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，通過專門的控制面板對各出風口進行控制。但由于中央空調必須開鑿風道，成本較高。而且，控制網絡的搭建和風道的維護都需要大量的資金投入。因此，中央空調并沒有廣泛應用在學校、醫院、賓館等公共場所。

　　1.2 分析與設想

　　經我們對空調能源浪費問題的總結與分析，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、閑置空調關閉不及時以及空調的隨意濫用。

　　因此，我們希望設計一套控制系統，從而實現對大批量獨立空調設備進行遠程集中控制;保留空調獨立控制的特性;監測空調的使用狀態，以便及時操作;系統具有良好的兼容性，具有學習功能，可以適應各型號空調;系統操作簡單，沒有專業技術要求;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 科學前提

　　1.經調研我們發現，空調的控制方式普遍為紅外遙控，并且短期內會被取代。

　　2.通過對市面上紅外遙控器的控制信號的解析，我們發現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習功能。

　　3.隨著網絡技術的發展，現在的絕大多數公共場所都已經實現了民用無線網絡(wifi)的覆蓋。通過路由器，可以將無線網絡覆蓋范圍內的網絡設備連接到同一網絡當中，每一網絡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，同時也方便進行集中控制。

　　2 設計

　　2.1 方案選擇

　　從實際角度出發，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，由控制軟件遠程發送集中控制指令。

　　由科學前提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送與接收;

　　由科學前提2，我們將本系統的控制信號解析方式采用保留載波的無差別控制信號波形解析，通過學習功能記錄遙控器發出的遙控波形，需要控制時按原樣發出，實現控制指令的下達;

　　由科學前提3，我們將本系統的控制網絡建立在民用無線網絡基礎上，用戶無須重新建立控制網絡。

　　2.2 功能概述

　　當系統處于初始狀態時，尚未存儲任何指令信息，須先進行控制指令學習。進入指令學習模式后，硬件外設將遙控器發出的紅外信號解碼，經由路由器搭建的無線網絡上傳至數據庫中。當系統進入控制模式后，客戶端從數據庫中調用已經學習過的控制指令數據，經由無線網絡發送給多個硬件外設，再由硬件外設將數據轉換為紅外信號發射，從而實現對批量空調的遠程控制(如圖1所示)。