专利名称：基于互连网的远程冰箱监控方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及冰箱技术和网络通信技术，具体涉及一种基于互连网的远程冰箱监控方法和系统。
电冰箱作为一种常用的家用电器，通常为单独个别使用，而且功能仅有制冷，无论是用户还是厂家均无法对电冰箱的内部状态进行监控。而冰箱的状态却很多，有的涉及冰箱制冷效果如温度，有的涉及节能，如门的开闭，有的涉及环境如噪音，还有一些涉及到冰箱运行是否正常，或故障所在。为了解决冰箱运行中的状态监视，一般要将被监视冰箱运到厂家的专门检测部门，利用各种专用设备对其进行检测和控制，显然，这需要大量的运输和专门的技师，整个过程耗时费力，直接影响冰箱运行效果和使用。
为解决上述问题，本发明旨在提供一种冰箱远程监控方法，利用这种方法，可以方便有效地解决自动监控和远程监控的问题。
本发明的另一目的是提供一种冰箱远程监控系统，利用这种系统，用户冰箱不管位于何处，距离有多远，均可以通过现有的国际互连网，都可以获得厂家的专业化的检测、诊断和维护。
本发明的目的是这样构成的，构造一种基于互连网的远程冰箱监控方法，包括以下步骤本地计算机将预置的或通过键盘输入或通过互连网接收的命令通过通讯信道发送给智能冰箱；智能冰箱根据接收到命令决定或者改写冰箱运行参数或者将冰箱状态发送给本地计算机；所述本地计算机将接收到的冰箱状态信息和改写冰箱运行参数的结果通过互连网以电子邮件方式或其他方式发送给网上的监测维护中心计算机。
按照本发明提供的基于互连网的远程冰箱监控方法，其特征在于，所述智能冰箱根据接收到命令决定或者改写冰箱运行参数或者将冰箱状态发送给本地计算机包括以下步骤1)从冰箱存储器中取出数据；2)根据取出数据对冰箱进行控制；3)检查有无发生通信中断，如有中断，则接收数据；如无中断则返回步骤2)；4)接收数据正确否，如不正确返回步骤2)；5)根据所接收数据，判断是否要求发送数据，如要求发送数据则发送数据并返回步骤2)；6)根据接收到数据，判断是否改写冰箱运行数据，如不是则返回到步骤2)；7)读取接收到数据，并据此修改冰箱状态存储器；8)返回到步骤2)。
按照本发明提供的基于互连网的远程冰箱监控方法，其特征在于，所述本地计算机将预置的或通过键盘输入或通过互连网接收的命令通过通讯信道发送给智能冰箱包括以下步骤；取出预置数据或通过键盘输入数据或通过互连网接收数据，将该数据发送给智能冰箱改写运行参数。
按照本发明提供的基于互连网的远程冰箱监控方法，其特征在于，所述本地计算机将预置的或通过键盘输入或通过互连网接收的命令通过通讯信道发送给智能冰箱还包括以下步骤向智能冰箱请求发送数据的请求并接收来自冰箱的状态数据，如果数据接收正确，实时显示该数据。
本发明的另一目的是这样构成的，构造一种基于互连网的远程冰箱监控系统，包括与互连网连接的监控维护中心计算机和多个可通过互连网与所述监控维护中心计算机通讯的本地计算机，还包括可与所述本地计算机进行双向数据通信的智能冰箱，所述智能冰箱包括接有输出负载模块、输出显示模块、温度传感模块、控制面板输入信号模块的CPU单元，所述CPU单元的输入/出端口还连接有数据通讯收发模块及与该模块连接并安装在冰箱上的通讯口。
按照本发明提供的基于互连网的远程冰箱监控系统，其特征在于，所述通讯口可通过电缆线与外接微计算机的串行口连接。
按照本发明提供的基于互连网的远程冰箱监控系统，其特征在于，所述CPU单元的输入端口还连接有门开关输入信号模块。
