專利名稱：空調機用電量及自動拉閘和合閘遠程控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能自動記錄電能消耗量的空調機和空調用電控制系統，適用中小規模的賓館飯店對客房空調機的用電量獨立計量進行有償使用控制，也適用普通家庭中對空調機用電量的監控，能有效促進節能、低碳和環保的社會效應和經濟效應，屬于電能計量和家用電器的用電控制技術領域。
背景技術：
目前用于空氣溫度調節的普通空調機沒有用電功率和用電量信息指示的功能，也沒有接收遠程控制電源通斷指令的功能。空調機的制造商在產品的標簽上標注的功率或電流數值，只是一種參考信息，不能作為空調機用電量的依據。目前在以分體空調為主的中小飯店和賓館里，客房的空調機的使用不是單獨收費的，也不受客人使用時間的多少的限制。 因此空調機浪費用電情況普遍存在，在這種情況下空調機的節約用電的責任是不可能由客人來承擔的，客人也不可能主動地對房間的空調機進行采取節約用電的措施。對于普通空調機來說，每一臺空調機獨立的安裝一臺專用的電能計量儀表也是很麻煩、不經濟的事，在安裝空間上也受到極大地限制。
實用新型內容本實用新型的設計目的，避免背景技術中的不足之處，設計一種能自動記錄電能消耗量的空調機和空調用電控制系統，在空調機的室內機信息顯示屏上顯示空調機累計消耗的電能數值信息。根據需要如按動遙控器按鈕進行指令，空調機的顯示屏隨時能夠顯示空調機當時工作狀態下的消耗電功率的信息。空調機具有向控制中心傳輸用電信息的功能，通過電力線載波或無線通信的方式，控制中心可以遠程讀取轄區某個空調機或全部空調機用電量的信息。空調機具有接受控制中心遠程拉閘控制功能，通過電力線載波或無線通信的方式，控制中心可以遠程發出指令信息，控制轄區內某個空調機或全部空調機的電源的接通和斷開。為了實現上述設計目的，本實用新型的設計方案之一，在普通空調機的控制電路和接線端鈕之間設計加裝電能計量功能和通信功能模塊，電能計量功能模塊計算和存儲空調機用電的功率和電能消耗信息，通信功能模塊與控制中心建立空調機遠程控制系統。為了實現上述設計目的，本實用新型的設計方案之二，將普通空調機的信息顯示屏，設計成為既能顯示普通空調機各項工作指示信息，又同時能顯示空調機用電的功率與累計用電量信息的顯示窗口。空調機用電的功率信息與累計用電量的信息，可以通過空調機的遙控器上的按鈕進行選擇。空調機的信息顯示屏在開機的狀態和沒有任何操作的情況下，默認顯示空調機用電的功率信息。空調機關機的時候，信息顯示屏可以不顯示任何信肩、ο為了實現上述設計目的，本實用新型的設計方案之三，在普通空調機的接線端鈕與主要用電部件壓縮機和風機的電源線之間設計加裝拉閘繼電器，拉閘繼電器的作用是接
3受控制中心遠程發出的控制指令，控制空調機的主要用電部件壓縮機和風機的電源的接通和斷開。為了實現上述設計目的，本實用新型的設計方案之四，空調機用電控制系統的設計方案，空調機用電控制系統包括控制中心的計算機(控制軟件)、通信終端機、電力線網絡(或無線信道)、安裝了計量/通信功能模塊和拉閘繼電器的空調機遠程控制系統。空調機用電控制系統具有兩項主要功能，一是控制中心轄區各空調機遠程控制系統用電量信息控制，通過定時收集轄區各空調機遠程控制系統的累計用電量信息，可以獲得一段時間內各空調機遠程控制系統的實際用電量信息。二是根據控制和實際的需要，隨時發出指令遠程控制轄區內各空調機遠程控制系統電源的接通和斷開。技術方案1 空調機遠程控制系統，它包括空調機主體、接線端鈕、計量/通信模塊、信息顯示屏和空調器主控電路板，所述空調機的主控電路板與接線端鈕之間安裝了計
