(yīng)探測裝置包括傳感器功能塊，與信號處理功能塊電連接；信號處理功能塊，與第一控制器功能塊電連接；信號放大外圍電路功能塊，與信號處理功能塊電連接；時間電路功能塊，與信號處理功能塊電連接；第一控制器功能塊，與信號發(fā)射功能塊電連接；信號發(fā)射功能塊，與主控制處理裝置的信號接收功能塊電連接；第一電源功能塊，與傳感器功能塊、信號放大外圍電路功能塊、信號處理功能塊、 時間電路功能塊、第一控制器功能塊和信號發(fā)射功能塊電連接。主控制處理裝置包括[0015]第二電源功能塊，與信號接收功能塊、第二控制器功能塊、負(fù)載檢測功能塊、第一執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊和第二執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊電連接；信號接收功能塊，與第二控制器功能塊電連接；第二控制器功能塊，與第一執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊和第二執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊電連接；第一執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊，與第一執(zhí)行機構(gòu)電連接；第二執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊，與第二執(zhí)行機構(gòu)電連接。主控制處理裝置還包括負(fù)載檢測功能塊，與第一執(zhí)行機構(gòu)、第二執(zhí)行機構(gòu)和第二控制器功能塊電連接。本實用新型有益效果利用人體感應(yīng)探測裝置，提供一種能夠智能感知是否有人員在空調(diào)范圍內(nèi)活動， 自動獲取房間內(nèi)是否有人，將人員信息轉(zhuǎn)換為電信號送至主控制處理裝置，由主控制處理裝置進行信號分析和處理，輸出運行啟?？刂菩盘?，自動控制空調(diào)出風(fēng)口的風(fēng)機和盤管電磁閥啟動停止工作；解決了目前中央空調(diào)系統(tǒng)在每個房間的控制只能通過人工操作進行啟?；蛉斯ぴO(shè)置定時啟停控制，由于操作人員外出或忘記關(guān)閉空調(diào)而導(dǎo)致的能源浪費等問題，實現(xiàn)人在正常工作，人走延時后自動關(guān)閉，最大限度減少電能和熱能的浪費達(dá)到節(jié)電節(jié)能、安全管理的功效。利用主控制處理裝置的負(fù)載檢測功能塊，將空調(diào)出風(fēng)口的風(fēng)機和盤管電磁閥的運行狀況實時反饋至控制器處理系統(tǒng)的第二控制器功能塊，線路的電流超出設(shè)定的負(fù)載電流時，將其過流信息反饋至第二控制器功能塊，第二控制器功能塊收到信息后立即發(fā)出控制信息切斷第一、第二執(zhí)行機構(gòu)的負(fù)載，保障運行安全，解決了空調(diào)在運行過程中的安全隱患等問題。


圖1為本實用新型主控制處理裝置功能框圖；圖2為本實用新型人體感應(yīng)探測裝置功能框圖；圖3為本實用新型主控制處理裝置硬件接線圖；圖4為本實用新型人體感應(yīng)探測裝置硬件接線圖。
具體實施方式
一種中央空調(diào)自動節(jié)能控制系統(tǒng)，包括人體感應(yīng)探測裝置和主控制處理裝置 人體感應(yīng)探測裝置包括傳感器功能塊，用于檢測人體是否進入檢測范圍，并將信號送至信號處理功能塊， 與信號處理功能塊通過導(dǎo)線連接；傳感器功能塊包括紅外傳感器1，紅外傳感器1的負(fù)極即第1腳與參考地端連接、正極即第3腳通過電阻Rl與電池BTll的正極連接、輸出端即第2 腳與信號處理集成塊3的第6腳連接(見圖4)。信號處理功能塊，用于處理傳感器功能塊檢測到的信號，并將放大處理后的信號送至第一控制器功能塊，與第一控制器功能塊通過導(dǎo)線連接，信號處理功能塊包括信號處理集成塊3，其第1腳、第3腳和第16腳接于電池BTll的正極，第9腳和第15腳接于參考地端、第10腳與單片機的第3腳連接，該信號處理集成塊3的第11腳和第12腳通過觸發(fā)延時電路、第13腳和第14腳通過封鎖時間電路與參考地端連接(見圖4)。