一种温控器及应用其的温控系统的制作方法

本实用新型涉及温度控制技术领域，具体涉及一种温控器及应用其的温控系统。

背景技术：

目前，中央空调的温控器专为控制中央空调的末端产品风机盘管开发设计。风机盘管是由热交换器，水管，过滤器，风扇，接水盘，排气阀等组成，其工作原理是通过机组内不断的再循环所在房间或室外的空气，使空气通过冷水(热水)盘管后被冷却(加热)，以保持房间温度的恒定。

风机盘管的最末端有专用的温控器，通过温控器控制调节风机盘管。其中，由继电器来控制风机的开关，并且调节风扇的转速，起到控制室内温度的目的。但是现有技术的温控器只是简单地控制风机盘管高、中、低三档风速和水阀的开关状态来调节室温，且两者分别单独控制，使得控制系统只能通过简单的开通/关断方式控制风机盘管的运行，不能进行有效的智能控制与管理，然而由于控制区域内热惯性很大，对风机盘管的水阀通断控制和风机的三档风速调节控制会造成较大的温度波动。现有的温控器不能根据实际室内温度的变化而进行自动调节，这易造成室内温度的不稳定。

此外，一般温控器设置的位置距离室内的出风口较远，甚至有的时候温控器和出风口不在一个室内，导致温控器测量的室内温度不能正确的反应当前的室温，无法起到精确地调温作用。同时，对于大型办公区域来说，一般会有多个温控器固定在一起，无法准确的通过相应的温控器来控制出风口的温度，造成风机的频繁启动以及电能的浪费。温控器没有检测风机盘管故障的功能，一旦风机盘管出现故障，用户无法第一时间知晓，温控器就会一直打开风机，造成电能的浪费。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种温控器及应用其的温控系统，可以快速、精确地调节室内温度，同时实时监测风机盘管，保证及时获取故障信息，提高温控系统的效率。