量/通信模塊。技術方案2 —種能接受控制中心遠程指令自動拉閘和合閘的空調機遠程控制系統，包括空調機主體、接線端鈕、計量/通信模塊、信息顯示屏和空調器主控電路板，在外電源輸入端和內部用電部件的控制繼電器觸點的公共端之間安裝了拉閘繼電器，拉閘繼電器接受控制信號的控制進行拉閘和合閘。技術方案3 —種空調機用電量遠程控制系統，包括空調機遠程控制系統、供電線網絡、載波通信終端和計算機，空調機控制中心能自動遠程采集轄區各臺空調機的用電量信息，遠程控制轄區各臺空調機的用電電源的切斷和接通，控制系統采用載波通信模式，空調機控制中心通過計算機、載波通信終端、轄區的供電線網絡，向空調機遠程控制系統的上的載波通信模塊發出傳輸用電狀態信息、用電量信息、拉閘斷電信息和合閘送電信息，將轄區各臺空調機遠程控制系統的電能消耗量數據自動收集到控制中心的計算機，對轄區各臺空調機遠程控制系統的電源的接通和斷開進行控制。技術方案4:一種空調機用電量遠程控制系統，包括安裝無線通信模塊的空調機遠程控制系統、供電線網絡變壓器、無線通信終端和計算機，空調機控制中心能自動遠程采集轄區各臺空調機的用電量信息，采用無線通信模式，空調機控制中心通過計算機、無線通信終端和空調機的上的無線通信模塊，將轄區各臺空調機遠程控制系統的電能消耗量數據自動收集到控制中心的計算機。本實用新型與背景技術相比，一是本申請的空調機遠程控制系統具有工作時所消耗電能量的記錄功能和信息的存儲功能；二是本申請空調機遠程控制系統具有工作狀態下的功率指示和所消耗電能量的信息顯示功能；三是本申請控制系統，控制中心通過計算機和通信終端，可以遠程讀取轄區各空調機遠程控制系統所消耗電能量的信息；四是本申請控制系統，控制中心通過計算機和通信終端，可以遠程控制轄區某個空調機遠程控制系統或全部空調機遠程控制系統電源的接通和斷開。
圖1本申請空調機的工作原理示意。圖2是本申請計量/載波通信模塊工作原理示意圖。圖3是本申請計量/無線通信模塊工作原理示意圖。[0016]圖4是本申請電流取樣(分流器)工作原理圖。圖5是本申請空調機電源通斷拉閘繼電器控制示意圖。圖6是本申請空調機信息顯示屏與遙控器按鈕及柜機操控按鈕外觀示意圖。圖7是本申請空調機用電控制(載波)系統示意圖。圖8是本申請空調機用電控制(無線)系統示意圖
具體實施方式
實施例1 參照附圖1。一種空調機遠程控制系統，它包括空調機主體600、接線端鈕100、計量/通信模塊110、信息顯示屏160和空調器主控電路板150，所述空調機的主控電路板150與接線端鈕100之間安裝了計量/通信模塊110。所述計量/通信模塊110由電流取樣器2201、電能計量模塊230和載波通信模塊240所組成；或由電流取樣器2202、電能計量模塊230和載波通信模塊240所組成；或由電流取樣器2201、電能計量模塊230和無線通信模塊340所組成；或由電流取樣器2202、電能計量模塊230和無線通信模塊340所組成。所述電流取樣器220采用電流互感器取樣模式2221 ；或采用錳銅分流取樣模式 2202。所述計量/通信模塊110中電能計量模塊230的工作電源250由空調機的主控電路板150提供。空調機工作時用電功率信息和累計使用電能量記錄信息由電能計量模塊230通過數據信號線270輸出到空調機的信息顯示屏160。空調機信息顯示屏160顯示該空調機用電功率或累計使用電能量的信息。Ml-120、M2-130和M…-140表示空調機的壓縮機、風機及其他主要的耗電部件。下面逐項介紹各部件的工作原理①計量/通信功能模塊，由附圖2和圖3所示的所述計量/通信功能模塊100由三部分組成電能計量功能模塊230、電流取樣器220、載波通信模塊MO/無線通信模塊340。①-1電能計量功能模塊，由附圖2和圖3所示的所述電能計量功能模塊230的作用是通過串聯安裝在空調機電源火線(L線)上的電流取樣器220獲得的空調機用電的電流信號和從兩根電源線(L和N線)上獲得的電壓信號進行功率計算并且對電功率進行時間的積分計算出空調機消耗掉的電能量，計量功能模塊的電子存儲器對空調機累計消耗掉的電能量信息進行儲存。