[0034]信號放大外圍電路功能塊，用于給信號處理功能塊提供放大輸入電路，與信號處理功能塊通過導(dǎo)線連接，信號放大外圍電路功能塊由二級信號放大外圍電路2組成，接在信號處理集成塊3的第2腳與參考地端之間的電阻R2、并聯(lián)后接在該信號處理集成塊3的第4和第5腳之間的電阻R3和電容C3、串聯(lián)在該信號處理集成塊3第5和8腳之間的電阻R4和電容Cl、并聯(lián)在該信號處理集成塊3第7和第8腳之間的電阻R5和電容C2、串聯(lián)在該信號處理集成塊3第8腳與參考地端之間的電阻R6和電容C4構(gòu)成(見圖4)。時間電路功能塊，用于提供信號處理功能塊所需的時間控制信息，與信號處理功能塊通過導(dǎo)線連接；時間電路功能塊由封鎖時間電路4和觸發(fā)延時電路5組成；封鎖時間電路4提供關(guān)閉觸發(fā)的封鎖時間，觸發(fā)延時電路5提供信號觸發(fā)后保持并延時的時間，封鎖時間電路4由接在信號處理集成塊3第14腳和第13腳之間的電阻R7以及接在第13腳與參考地端之間的電容C5構(gòu)成；觸發(fā)延時電路5由接在信號處理集成塊3第12腳和第11腳之間的電阻R8、接在該信號處理集成塊第12腳與參考地端之間的電容C6構(gòu)成(見圖4)。第一控制器功能塊，用于處理信號處理功能塊發(fā)來的信息，并將處理結(jié)果送至信號發(fā)射功能塊，與信號發(fā)射功能塊通過導(dǎo)線連接；第一控制器功能塊由單片機6和指示燈電路7構(gòu)成；單片機6的第2腳與電池BTll的正極連接、第3腳與信號處理集成塊的第10 腳連接，第4腳接于參考地端，第5腳通過開關(guān)控制電路與無線發(fā)射模塊9連接，第8腳通過指示燈電路與電池BTll的正極連接；指示燈電路7由串聯(lián)后連接到電池BTll的正極與單片機6的第8腳之間的電阻R9和LED發(fā)光管Ll組成(見圖4)；信號發(fā)射功能塊，用于調(diào)制并發(fā)送信息；由開關(guān)控制電路8和無線發(fā)射模塊9組成；開關(guān)控制電路8由三極管Q1、接在該三極管Ql基極與單片機6第5腳之間的電阻RlO 構(gòu)成，該三極管Ql的集電極與無線發(fā)射模塊9的地端COM連接，Ql的發(fā)射極連接到參考地；無線發(fā)射模塊的第1腳連接到電池BTll的正極，第2腳連接到三極管Ql的集電極(見圖4)。第一電源功能塊，用于提供人體感應(yīng)探測裝置各功能塊控制電壓，電壓標(biāo)準(zhǔn)為 DC3V，與傳感器功能塊、信號放大外圍電路功能塊、信號處理功能塊、時間電路功能塊、第一控制器功能塊和信號發(fā)射功能塊通過導(dǎo)線連接；第一電源功能塊由電源退偶電路10連接到電池BTll正極和參考地之間的電容C7、電容C8構(gòu)成，電源退偶電路10對電源進行退偶濾波，減少各級信號間的耦合干擾；電池BTll的負(fù)極連接到參考地線，正極作為供電的正極(見圖4)。當(dāng)人體進入探測范圍時，紅外感應(yīng)器1感應(yīng)出信號并送到信號處理集成塊3的第 6腳，信號經(jīng)過該信號處理集成塊處理后由第10腳輸出一定時間的信號到單片機6的第3 腳，該單片機查詢到信號后按程序由第5腳輸出編碼信號控制三極管Ql的通斷，再由Ql的通斷去調(diào)制無線發(fā)射模塊，無線信號由模塊的天線向空中發(fā)射出去(見圖4)。