在按照本发明提供的基于互连网的远程冰箱监控系统中，所述温度传感器输入信号模块包括冷藏室感温头、冷冻室感稳头、制冰感温头、化霜感温头和环境感温头。所述输出负载模块包括连接有压缩机、照明灯、风道风扇电机、除霜加热管、接水槽加热器、进水管加热丝、电动风门、吸水泵、制冰机组件。所述控制面板输入信号模块包括连接有冷藏室温调、冷冻室温调、自动按钮、超冻按钮和制冰停按钮等。所述门开关输入信号模块包括连接有冷藏室门开关、冷冻室1门开关、冷冻室2门开关和果菜室门开关。所述输出显示模块包括有超冻指示灯、制冰暂停指示灯、制冰停止指示灯、自动指示灯及节能指示灯。其中，所述数据通讯收发模块是串行数据收发模块，具体是RS-232串行收发器。
实施本发明提供的基于互连网的远程冰箱监控方法和系统，可以方便地实现智能冰箱与远程监控维护中心计算机的远程连接，实现对冰箱状态的远程监控，使得互连网上的厂家服务器(监控维护中心计算机)可对网上每一台智能冰箱进行定期和实时的远程的自动监控，包括诊断和维护，从而实现冰箱的自动监控和远程监控。
结合附图和实施例，进一步说明本发明的特点，附图中
图1是本发明基于互连网的远程冰箱监控系统的结构示意图；图2是本发明基于互连网的远程冰箱监控系统的另一种结构示意图；图3是应用本发明基于互连网的远程冰箱监控系统的结构示意图；图4是本发明基于互连网的远程冰箱监控系统中智能冰箱的逻辑结构示意图；图5是智能冰箱的接口部分的电路原理图；图6是智能冰箱的电路原理图；图7是智能冰箱的控制流程图。
图8是本地计算机的控制流程图。
图9是远程计算机的控制流程图。
如图1所示，智能冰箱与计算机通过网络连接线相连，在本发明基于互连网的远程冰箱监控系统一种外部连接中，智能冰箱通过连线与外部计算机连接，该外部计算机同时通过调制解调器连接到INTERNET网。
在如图2示出的本发明基于互连网的远程冰箱监控系统另一种外部连接形态中，将笔记本PC直接置于冰箱门体上(可以在门体上设置操作键盘)，该笔记本电脑既与智能冰箱连接，又与调制解调器连接，通过调制解调器连接到INTERNET网上。
在图3示出的本发明基于互连网的远程冰箱监控系统的结构示意图中，突出示出本发明的智能冰箱有一个可与外部本地计算机通信的RS-232接口，还有一个E2PROM；所述本地计算机还可通过专用线路上互连网，与同样上网的中心计算机连接实现实时的自动的状态监控。
图4示出本发明系统中智能冰箱的逻辑方框图，从图中可见，冰箱微处理器在输入端口接有温度传感输入信号模块、控制面板输入信号模块和门开关输入信号模块，在输出端口连接有输出负载模块和输出显示模块，重要的是，在微处理器的I/O端口上还连接有RS-232收发器模块，该模块通过RS-232接口可与外部连接的微计算机进行双向数据通信。
图5示出了本发明系统中智能冰箱中数据收发模块的电路原理图，从图中可见，RS232串口接口是一个九芯插头(也可25芯插头)，图4中所述数据收发模块实际上是一个型号为MAX202CPE的收发芯片，该芯片的输入/出端口通过连线与冰箱单片机连接。芯片MAX202CPE起双向数据传输作用，可将单片机传送过来的TTL信号转化为RS-232电平信号，并送给外部电脑处理，同时，将外部电脑发送过来的RS-232电平信号转化为TTL电平信号，并指挥冰箱的运行。
图6示出的本发明系统中智能冰箱的电路原理图。结合该图，进一步说明输入部分、输出部分和通讯部分如下一、输入部分1.传感器信号输入部分图4中的温度传感器输入信号模块包括连接有冷藏室感温头、冷冻室感稳头、制冰感温头、化霜感温头和环境感温头。图5中采用了5个感温头，用于感受温度的变化，通过与其串联的上拉电阻的分压作用，将温度的变化转化为电压的变化，并将此电压值送到单片机的AD口进行处理。2.人机界面(操作面板)部分图4中的控制面板输入信号模块包括连接有冷藏室温调、冷冻室温调、自动按钮、超冻按钮和制冰停按钮等。
