CN101738975A - 一种空调温度无线监测系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调无线监测系统及其方法，系统包括计算机以及通过无线网络与所述的计算机相连的、均匀分布安装在房间内的若干温度传感器；方法包括解除休眠、检查网络地址获取数据、检查网络路由途径获取数据、数据传输、显示和报警。本发明通过无线网络，实现了空调温度的监测不需要铺设传输线缆、大大节省了安装投资费用的目的，同时，在不工作时系统置于休眠状态，具有非常低的电流消耗，电池更换周期长，降低了维护成本。

Description

一种空调温度无线监测系统及其方法

技术领域

本发明涉及空调温度的监测，尤其涉及一种空调温度无线监测系统及其方法。

技术背景

近年来，空调用量剧增，目前已有相当部分家庭拥有2至5台空调机，也有使用小型中央空调机组。另一方面，由于保温隔热性能较差，空调通过围护结构损失的能耗较多。

为了推动大众节能，政府提倡空调温度不低于26度，更多地使用节能型灯具、节能型家电。而目前对于室内空调温度的监控工作还停留在定期巡检的方式上，需要监测人员定期携带传感器等监测工具，到各个房间对多个监测点安装传感器，逐一进行采集，然后把采集的信息记录下来并带回进行分析和处理。这种方式，需要监测人员具备一定的相关知识，且一次全面巡检需要花费较长的时间、巡检周期间隔不能太短，不能获取监测点全面的状态数据，不适合对多点同时监测的情形。如采用有线传输的监测系统，由于很多写字楼在最初在造楼之处没有考虑到预先布线，后期布线工作的工作量巨大、后期花费高，且影响写字楼工作和环境美观。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种空调温度无线监测系统及其方法，解决分散安装在不同地点的室内空调温度的监测问题，提供一种方便空调温度监测，利于节省成本的空调温度监测系统方法。

实现上述目的的技术方案是：

本发明之一的一种空调温度无线监测系统，其中，它包括计算机以及通过无线网络与所述的计算机相连的、均匀分布安装在房间内的若干温度传感器，其中：

所述温度传感器，用于采集空调所在空间的空调温度数据，并通过所述无线网络传输到所述计算机；

所述计算机，用于将所述温度传感器检测的空调的温度数据显示在显示屏上，并以实时曲线图和动态图形方式显示设备的运行情况，同时显示空调现场各监控点状态及在设定的条件下报警，并将报警记录到报警汇总表中以供操作人员查看；

所述无线网络是由不规则分布的无线网络节点组成的MESH网，每个节点都可以单独完成信号接收和发射的任务，它包括一无线协调器和与之串联的若干无线路由器，每一无线路由器均与一温度传感器相连。

上述的空调温度无线监测系统，其中，所述无线网络每个网络节点间的距离从标准的75米扩展到一千米以下。

上述的空调温度无线监测系统，其中，所述温度传感器选用以热敏电阻为温度敏感元件的传统温度传感器配合模数转换器，或选用数字式的温度传感器直接跟无线路由器相连。

上述的空调温度无线监测系统，其中，所述温度传感器采集的温度信号经过所述模数转换器放大和数字化转换，再通过所述无线网络传输到所述计算机中。

本发明之二的一种基于如上的空调温度无线监测系统的监测方法，其中，包括如下步骤：

A、解除休眠：无线网络节点处于休眠状态，当达到设定的采样周期后，节点休眠状态解除，准备开始收发数据；

B、检查网络地址获取数据：检查网络地址获取是否成功，如果不成功，就丢弃掉要收发的数据，并进入休眠；

C、检查网络路由途径获取数据：检查网络路由途径是否获取成功，如果不成功就丢弃掉要收发的数据，并进入休眠；

D、数据传输：如果所述步骤A和步骤B检查成功，就开始数据传输，将监测到的温度信号经放大及数字化转换后发送到计算机上，计算机收到信号后，发送确认信号给原节点，如果所述原节点没有收到确认信号就重新发送上一个数据包；

E、显示和报警：数据传输成功后，在计算机上显示，如果超出限值就发出报警，一个传输周期结束。

本发明的有益效果是：本发明通过无线网络，实现了空调温度的监测不需要铺设传输线缆、大大节省了安装投资费用的目的，同时，在不工作时系统置于休眠状态，具有非常低的电流消耗，电池更换周期长，降低了维护成本。

附图说明

图1是本发明之一的空调温度无线监测系统的结构示意图；

图2是本发明之二的空调温度无线监测方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1，图中示出了本发明之一的一种空调温度无线监测系统，它包括计算机1以及通过无线网络2与计算机1相连的、均匀分布安装在房间内的若干温度传感器3，其中：

温度传感器3，用于采集空调所在空间的空调温度数据，并通过无线网络2传输到所述计算机1，温度传感器3选用以热敏电阻为温度敏感元件的传统温度传感器配合模数转换器(图中未示出)，或选用数字式的温度传感器直接跟无线路由器22相连，温度传感器3采集的温度信号经过模数转换器放大和数字化转换，再通过无线网络2传输到所述计算机1中；

计算机1，用于将温度传感器3检测的空调的温度数据显示在显示屏上，并以实时曲线图和动态图形方式显示设备的运行情况，同时显示空调现场各监控点状态及在设定的条件下报警，并将报警记录到报警汇总表中以供操作人员查看；

无线网络2是由不规则分布的无线网络节点组成的MESH网，每个节点都可以单独完成信号接收和发射的任务，它包括一无线协调器21和与之串联的若干无线路由器22，每一无线路由器22均与一温度传感器3相连，本实施例中，无线网络每个网络节点间的距离从标准的75米扩展到一千米以下。