第一方面，提供一种温控系统，包括：

温度传感器组，放置在风机盘管不同的端口，被配置为检测所述风机盘管不同端口的温度数据；

温控器，被配置为受控调节室内温度并确定所述风机盘管是否存在故障以及确定故障信息，将所述故障信息发送给终端设备；以及

终端设备，被配置为控制所述温控器调节室内温度及处理所述故障；

其中，所述温控器和所述终端设备通过NB-IOT无线通信单元进行通信。

进一步地，所述温控器包括：

温度采集模块，被配置为采集所述温度传感器组检测的温度数据；

主控模块，被配置为受控调节室内温度，并确定所述风机盘管是否存在故障以及确定故障信息，通过所述NB-IOT无线通信单元发送给所述终端设备；以及

电源模块，被配置为向所述温度采集模块和所述主控模块供电；

其中，所述温度采集模块和所述主控模块经所述电源模块通过有线通信方式传输数据。

进一步地，所述温度传感器组包括：

至少四个温度传感器，被配置为分别与所述风机盘管的送风口、回风口、供水口和回水口连接以检测送风温度、回风温度、供水温度和回水温度。

进一步地，所述主控模块包括：

检测单元，被配置为检测当前的室内温度；

第一处理单元，被配置为根据所述温度传感器组检测的温度数据、所述检测单元检测的温度数据及预设温度值调节室内温度，并确定所述风机盘管是否存在故障以及确定故障信息；

NB-IOT无线通信单元，被配置为发送所述当前的室内温度和/或故障信息至终端设备，并接收所述终端设备的指令；以及

第一有线通信单元，被配置为接收由所述电源模块发送的所述温度传感器组检测的温度数据。

进一步地，所述电源模块包括：

供电单元，所述供电单元为220V交流电；

电路转换单元，被配置为将所述供电单元输出的交流电转换成直流电输出到所述温度采集模块和所述主控模块进行供电；

执行单元，被配置为受控调节所述风机盘管的电动阀开关及风机档位；以及

第二有线通信单元，被配置为接收由所述温度采集模块发送的所述温度传感器组检测的温度数据并传输所述温度传感器组检测的温度数据至所述第一有线通信单元。

进一步地，所述温度采集模块包括：

采集单元，用于采集所述温度传感器组检测的温度数据；

第二处理单元，被配置为控制所述温度传感器组检测的温度数据的接收和发送；以及

第三有线通信单元，被配置为传输所述温度传感器组检测的温度数据至所述第二有线通信单元。

第二方面，提供一种温控器，包括：

温度采集模块，被配置为采集温度传感器组检测的温度数据，所述温度传感器组放置在风机盘管不同的端口；

主控模块，被配置为受控调节室内温度，并确定所述风机盘管是否存在故障以及确定故障信息，通过NB-IOT无线通信单元发送给终端设备；以及

电源模块，被配置为向所述温度采集模块和所述主控模块供电；

其中，所述温度采集模块和所述主控模块经所述电源模块通过有线通信方式传输数据。

进一步地，所述主控模块包括：

检测单元，被配置为检测当前的室内温度；

第一处理单元，被配置为根据所述温度传感器组检测的温度数据、所述检测单元检测的温度数据及预设温度值调节室内温度，并确定所述风机盘管是否存在故障以及确定故障信息；

NB-IOT无线通信单元，被配置为发送所述当前的室内温度和/或故障信息至终端设备，并接收所述终端设备的指令；以及

第一有线通信单元，被配置为接收由所述电源模块发送的所述温度传感器组检测的温度数据。

进一步地，所述电源模块包括：

供电单元，所述供电单元为220V交流电；

电路转换单元，被配置为将所述供电单元输出的交流电转换成直流电输出到所述温度采集模块和所述主控模块进行供电；

执行单元，被配置为受控调节所述风机盘管的电动阀开关及风机档位；以及

第二有线通信单元，被配置为接收由所述温度采集模块发送的所述温度传感器组检测的温度数据并传输所述温度传感器组检测的温度数据至所述第一有线通信单元。

进一步地，所述温度采集模块包括：

采集单元，用于采集所述温度传感器组检测的温度数据；

第二处理单元，被配置为控制所述温度传感器组检测的温度数据的接收和发送；以及

第三有线通信单元，被配置为传输所述温度传感器组检测的温度数据至所述第二有线通信单元。

本实施例的技术方案通过温度传感器组和温控器分别检测风机盘管不同端口处的温度数据和当前的室内温度，结合预设温度值，所述温控器受控调节室内温度并确定所述风机盘管是否存在故障以及确定故障信息，并将当前的室内温度和/或故障信息通过NB-IOT无线通信单元发送给移动终端。这使得通过移动终端就可以控制温控器快速精确地调节室内温度并及时获取故障信息，从而提高了温控系统的效率。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例的温控系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的温控器的结构示意图；

图3是风机盘管的工作示意图；

图4是本实用新型实施例的温控器的电路示意图；

图5是本实用新型实施例应用终端设备的界面图；

图6是本实用新型实施例应用终端设备的界面图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例的温控系统的结构示意图。如图1所示，温控系统包括温控器A、温度传感器组B和终端设备C。本实施例中，一个终端设备能够同时控制多个温控器。温控器A可以受控调节和控制室内温度。终端设备C和对应的温控器A连接，进而与温控器A通信以控制温控器A调节室内温度。温度传感器组B用于实时监测和采集风机盘管不同端口的温度数据，然后将风机盘管各个端口的温度数据发送给温控器A。其中，温度传感器组B包括至少4个温度传感器，分别放置于风机盘管的送风口、回风口、供水口和回水口处以检测送风温度、回风温度、供水温度及回水温度。

优选地，温度传感器组B中的温度传感器可以采用热电阻传感器，例如PT100温度传感器。热电阻传感器具有测量精度高、温度系数大、线性关系好、性能稳定、便于加工等特点。因此，通过热电阻传感器可以较为精确的采集风机盘管各个端口的温度数据。应理解，其他类型的温度传感器也可应用于本实施例。

温控器A内置检测单元用于检测当前的室内温度，所述检测单元可以采用热敏电阻。温控器A根据所述检测单元检测的室内温度、风机盘管各个端口的温度数据和预设温度值受控调节室内温度并确定风机盘管是否存在故障并确定故障信息，并将当前的室内温度和/或故障信息通过NB-IOT无线通信单元实时发送给终端设备C。其中，预设温度值是用户通过终端设备C设置的。温控器A通过NB-IOT无线通信单元将当前的室内温度和/或故障信息经运营商网络100发送给终端设备C。也即，终端设备C通过运营商网络100和NB-IOT无线通信单元与温控器A进行通信。

NB-IOT无线通信单元基于NB-IOT(Narrow Band Internet of Things，基于蜂窝的窄带物联网)技术进行无线通信。NB-IOT构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM(Global System for Mobile Communication，全球移动通信系统)网络、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)网络或LTE(Long Term Evolution,是GSM/UMTS标准的升级技术)网络中，降低了部署成本，实现了平滑升级。并且，NB-IOT技术具有覆盖范围大，功耗小，安全性高等诸多优点。由于NB-IOT技术的穿透能力强等特性使得用户在楼道、电梯、地下室等信号较差的地方也能联网。因此，本实施例采用NB-IOT技术保障了用户对温控系统的及时调节与控制，实现了实时确保室内温度是舒适的。

