基于網(wǎng)絡(luò)的空調(diào)程控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：針對(duì)一些大型場(chǎng)所空調(diào)離散安裝，且使用無(wú)規(guī)律的電能浪費(fèi)問(wèn)題，提出組態(tài)基于網(wǎng)絡(luò)的空調(diào)程控系統(tǒng)。其中包括空調(diào)程控系統(tǒng)構(gòu)架方案和控制終端成型設(shè)計(jì)，采用了實(shí)地建模多處取點(diǎn)試驗(yàn)的方法進(jìn)行反復(fù)測(cè)試。結(jié)果表明實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)控制和實(shí)時(shí)高效的系統(tǒng)管理，具有實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；紅外遙控；空調(diào)程控系統(tǒng)；遠(yuǎn)程控制終端；設(shè)備管理

科技飛速發(fā)展，智能設(shè)備的應(yīng)用已涵蓋各行各業(yè)。智能控溫、紅外遙控的空調(diào)，在家庭生活中，因?yàn)榧由狭巳藶榭刂埔蛩?，基本上不存在浪費(fèi)的跡象。但是，對(duì)于學(xué)校等一些單位，使用群體復(fù)雜且使用時(shí)間無(wú)規(guī)律，不便安裝中央空調(diào)系統(tǒng)，或者安裝中央空調(diào)更浪費(fèi)，而離散安裝使用分體空調(diào)的場(chǎng)所，要達(dá)到真正的節(jié)能、環(huán)保，充分發(fā)揮空調(diào)設(shè)備的作用，實(shí)現(xiàn)最佳的使用和管理，應(yīng)專設(shè)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理機(jī)制，組建方便適用且易于實(shí)現(xiàn)的基于網(wǎng)絡(luò)的空調(diào)程控系統(tǒng)，以期解決空調(diào)使用過(guò)程中的能源浪費(fèi)和物業(yè)管理難的問(wèn)題。

1 空調(diào)程控系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景
普通空凋由主機(jī)和附機(jī)組成，使用年限一般為6年以上，質(zhì)保期可以達(dá)到3年?？照{(diào)核心——壓縮機(jī)的壽命在10年以上，渦旋式的更長(zhǎng)。使用保養(yǎng)得當(dāng)，空調(diào)壽命均可超過(guò)10年。目前，本院教室、辦公室全空調(diào)配備，數(shù)量巨大，人工控制不便。就2002年采購(gòu)安裝的空調(diào)有450臺(tái)之多，都是2001年的主流產(chǎn)品，但到了2008年共有8臺(tái)空調(diào)報(bào)廢。在學(xué)院的運(yùn)行環(huán)境中，算是提前結(jié)束了空調(diào)的壽命。物業(yè)部門花了大量的人力物力，加強(qiáng)空調(diào)的使用管理，仍不能解決使用與管理之間的矛盾。教室里低溫常開、空開的現(xiàn)象，不僅造成電能浪費(fèi)和縮短空調(diào)的使用壽命，還直接影響人的身體健康。只有把這些空調(diào)實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)接，為每臺(tái)空調(diào)增加網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，利用學(xué)院網(wǎng)絡(luò)遍及校園每個(gè)角落的特點(diǎn)，把學(xué)院集散安裝的空調(diào)全部納入系統(tǒng)管理，才能更好地利用現(xiàn)有資源，延長(zhǎng)空調(diào)設(shè)備的使用壽命和降低能耗。單片機(jī)強(qiáng)大的功能以及低廉的價(jià)格和低功耗，恰好給我們提供了“物盡其用”的完美空間。解決單片機(jī)上網(wǎng)和發(fā)送紅外遙控的功能，就等于解決了現(xiàn)有空調(diào)的網(wǎng)絡(luò)接口，原有集散安裝的空調(diào)納入集中系統(tǒng)控制也就有可能。

2 空調(diào)程控系統(tǒng)構(gòu)架
本系統(tǒng)針對(duì)使用管理情況將用戶分為3個(gè)級(jí)別，即：終端用戶、普通用戶和管理員用戶。終端用戶只能在現(xiàn)場(chǎng)控制已打開空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)；普通用戶，可以用用戶名和密碼登陸系統(tǒng)，瀏覽空調(diào)的運(yùn)行狀況，同時(shí)在已打開空調(diào)的控制終端，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)控制平臺(tái)選擇使用空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)，也可在線依管理流程向管理員申請(qǐng)空調(diào)設(shè)備的開啟；管理員用戶是整個(gè)系統(tǒng)的管理者，在系統(tǒng)內(nèi)對(duì)所有空調(diào)的管理、監(jiān)控。系統(tǒng)由Web服務(wù)器、控制終端和用戶組成。其中，Web服備器、管理員是系統(tǒng)核心，控制終端是信息采集和控制指令執(zhí)行機(jī)構(gòu)。服務(wù)器通過(guò)英特網(wǎng)與控制終端交換信息，以網(wǎng)頁(yè)的形式顯示給用戶，實(shí)現(xiàn)用戶與控制終端的信息交流，達(dá)到對(duì)空調(diào)可靠、實(shí)時(shí)的控制管理。設(shè)計(jì)構(gòu)架如圖1所示。

3 控制終端
3．1 控制終端設(shè)計(jì)方案
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的宗旨是集中控制管理離散安裝于各教室的分體空調(diào)，使其高效、節(jié)能、降耗。實(shí)現(xiàn)這一宗旨，需有一個(gè)行之有效的控制終端解決方案：基于網(wǎng)絡(luò)集控制與采集于一體。模擬工控網(wǎng)絡(luò)的控制終端方案，用C51內(nèi)核的單片機(jī)做核心處理器，配置網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)串口模塊、電流互感器件，再加上紅外發(fā)射頭和光耦、繼電器，組態(tài)為廉價(jià)、可聯(lián)網(wǎng)、可發(fā)送紅外遙控編碼的網(wǎng)絡(luò)控制終端。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：首先保證了空調(diào)的完整性；再者其具有安全、穩(wěn)定、可靠、可操作性強(qiáng)且易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)。