ⅰ)冷藏室温调、冷冻室温调为模拟量，其电压值送到单片机的AD口进行处理。(原理同1.传感器信号输入部分)ⅱ)各指示灯、各按钮为开关量，通过单片机的双向I/O口进行处理。3.门开关信号输入图4中的门开关输入信号模块包括连接有冷藏室门开关、冷冻室1门开关、冷冻室2门开关和果菜室门开关。门开关信号为开关量，通过单片机的双向I/O口进行处理。
二、输出部分图4中的输出负载模块包括连接有压缩机、照明灯、风道风扇电机、除霜加热管、接水槽加热器、进水管加热丝、电动风门、吸水泵、制冰机组件。1.强电负载控制部分此部分包括各种加热丝、加热管、压缩机等部分。所有的负载均通过继电器(JK2～JK6)或光藕(IC110、IC112)进行切换。其前极的2003(IC102、IC103)为电流驱动器。2.风道风扇电机部分风道风扇电机部分采用调速控制，通过D11区的三极管VQ03、二极管VD102～VD104改变风扇电机控制电压，从而实现调速的目的。3.电动风门、吸水泵和离冰电机部分
图中采用专门的控制电路和专用芯片进行控制(原理略)。
图4中的输出显示模块包括有超冻指示灯、制冰暂停指示灯、制冰停止指示灯、自动指示灯及节能指示灯。
三、串行信号处理部分在此硬件电路中，通讯芯片MAX202CPE收发器起双向数据传输的作用，将从单片机传送过来的TTL电平信号转化为RS-232电平信号，并送给电脑进行处理。同时，将电脑发送过来的RS-232电平信号转化为TTL电平信号，并指挥冰箱的运行。
作为补充，说明冰箱各部分的控制规则如下信号输入部分包括温度调节板、感温头、门开关等，输出部分包括压缩机、温度熔断器、门灯、加热器、风扇电机、电动风门、吸水泵和离冰电机。
其控制原理是主控制板采集温度设置及感温头感温的模拟信号和门开关的开关量信号，将模拟信号经A/D转换转换成数值后，经单片机计算机逻辑判断发出控制指令，控制信号经输出放大电路驱动负载(执行机构继电器JK2～JK6)完成对负载的控制。
控制规律和控制参数的选择压缩机控制压缩机的控制一般是把感温头采集到的实际温度值和温度设定值进行比较，决定压缩机的开停。通常情况下，冷冻室的开停机温度为Tk＝Ts＋3℃、Tt＝Ts－3℃。冷藏室的开停机温度为Tk＝Ts＋1℃、Tt＝Ts－1℃。
风扇电机控制风扇电机是为箱内热交换气流循环而设置的，所以风扇电机的开停一般与压缩机的开停同步，即压缩机开机，风扇电机运转，压缩机停机，风扇电机停止运转，同时，为了防止开门时的冷气外泄，风扇电机的开停还受到门开关的控制，即冷藏、冷冻室中任何一个门打开，风扇电机停止运转。
除霜加热器控制从保鲜、节能的角度来说，除霜加热器应是自动感测霜层厚度，做到有霜则除，但目前霜层检测无法准确，因此，现阶段除霜加热器的控制一般条用定时接通除霜、温度达到预定的除霜温度切断的办法控制。除霜加热器接通一般是累积压缩机工作9小时。除霜结束一般为蒸发器(即除霜感温头)温度达到6℃。除霜加热器的功率一般为145～160W。
由于对于冰箱而言，除霜加热器是一个加热装置，如果除霜加热器不能有效关断造成火灾的危险，因此，在除霜加热器控制中，通常增加了温度熔断器保护和软件判断最长加热时间的保护等保护措施。
温度熔断器是当除霜加热器失控，使蒸发器温度达到72℃自动熔断，切断加热回路。
除霜加热器加热最长时间控制一般是在软件中累积加热器连续接通的时间达到1小时时，自动切断加热器回路。
门灯控制门灯一般是冷藏室照明用，故受控于冷藏室门开关。无霜冰箱照明灯功率一般为10W。