目前，NB-IOT主要运行在B5和B8频段，B5的中心频段为850MHz，其上行频率为824MHz至849MHz，下行频段为869MHz至894MHz，运营商主要是中国电信。B8的中心频率为900MHz，上行频率为880MHz至915MHz,下行频段为925MHz至960MHz，主要运营商为中国移动和中国电信。本实施例所采用的NB-IOT无线通信单元的工作电压为3.4～4.2V，支持B3，B5，B8工作频段。

进一步地，在温控器A与风机盘管的距离较远时，例如室内面积较大或者温控器A与风机盘管不在同一室内，若此时的风机盘管正常运行，温控器A可根据温度传感器组B检测的不同端口的温度和预设温度值来调节室内温度，其中，温度传感器组中回风口的温度相当于当前的室内温度。应理解，温控器A可结合温度传感器组B检测的不同端口的温度和预设温度值来调节室内温度，也可以结合温控器A内置的检测单元检测的当前室内温度、温度传感器组B检测的不同端口的温度以及预设温度值来调节室内温度。这可根据实际室内的温控器A和风机盘管的位置和距离来适当调整。

温控器A根据风机盘管各个端口的温度、检测的室内温度和预设温度值判断风机盘管是否发生故障，若判定风机盘管发生故障，根据预定的算法判断风机盘管的哪个端口出现了故障，并将故障信息发送至移动终端C。其中，终端设备C可以为智能手机等可以安装相关控制程序的终端设备。

图2是本实用新型实施例的温控器的结构示意图。图3是风机盘管的工作示意图。如图2所示，温控器A包括主控模块A1、电源模块A2和温度采集模块A3。其中，主控模块A1被配置为根据内置的检测单元检测的室内温度、风机盘管各个端口的温度数据和预设温度值受控调节室内温度。该预设温度值是用户期望的室内温度值，可以通过移动终端C进行设置。主控模块A1还被配置为根据风机盘管各个端口的温度数据、所述内置的检测单元检测的室内温度和预设温度值确定风机盘管是否存在故障并确定故障信息，然后通过NB-IOT无线通信单元将当前的室内温度和/或故障信息实时地发送至移动终端C。电源模块A2被配置为给主控模块A1和温度采集模块A3提供直流电。温度采集模块A3被配置为采集温度传感器组B检测得到的风机盘管各个端口的温度数据。其中，温度采集模块A3和主控模块A1经所述电源模块A2通过有线通信方式传输数据。有线通信方式可以选择485总线进行通信。

主控模块A1包括NB-IOT无线通信单元1、第一处理单元2、第一有线通信单元5、降压电路3和检测单元4。电源模块A2包括供电单元8、执行单元6、电路转换单元7和第二有线通信单元9。温度采集模块A3包括采集单元13、第三有线通信单元10、第二处理单元11和降压电路12。采集单元13用于采集温度传感器组B检测的温度数据。第二处理单元11用于控制采集单元13采集到的温度数据的接收和发送。

检测单元4用于检测当前的室内温度，并将当前的室内温度发送给第一处理单元2。第一处理单元2对温度传感器组B检测的不同端口的温度数据、当前的室内温度和通过终端设备C设置的预设温度值进行处理并转化为相应的控制命令，将控制命令发送给执行单元6，执行单元6根据接收到的控制命令控制风机盘管的电动阀开关及风机档位。优选地，检测单元4为至少一个温度传感器，温度传感器可以采用热敏电阻。热敏电阻具有较高的电阻率和电阻温度系数，对温度很敏感，在不同的温度下表现出不同的电阻值。因此通过热敏电阻电阻值的变化可以实时测量温度的变化。

执行单元6可以由多个继电器组成，继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。因此，继电器在电路中起自动调节、安全保护和转换电路等作用。

其中，主控模块A1、电源模块A2和温度采集模块A3可通过第一有线通信单元5、第二有线通信单元9、第三有线通信单元10进行通信。

进一步地，第一有线通信单元5、第二有线通信单元9、第三有线通信单元10均包括有线通信接口和有线通信电路，有线通信方式具有数据采集效果好、实时性和准确度高等优点。优选地，第一有线通信单元5、第二有线通信单元9、第三有线通信单元10均可采用RS485通信接口及RS458通信电路进行通信。RS485接口采用差分信号负逻辑，有全双工(四线制)和半双工(两线制)两种通讯方式，RS485总线具有接口简单，组网方便，传输距离远并且抗干扰性能好等特性。应理解，能够实现上述功能的有线通信方式均可应用于本实施例中，例如RS232通信接口及RS232通信电路等。

