專利名稱：建筑采暖智能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主要利用紅外、微波探測技術(shù)，以及溫度濕度照度檢測技術(shù)、定時技術(shù)、電話遠(yuǎn)程遙控技術(shù)來控制建筑采暖設(shè)備工作模式的建筑采暖智能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)還能控制其他電器的工作狀態(tài)，并可起到防盜報警系統(tǒng)的作用，它集節(jié)能、防火、防盜、家居智能化等多功能于一身，可為我國節(jié)約大量的能源，特別可應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)、辦公室智能化系統(tǒng)、工廠商場學(xué)校等建筑中采暖設(shè)備的控制，也能應(yīng)用于工業(yè)采暖及工業(yè)控制等其它相應(yīng)的控制場合，屬建筑智能控制和建筑節(jié)能領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國2000年建筑能耗占總終端能耗的27.8％，而隨著我國城市化的比重由2000年的36.2％上升2010年的45％，該能耗比重將上升到35％。在建筑能耗中，采暖和空調(diào)能耗是大頭，其中，我國的采暖能耗是歐洲同緯度國家的3倍。能耗的上升必然加劇環(huán)境污染，而我國“十五”環(huán)保計劃規(guī)定，2005年主要污染物的排放量要比2000年降低10％。另外，我國人均能源資源擁有量僅為世界平均水平的一半，而單位GDP能耗卻高達(dá)世界平均水平的2.3倍。在高能耗的高速經(jīng)濟(jì)增長模式下，我國煤的自我供給能力僅能維持到本世紀(jì)中葉。
造成我國采暖能耗高的原因是我國在過去計劃經(jīng)濟(jì)情況下，采用集中采暖、統(tǒng)一收費(fèi)的落后模式，而且這種過時的方式目前還在延續(xù)，另外供熱控制技術(shù)滿足不了市場需求變化的要求，目前還沒有一種很好的節(jié)能技術(shù)實現(xiàn)室溫可調(diào)、供熱可控、熱量可計。
在我國的北方，冬天不管室內(nèi)是否有人，都會開啟暖氣，經(jīng)常出現(xiàn)下班后辦公室空無一人卻暖如春天，居室內(nèi)住戶外出卻暖氣供應(yīng)照舊，房間里采暖溫度過高而無法控制，人們只有脫去寒裝，在冬季飛汗如雨……，由于冬季采暖收費(fèi)采用統(tǒng)一按建筑面積計算，在經(jīng)濟(jì)上而言，用戶節(jié)約與否無任何差別，造成上述大量的能源浪費(fèi)的現(xiàn)象普遍發(fā)生；為解決這一問題，我國建設(shè)部極力推廣分戶熱計量收費(fèi)，但由于相應(yīng)的采暖節(jié)能控制技術(shù)上無任何突破，致使從1996年發(fā)布的建筑節(jié)能“九五”計劃算起，我國推行新型計量集中采暖系統(tǒng)和分戶熱計量的工作已經(jīng)8年了，該計劃提出的“分戶熱計量收費(fèi)，1998至2000年搞試點，2000年起大城市成片推廣”，到現(xiàn)在是2004年了，“三北”地區(qū)還沒有一個真正意義上的實現(xiàn)了分戶熱計量收費(fèi)的小區(qū)，這主要是因為目前沒有好的采暖控制技術(shù)解決方案。
歐洲國家推行新型計量集中采暖系統(tǒng)和分戶熱計量收費(fèi)的歷史，市場自發(fā)性的已有70余年，政府強(qiáng)制性的也有20多年。波蘭從1994，東德從1989年開始同時在新建和既有建筑強(qiáng)制推行新型計量集中采暖系統(tǒng)和分戶熱計量收費(fèi)，至今大部分建筑已實現(xiàn)了新型計量集中采暖系統(tǒng)和分戶熱計量收費(fèi)，但歐洲住宅多為單戶型，其供暖為獨立系統(tǒng)，與我國集中供暖情況不同，控制技術(shù)也各異。
為降低能源消耗，減少環(huán)境污染，保障我國經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展，推行室溫可調(diào)、供熱可控、熱量可計的變流量新型集中采暖系統(tǒng)和實行分戶熱計量收費(fèi)無疑是實現(xiàn)我國建筑節(jié)能的關(guān)鍵一環(huán)。同時，隨著社會的進(jìn)步，個人財富的增加，家居財產(chǎn)的安全也越來越受到人們重視，如果在使采暖智能化控制的同時，還能實現(xiàn)家居的智能化，并監(jiān)控居家安全，這將惠及千家萬戶，讓社會多一點平安，少一點災(zāi)難(火災(zāi)、居室被竊等)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種面向家居、辦公室、工廠、商場、學(xué)校等建筑的采暖智能控制系統(tǒng)，達(dá)到建筑中室溫可調(diào)、供熱可控、熱量可計，并做到人來暖氣開，人走暖氣關(guān)，改變目前建筑采暖的能源浪費(fèi)現(xiàn)狀，以實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。而且，本發(fā)明還能實現(xiàn)電器的智能化控制，具有防盜、防火、家居智能化、節(jié)能等多功能。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的基本設(shè)計思想是改變現(xiàn)有采暖設(shè)備的控制方式，實現(xiàn)智能化，大幅降低能耗，減少環(huán)境污染，節(jié)約用戶采暖支出。