計量功能模塊230的工作電源2301由空調器主控電路板150供給，這樣做的好處是可以省卻計量功能模塊工作電源的成本。計量功能模塊的第一路輸出是檢測和記錄的功率信號和電能消耗信息，通過輸出信號線2302輸出到信息顯示屏160， 計量功能模塊的第二路輸入/輸出是通過輸入/輸出信號線2303與通信功能模塊進行信息交互，計量功能模塊的第三路輸出是通過輸出信號線2304輸出拉/合間觸發信號使得拉閘繼電器動作進行拉閘或合閘。①-2電流取樣器，由附圖2和附圖3所示的所述電流取樣器220的功能是串聯安裝在空調機電源火線(L線)上，當電源火線(L線)上有電流流過時獲得與空調機耗電量成正比的電流信號送到電能計量模塊230進行功率和電能的計算。附圖4所示的電流取樣器220有兩種特征形式，其特征1是電流互感器取樣模式2201，其特征2是錳銅分器流取樣模式2202。兩種電流取樣器的功能和作用是一樣的，其中電流互感器取樣模式2201更適用于電流值較大的電流取樣場合，錳銅分流取樣模式2202更適用于準確度要求較高的電流取樣場合。①-3通信功能模塊，附圖2和圖3所示的所述的通信功能模塊有兩種特征形式， 其特征1是附圖2的載波通信模式M0，其特征2是圖3的無線通信模式340。下面進一步介紹兩種通信功能模塊的功能和工作原理。①-3-1)附圖2載波通信模塊240與兩根電源線(L和N線)連接，通過電力線網絡與遠程控制中心的載波通信終端機730構成了載波通信的通道，用于接收從遠程的控制中心發出的工作命令與拉/合閘命令并向遠程控制中心傳輸空調機的用電信息。①-3-2)附圖3無線通信模塊340利用無線電波的頻率通道與遠程控制中心的端機830構成無線通信的通道。通信功能模塊的作用1是利用載波或無線通信通道向遠程控制中心傳輸空調機的用電信息，通信功能模塊的作用2是用于接收從遠程的控制中心發出的工作指令如開始傳輸信息、開始拉閘斷電和開始合閘送電等命令。綜上所述，本實施例1所述計量/通信模塊110具有的四種組合形式的特征分別為特征1是由電流互感器式的電流取樣器2201、電能計量模塊230和載波通信模塊240所組成的計量/通信模塊；特征2是由錳銅分流器式的電流取樣器2202、電能計量模塊230和載波通信模塊240所組成的計量/通信模塊；特征3是由電流互感式器的電流取樣器2201、電能計量模塊230和無線通信模塊340所組成的計量/通信模塊；特征4是由錳銅分流器式的電流取樣器2202、電能計量模塊230和無線通信模塊340所組成的計量/通信模塊。②信息顯示屏，附圖6是本實用新型設計的空調機遠程控制系統掛機和柜機兩種機型的信息顯示屏的外觀示意圖。本實用新型將傳統的空調機的顯示屏改設計成既能顯示空調機各項工作指示信息，又同時能顯示空調機用電的功率與累計用電量的信息顯示屏。 顯示屏左半部610是空調機各項工作指示信息顯示區，右半部是用電信息顯示區620。用電信息顯示區620左邊是用電的主信息為數字形式；右邊是用電的輔助信息即用電主信息的單位，以便區別功率和電能的信息特征，在顯示空調機用電的功率的時候，輔助信息顯示功率的基本單位640 “W”(瓦)，在顯示空調機累計用電量信息的時候，輔助信息顯示用電量的基本單位630 “kWh”(千瓦小時)。空調機用電的功率信息與累計用電量的信息，可以通過空調機的遙控器660上設計的一個“電能/功率”專用按鈕670進行選擇，對于柜式空調也可以通過操作面板上的設計的一個“電能/功率”專用按鈕650進行功率顯示和用電量顯示切換的選擇。實施例2 參照附圖1-10。附圖1所示一種能接受控制中心遠程指令自動拉閘和合閘的空調機遠程控制系統，包括空調機主體600、接線端鈕100、計量/通信模塊110、信息顯示屏160和空調器主控電路板150，與實施例1不同的是所述接線端鈕100，在外電源輸入端510和內部用電部件的控制繼電器觸點的公共端540之間安裝了拉閘繼電器500，拉閘繼電器500接受控制信號520的控制進行拉閘和合閘，在實施例1中的接線端鈕100是沒有拉閘繼電器500的。