空調集中控制系統

　　1 背景

　　1.1 現狀

　　現在市面上空調的集中控制方式主要采用安裝中央空調，通過(guò)專(zhuān)門(mén)的控制面板對各出風(fēng)口進(jìn)行控制。但由于中央空調必須開(kāi)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，中央空調并沒(méi)有廣泛應用在學(xué)校、醫院、賓館等公共場(chǎng)所。

　　1.2 分析與設想

　　經(jīng)我們對空調能源浪費問(wèn)題的總結與分析，認為造成大量能源浪費的主要原因為：空調溫度設置不合理、閑置空調關(guān)閉不及時(shí)以及空調的隨意濫用。

　　因此，我們希望設計一套控制系統，從而實(shí)現對大批量獨立空調設備進(jìn)行遠程集中控制;保留空調獨立控制的特性;監測空調的使用狀態(tài)，以便及時(shí)操作;系統具有良好的兼容性，具有學(xué)習功能，可以適應各型號空調;系統操作簡(jiǎn)單，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)技術(shù)要求;不改變空調的原有結構;控制多樣化，可控制的設備不局限于空調。

　　1.3 科學(xué)前提

　　1.經(jīng)調研我們發(fā)現，空調的控制方式普遍為紅外遙控，并且短期內會(huì )被取代。

　　2.通過(guò)對市面上紅外遙控器的控制信號的解析，我們發(fā)現目前市面上所使用的紅外載波類(lèi)型存在著(zhù)品牌差異，不同型號的空調設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，我們的系統必須具有紅外學(xué)習功能。

　　3.隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，現在的絕大多數公共場(chǎng)所都已經(jīng)實(shí)現了民用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )(wifi)的覆蓋。通過(guò)路由器，可以將無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍內的網(wǎng)絡(luò )設備連接到同一網(wǎng)絡(luò )當中，每一網(wǎng)絡(luò )設備從路由器獲取由路由器指定的唯一的ip地址，便于設備區分，同時(shí)也方便進(jìn)行集中控制。

　　2 設計

　　2.1 方案選擇

　　從實(shí)際角度出發(fā)，我們將系統分為硬件外設和控制軟件兩部分，將硬件外設固定在空調附近，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，我們將本系統的控制信號解析方式采用保留載波的無(wú)差別控制信號波形解析，通過(guò)學(xué)習功能記錄遙控器發(fā)出的遙控波形，需要控制時(shí)按原樣發(fā)出，實(shí)現控制指令的下達;

　　由科學(xué)前提3，我們將本系統的控制網(wǎng)絡(luò )建立在民用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )基礎上，用戶(hù)無(wú)須重新建立控制網(wǎng)絡(luò )。

　　2.2 功能概述

　　當系統處于初始狀態(tài)時(shí)，尚未存儲任何指令信息，須先進(jìn)行控制指令學(xué)習。進(jìn)入指令學(xué)習模式后，硬件外設將遙控器發(fā)出的紅外信號解碼，經(jīng)由路由器搭建的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上傳至數據庫中。當系統進(jìn)入控制模式后，客戶(hù)端從數據庫中調用已經(jīng)學(xué)習過(guò)的控制指令數據，經(jīng)由無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )發(fā)送給多個(gè)硬件外設，再由硬件外設將數據轉換為紅外信號發(fā)射，從而實(shí)現對批量空調的遠程控制(如圖1所示)。