目前建筑物中不管是否有人活動，都進(jìn)行供暖，造成能源的大量浪費(fèi)，而且供暖溫度控制方式落后，現(xiàn)在普遍采用的散熱器溫控閥，利用感溫元件對熱媒流量進(jìn)行自動控制，由于安裝位置只能在散熱器前的管道上，不能根據(jù)房間的大小準(zhǔn)確的控制供暖，還有阻力較大的缺點，因此很少在家庭中運(yùn)用。為改變這一現(xiàn)狀，應(yīng)對建筑中的供暖進(jìn)行分戶智能化控制，本發(fā)明由紅外探測器(如要求探測更準(zhǔn)確，可再加上微波探測器)、分控裝置、總控裝置、電動流量閥、電源電路組成，紅外探測器安裝于每個房間內(nèi)，分控裝置包括溫度濕度照度檢測電路、電動流量閥控制電路、電器控制電路等，如要進(jìn)行其他智能化控制，還可加上照度、濕度檢測電路等，其功能主要完成對每個房間進(jìn)行檢測并將檢測結(jié)果送到總控裝置，檢測內(nèi)容包括是否有人、溫度濕度照度是否在設(shè)置范圍內(nèi)，并在接到總控裝置的控制指令時，控制電動流量閥的工作狀態(tài)、其他電器的工作模式；在沒有暖氣散熱器的房間，分控裝置不需電動流量閥控制電路，因此，分控裝置應(yīng)分為帶與不帶電動流量閥控制電路兩種；整套房間中安裝一個總控裝置，它根據(jù)分控裝置的檢測信息，對整套房間的供暖系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制；電動流量閥安裝于每個房間供暖進(jìn)水管上，受總控裝置控制；電源電路可集成到總控裝置中，負(fù)責(zé)供給分控裝置、電動流量閥、總控裝置、紅外微波探測器的電源，電源電路也可單獨做成電源裝置；紅外探測器可直接連接在總控裝置上，如采用這種接法，總控裝置應(yīng)加紅外微波信號檢測電路。
在居室安裝本發(fā)明后，當(dāng)總控裝置檢測到整套房間無人時，總控裝置通過分控裝置將電動流量閥關(guān)閉，供暖系統(tǒng)的熱水不能進(jìn)入。當(dāng)用戶回家時，可以有兩種工作模式一是打電話通過控制總控裝置提前開啟供暖系統(tǒng)，二是由總控裝置啟動用戶預(yù)先設(shè)定的定時開啟模式，以保障用戶進(jìn)入房間時溫暖如春，如用戶在冬季是六點下班，路上需半小時，可預(yù)先設(shè)置六點開啟暖氣，用戶回家時居室已預(yù)熱，而在臨時改變作息計劃，提前回家時，則可撥打電話預(yù)先開啟供暖系統(tǒng)。用戶一進(jìn)入房間，本發(fā)明會根據(jù)房間的照度、濕度情況，自動為用戶開燈和啟動加濕去濕器，當(dāng)人們從一間房間走向另一房間時，另一房間燈自動開啟，原房間的燈在延遲一段時間后，自動熄滅，當(dāng)房間內(nèi)的溫度過高或過低時，本發(fā)明將根據(jù)用戶設(shè)置的溫度范圍自動控制電動流量閥，對進(jìn)入房間散熱器的熱水流量進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)房間溫度，使用戶在舒適宜人的環(huán)境中休息，度過輕松愉快的一夜；用戶離開家時，本發(fā)明自動關(guān)閉暖氣和除冰箱之外的所有電器，不需要人去操心，并達(dá)到節(jié)能和防火的目的。另外，為了方便人們睡覺或進(jìn)行其它活動，每間房的控制器配有手動開關(guān)，人們可根據(jù)需要設(shè)置自動或手動模式。在自動工作模式下，系統(tǒng)還可根據(jù)室內(nèi)溫度濕度照度，自動調(diào)節(jié)房間的溫度、燈光的強(qiáng)弱、加濕去濕器的工作模式，這樣，不再出現(xiàn)建筑中空無一人照樣供暖的現(xiàn)象，改變了原來冬季采暖能源大量浪費(fèi)的局面，其節(jié)能效果在整體上可達(dá)50％左右。
本發(fā)明擬在居室中每個房間安裝紅外探測器(如要求探測更準(zhǔn)確，可再加上微波探測器)，探測器與安裝于每個房間的分控裝置相連，同時，分控裝置又與總控裝置相連，分控裝置包括CPU、測溫度電路、測照度電路、測濕度電路、電器控制電路、通訊電路、電動流量閥控制電路等，它主要檢測房間是否有人、溫度濕度照度是否在設(shè)置范圍內(nèi)，并將結(jié)果送到總控裝置，另外，它接到總控裝置的控制指令后，完成對電動流量閥和電器工作模式的控制。每套居室安裝一套總控裝置(根據(jù)用戶要求可增加總控裝置的數(shù)目)，總控裝置包括CPU、液晶顯示屏、電話遠(yuǎn)程控制電路、顯示緩存器、操作鍵盤、鍵盤掃描電路、通訊電路(無線和有線)、控制軟件、撥號電路(用作電話報警)、語音電路、定時電路、漢字字庫電路(也可采用軟字庫)、Modem電路、密碼鎖電路(如將密碼鎖用有線方式置于門外，總控裝置不用再加密碼鎖電路)、喇叭電路、電源電路等組成，它與分控裝置相連，它主要判斷整套居室內(nèi)是否有人、溫度濕度照度在不在人們設(shè)置的工作范圍內(nèi)，根據(jù)這些信息判斷后，向分控裝置發(fā)出工作模式指令，它有自動和手動兩種工作模式，用戶操作鍵盤，設(shè)置總控裝置的制冷制熱溫度、系統(tǒng)工作模式(手動或自動)、保安系統(tǒng)密碼、濕度照度工作參數(shù)等；本發(fā)明還可與其它電器相連(如電爐)，當(dāng)居室內(nèi)沒有人時，本發(fā)明可切斷居室內(nèi)其它電器的電源(冰箱除外)，避免人不在電器沒關(guān)而引起火災(zāi)。