风道加热器控制风道加热器(图中的回风管加热丝和回风口加热丝)是为了防止风道结冰堵塞风道而设计的，风道加热器与除霜加热器同步工作。
电动风门控制电动风门的开闭由冷藏室感温头决定。当冷藏室温度低到停机点时关闭电动风门，当冷藏室温度高过开机点时打开电动风门。
吸水泵和离冰电机控制此部分为自动制冰机部分(原理略)结合图7-图9，对本发明提供的监控网络的工作过程加以说明。
进行冰箱状态监控、过程诊断和维护可以通过包括智能冰箱、外接微计算机以及诊断和维护中心计算机这三个环节实现，其中，智能冰箱与外接微计算机通过串行通讯线路连接，微计算机与诊断和维护中心计算机通过互连网连接。现对各个环节的功能说明如下A)智能冰箱智能冰箱是在传统电脑冰箱的基础上，增加了串行收发通讯模块即标准RS-232异步串行口及相关通讯命令控制规则及通讯协议。
其工作过程是，先在框701中进行初始化，在框702中取冰箱参数数据，根据取出数据进行冰箱控制(框703)，即根据最佳状态要求对冰箱进行智能控制，按最佳状态运行(此点是基本功能，普通冰箱也必须具有)。冰箱微处理器能接收从微机发送通过RS-232异步串行接口传过来的通讯命令(框705)，电脑冰箱根据微机的命令，按所制定的通讯规则发出微机所要求的数据(这些数据是冰箱各室的温度、压缩机工作状态、门开关状态等冰箱运行参数)(框708)。冰箱能接收从微机发送通过RS-232异步串行接口传过来的数据(框710)，并能改写冰箱的运行参数(框711)。B)本地计算机本地计算机包括计算机、与计算机连接的MODEM、通讯协议、由计算机运行的冰箱参数浏览软件主要功能①通过专用网络软件观察冰箱各部件实际运行情况②与网络冰箱通讯，索取网络冰箱的运行参数③将网络冰箱的运行参数通过MODEM发送给维护中心④通过本地计算机下载远程计算机发来的冰箱主要参数，重新设定冰箱运行参数，优化冰箱运行性能。
本地计算机的一个实施例的控制流程如图8所示。C)监控维护中心计算机功能(厂家服务器如广东科龙总部的服务中心计算机)主要构成计算机、通讯设备(如MODEM或其他可上网设备)、冰箱参数监测软件主要功能维护中心微机将用户微机发送的参数通过专用软件显示出来，供维护专家断定网络冰箱的运行状态。通讯方式串行接口采用RS-232异步通讯方式，波特率最大为15200bit/s，最小为2400bit/s。
本发明系统中的智能冰箱→串行通讯线→本地计算机→互连网→远程计算机智能冰箱根据微机的命令，按所制定的通讯规则发出微机所要求的数据(这些数据是冰箱各室的温度、压缩机工作状态、门开关状态等冰箱运行参数)。
在本地计算机上可实时观测到冰箱的运行状况。可由本地计算机将冰箱主要参数通过INTERNET网发送给远程计算机，实现远程监视。
远程计算机→互连网→本地计算机→串行通讯线→智能冰箱通过本地计算机下载远程计算机发来的冰箱主要运行参数，重新设定冰箱运行参数，改写冰箱参数存储器，优化冰箱运行性能。实现上网后的远程维护。
权利要求
1.一种基于互连网的远程冰箱监控方法，其特征在于，包括以下步骤本地计算机将预置的或通过键盘输入或通过互连网接收的命令通过通讯信道发送给智能冰箱；智能冰箱根据接收到命令决定或者改写冰箱运行参数或者将冰箱状态发送给本地计算机；所述本地计算机将接收到的冰箱状态信息和改写冰箱运行参数的结果通过互连网发送给网上的监测维护中心计算机。
