CN105487512A - 一种应用于房间内的节能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种应用于房间内的节能控制方法，能够切合实际地实现智能供电、断电，达到满足用户需求同时节约电力资源的目的。该节能控制方法采用房门状态感应器作触发条件，室内感应器作判断条件，主控器进行条件判断给客房供电或者断电，红外控制器对用电设备进行控制；红外控制器、房门状态感应器、室内感应器和主控器单独供电。本发明实现了电力资源有效的自动控制，既满足了用户需求同时又能够最大化的节约能源，也降低了运营、维护成本。当用户在室内处于睡眠状态时，只要身体产生动作，房间即可自行恢复供电；且能够进一步实现相应电器(如空调)的用电复位、重启，提高了用户体验。

Description

一种应用于房间内的节能控制方法

技术领域

本发明涉及一种房间供、断电控制方法。

背景技术

传统酒店使用刷卡开门，且门卡还可充当取电钥匙，即插卡式感应取电。如图1所示，插卡式感应取电硬件设备主要包含：IC感应设备、电源继电器、主控板、电源板。现有插卡取电技术使用IC卡感应技术来进行客房取电，当IC卡片插入取电卡槽内时，卡槽内的IC感应器会识别到当前IC卡，完成识别后3-5秒内继电器打开给客房整体供电。

近年来，随着楼宇自动化、互联网+等理念的发展，出现了智能网络门锁等新兴技术，尤其见于酒店行业。网络门锁使用网络远程解锁开门，例如通过在智能手机上运行相应的应用软件，将客人的手机作为虚拟电子钥匙(手机的应用软件)，取代已经使用多年的实物电子钥匙(房卡)，客人无需从酒店前台获得房卡即可入住。不过，如果完全放弃实物电子钥匙(房卡)，那么房间的供电、断电也就需要考虑结合智能网络来实现了。

中国专利ZL201420566122.2公开了一种酒店客房节能控制系统，主要包括用于锁止房门的智能电子门锁和与智能电子门锁通信连接的用于控制客房电力供应的电力控制开关；通过智能电子门锁监测到房门状态、房间内是否有人、房间内是否存在与该电子锁匹配的虚拟钥匙，进而智能电子门锁根据这些监测结果判断是否需要给该客房供电，来控制电力控制开关实现电力的自由通断。

不过，上述方案只是满足了供电需求，在实际中并不能有效、准确地断电。例如，由于红外、雷达等探测器都只能够有效探测移动状态的物体，当携带虚拟电子钥匙的房客(手机持有者)离开房间，而同住的未携带虚拟电子钥匙的另一房客处于睡眠状态时，房间将会出现误断电，只能等到携带虚拟电子钥匙的房客重新开门才能恢复供电。

因此，虽然智能网络门锁得到了推广，但尚未有一种有效、切实可行的供、断电方案，所以目前大多数酒店仍然是采用插卡式感应取电。

发明内容

本发明提出一种应用于房间内的节能控制方法，能够切合实际地实现智能供电、断电，达到满足用户需求同时节约电力资源的目的。

本发明的方案如下：

一种应用于房间内的节能控制方法，采用房门状态感应器作触发条件，室内感应器作判断条件，红外控制器对用电设备进行控制；主控器进行条件判断给客房供电或者断电；房门状态感应器、室内感应器、红外控制器和主控器单独供电(相对于房间的供电模块)；包括以下环节：

1)房门状态感应器检测到房门打开，则主控器控制供电模块对房间供电并计时；在设定时间内，若室内感应器检测到活动的物体，则进入环节2)；若室内感应器未检测到活动的物体，则进入环节3)；

2)主控器进入长期供电模式，房间供电持续，直至房门状态感应器再次检测到房门打开，自环节1)起循环；

3)主控器控制供电模块对房间断电，主控器进入断电模式。进入断电模式后室内感应器一直在扫描，如果扫描到有活动物体，则进入环节4)；否则直至房门状态感应器再次检测到房门打开，自环节1)起循环；

4)主控器控制供电模块对房间恢复供电，红外控制器控制用电设备恢复此前状态，主控器进入长期供电模式，房间供电持续，直至房门状态感应器再次检测到房门打开，自环节1)起循环。