优选地，温度采集模块A3采集温度传感器组B检测的风机盘管各个端口的温度数据，并将该温度数据通过第三有线通信单元10、第二有线通信单元9和第一有线通信单元5发送给主控模块A1。也就是说，第三有线通信单元10接收温度传感器组B检测的温度数据并将该温度数据传输给第二通信单元9，第二通信单元9将该温度数据传输给第一通信单元5。因此，温度采集模块A3并不和主控模块A1直接有线连接，而是通过同时与电源模块A2的有线连接来连接通信。这样减少了温控器A中温度采集模块A3与主控模块A1的线路连接，简化了接线方式。容易理解，能够实现将上述温度数据发送给主控模块A1的布线方式均可应用到本实施例中。

主控模块A1中内置的检测单元4用于检测当前的室内温度。主控模块A1通过NB-IOT无线通信单元1将当前的温度实时发送给终端设备C。用户根据自己期望的舒适温度(例如体感舒适温度22℃-26℃)通过终端设备C预设温度值，然后将预设温度值发送给温控器A。温控器A根据预设温度值、传感器组检测的风机盘管不同端口的温度和检测单元4检测的当前室内温度进行处理，自动生成相应的控制指令对执行单元6进行控制，自动调节风机盘管的电动阀开关及风机档位，从而实现控制风机风速调节室内温度的目的。

进一步地，在温控器A与风机盘管的距离较远时，例如室内面积较大或者温控器A与风机盘管不在同一室内，若此时的风机盘管正常运行，温控器A可根据温度传感器组B检测的不同端口的温度数据和预设温度值来调节室内温度，此时，风机盘管回风口的温度相当于当前室内温度。

主控模块A1还被配置为根据内置的检测单元4检测的当前室内温度、预设温度值和风机盘管各个端口的温度数据采用预定的算法判断风机盘管是否有故障并确定故障信息。

在本实施例中，如图3所示，温控器A根据其内置的检测单元4采集到的温度值来确定当前的室内温度。温度传感器组B中的四个温度传感器分别采集风机盘管的供水温度、回水温度、送风温度和回风温度。温度传感器组B采集的这四个温度数据经温度采集模块A3通过485通信方式发送给主控模块A1。主控模块A1将预先设定的风机盘管四个端口的温度阈值范围与实时接收到的四个端口的温度数据分别进行特殊的运算处理后发送控制信号给风机32进而控制电动阀开关及风机档位，使得室内温度达到终端设备C预设的温度值。其中，预先设定的风机盘管四个不同端口的温度阈值范围被预先存储在主控模块A1中。在温度调整的过程中，若风机32或水阀31出现故障，都将导致室内温度不达标。例如已知供水温度，比如一般夏季供水温度在10℃，由于供水温度传感器安装于水阀之后，温控器A下发打开水阀的命令后，供水温度仍然没有变化，或者供水温度变化趋势很小(比如从28℃降低到了26℃，就不再变化)，没有达到供水温度的温度阈值范围，这时，温控器A判断水阀31出现了故障或者是进水管道堵塞等，物业需及时进行检测维修。假设水阀31状态工作正常的情况下，打开水阀31和风机32之后，供水温度很快达到供水温度的温度阈值范围，但是送风温度，回风温度，室内温度均没有变化，或者变化很小，没有达到相应的温度阈值范围，温控器A判断是风机32故障，或者是风道堵塞，这样使得用户能及时准确维修，避免了风机32或水阀31故障带来的经济损失，并降低了维修巡检成本。

如图2所示，为了保证温控器A的正常运行，电源模块A2中的220V供电单元8提供220V交流电。其中，供电单元8直接给执行单元6提供220V交流电。电路转换单元7(交流/直流变换电路)将220V交流电转换为较低的直流电给主控模块A1、温度采集模块A3供电。其中，主控模块A1和温度采集模块A3中内置有降压电路3和降压电路12，用于将电源模块A2输出的直流电压经过降压电路后给内置的其他模块供电(如NB-IOT无线通信单元，第一处理单元，第二处理单元等)。例如，将220V交流电通过电路转换单元7后转换为12V直流电压给主控模块A1、温度采集模块A3。然后主控模块A1、温度采集模块A3分别通过降压电路3或12后将12V直流电压转换为3.5V左右的直流电压给内置的其他模块供电。应理解，也可以将降压电路内置在电源模块A2中，将通过降压后的直流电压输出给主控模块A1和温度采集模块A2中内置的其他模块供电。