本实施例中，温度传感器选用沈阳市多值电子技术研究所研制开发的一线式温度传感器DS1820S。该传感器采用不锈钢封装DS18B20芯片，可适用多种安装方式，具有高精度、低成本、数字传输、一线联接等突出优点。在此基础上，同时选用沈阳市多值电子技术研究所研制开发一线通讯适配器。计算机可以通过串行口从一线通讯适配器上读回以一线总线方式工作的传感器数据，传输距离为300米。九针插头与计算机串行通讯口联接，可以将一线式温度传感器DS1820S采集的温度值传输到计算机的图控软件上。

无线网络采用Digi International公司的XBee ZigBee模块。该公司是设备联网的世界权威供应商，它提供的Zigbee模块可以方便地组成MESH网或树形网。

采集到的数据通过无线的方式传输到中央控制室的计算机上，显示在显示屏上。中央站计算机监控功能：以WindowsNT为操作平台，采用工业标准的应用软件(三维力控)、全中文化的图形化操作界面监视系统的运行状态，提供现场图片、实时曲线图、以形象直观的动态图形方式显示设备的运行情况，显示图中各监控点状态。通过下拉式菜单或功能键进行常用功能操纵，以单击鼠标的方式可逐及细化地查看设备状态及有关参数。当系统出现监控的参数温度越限时或仪表设备出现故障，均产生报警信号，报警信号始终出现在显示屏最前端，为声光报警，操作员必须进行确认报警信号才能解除，但所有报警多将记录到报警汇总表中，供操作人员查看。

请参阅图2，图中示出了本发明之二的空调温度无线监测方法，包括如下步骤：

A、解除休眠：无线网络节点处于休眠状态，当达到设定的采样周期后，见流程19，节点休眠状态解除，准备开始收发数据；见流程11。

B、检查网络地址获取数据：检查网络地址获取是否成功，见流程12；如果不成功，就丢弃掉要收发的数据，见流程17，并进入休眠，见流程18。

C、检查网络路由途径获取数据：检查网络路由途径是否获取成功，流程13；如果不成功就丢弃掉要收发的数据，流程17，并进入休眠，流程18。

D、数据传输：如果所述步骤A和步骤B检查成功，就开始数据传输，将监测到的温度信号经放大及数字化转换后发送到计算机上。见流程14，计算机收到信号后，发送确认信号给原节点，见流程15，如果所述原节点没有收到确认信号就重新发送上一个数据包；

E、显示和报警：数据传输成功后，在计算机上显示，如果超出限值就发出报警，见流程16，一个传输周期结束。

通常情况下，无线网络节点处于休眠状态，当达到设定的采样周期后，节点休眠状态解除，准备开始收发数据，先检查16位网络地址获取是否成功，如果不成功，就丢弃掉要收发的数据，并进入休眠，进而检查网络路由途径是否获取成功，如果不成功就丢弃掉要收发的数据，并进入休眠，这两种情况都发生了丢包现象，是网络故障，要重新检查网络节点工作情况并重新配置。两项检查都成功的话，就开始数据传输，传感器监测到的温度信号经过AD转换发送到计算机上，计算机收到信号后，发送确认信号给原节点，如果原节点没有收到确认信号就重新发送上一个数据包；传输成功后，在计算机上显示，如果超出限值就发出报警，这样一个传输周期结束。

这时，如果达到采样周期就立刻开始下一个传输周期，如果还没有到达采样周期，节点就暂时休眠，等到达到采样周期再开始传输工作。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (5)

1.一种空调温度无线监测系统，其特征在于，它包括计算机以及通过无线网络与所述的计算机相连的、均匀分布安装在房间内的若干温度传感器，其中：

所述温度传感器，用于采集空调所在空间的空调温度数据，并通过所述无线网络传输到所述计算机；

所述计算机，用于将所述温度传感器检测的空调的温度数据显示在显示屏上，并以实时曲线图和动态图形方式显示设备的运行情况，同时显示空调现场各监控点状态及在设定的条件下报警，并将报警记录到报警汇总表中以供操作人员查看；

所述无线网络是由不规则分布的无线网络节点组成的MESH网，每个节点都可以单独完成信号接收和发射的任务，它包括一无线协调器和与之串联的若干无线路由器，每一无线路由器均与一温度传感器相连。

2.根据权利要求1所述的空调温度无线监测系统，其特征在于，所述无线网络每个网络节点间的距离从标准的75米扩展到一千米以下。

3.根据权利要求1所述的空调温度无线监测系统，其特征在于，所述温度传感器选用以热敏电阻为温度敏感元件的传统温度传感器配合模数转换器，或选用数字式的温度传感器直接跟无线路由器相连。

4.根据权利要求3所述的空调温度无线监测系统，其特征在于，所述温度传感器采集的温度信号经过所述模数转换器放大和数字化转换，再通过所述无线网络传输到所述计算机中。

5.一种基于权利要求1的空调温度无线监测系统的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、解除休眠：无线网络节点处于休眠状态，当达到设定的采样周期后，节点休眠状态解除，准备开始收发数据；

B、检查网络地址获取数据：检查网络地址获取是否成功，如果不成功，就丢弃掉要收发的数据，并进入休眠；

C、检查网络路由途径获取数据：检查网络路由途径是否获取成功，如果不成功就丢弃掉要收发的数据，并进入休眠；

D、数据传输：如果所述步骤A和步骤B检查成功，就开始数据传输，将监测到的温度信号经放大及数字化转换后发送到计算机上，计算机收到信号后，发送确认信号给原节点，如果所述原节点没有收到确认信号就重新发送上一个数据包；

E、显示和报警：数据传输成功后，在计算机上显示，如果超出限值就发出报警，一个传输周期结束。

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