在實施例2中，外電源的輸入端510 —條通路通過520與計量通信模塊及空調機主控電路板接通，保證空調機遠程控制系統的計量通信模塊及空調機主控電路板電源供應獨立，不受拉閘繼電器500的影響。外電源的輸入端510另一條通路與拉閘繼電器500主通道一端接通，拉閘繼電器500主通道的另一端540與空調機的壓縮機M1-120、風機M2-130 及其他主要的耗電部件M…-140的電源線的控制繼電器觸點的公共端相連接，保證在拉閘繼電器拉閘和合閘時能將空調機的各個主要用電部件的電源統一切斷和接通。拉閘繼電器500在默認情況下是處于合閘狀態，當控制中心遠程通過載波或無線方式發出拉間/合間指令時，電能計量模塊230(圖2、圖幻接受遠程控制指令通過控制信號線2304對拉閘繼電器500進行拉閘和合閘。實施例3 參照附圖7。一種空調機用電量遠程控制系統，包括(安裝載波通信模塊的)空調機遠程控制系統710、供電線網絡720、載波通信終端730和計算機740，空調機控制中心能自動遠程采集轄區各臺空調機的用電量信息，遠程控制轄區各臺空調機的用電電源的切斷和接通，控制系統采用載波通信模式，空調機控制中心通過計算機740、載波通信終端730、轄區的供電線網絡720，向空調機遠程控制系統的上的載波通信模塊240發出傳輸用電狀態信息、用電量信息、拉閘斷電信息和合閘送電信息，將轄區各臺空調機遠程控制系統的電能消耗量數據自動收集到控制中心的計算機740，對轄區各臺空調機遠程控制系統的電源的接通和斷開進行控制。本實施例的優點是空調機的用電量控制系統的通信利用現成的電力線路，不需要另行敷設專用的通信線路，這種載波通信的形式受到的限制條件是控制中心計算機/通信終端和各臺空調機的安裝位置處于的電力網絡必須在同一個供電變壓器一側下的用電轄區內。實施例4 參照附圖8，一種空調機用電量遠程控制系統，包括安裝無線通信模塊的空調機遠程控制系統810、供電線網絡變壓器820、無線通信終端830和計算機840，空調機控制中心能自動遠程采集轄區各臺空調機的用電量信息，遠程控制轄區各臺空調機的用電電源的切斷和接通，控制系統采用無線通信模式，空調機控制中心通過計算機840、無線通信終端830和空調機的上的無線通信模塊340，將轄區各臺空調機遠程控制系統的電能消耗量數據自動收集到控制中心的計算機840，對轄區各臺空調機遠程控制系統的電源的接通和斷開進行控制。本實施例的特點是空調機的用電量控制系統的通信利用無線通信模式，不需要另行敷設專用的通信線路，本實施例與本實用新型實施例3的載波通信模式比較的優點是控制中心計算機/通信終端機和各臺空調機的安裝位置不受是否處于的電力網絡同一個供電變壓器一側下用電轄區的條件限制，本實施例的使用限制條件是控制中心和各臺空調機的安裝位置局限于無線通信模塊發射和接受有效距離的范圍內。控制中心遠程對轄區空調機的電源進行通斷的控制，控制的方式之一載波通信模式，空調機控制中心通過計算機740、載波通信終端730、轄區的供電線網絡720、空調機遠程控制系統的上的載波通信模塊240和拉間繼電器500，遠程控制轄區各臺空調機遠程控制系統的電源線路的接通和切斷。控制的方式之二無線通信模式，空調機控制中心通過計算機840、無線通信終端830、空調機的上的無線通信模塊340和拉間繼電器500，遠程控制轄區各臺空調機遠程控制系統的電源線路的接通和切斷。需要理解到的是上述各實施例雖然對本實用新型的設計思路作了比較系統的文字描述，但是這些描述只是表述了本實用新型對能自動記錄電能消耗量的空調機遠程控制系統和空調機的用電量控制系統的設計思路，而不是對本實用新型設計思路的限制，任何不超出本實用新型設計思路的組合、增加或修改，均落入本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種空調機遠程控制系統，它包括空調機主體、接線端鈕、計量/通信模塊、信息顯示屏和空調器主控電路板，其特征是所述空調機的主控電路板與接線端鈕之間安裝了計量/通信模塊。