本实施例通过温度传感器组和温控器分别检测风机盘管不同端口处的温度数据和当前的室内温度，结合预设温度值，所述温控器受控调节室内温度并确定所述风机盘管是否存在故障以及确定故障信息，并将当前的室内温度和/或故障信息通过NB-IOT无线通信单元发送给移动终端。这使得通过移动终端就可以控制温控器快速精确地调节室内温度并及时获取故障信息，从而提高了温控系统的效率。

图4是本实用新型实施例的温控器的电路示意图。如图4所示，温控器A中的电源模块A2上包含了火线端口，零线端口，电动阀41的开端口A21和关端口A22，控制风机的42低档端口A23、中档端口A24和高档端口A25，RS485接口A和接口B，地线和转换后的直流输出(如12V直流输出)。RS485接口与温度采集模块A3的485接口相连接。温度采集模块A3包括A31-A34四个接口，分别与温度传感器组B中的温度传感器连接，以分别采集各个温度传感器检测的各端口的温度数据。例如，接口A31-A34分别采集获取送风温度、回风温度、供水温度和回水温度，温度采集模块A3中的第二处理单元11从接口A31-A34中接收送风温度、回风温度、供水温度和回水温度。温度采集模块A3将获取的温度数据通过RS485总线经电源模块A2发送给主控模块A1。主控模块A1通过内置的检测单元获取当前的室内温度，并将当前的室内温度通过NB-IOT无线通信单元经运营商网络发送给终端设备C。用户通过终端设备C来控制调节室内温度。

在本实施例中，可通过调节风机盘管的风机档位及电动阀门的开关来调节室内温度。例如，在冬天时，室内气温较低，当用户感觉室内太冷时，通过终端设备预设一个相对舒适的温度(如25℃)，通过运营商网络和NB-IOT无线通信单元发送给第一处理单元2，第一处理单元2根据预设温度值(25℃)、传感器组检测的风机盘管不同端口的温度和检测单元检测的当前室内温度进行处理，生成相应的控制指令控制执行单元6调节风机盘管电动阀的开关及风机档位。若当前的风机盘管处于关闭状态，则控制执行单元6打开风机盘管的电动阀的开关并调节风机至适当的档位。若当前的温控系统处于工作状态，则控制执行单元6调整风机盘管的风机处于高速档位从而提高室内温度。因此，本实施例的技术方案实现了自动化调节室内温度，并且对风机盘管的控制更精确，更快速，从而使得室内温度更稳定，更灵活，更舒适。

图5是本实用新型实施例应用终端设备的界面图。图6是本实用新型实施例应用终端设备的界面图。温控器与终端设备通过NB-IOT无线通信经运营商网络进行通信。例如，通过手机APP或公众号扫码等方式与温控器连接。应理解，在下载注册对应的手机APP或公众号时，可导入相关区域(如办公区域，一栋大厦或一个小区等)的温控器和其对应的风机盘管。因此，可实现通过一个手机APP或公众号便可以同时控制多个温控器，这极大的方便了物业和公司行政的管理。同时，可通过手机控制温控器来调节室内温度，并且可通过手机控制温控器的运行与关断，如图5所示，手机界面可显示当前所处的环境信息(如温度信息，湿度信息和污染物含量等)，用户可根据当前身体的体验选择调节环境。例如，当前温度为20℃，如果体感温度较冷，可选择“冷死了”并且选择预设温度，然后将此信息发送，则温控器收到指令后开始自动调节室内温度。或者，在有其他需求时，选择相关选项，例如，开启或关闭设备等。这使得控制温控器调节室温更快速，并且达到节能的目的。

当风机盘管出现故障时，温控器通过NB-IOT无线通信单元经运营商网络向终端设备发送故障报警并显示故障信息。用户可通过此信息在手机APP或公众号上提交报修信息。如图6所示，选择报修地点及类型等相关信息后提交，这使得物业等相关人员能够及时准确的获得故障信息，快速地解决故障问题，节约了维修成本并达到了节能的效果。应理解，图5和图6的移动终端的示意图仅仅是示例性的，实际页面可根据不同需求进行设定。

本实施例通过温度传感器组和温控器分别检测风机盘管不同端口处的温度数据和当前的室内温度，结合预设温度值，所述温控器受控调节室内温度并确定所述风机盘管是否存在故障以及确定故障信息，并将当前的室内温度和/或故障信息通过NB-IOT无线通信单元发送给移动终端。这使得通过移动终端就可以控制温控器快速精确地调节室内温度并及时获取故障信息，从而提高了温控系统的效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。