本發(fā)明還可用作保安系統(tǒng)，總控裝置加裝無線遙控密碼鎖(也可裝有線密碼鎖)，并與小區(qū)的保安系統(tǒng)相連(也可自成系統(tǒng)，不與外界相連)，當(dāng)自己家人回來時，通過系統(tǒng)配備的無線遙控器開鎖，進(jìn)入居室時，系統(tǒng)不報警；而有人非法進(jìn)入時，不管是從窗戶還是破門而入，系統(tǒng)都會報警，在發(fā)出聲響報警的同時，系統(tǒng)將報警信號通過網(wǎng)絡(luò)送到小區(qū)保安部，保安部的電腦電子地圖上會顯示報警的方位和報警類別，保安人員根據(jù)上述信息即時處理，保護(hù)用戶財產(chǎn)安全。系統(tǒng)還能自動撥打用戶的電話(或手機(jī))，將報警信息傳給用戶。
本發(fā)明由紅外探測器(如要求探測更準(zhǔn)確，可再加上微波探測器)、分控裝置、總控裝置、電動流量閥、電源電路組成。
總控裝置由CPU、液晶顯示屏、電話遠(yuǎn)程控制電路、顯示緩存器、操作鍵盤、鍵盤掃描電路、通訊電路(無線和有線)、控制軟件、撥號電路(用作電話報警)、語音電路、定時電路、漢字字庫電路(也可采用軟字庫)、Modem電路、密碼鎖電路(如將密碼鎖用有線方式置于門外，總控裝置不用再加密碼鎖電路)、存儲器、喇叭電路、電源電路等組成，CPU與液晶顯示屏、電話遠(yuǎn)程控制電路、顯示緩存器、操作鍵盤、鍵盤掃描電路、通訊電路、撥號電路(用作電話報警)、語音電路、定時電路、漢字字庫電路(也可采用軟字庫)、Modem電路、密碼鎖電路、存儲器、喇叭電路、電源電路等相連，電源電路與CPU、液晶顯示屏、電話遠(yuǎn)程控制電路、顯示緩存器、操作鍵盤、鍵盤掃描電路、通訊電路、撥號電路(用作電話報警)、語音電路、定時電路、漢字字庫電路(也可采用軟字庫)、Modem電路、存儲器、喇叭電路、密碼鎖電路等相連，CPU嵌入式運(yùn)行軟件和報警密碼存放在CPU和存儲器內(nèi)，Modem電路與電話線相連，通訊電路與分控裝置、外接密碼鎖相連，密碼鎖也可采用無線方式與總控裝置相連，那么總控裝置的通訊電路中必需包括無線發(fā)射接受和編碼解碼電路，而密碼鎖也含無線發(fā)射接受和編碼解碼電路，可做成手柄形狀；紅外探測器可直接連接在總控裝置上，如采用這種接法，總控裝置應(yīng)加紅外微波信號檢測電路。
安裝了本發(fā)明后，用戶通過按總控裝置的操作鍵盤輸入房間溫度范圍、燈具工作的照度范圍、加濕去濕器工作的濕度范圍、報警系統(tǒng)布防撤防密碼、報警電話號碼、系統(tǒng)工作模式(手動或自動)等，總控裝置的CPU、CPU嵌入式運(yùn)行軟件、漢字字庫電路(也可采用軟字庫)、鍵盤掃描電路共同工作，將用戶的指令譯成漢字通過液晶顯示屏和顯示緩存器顯示在液晶顯示器上，CPU同時將用戶的指令存在存儲器中，當(dāng)總控裝置的通訊電路收到分控裝置有關(guān)房間溫度參數(shù)而且房間有人的檢測信號時，通訊電路將該檢測信號送到CPU，CPU通過嵌入式軟件運(yùn)算，將現(xiàn)有的溫度參數(shù)與用戶預(yù)設(shè)的參數(shù)比較，得出溫度過高的結(jié)果，CPU通過通訊電路向分控裝置發(fā)出調(diào)節(jié)電動流量閥的指令，分控裝置將電動流量閥調(diào)小，減小供暖系統(tǒng)的熱水流量，將房間溫度降下來，總控裝置的CPU通過液晶顯示屏和顯示緩存器將“系統(tǒng)正在降溫”的中文提示顯示在液晶顯示器上；當(dāng)總控裝置的通訊電路收到分控裝置有關(guān)房間照度參數(shù)而且房間有人的檢測信號時，通訊電路將該檢測信號送到CPU，CPU通過嵌入式軟件運(yùn)算，將現(xiàn)有的照度參數(shù)與用戶預(yù)設(shè)的參數(shù)比較，得出照度過低的結(jié)果，CPU通過通訊電路向分控裝置發(fā)出調(diào)節(jié)燈具照度的指令，如沒有開燈，則命令分控裝置開啟電燈，分控裝置接通過控制電器控制電路，將燈具打開，并調(diào)節(jié)亮度，以達(dá)到用戶生活和學(xué)習(xí)的要求；對其他電器的控制亦如此；總控裝置會定時查詢分控裝置有關(guān)溫度濕度照度參數(shù)，并根據(jù)用戶設(shè)置的溫度濕度照度范圍，調(diào)節(jié)電動流量閥、各種電器的工作狀態(tài)，使環(huán)境溫度濕度照度達(dá)到用戶的要求；當(dāng)用戶外出時，本發(fā)明的總控裝置收到分控裝置有關(guān)房間無人的信號后，總控裝置的CPU通過通訊電路向分控裝置發(fā)出關(guān)閉電動流量閥、燈具、電爐等除冰箱之外的電器的指令，分控裝置即關(guān)閉上述裝置，總控裝置同時提醒用戶鎖門，用戶鎖門并通過操作無線手柄，將本發(fā)明布防，本發(fā)明進(jìn)入防盜報警狀態(tài)，當(dāng)有人非法進(jìn)入時，總控裝置收到分控裝置發(fā)來的檢測信息，總控裝置的CPU通過撥號電路撥通用戶的手機(jī)或電話，通過語音電路將報警信息告知用戶，同時，CPU通過Modem電路將報警信號送到110，或通過CPU的串口將報警信號送到小區(qū)物管部門。