2.根据权利要求1所述的基于互连网的远程冰箱监控方法，其特征在于，所述智能冰箱根据接收到命令决定或者改写冰箱运行参数或者将冰箱状态发送给本地计算机包括以下步骤1)从冰箱存储器中取出数据；2)根据取出数据对冰箱进行控制；3)检查有无发生通信中断，如有中断，则接收数据；如无中断则返回步骤2)；4)接收数据正确否，如不正确返回步骤2)；5)根据所接收数据，判断是否要求发送数据，如要求发送数据则发送数据并返回步骤2)；6)根据接收到数据，判断是否改写冰箱运行数据，如不是则返回到步骤2)；7)读取接收到数据，并据此修改冰箱状态存储器；8)返回到步骤2)。
3.根据权利要求1所述基于互连网的远程冰箱监控方法，其特征在于，所述本地计算机将预置的或通过键盘输入或通过互连网接收的命令通过通讯信道发送给智能冰箱包括以下步骤；取出预置数据或通过键盘输入数据或通过互连网接收数据，将该数据发送给智能冰箱改写运行参数。
4.根据权利要求1所述基于互连网的远程冰箱监控方法，其特征在于，所述本地计算机将预置的或通过键盘输入或通过互连网接收的命令通过通讯信道发送给智能冰箱还包括以下步骤向智能冰箱请求发送数据的请求并接收来自冰箱的状态数据，如果数据接收正确，实时显示该数据。
5.一种基于互连网的远程冰箱监控系统，其特征在于，包括与互连网连接的监控维护中心计算机和多个可通过互连网与所述监控维护中心计算机通讯的本地计算机，还包括可与所述本地计算机进行双向数据通信的智能冰箱，所述智能冰箱包括接有输出负载模块、输出显示模块、温度传感模块、控制面板输入信号模块的CPU单元，所述CPU单元的输入/出端口还连接有数据通讯收发模块及与该模块连接并安装在冰箱上的通讯口。
6.根据权利要求5所述基于互连网的远程冰箱监控系统，其特征在于，所述通讯口可通过电缆线与外接微计算机的串行口连接。
7.根据权利要求5所述基于互连网的远程冰箱监控系统，其特征在于，所述CPU单元的输入端口还连接有门开关输入信号模块。
8.根据权利要求5所述基于互连网的远程冰箱监控系统，其特征在于，所述数据通讯收发模块是串行数据收发模块是RS-232串行收发器。
9.根据权利要求5所述基于互连网的远程冰箱监控系统，其特征在于，所述温度传感器输入信号模块包括冷藏室感温头、冷冻室感稳头、制冰感温头、化霜感温头和环境感温头。
10.根据权利要求5所述基于互连网的远程冰箱监控系统，其特征在于，所述输出负载模块包括连接有压缩机、照明灯、风道风扇电机、除霜加热管、接水槽加热器、进水管加热丝、电动风门、吸水泵、制冰机组件。
11.根据权利要求5所述基于互连网的远程冰箱监控系统，其特征在于，所述控制面板输入信号模块包括连接有冷藏室温调、冷冻室温调、自动按钮、超冻按钮和制冰停按钮等。
12.根据权利要求5所述基于互连网的远程冰箱监控系统，其特征在于，所述门开关输入信号模块包括连接有冷藏室门开关、冷冻室1门开关、冷冻室2门开关和果菜室门开关。门开关信号为开关量，通过单片机的双向I/O口进行处理。
13.根据权利要求5所述基于互连网的远程冰箱监控系统，其特征在于，所述输出显示模块包括有超冻指示灯、制冰暂停指示灯、制冰停止指示灯、自动指示灯及节能指示灯。
全文摘要
一种基于互连网的远程冰箱监控方法,由本地机将命令通过通讯信道发送给智能冰箱;智能冰箱据此改写运行参数或将状态发送给本地机,本地机将接收到的状态信息和运行结果通过互连网发送给网上监测维护中心计算机。这种方法和系统可方便地实现智能冰箱与远程监控维护中心计算机的远程连接,实现对冰箱状态的远程监控,使得互连网上的厂家服务器可对网上每一台智能冰箱进行定期和实时的监控,包括诊断和维护,从而实现冰箱的自动和远程监控。
文档编号F25D29/00GK1326084SQ0011712
公开日2001年12月12日 申请日期2000年5月30日 优先权日2000年5月30日
发明者吴世庆, 吴群良, 顾朝阳, 周青, 卓艳华 申请人:广东科龙电器股份有限公司