在以上方案的基础上，本发明还进一步作了如下优化：

在环节2)和环节4)，主控器关闭或休眠室内感应器；在环节3)主控器唤醒室内感应器开始工作。

室内感应器至少有两个，这两个室内感应器分别设置于卧室和卫生间。

在环节2)和环节4)，红外控制器实时检测用电设备的状态是否发生变化，如果状态发生变化，存储房间内全部或部分用电设备当前的状态信息。

在环节4)，主控器发送消息到红外控制器，然后红外控制器读取此前存储的用电设备的状态信息，若相应的用电设备状态信息为“开”，则红外控制器控制该用电设备重启。

这里所说的部分用电设备尤其指空调。

本发明具有以下效果：

本发明实现了电力资源有效的自动控制，既满足了用户需求同时又能够最大化的节约能源，也降低了运营、维护成本。

当用户在室内处于睡眠状态时，只要身体产生动作，房间即可自行恢复供电；且能够进一步实现相应电器(如空调)的用电复位、重启，提高了用户体验。

本发明的智能电控系统不仅可配合酒店客房使用，也可以独立使用，可广泛适用于家居、厂房等场合。

附图说明

图1为传统酒店IC卡取电的原理示意图。

图2为本发明的智能电控系统框架图。

图3为系统完成的功能图。

图4为本发明的控制流程图。

图5为感应器的软件功能流程图。

图6为红外遥控控制器的软件功能流程图。

具体实施方式

以酒店客房为例，房间内共有三个感应器、一个红外控制器和一个主控器。三个感应器可采用红外探测器、雷达探测器等，分别放置在门上、房间(主要指卧室)顶上和卫生间顶上。红外控制器可以放置在用电设备附近。以门上的感应器作为触发条件，卧室和卫生间的感应器做判断条件。主控器进行条件判断给客房供电或者断电，还能够控制空调直接启动，记录空调打开或关闭状态。

有人供电状态：进门时，触发门上感应器，主控器收到开门信号后，直接进入供电状态。同时主控器控制房间和卫生间感应器，进行10分钟延时感应工作。当房间和卫生间感应器感应到有活动物体，将信息返回给主控器。此时主控器将电源确定为有人供电状态，并关闭或休眠房间和卫生间感应器同时将状态信息发送到红外控制器。

无人断电状态：出门时，触发门上感应器，主控器收到信号后，暂维持供电状态。同时主控器控制房间和卫生间感应器，进行10分钟延时感应工作。当房间和卫生间感应器无感应物体，再将信息返回给主控器。主控器将电源确定为无人断电状态，并一直开启房间和卫生间感应器同时将状态信息发送到红外控制器。

非正常供电：断电状态下，房间和卫生间感应器一直处于正常工作状态。在感应到有活动物体则发信号给主控器，主控器将断电状态直接转为供电状态同时将状态信息发送到红外控制器，红外控制器根据主控器的状态信息判断是否要恢复断电前空调状态。例如，房间内由于空调断电温度降低，睡眠的人可能无意识地翻身或移动，则空调将能够恢复供电并自行启动。

以下进一步详细介绍本发明的系统架构和软件设计：

智能供电感应系统的组网架构分为局域网，如图2所示，网络拓扑采用分层星型拓扑，这样MCU主控器与局域网的各个MCU感应器之间建立最有效的连接方式。项目选用ZIGBEE无线模块，我们可以把模块当作带有ZIGBEE功能的MCU，模块也可以设置ZIGBEE设备的类型。系统中把设置为ZIGBEE协调器的模块作为MCU主控器，把设置为ZIGBEE终端节点的模块作为MCU感应器。

每个MCU感应器通过DIO口实时读取的红外传感器的状态信息。感应器得到传感器状态信息后，通过ZIGBEE将信息发送至MCU主控器，而主控器会根据感应器状态信息来对房间的供电模块进行相应的控制。

房间内共有3个MCU感应器、1个MCU主控器和1个红外控制器。三个感应器分别放置在门上、房间顶上、卫生间顶上。分别为门上感应器、房间感应器、卫生间感应器。以门上感应器作为触发条件，房间和卫生的感应器做判断条件。主控器进行条件判断给客房供电或者断电。红外控制器可以记录空调状态，并且控制空调打开或关闭。

正常供电处理流程：

当客人进门时，打开门触发门上感应器，门上感应器将信号发给主控器。主控器收到开门信号后，直接进入10分钟供电状态(继电器吸合、空开常开)，同时主控器控制房间和卫生间感应器开始工作。在10分钟内感应器进行扫描，有活动物体则进入长期供电模式，否则主控器进入断电状态(继电器打开、空开常闭)。在系统断电状态下房间和卫生间的感应器一直处于扫描状态。并且主控器会把系统当前工作状态发送至房间和卫生间的感应器、红外控制模块。

如果主控器长期供电状态，则房间和卫生间的感应器停止工作(感应器处于关闭或休眠状态)。

正常断电处理流程：

当客人进门时，打开门触发门上感应器，门上感应器将信号发给主控器。主控器收到开门信号后，直接进入10分钟供电状态(继电器吸合、空开常开)，同时主控器控制房间和卫生间感应器开始工作。在10分钟内感应器进行扫描，有活动物体则进入长期供电模式，否则主控器进入断电状态(继电器打开、空开常闭)。在系统断电状态下房间和卫生间的感应器一直处于扫描状态。并且主控器会把系统当前工作状态发送至房间和卫生间的感应器、红外控制模块。