主控制處理裝置包括電源功能塊，用于提供主控制處理裝置各功能塊的控制電壓，與信號接收功能塊、 第二控制器功能塊、負(fù)載檢測功能塊、第一執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊和第二執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊通過導(dǎo)線連接；電源功能塊由電源變壓器四、整流電路觀、穩(wěn)壓前電源濾波電路27、穩(wěn)壓集成塊沈和穩(wěn)壓后電源濾波電路25組成；穩(wěn)壓后濾波電路25由C3、C4組成，C3、C4并聯(lián)后連接到電源正極VCC與參考地之間；穩(wěn)壓集成塊沈的第1腳接到穩(wěn)壓前電源濾波電路27的C2正極、其第2腳接到參考地、第3腳接到穩(wěn)壓后電源濾波電路25的C4正極；穩(wěn)壓前電源濾波電路27由C1、C2組成，C1、C2并聯(lián)后，分別連接到穩(wěn)壓集成塊沈的第1腳與參考地之間；整流電路觀是由二極管D1、D2、D3、D4構(gòu)成的橋式電路，其輸入端與交流供電電路連接、輸出端與穩(wěn)壓前電源濾波電路27連接；電源變壓器四的輸入端連接到市電的L、N線， 輸出端連接到二極管組成的整流電路觀(見圖3)。信號接收功能塊，用于接收人體感應(yīng)探測裝置發(fā)出的信號，并將信號送至第二控制器功能塊，與第二控制器功能塊通過導(dǎo)線連接；信號接收功能塊由無線信號接收模塊12 和高頻旁路電容13組成；無線信號接收模塊12的第1腳即地端連接到電源的參考地線、第 2腳連接到第二單片機15的第3腳、模塊3腳連接到電源正極VCC端；高頻旁路電容13連接在電源正極VCC與電源負(fù)極參考地之間(見圖3)。第二控制器功能塊，用于處理信號接收功能塊送來的信息，將處理后的信息送至第一執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊和第二執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊，與第一執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊和第二執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊通過導(dǎo)線連接；第二控制器功能塊由第二指示燈電路14、第二單片機 15和操作開關(guān)16組成；第二指示燈電路14由Rl與L2串聯(lián)后連接在電源正極VCC與第二單片機15的第1腳之間構(gòu)成；第二單片機15的第1腳連接到第二指示燈電路的L2負(fù)端、 第2腳連接到電源正極VCC、第3腳連接到無線信號接收模塊12的第2腳、第4腳接參考地端、第5腳連接到操作開關(guān)16、第6腳連接到第二繼電器開關(guān)控制電路的R3、第7腳連接到負(fù)載電流檢測電路的光耦Gl的4腳、第8腳連接到第一繼電器開關(guān)控制電路的R2(見圖 3)。第一執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊，用于運行第二控制器功能塊發(fā)來的信息，驅(qū)動第一執(zhí)行機構(gòu)動作，與第一執(zhí)行機構(gòu)通過導(dǎo)線連接；第一執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊由第一繼電器開關(guān)控制電路17和第一繼電器線圈電路18組成；第一繼電器開關(guān)控制電路17由R2、Ql構(gòu)成， R2 一端連接到Ql基極、另一端連接到第二單片機15的第8腳，Ql的發(fā)射極接參考地線、集電極接到第一繼電器線圈電路18的D5陽極；第一繼電器線圈電路18由繼電器線圈與二極管D5構(gòu)成，D5與繼電器線圈并聯(lián)后，連接到電源正極VCC與Ql集電極之間，D5的陰極(負(fù)極)接在VCC端、第一繼電器中間觸點連接到市電的L線(見圖3)。第二執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊，用于運行第二控制器功能塊發(fā)來的信息，驅(qū)動第二執(zhí)行機構(gòu)動作，與第二執(zhí)行機構(gòu)通過導(dǎo)線連接；第二執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊由第二繼電器開關(guān)控制電路M和第二繼電器線圈電路21組成；第二繼電器開關(guān)控制電路M由R3、Q2構(gòu)成， R3 一端連接到Q2基極、另一端連接到第二單片機15的第6腳，Q2的發(fā)射極接參考地線、集電極接到第二繼電器線圈電路21的D6的陽極；第二繼電器線圈電路21由D6和第二繼電器線圈構(gòu)成，D6與繼電器線圈并聯(lián)后，連接到電源正極VCC與Ql集電極之間，D6的陰極(負(fù)極)接在VCC端，第二繼電器的中間觸點連接到負(fù)載電流檢測電路20的R5與R6的連接端 (見圖3)。