當(dāng)用戶將本發(fā)明設(shè)置為定時狀態(tài)時，定時電路在設(shè)定時間通知CPU，CPU通過通訊電路向分控裝置發(fā)出關(guān)閉或開啟電動流量閥的指令，分控裝置在設(shè)定時間啟動或關(guān)閉電動流量閥；紅外探測器可直接連接在總控裝置上，如采用這種接法，總控裝置應(yīng)加紅外微波信號檢測電路。
分控裝置由CPU、電器控制電路、通訊電路、探測器檢測電路、電動流量閥控制電路、溫度濕度照度檢測電路、手動開關(guān)等組成，CPU與電器控制電路、通訊電路、探測器檢測電路、電源電路等相連，電源電路與CPU、電器控制電路、通訊電路、探測器檢測電路、電動流量閥控制電路、溫度濕度檢測電路、手動開關(guān)等相連，通訊電路與總控裝置相連，電動流量閥控制電路與電動流量閥相連，探測器檢測電路與紅外微波探測器相連，電器控制電路與電器相連。紅外、微波探測器可采用無線探測器，那么，與分控裝置的連接為無線連接；分控裝置與總控裝置之間可用無線和電力載波方式連接；當(dāng)用戶回家時，用戶用無線手柄撤防，紅外、微波探測器探測到用戶進(jìn)入房間，分控裝置的探測器檢測電路將信號送到CPU，CPU將該信號和測到的溫度濕度照度信號通過通訊電路發(fā)送到總控裝置，總控裝置的CPU通過運(yùn)算，將現(xiàn)場的溫度濕度照度與用戶預(yù)設(shè)的溫度濕度照度范圍進(jìn)行比較，然后向分控裝置發(fā)出溫度濕度照度調(diào)節(jié)信號，分控裝置收到指令信號后，CPU根據(jù)指令控制電動流量閥控制電路，調(diào)節(jié)電動流量閥門的大小、燈光的強(qiáng)弱、加濕去濕器的工作模式；當(dāng)用戶離家時，分控裝置的探測器檢測電路檢測到房間無人的信號后，將該信號發(fā)送至總控裝置，總控裝置的CPU通過通訊電路向分控裝置發(fā)出關(guān)閉電動流量閥、燈具、電爐等除冰箱之外的電器的指令，分控裝置的CPU通過控制電動流量閥控制電路、電器控制電路關(guān)閉上述裝置；電器控制電路由燈具控制調(diào)節(jié)開關(guān)、電爐開關(guān)以及其他電器控制電路組成，它根據(jù)不同電器的控制需求設(shè)計不同的控制電路。
密碼鎖可采用無線和有線兩種方式。密碼鎖采用有線方式時，其結(jié)構(gòu)由CPU、通訊電路、鍵盤等組成，電源由總控裝置提供；采用無線遙控方式時，遙控手柄由無線發(fā)射電路、電池、編碼電路等組成，接受解碼部分置于總控裝置內(nèi)，由無線接收電路、解碼電路等組成。
為了進(jìn)一步拓展本發(fā)明的功能，本發(fā)明還可與小區(qū)保安系統(tǒng)相連(或與其他保安系統(tǒng)相連)，當(dāng)有人沒有按密碼直接進(jìn)入居室時，系統(tǒng)會自動將報警信息送到小區(qū)保安部，保安部的保安系統(tǒng)電腦的電子地圖上會顯示報警的方位及類別，同時，系統(tǒng)自動撥打用戶的電話(或手機(jī))，使用戶和報案人員能及時處理，保護(hù)用戶財產(chǎn)安全。
該系統(tǒng)應(yīng)用于其它相應(yīng)的控制場合。如商場的倉庫，加上本發(fā)明后，當(dāng)有人進(jìn)入時，燈會自動亮，如沒有按密碼，系統(tǒng)會自動報警。
四

圖1是本發(fā)明的整體系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖；圖2是系統(tǒng)分控裝置的原理結(jié)構(gòu)圖；圖3是系統(tǒng)總控裝置的原理結(jié)構(gòu)圖；圖4是系統(tǒng)工作流程圖；圖5是系統(tǒng)定時工作模式和電話控制工作模式圖1至圖3反映了本發(fā)明的整體及局部的硬件原理結(jié)構(gòu)。圖4說明的是本發(fā)明的工作流程。
如圖1所示，本發(fā)明是一套采暖和電器智能控制系統(tǒng)，分控裝置探測到室內(nèi)是否有人，以及溫度濕度照度情況，并將信息送到總控裝置，總控裝置再根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)置的各種參數(shù)，自動控制電動流量閥和各種電器的工作模式，自動調(diào)節(jié)房間的溫度、燈光的強(qiáng)弱、加濕去濕器的工作模式，這樣，杜絕目前建筑中空無一人照樣供暖的現(xiàn)象，改變了原來冬季采暖能源大量浪費(fèi)的局面，其節(jié)能效果在整體上可達(dá)50％左右，而且，本發(fā)明還實現(xiàn)電器控制的智能化，做到人來暖氣電器開，人走暖氣電器斷，為用戶提供舒適、節(jié)能、防火的家居。
