空調(diào)集中控制系統(tǒng)

　　1 背景

　　1.1 現(xiàn)狀

　　現(xiàn)在市面上空調(diào)的集中控制方式主要采用安裝中央空調(diào)，通過專門的控制面板對各出風(fēng)口進行控制。但由于中央空調(diào)必須開鑿風(fēng)道，成本較高。而且，控制網(wǎng)絡(luò)的搭建和風(fēng)道的維護都需要大量的資金投入。因此，中央空調(diào)并沒有廣泛應(yīng)用在學(xué)校、醫(yī)院、賓館等公共場所。

　　1.2 分析與設(shè)想

　　經(jīng)我們對空調(diào)能源浪費問題的總結(jié)與分析，認為造成大量能源浪費的主要原因為：空調(diào)溫度設(shè)置不合理、閑置空調(diào)關(guān)閉不及時以及空調(diào)的隨意濫用。

　　因此，我們希望設(shè)計一套控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對大批量獨立空調(diào)設(shè)備進行遠程集中控制;保留空調(diào)獨立控制的特性;監(jiān)測空調(diào)的使用狀態(tài)，以便及時操作;系統(tǒng)具有良好的兼容性，具有學(xué)習(xí)功能，可以適應(yīng)各型號空調(diào);系統(tǒng)操作簡單，沒有專業(yè)技術(shù)要求;不改變空調(diào)的原有結(jié)構(gòu);控制多樣化，可控制的設(shè)備不局限于空調(diào)。

　　1.3 科學(xué)前提

　　1.經(jīng)調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)，空調(diào)的控制方式普遍為紅外遙控，并且短期內(nèi)會被取代。

　　2.通過對市面上紅外遙控器的控制信號的解析，我們發(fā)現(xiàn)目前市面上所使用的紅外載波類型存在著品牌差異，不同型號的空調(diào)設(shè)備所使用的載波頻率各不相同，因此若想達到良好的兼容效果，我們的系統(tǒng)必須具有紅外學(xué)習(xí)功能。

　　3.隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的絕大多數(shù)公共場所都已經(jīng)實現(xiàn)了民用無線網(wǎng)絡(luò)(wifi)的覆蓋。通過路由器，可以將無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到同一網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，每一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備從路由器獲取由路由器指定的唯一的ip地址，便于設(shè)備區(qū)分，同時也方便進行集中控制。

　　2 設(shè)計

　　2.1 方案選擇

　　從實際角度出發(fā)，我們將系統(tǒng)分為硬件外設(shè)和控制軟件兩部分，將硬件外設(shè)固定在空調(diào)附近，由控制軟件遠程發(fā)送集中控制指令。

　　由科學(xué)前提1，我們將本系統(tǒng)的控制方式選定為由wifi控制紅外遙控信號的發(fā)送與接收;

　　由科學(xué)前提2，我們將本系統(tǒng)的控制信號解析方式采用保留載波的無差別控制信號波形解析，通過學(xué)習(xí)功能記錄遙控器發(fā)出的遙控波形，需要控制時按原樣發(fā)出，實現(xiàn)控制指令的下達;

　　由科學(xué)前提3，我們將本系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)建立在民用無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，用戶無須重新建立控制網(wǎng)絡(luò)。

　　2.2 功能概述

　　當(dāng)系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時，尚未存儲任何指令信息，須先進行控制指令學(xué)習(xí)。進入指令學(xué)習(xí)模式后，硬件外設(shè)將遙控器發(fā)出的紅外信號解碼，經(jīng)由路由器搭建的無線網(wǎng)絡(luò)上傳至數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)系統(tǒng)進入控制模式后，客戶端從數(shù)據(jù)庫中調(diào)用已經(jīng)學(xué)習(xí)過的控制指令數(shù)據(jù)，經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給多個硬件外設(shè)，再由硬件外設(shè)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為紅外信號發(fā)射，從而實現(xiàn)對批量空調(diào)的遠程控制(如圖1所示)。