第一執(zhí)行機構(gòu)，用于執(zhí)行第一執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊發(fā)送來的信息；第一執(zhí)行機構(gòu)由風(fēng)機電機19組成；風(fēng)機電機19 一端接在第一繼電器的常開觸點、另一端連接到負(fù)載電流檢測電路20的R6 (見圖3)。第二執(zhí)行機構(gòu)，用于執(zhí)行第二執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊發(fā)送來的信息；第二執(zhí)行機構(gòu)由盤管電磁閥23組成；其公共線連接到市電的L線、其“開”線連到第二繼電器的常開觸點、其“關(guān)”線連到第二繼電器的中間觸點(見圖3)。負(fù)載檢測功能塊用于檢測第一執(zhí)行機構(gòu)和第二執(zhí)行機構(gòu)所控制的負(fù)載在運行過程中是否有過載和過流等，當(dāng)負(fù)載過重、線路漏電或短路時，線路的電流超出設(shè)定的負(fù)載電流時，將其信息反饋至第二控制器功能塊，第二控制器功能塊收到信息后立即發(fā)出控制信息切斷第一、第二執(zhí)行機構(gòu)的負(fù)載，保障安全，其與第一執(zhí)行機構(gòu)、第二執(zhí)行機構(gòu)和第二控制器功能塊通過導(dǎo)線連接；負(fù)載檢測功能塊由負(fù)載電流檢測電路20組成，其由R4、光耦G1、 R5、R6組成，其中R4連接在電源正極VCC與光耦Gl的第4腳之間、光耦Gl的第3腳接參考地、電阻R5與R6串聯(lián)后連接到Gl的第1和第2腳之間、光耦的第2腳連接到市電的N線 (見圖3)。用戶控制開關(guān)22，該開關(guān)是控制空調(diào)的電源開關(guān)。一端連接到市電L線，另一端連接到第一繼電器中間觸點和盤管電磁閥23的公共線端(見圖3)。無線信號接收模塊12時刻監(jiān)測無線信號，當(dāng)接收到信號后解調(diào)出信號脈沖送入第二單片機15，該第二單片機接收此信號并進行解碼，信號無效則放棄、有效則通過第6、 第8腳進行控制輸出，第8腳輸出信號通過R2控制三極管Ql而使第一繼電器線圈接通，第一繼電器觸點Kl閉合，此時若用戶打開控制開關(guān)22，風(fēng)機電機19就會接通電源開始工作； 第6腳輸出信號通過R3控制三極管Q2而使第二繼電器線圈接通，第二繼電器常開觸點K2 閉合，自動斷開盤管電磁閥23關(guān)閉端的電源接通開啟端電源線，此時若用戶打開控制開關(guān) 22，盤管電磁閥23將通電打開，空調(diào)熱媒體可通過盤管進行熱能交換，空調(diào)正常工作；第二單片機15延時計數(shù)，如果有人在室內(nèi)，系統(tǒng)在延時過程中會不斷收到信號，因此會不斷的清零計數(shù)，輸出會不斷的再次延時；當(dāng)人員離開，控制開關(guān)22仍閉合但系統(tǒng)不再收到有人信號，延時計數(shù)滿后第二單片機15的第6腳輸出低電平，三極管Q2斷電，第二繼電器觸點 K2斷開，盤管電磁閥23開啟端斷電，關(guān)閉端接通電，其自動關(guān)閉，空調(diào)熱媒體被阻斷，不能再進行熱能交換，為保護空調(diào)，盤管電磁閥23斷開后再延時一定時間，以便使空調(diào)均勻散熱，延時過后單片機15第8腳輸出低電平，三極管Ql斷電，第一繼電器觸點Kl斷開，空調(diào)風(fēng)機電機19斷開電源停止工作。至此，該中央空調(diào)出風(fēng)口的空調(diào)停止工作，杜絕空調(diào)的電能熱能浪費。