除控制采暖系統(tǒng)和電器之外，還能接其他保安系統(tǒng)和公用電話網(wǎng)，用戶外出時，在總控裝置上布防，或用無線遙控器布防(也可在有線密碼鎖上布防)，當(dāng)自己家人回來時，通過系統(tǒng)配備的無線遙控器開鎖(如配備有線密碼鎖，需按密碼才能撤防)，進(jìn)入居室時，系統(tǒng)不報警；而有人非法進(jìn)入時，不管是從窗戶還是破門而入，系統(tǒng)都會報警，在發(fā)出聲響報警的同時，系統(tǒng)將報警信號通過網(wǎng)絡(luò)送到小區(qū)保安部，保安部的電腦電子地圖上會顯示報警的方位和報警類別，保安人員根據(jù)上述信息即時處理，保護(hù)用戶財產(chǎn)安全。與此同時，系統(tǒng)還將通過公用電話網(wǎng)自動撥打用戶的電話(或手機(jī))，將報警信息傳給用戶。圖中所示電器是電燈、空調(diào)、電爐等，在要求高的情況下，系統(tǒng)安裝紅外微波探測器，一般情況下，也可只安裝紅外探測器。探測器的作用是探測室內(nèi)是否有人。
如圖2所示，分控裝置由CPU、電器控制電路、通訊電路、探測器檢測電路、電動流量閥控制電路、溫度濕度照度檢測電路、手動開關(guān)等組成，其連接關(guān)系如圖2所示；分控裝置主要探測房間內(nèi)是否有人、檢測房間的溫度濕度照度情況，并將上述參數(shù)發(fā)送給總控裝置，在接到總控裝置的控制指令后，對電動流量閥和電器進(jìn)行控制，不同的電器有不同的控制方法，而且，控制功率也不一樣。電燈、電爐等電器，簡單控制只控制其開關(guān)。電燈的復(fù)雜控制可由程序設(shè)置，根據(jù)環(huán)境照度的高低，本發(fā)明自動調(diào)節(jié)電燈的光照強(qiáng)度。而對空調(diào)而言，分控裝置還應(yīng)加上紅外遙控發(fā)射電路(在圖中用虛線表示)，利用空調(diào)現(xiàn)有的紅外接口進(jìn)行控制，本發(fā)明可自動控制空調(diào)的開關(guān)(有人開，無人關(guān))，還能根據(jù)環(huán)境溫度的高低控制空調(diào)的工作模式，制冷制熱的強(qiáng)度等。空調(diào)廠家也可改變機(jī)內(nèi)的控制電路，在機(jī)內(nèi)加上測溫電路和其它相應(yīng)的控制電路(如原有測溫電路則不加)，再外接紅外微波探測器，制成智能空調(diào)。本發(fā)明的分控裝置主要完成探測房間是否有人，再將信息送到總控裝置，然后接收總控裝置的指令，控制電器的工作模式。
如圖3所示，本發(fā)明的總控裝置由CPU、液晶顯示屏、電話遠(yuǎn)程控制電路、顯示緩存器、操作鍵盤、鍵盤掃描電路、通訊電路(無線和有線)、控制軟件、撥號電路(用作電話報警)、語音電路、定時電路、漢字字庫電路(也可采用軟字庫)、Modem電路、密碼鎖電路(如將密碼鎖用有線方式置于門外，總控裝置不用再加密碼鎖電路)、電源電路等組成，有良好的人機(jī)界面，用戶可設(shè)置系統(tǒng)的工作模式，如采暖系統(tǒng)、空調(diào)開啟的環(huán)境溫度范圍、采暖系統(tǒng)和空調(diào)的定時工作時間、電燈啟動和工作的外界照度范圍、防盜報警電話號碼(手機(jī)號碼)、布防撤防的密碼等信息?？偪匮b置根據(jù)環(huán)境溫度、環(huán)境照度、房間有人與否和用戶預(yù)先設(shè)置的工作參數(shù)等情況向分控裝置發(fā)出控制指令，還應(yīng)根據(jù)布防及撤防情況判斷是否有人非法進(jìn)入，如有警情，立即向保安系統(tǒng)發(fā)出報警信息，同時撥打用戶的電話或手機(jī)。
如圖4所示，系統(tǒng)工作過程如下系統(tǒng)安裝好以后，用戶設(shè)置系統(tǒng)工作參數(shù)，如電燈在什么環(huán)境照度范圍內(nèi)開啟；采暖系統(tǒng)和空調(diào)在什么環(huán)境溫度范圍供暖或制冷；系統(tǒng)布防的操作密碼；報警電話號碼等。用戶外出時，用無線手柄進(jìn)行布防，系統(tǒng)自動關(guān)閉暖氣和切斷電器電源(出冰箱之外)，以節(jié)約能源和防止火災(zāi)。當(dāng)有人進(jìn)入時，如沒有撤防，系統(tǒng)自動撥打電話報警通知用戶，還將報警信息送到其它保安系統(tǒng)，如果來人進(jìn)入時撤防，系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境溫度和照度情況，自動決定是否啟動暖氣、開燈、開空調(diào)。在睡眠時，用戶打開睡眠開關(guān)，系統(tǒng)會自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，以保證用戶舒適的休息。當(dāng)房間的環(huán)境過于干燥，系統(tǒng)會自動啟動加濕器，而濕度達(dá)到系統(tǒng)設(shè)置的參數(shù)要求后，系統(tǒng)自動關(guān)閉加濕器。當(dāng)環(huán)境濕度過大時，可控制去濕機(jī)或空調(diào)去濕。