如果主控器处于断电状态，则房间和卫生间的感应器一直处于工作状态(进行扫描)。

非正常供电处理流程：

当有多个客人在房间，随后有部分客人走后，主控器误判断处于断电状态，则房间和卫生间的感应器一直进行扫描。如感应器扫描到房间内有活动的物体，则主控器直接进入长期供电模式(非正常供电模式)。同时红外控制器读存储器中空调状态。当存储器中读出的(上次供电时空调工作状态)空调状态为关，则红外控制器不动作，如读出的空调状态为开，则红外控制器控制打开空调，并且将空调状态存入存储器中。

本发明的节能控制系统完成的功能如图3所示。系统软件分为三个子系统软件为基础在系统中运行，子系统软件主要有主控制器子系统、感应器子系统、红外控制器子系统。每个子系统完成的功能不同，各个子系统软件循环并行执行，分支函数之间通过共享变量、信号量等方式交换信息。

1)主控制器软件

主控器介于感应器与供电模块和外部设备之间，主要功能是完成感应器数据的接收、处理和对供电模块、空调等外部设备进行控制等。

主控器软件以单任务方式在系统中运行，如图4所示，软件主要有3个大的功能分支：供电、断电、异常供电。各个程序分支循环依次执行，分支函数之间通过共享变量和信号量交换信息。

2)感应器软件

感应器介于主控器与传感器之间，如图5所示，主要功能完成对传感器数据的采集、分析、处理后，将数据通过ZIGBEE模块将数据发送至主控器。然后主控器相应的数据做相应的处理。

感应器软件以单任务方式在系统中运行，3个感应器用相同的代码流程。各个程序分支循环依次执行，分支函数之间通过共享变量和标志位交换信息。

3)红外控制器软件

红外控制器介于主控器与传感器之间，如图6所示，主要功能完成接收协调器数据后，根据收到的数据对空调等外部设备进行控制，并具有学习功能。

红外控制器软件以单任务方式在系统中运行，程序分支循环依次执行，分支函数之间通过共享变量和标志位交换信息。

刚上电时，空调处于关闭状态。红外控制器会循环读取电流互感器CT状态(空调状态)，当电流互感器CT状态变化时，将读取到的状态存入FLASH中。

红外控制器根据主控器发送的系统工作状态(如系统处于异常断电的状态)，来判断是否打开空调。当系统处于异常断电的状态，则红外控制器从FLASH中读取到前次空调状态，当存储器中读出的空调状态为关，则红外控制器不动作。如读出的空调状态为开，则红外控制器控制打开空调。

Claims (6)

1.一种应用于房间内的节能控制方法，其特征在于：采用房门状态感应器作触发条件，室内感应器作判断条件，主控器进行条件判断给客房供电或者断电，红外控制器对用电设备进行控制；红外控制器、房门状态感应器、室内感应器和主控器单独供电；包括以下环节：

1)房门状态感应器检测到房门打开，则主控器控制供电模块对房间供电并计时；在设定时间内，若室内感应器检测到活动的物体，则进入环节2)；若室内感应器未检测到活动的物体，则进入环节3)；

2)主控器进入长期供电模式，房间供电持续，直至房门状态感应器再次检测到房门打开，自环节1)起循环；

3)主控器控制供电模块对房间断电，主控器进入断电模式；进入断电模式后室内感应器一直在扫描，如果扫描到有活动物体，则进入环节4)；否则直至房门状态感应器再次检测到房门打开，自环节1)起循环；

4)主控器控制供电模块对房间恢复供电，红外控制器控制用电设备恢复此前状态，主控器进入长期供电模式，房间供电持续，直至房门状态感应器再次检测到房门打开，自环节1)起循环。

2.根据权利要求1所述的应用于房间内的节能控制方法，其特征在于：在环节2)和环节4)，主控器关闭或休眠室内感应器；在环节3)主控器唤醒室内感应器开始工作。

3.根据权利要求1所述的应用于房间内的节能控制方法，其特征在于：所述室内感应器至少有两个，这两个室内感应器分别设置于卧室和卫生间。

4.根据权利要求1所述的应用于房间内的节能控制方法，其特征在于：在环节2)和环节4)，红外控制器实时检测用电设备的状态是否发生变化，如果状态发生变化，存储房间内全部或部分用电设备当前的状态信息。

5.根据权利要求4所述的应用于房间内的节能控制方法，其特征在于：在环节4)，主控器发送消息到红外控制器，然后红外控制器读取此前存储的用电设备的状态信息，若相应的用电设备状态信息为“开”，则红外控制器控制该用电设备重启。

6.根据权利要求4所述的应用于房间内的节能控制方法，其特征在于：所述部分用电设备包括空调。