2.根據權利要求1所述的空調機遠程控制系統，其特征是所述計量/通信模塊由電流取樣器、電能計量模塊和載波通信模塊所組成；或由電流取樣器、電能計量模塊和載波通信模塊所組成；或由電流取樣器、電能計量模塊和無線通信模塊所組成；或由電流取樣器、 電能計量模塊和無線通信模塊所組成。
3.根據權利要求2所述的空調機遠程控制系統，其特征是所述電流取樣器采用電流互感器取樣模式；或采用錳銅分流取樣模式。
4.根據權利要求1所述的空調機遠程控制系統，其特征是所述計量/通信模塊中電能計量模塊的工作電源由空調機的主控電路板提供。
5.根據權利要求1所述的空調機遠程控制系統，其特征是空調機工作時用電功率信息和累計使用電能量記錄信息由電能計量模塊通過數據信號線輸出到空調機的信息顯示屏。
6.一種能接受控制中心遠程指令自動拉間和合間的空調機遠程控制系統，包括空調機主體、接線端鈕、計量/通信模塊、信息顯示屏和空調器主控電路板，其特征是在外電源輸入端和內部用電部件的控制繼電器觸點的公共端之間安裝了拉閘繼電器，拉閘繼電器接受控制信號的控制進行拉閘和合閘。
7.一種空調機用電量遠程控制系統，包括空調機遠程控制系統、供電線網絡、載波通信終端和計算機，空調機控制中心能自動遠程采集轄區各臺空調機的用電量信息，其特征是 遠程控制轄區各臺空調機的用電電源的切斷和接通，控制系統采用載波通信模式，空調機控制中心通過計算機、載波通信終端、轄區的供電線網絡，向空調機遠程控制系統的上的載波通信模塊發出傳輸用電狀態信息、用電量信息、拉閘斷電信息和合閘送電信息，將轄區各臺空調機遠程控制系統的電能消耗量數據自動收集到控制中心的計算機，對轄區各臺空調機遠程控制系統的電源的接通和斷開進行控制。
8.—種空調機用電量遠程控制系統，包括安裝無線通信模塊的空調機遠程控制系統、 供電線網絡變壓器、無線通信終端和計算機，空調機控制中心能自動遠程采集轄區各臺空調機的用電量信息，其特征是采用無線通信模式，空調機控制中心通過計算機、無線通信終端和空調機的上的無線通信模塊，將轄區各臺空調機遠程控制系統的電能消耗量數據自動收集到控制中心的計算機。
9.根據權利要求8所述空調機用電量遠程控制系統，其特征是控制中心遠程對轄區空調機的電源進行通斷的控制，空調機控制中心通過計算機、載波通信終端、轄區的供電線網絡、空調機遠程控制系統的上的載波通信模塊和拉間繼電器，遠程控制轄區各臺空調機遠程控制系統的電源線路的接通和切斷。
10.根據權利要求8所述空調機用電量遠程控制系統，其特征是空調機控制中心通過計算機、無線通信終端、空調機的上的無線通信模塊和拉閘繼電器，遠程控制轄區各臺空調機遠程控制系統的電源線路的接通和切斷。
專利摘要本實用新型涉及一種空調機用電量及自動拉閘和合閘遠程控制系統，空調用電控制系統中能自動記錄電能消耗量的智能空調機的工作原理是在普通的空調機控制電路前嵌入電能計量/通信模塊，在壓縮機和風機及主要用電部件電源接線端前增加控制繼電器；空調機在工作時具有用電功率的顯示和累計消耗電能量記錄的功能；智能空調機的用電功率的顯示和累計消耗電能量記錄顯示與空調機參數顯示合用一塊顯示板；空調用電控制系統中智能空調機通過電力線載波或無線通信的方法將空調機工作時電能消耗量數據傳輸到控制中心，控制中心通過電力線載波或無線通信的方法，遠程控制和控制轄區內各智能空調機工作電源的接通和切斷。
文檔編號F24F11/02GK202119045SQ201020516729
公開日2012年1月18日 申請日期2010年8月30日 優先權日2010年8月30日
發明者盛泉根 申請人:華立儀表集團股份有限公司