如圖5所示，系統(tǒng)可設(shè)置兩種工作模式一是打電話通過控制總控裝置提前開啟供暖系統(tǒng)和空調(diào)，二是由總控裝置啟動用戶預(yù)先設(shè)定的定時開啟模式，以保障用戶進(jìn)入房間時溫暖如春。這兩種工作模式都是在無人的情況下提前啟動供暖系統(tǒng)和空調(diào)，使用戶在回家時有一個舒適的休息環(huán)境。
五具體實施例方式
現(xiàn)有建筑采暖系統(tǒng)多采用室內(nèi)熱水供暖，而蒸汽供暖系統(tǒng)僅用于在一些工業(yè)用戶或供暖期比較短以及有工業(yè)用汽的廠區(qū)內(nèi)，但這兩種供暖方式的供暖智能化控制方法一樣。如從供熱管道的不同對供暖系統(tǒng)進(jìn)行分類，可分為單管制、雙管制、多管制(包括單雙管混合制)供熱系統(tǒng)，其中單管制(不包括立管為單管跨越式)的立管的熱水全部流入本層散熱器，并全部流出進(jìn)入下層散熱器，不能在立管或支管上安裝閥門，所以不能進(jìn)行智能化控制。其他制式供暖系統(tǒng)都能進(jìn)行智能化控制，如單管制中的立管為單管跨越式供暖系統(tǒng)、雙管制、多管制供暖系統(tǒng)。
本發(fā)明可安裝于辦公室，在每天早上，建筑采暖控制系統(tǒng)提前半小時打開電動流量閥，使采暖系統(tǒng)開啟，預(yù)先為用戶將辦公室加熱，當(dāng)用戶到達(dá)辦公室時，辦公室已是舒適宜人了；當(dāng)用戶外出開會，系統(tǒng)自動將暖氣和電燈關(guān)閉，以節(jié)約能源，會議即將結(jié)束時，用戶打個電話開啟采暖系統(tǒng)，用戶回來時，辦公室已經(jīng)溫暖如春，用戶工作一天后，離開辦公室回家，系統(tǒng)將關(guān)閉辦公室的暖氣和電燈，同時，用戶家里的建筑采暖控制系統(tǒng)已在預(yù)熱，等待用戶的歸來。另外，用戶家里的系統(tǒng)在實時監(jiān)控家居的安全情況，如有人非法進(jìn)入等異常情況，系統(tǒng)將撥打用戶的手機(jī)或電話，將報警信息告知用戶，同時，還將報警信息送到用戶所在的物業(yè)管理部門，該部門及時處理，保護(hù)用戶財產(chǎn)安全，避免用戶離家太遠(yuǎn)而無法趕到，遠(yuǎn)水救不了近火，造成財產(chǎn)損失。這樣，用戶外出不用再為家里的安全而擔(dān)心，全心全意地將工作做好。
該系統(tǒng)具有節(jié)能、防火、防盜、智能化多種功能，它的實施將為我國節(jié)約大量的能源，有極好的社會效益；同時，該系統(tǒng)將以其新穎性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性，走入我國千家萬戶，創(chuàng)造很好的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種主要利用紅外、微波探測技術(shù)，以及溫度濕度照度檢測技術(shù)、定時技術(shù)、電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)來控制建筑采暖設(shè)備和某些電器的工作模式的建筑采暖智能控制系統(tǒng)，其特征在于它包括總控裝置、分控裝置、電動流量閥和紅外微波探測器，也可只裝紅外探測器，總控裝置與分控系統(tǒng)、其它保安系統(tǒng)、公用電話網(wǎng)、密碼鎖相連，分控系統(tǒng)與電動流量閥、各種電器、總控系統(tǒng)、紅外微波探測器相連；當(dāng)總控裝置檢測到整套房間無人時，總控裝置通過分控裝置將電動流量閥關(guān)閉，供暖系統(tǒng)的熱水不能進(jìn)入；當(dāng)用戶回家時，可以有兩種工作模式一是打電話通過控制總控裝置提前開啟供暖系統(tǒng)，二是由總控裝置啟動用戶預(yù)先設(shè)定的定時開啟模式，以保障用戶進(jìn)入房間時溫暖如春，如用戶在冬季是六點下班，路上需半小時，可預(yù)先設(shè)置六點開啟暖氣，用戶回家時居室已預(yù)熱，而在臨時改變作息計劃，提前回家時，則可撥打電話預(yù)先開啟供暖系統(tǒng)。用戶一進(jìn)入房間，本發(fā)明會根據(jù)房間的照度、濕度情況，自動為用戶開燈和啟動加濕去濕器，當(dāng)人們從一間房間走向另一房間時，另一房間燈自動開啟，原房間的燈在延遲一段時間后，自動熄滅，當(dāng)房間內(nèi)的溫度過高或過低時，本發(fā)明將根據(jù)用戶設(shè)置的溫度范圍自動控制電動流量閥，對進(jìn)入房間散熱器的熱水流量進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)房間溫度，使用戶在舒適宜人的環(huán)境中休息，度過輕松愉快的一夜；用戶離開家時，本發(fā)明自動關(guān)閉暖氣和除冰箱之外的所有電器，不需要人去操心，并達(dá)到節(jié)能和防火的目的；另外，為了方便人們睡覺或進(jìn)行其它活動，每間房的控制器配有手動開關(guān)，人們可根據(jù)需要設(shè)置自動或手動模式。