當(dāng)風(fēng)機19或盤管電磁閥23工作時，若負(fù)載電路產(chǎn)生過流，電阻R6兩端電壓升高、 光耦Gl觸發(fā)，第二單片機15的第7腳電平變低，該第二單片機15檢測到此變低的信號后立即控制第8、第6腳變?yōu)榈碗娖?，迅速關(guān)斷風(fēng)機19的電源，從而達(dá)到自動保護風(fēng)機19功能。當(dāng)空調(diào)處于停止工作狀態(tài)時，若有人員進入室內(nèi)，人體感應(yīng)探測器系統(tǒng)發(fā)出無線編碼信號，主控制處理裝置接收到有效的編碼信號后，自動接通中央空調(diào)出風(fēng)口電機19和盤管電磁閥23的電源連線，用戶操作空調(diào)控制開關(guān)22，可正常手動控制空調(diào)啟動或關(guān)閉， 用戶完全感覺不到中央空調(diào)節(jié)能器的存在，在不知不覺中自動進行節(jié)能控制。
權(quán)利要求1.一種中央空調(diào)自動節(jié)能控制系統(tǒng)，包括人體感應(yīng)探測裝置和主控制處理裝置；人體感應(yīng)探測裝置包括傳感器功能塊，與信號處理功能塊電連接； 信號處理功能塊，與第一控制器功能塊電連接； 信號放大外圍電路功能塊，與信號處理功能塊電連接； 時間電路功能塊，與信號處理功能塊電連接； 第一控制器功能塊，與信號發(fā)射功能塊電連接； 信號發(fā)射功能塊，與主控制處理裝置的信號接收功能塊電連接； 第一電源功能塊，與傳感器功能塊、信號放大外圍電路功能塊、信號處理功能塊、時間電路功能塊、第一控制器功能塊和信號發(fā)射功能塊電連接； 主控制處理裝置包括第二電源功能塊，與信號接收功能塊、第二控制器功能塊、負(fù)載檢測功能塊、第一執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊和第二執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊電連接； 信號接收功能塊，與第二控制器功能塊電連接；第二控制器功能塊，與第一執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊和第二執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊電連接； 第一執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊，與第一執(zhí)行機構(gòu)電連接； 第二執(zhí)行機構(gòu)控制功能塊，與第二執(zhí)行機構(gòu)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種中央空調(diào)自動節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于主控制處理裝置還包括負(fù)載檢測功能塊，與第一執(zhí)行機構(gòu)、第二執(zhí)行機構(gòu)和第二控制器功能塊電連接。
專利摘要本實用新型公開了一種中央空調(diào)自動節(jié)能控制系統(tǒng)，包括人體感應(yīng)探測裝置和主控制處理裝置人體感應(yīng)探測裝置包括傳感器功能塊和信號處理功能塊等；主控制處理裝置包括信號接收功能塊、第二控制器功能塊和負(fù)載監(jiān)測功能塊等；利用人體感應(yīng)探測裝置，提供一種能夠智能感知是否有人員在空調(diào)范圍內(nèi)活動，將人員信息轉(zhuǎn)換為電信號送至主控制處理裝置，由主控制處理裝置控制空調(diào)運行；解決了目前中央空調(diào)系人走延時后自動關(guān)閉，最大限度減少電能和熱能的浪費達(dá)到節(jié)電節(jié)能、安全管理的功效；利用主控制處理裝置的負(fù)載檢測功能塊，解決了空調(diào)在運行過程中的安全隱患等問題。
文檔編號F24F11/00GK202145039SQ20112022413
公開日2012年2月15日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者唐勁, 羅啟培 申請人:唐勁, 羅啟培