基于網(wǎng)絡(luò)的空調(diào)程控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：針對一些大型場所空調(diào)離散安裝，且使用無規(guī)律的電能浪費問題，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，采用了實地建模多處取點試驗的方法進行反復(fù)測試。結(jié)果表明實現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)控制和實時高效的系統(tǒng)管理，具有實用價值和推廣價值。
關(guān)鍵詞：單片機；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，因為加上了人為控制因素，基本上不存在浪費的跡象。但是，對于學(xué)校等一些單位，使用群體復(fù)雜且使用時間無規(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，而離散安裝使用分體空調(diào)的場所，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，實現(xiàn)最佳的使用和管理，應(yīng)專設(shè)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理機制，組建方便適用且易于實現(xiàn)的基于網(wǎng)絡(luò)的空調(diào)程控系統(tǒng)，以期解決空調(diào)使用過程中的能源浪費和物業(yè)管理難的問題。

1 空調(diào)程控系統(tǒng)設(shè)計背景
普通空凋由主機和附機組成，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——壓縮機的壽命在10年以上，渦旋式的更長。使用保養(yǎng)得當(dāng)，空調(diào)壽命均可超過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年采購安裝的空調(diào)有450臺之多，都是2001年的主流產(chǎn)品，但到了2008年共有8臺空調(diào)報廢。在學(xué)院的運行環(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)實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對接，為每臺空調(diào)增加網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，利用學(xué)院網(wǎng)絡(luò)遍及校園每個角落的特點，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，延長空調(diào)設(shè)備的使用壽命和降低能耗。單片機強大的功能以及低廉的價格和低功耗，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)針對使用管理情況將用戶分為3個級別，即：終端用戶、普通用戶和管理員用戶。終端用戶只能在現(xiàn)場控制已打開空調(diào)的運行狀態(tài)；普通用戶，可以用用戶名和密碼登陸系統(tǒng)，瀏覽空調(diào)的運行狀況，同時在已打開空調(diào)的控制終端，通過網(wǎng)頁控制平臺選擇使用空調(diào)的運行狀態(tài)，也可在線依管理流程向管理員申請空調(diào)設(shè)備的開啟；管理員用戶是整個系統(tǒng)的管理者，在系統(tǒng)內(nèi)對所有空調(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)行機構(gòu)。服務(wù)器通過英特網(wǎng)與控制終端交換信息，以網(wǎng)頁的形式顯示給用戶，實現(xiàn)用戶與控制終端的信息交流，達(dá)到對空調(diào)可靠、實時的控制管理。設(shè)計構(gòu)架如圖1所示。

3 控制終端
3．1 控制終端設(shè)計方案
系統(tǒng)設(shè)計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。實現(xiàn)這一宗旨，需有一個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、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)計的優(yōu)點是：首先保證了空調(diào)的完整性；再者其具有安全、穩(wěn)定、可靠、可操作性強且易于實現(xiàn)等特點。