在自動工作模式下，系統(tǒng)還可根據(jù)室內(nèi)溫度濕度照度，自動調(diào)節(jié)房間的溫度、燈光的強(qiáng)弱、加濕去濕器的工作模式，這樣，不再出現(xiàn)建筑中空無一人照樣供暖的現(xiàn)象，改變了原來冬季采暖能源大量浪費(fèi)的局面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述建筑采暖智能控制系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)的總控裝置由CPU、液晶顯示屏、電話遠(yuǎn)程控制電路、顯示緩存器、操作鍵盤、鍵盤掃描電路、具有無線和有線功能的通訊電路、控制軟件、撥號電路、語音電路、定時電路、漢字字庫電路或軟字庫、Modem電路、密碼鎖電路、存儲器、喇叭電路、電源電路等組成，CPU液晶顯示屏、電話遠(yuǎn)程控制電路、顯示緩存器、操作鍵盤、鍵盤掃描電路、通訊電路、撥號電路、語音電路、定時電路、漢字字庫電路或軟字庫、Modem電路、密碼鎖電路、存儲器、喇叭電路、電源電路等相連，電源電路與CPU、液晶顯示屏、電話遠(yuǎn)程控制電路、顯示緩存器、操作鍵盤、鍵盤掃描電路、通訊電路、撥號電路、語音電路、定時電路、漢字字庫電路或軟字庫、Modem電路、存儲器、喇叭電路、密碼鎖電路等相連，CPU嵌入式運(yùn)行軟件和報警密碼存放在CPU和存儲器內(nèi)，Modem電路與電話線相連，通訊電路與分控裝置、外接密碼鎖相連，密碼鎖也可采用無線方式與總控裝置相連，那么總控裝置的通訊電路中必需包括無線發(fā)射接受和編碼解碼電路，而密碼鎖也含無線發(fā)射接受和編碼解碼電路，可做成手柄形狀；紅外探測器可直接連接在總控裝置上，如采用這種接法，總控裝置應(yīng)加紅外微波信號檢測電路；安裝了本發(fā)明后，用戶通過按總控裝置的操作鍵盤輸入房間溫度范圍、燈具工作的照度范圍、加濕去濕器工作的濕度范圍、報警系統(tǒng)布防撤防密碼、報警電話號碼、系統(tǒng)工作模式(手動或自動)等，總控裝置的CPU、CPU嵌入式運(yùn)行軟件、漢字字庫電路(也可采用軟字庫)、鍵盤掃描電路共同工作，將用戶的指令譯成漢字通過液晶顯示屏和顯示緩存器顯示在液晶顯示器上，CPU同時將用戶的指令存在存儲器中，當(dāng)總控裝置的通訊電路收到分控裝置有關(guān)房間溫度參數(shù)而且房間有人的檢測信號時，通訊電路將該檢測信號送到CPU，CPU通過嵌入式軟件運(yùn)算，將現(xiàn)有的溫度參數(shù)與用戶預(yù)設(shè)的參數(shù)比較，得出溫度過高的結(jié)果，CPU通過通訊電路向分控裝置發(fā)出調(diào)節(jié)電動流量閥的指令，分控裝置將電動流量閥調(diào)小，減小供暖系統(tǒng)的熱水流量，將房間溫度降下來，總控裝置的CPU通過液晶顯示屏和顯示緩存器將“系統(tǒng)正在降溫”的中文提示顯示在液晶顯示器上；當(dāng)總控裝置的通訊電路收到分控裝置有關(guān)房間照度參數(shù)而且房間有人的檢測信號時，通訊電路將該檢測信號送到CPU，CPU通過嵌入式軟件運(yùn)算，將現(xiàn)有的照度參數(shù)與用戶預(yù)設(shè)的參數(shù)比較，得出照度過低的結(jié)果，CPU通過通訊電路向分控裝置發(fā)出調(diào)節(jié)燈具照度的指令，如沒有開燈，則命令分控裝置開啟電燈，分控裝置接通過控制電器控制電路，將燈具打開，并調(diào)節(jié)亮度，以達(dá)到用戶生活和學(xué)習(xí)的要求；對其他電器的控制亦如此；總控裝置會定時查詢分控裝置有關(guān)溫度濕度照度參數(shù)，并根據(jù)用戶設(shè)置的溫度濕度照度范圍，調(diào)節(jié)電動流量閥、各種電器的工作狀態(tài)，使環(huán)境溫度濕度照度達(dá)到用戶的要求；當(dāng)用戶外出時，本發(fā)明的總控裝置收到分控裝置房間無人的信號后，總控裝置的CPU通過通訊電路向分控裝置發(fā)出關(guān)閉電動流量閥、燈具、電爐等除冰箱之外的電器的指令，分控裝置即關(guān)閉上述裝置，用戶通過操作無線手柄，將本發(fā)明布防，本發(fā)明進(jìn)入防盜報警狀態(tài)，當(dāng)有人非法進(jìn)入時，總控裝置收到分控裝置發(fā)來的檢測信息，總控裝置的CPU通過撥號電路撥通用戶的手機(jī)或電話，通過語音電路將報警信息告知用戶，同時，CPU通過Modem電路將報警信號送到110，或通過CPU的串口將報警信號送到小區(qū)物管部門。當(dāng)用戶將本發(fā)明設(shè)置為定時狀態(tài)時，定時電路在設(shè)定時間通知CPU，CPU通過通訊電路向分控裝置發(fā)出關(guān)閉或開啟電動流量閥的指令，分控裝置在設(shè)定時間啟動或關(guān)閉電動流量閥；紅外探測器可直接連接在總控裝置上，如采用這種接法，總控裝置應(yīng)加紅外微波信號檢測電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述建筑采暖智能控制系統(tǒng)，其特征在于分控裝置由CPU、電器控制電路、通訊電路、探測器檢測電路、電動流量閥控制電路、溫度濕度照度檢測電路、手動開關(guān)等組成，CPU與電器控制電路、通訊電路、探測器檢測電路、電源電路等相連，電源電路與CPU、電器控制電路、通訊電路、探測器檢測電路、電動流量閥控制電路、溫度濕度檢測電路、手動開關(guān)等相連，通訊電路與總控裝置相連，電動流量閥控制電路與電動流量閥相連，探測器檢測電路與紅外微波探測器相連，電器控制電路與電器相連。紅外、微波探測器可采用無線探測器，那么，與分控裝置的連接為無線連接；分控裝置與總控裝置之間可用無線和電力載波方式連接；當(dāng)用戶回家時，用戶用無線手柄撤防，紅外、微波探測器探測到用戶進(jìn)入房間，分控裝置的探測器檢測電路將信號送到CPU，CPU將該信號和測到的溫度濕度照度信號通過通訊電路發(fā)送到總控裝置，總控裝置的CPU通過運(yùn)算，將現(xiàn)場的溫度濕度照度與用戶預(yù)設(shè)的溫度濕度照度范圍進(jìn)行比較，然后向分控裝置發(fā)出溫度濕度照度調(diào)節(jié)信號，分控裝置收到指令信號后，CPU根據(jù)指令控制電動流量閥控制電路，調(diào)節(jié)電動流量閥門的大小、燈光的強(qiáng)弱、加濕去濕器的工作模式；當(dāng)用戶離家時，分控裝置的探測器檢測電路檢測到房間無人的信號后，將該信號發(fā)送至總控裝置，總控裝置的CPU通過通訊電路向分控裝置發(fā)出關(guān)閉電動流量閥、燈具、電爐等除冰箱之外的電器的指令，分控裝置的CPU通過控制電動流量閥控制電路、電器控制電路關(guān)閉上述裝置；電器控制電路由燈具控制調(diào)節(jié)開關(guān)、電爐開關(guān)以及其他電器控制電路組成，它根據(jù)不同電器的控制需求設(shè)計不同的控制電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述建筑采暖智能控制系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)能根據(jù)設(shè)置好的參數(shù)，以及環(huán)境的照度、濕度、溫度情況，房間是否有人的情況，自動控制電器的工作模式，如燈的開關(guān)、加濕器加濕、空調(diào)的制冷制熱，用戶外出時，系統(tǒng)自動關(guān)閉電動流量閥、切斷除冰箱之外的電器電源，以節(jié)約能源，防止火災(zāi)；。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1所述建筑采暖智能控制系統(tǒng)，其特征在于兼有報警系統(tǒng)功能，它與其它保安系統(tǒng)和公用電話網(wǎng)相連，并配有無線或有線密碼鎖，用戶外出時布防，如有人進(jìn)入而沒有撤防時，系統(tǒng)在發(fā)出聲響報警的同時，自動將報警信息送到其它保安系統(tǒng)(如用戶居住的小區(qū)保安系統(tǒng))，再打電話通知用戶，使用戶和保安人員能迅速處理，保護(hù)用戶的財產(chǎn)安全。
6.根據(jù)權(quán)利要求書1所述建筑采暖智能控制系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)可設(shè)置自動、手動、定時、電話控制工作模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求書1所述建筑采暖智能控制系統(tǒng)，其特征在于密碼鎖可采用無線和有線兩種方式。密碼鎖采用有線方式時，其結(jié)構(gòu)由CPU、通訊電路、鍵盤等組成，電源由總控裝置提供；采用無線遙控方式時，遙控手柄由無線發(fā)射電路、電池、編碼電路等組成，接受解碼部分置于總控裝置內(nèi)，由無線接收電路、解碼電路等組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求書1所述建筑采暖智能控制系統(tǒng)，其特征在于紅外、微波探測器可采用無線探測器，那么，探測器與分控裝置的連接為無線連接；分控裝置與總控裝置之間可用無線和電力載波方式連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求書1所述建筑采暖智能控制系統(tǒng)，其特征在于電源電路可集成到總控裝置中，負(fù)責(zé)供給分控裝置、電動流量閥、總控裝置、紅外微波探測器的電源，電源電路也可單獨做成電源裝置。
全文摘要
一種主要利用紅外、微波探測技術(shù)，以及溫度濕度照度檢測技術(shù)、定時技術(shù)、電話遠(yuǎn)程控制技術(shù)來自動控制采暖系統(tǒng)供熱量和電器的工作模式的建筑采暖智能控制系統(tǒng)，特別可應(yīng)用于各種建筑中采暖控制和電器設(shè)備的控制，該系統(tǒng)能做到人來暖氣電器開，人走暖氣電器關(guān)，在節(jié)約大量能源和用電的同時，還可避免忘記關(guān)電器釀成火災(zāi)，并能防盜報警，其智能化采暖和電器的控制，給人們提供一個安全舒適的居住和工作環(huán)境。
文檔編號G05B19/04GK1598721SQ200410045088
公開日2005年3月23日 申請日期2004年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月26日
發(fā)明者谷振宇 申請人:谷振宇