一種用於電採暖溫度混合控制的系統的製作方法
2023-07-05 18:20:06 2
專利名稱：一種用於電採暖溫度混合控制的系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電力電子技術領域，尤其涉及一種用於電採暖溫度混合控制的系統。
背景技術：
目前，所用的溫度控制器都採用模擬溫度傳感器作為現場溫度採集，模擬溫度傳感器精度比較低，長時間使用時老化比較快，標定比較麻煩，這樣在使用時無法對溫度進行精確控制。在輸出負載方面大多數溫度控制器都無法加載比較大的功率，無法做到大功率的安全輸出。針對電採暖環境的溫度控制，普通溫度控制器都是單一的溫度控制，不能對清潔能源電能做到很好的節能控制。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種用於電採暖溫度混合控制的系統，旨在解決在現有電採暖環境的溫度控制領域中，採用模擬溫度傳感器現場採集溫度時，精度比較低，長時間使用時老化比較快，標定比較繁瑣，溫度控制器都無法加載比較大的功率，無法做到大功率的安全輸出，同時溫度控制器一半是單一的溫度控制，不能對清潔能源電能做到很好的節能控制的問題。本實用新型是這樣實現的，一種用於電採暖溫度混合控制的系統，該系統包括用於採集電採暖環境中的溫度信號，並對所採集的溫度信號進行輸出的溫度採集模塊；與所述溫度採集模塊，用於接收所述溫度採集模塊輸出的溫度信號，當檢測到電採暖環境中的溫度值超過所設定的上下限溫度閾值後，輸出報警信號，並根據電採暖環境中的溫度輸出相應的溫度控制信號的智能溫度控制器；與所述智能溫度控制器相連接，用於接收所述智能溫度控制器輸出的溫度控制信號，對電採暖環境中的溫度進行調節的溫度調節模塊；與所述智能溫度控制器相連接，用於接收所述智能溫度控制器輸出的報警信號，並進行報警的報警模塊。進一步，該系統還包括與所述智能溫度控制器相連接，用於接收所述智能溫度控制器輸出的溫度信號，並對電採暖環境中的溫度進行實時顯示的溫度顯示模塊。進一步，所述智能溫度控制器通過以MODBUS通訊協議與所述溫度採集模塊、報警模塊及溫度顯示模塊進行通訊。進一步，所述智能溫度控制器設置有零線N埠、火線L埠、7A電流輸出埠、30A電流輸出埠、外置傳感器埠、通信埠 ；220V交流電源通過漏電保護器與所述智能溫度控制器的零線N埠、火線L埠相連接；[0014]所述溫度採集模塊採用數字溫度傳感器，所述數字溫度傳感器與所述智能溫度控制器的外置傳感器埠相連接；所述溫度調節模塊中設置有火坑發熱電纜及地面發熱電纜，所述火坑發熱電纜與所述智能溫度控制器的零線N埠及7A電流輸出埠相連接，所述地面發熱電纜與所述智能溫度控制器的零線N埠及30A電流輸出埠相連接。進一步，所述智能溫度控制器的具體實現電路連接是LCP1114開發板AS的6腳及29腳接3. 3V電源，33引腳接地，4腳、5腳外接晶振電路。進一步，所述溫度調節模塊的具體實現電路連接是晶片Ul的I引腳一部分接電容C6，一部分經電阻R4接二極體D2，一部分並聯發光二極體Dl和三極體Ql接回4引腳；晶片Ul的6引腳接電阻R5的一端，R5的另一端將電容C7與電阻R3並接再串接入引腳4 ；晶片Ul的5引腳經電阻R6接入二極體D2de另一端。進一步，所述溫度採集模塊的具體實現電路連接是三極體Q29的基極B部分接電阻R27的一端，電阻R27另一端接LCP1114的I引腳P2.0 口，發射極E直接接地；三極體A30的發射極E直接接地，基極B部分與A29的集電極C相連接經電阻R29後接5V電源，集電極C經電阻R28接入A22的3引腳；按同樣的接法接入三極體A31與A32，三極體A31的基極B部分接電阻R30的一端，電阻R30另一端接LCPl114的32引腳。進一步，所述報警模塊的具體實現電路連接是三極體A33的基極B部分經電阻A26接入LCP1114的7引腳，發射極E直接接地，集電極C經電阻A25串接發光二極體U24接5V電源；三極體A34的基極B部分經電阻R33接入LCPl114的24引腳，發射極E直接接地，集電極C串接蜂鳴器接5V電源。本實用新型提供的用於電採暖溫度混合控制的系統，溫度採集模塊採集電採暖環境中的溫度信號，當智能溫度控制器檢測到電採暖環境中的溫度值超過所設定的上下限溫度閾值後，輸出報警信號，並根據電採暖環境中的溫度輸出相應的溫度控制信號，溫度調節模塊根據接收到的溫度控制信號，對電採暖環境中的溫度進行自動調節，報警模塊根據接收到的報警信號進行報警提示，數字溫度傳感器現場採集溫度的精度高，使用壽命長，標定簡單易行，智能溫度控制器可加載比較大的負荷功率，做到了大功率的安全輸出，實現了對清潔能源電能的節能控制，結構簡單，實用性強，具有較強的推廣與應用價值。
圖1是本實用新型實施例提供的用於電採暖溫度混合控制的系統的結構框圖；圖2是本實用新型實施例提供的用於電採暖溫度混合控制的系統的結構連接示意圖；圖3是本實用新型實施例提供的用於電採暖溫度混合控制的系統的電路連接圖；圖4是本實用新型實施例提供的電採暖溫度混合控制的系統的實際運行曲線圖；圖5是本實用新型實施例提供的電採暖溫度混合控制的系統在農村實際使用的狀態曲線圖。圖中11、溫度採集模塊；111、數字溫度傳感器；12、智能溫度控制器；121、零線N埠 ；122、火線L埠 ；123、7A電流輸出埠 ；124、30A電流輸出埠 ；125、外置傳感器埠 ；126、通信埠 ；13、溫度調節模塊；131、火坑發熱電纜；132、地面發熱電纜；14、報警模 塊；15、溫度顯示模塊；16、220V交流電源；17、漏電保護器。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。圖1示出了本實用新型實施例提供的用於電採暖溫度混合控制的系統的結構。為了便於說明，僅僅示出了與本實用新型實施例相關的部分。該系統包括用於採集電採暖環境中的溫度信號，並對所採集的溫度信號進行輸出的溫度採集豐旲塊11 ;與溫度採集模塊11，用於接收溫度採集模塊11輸出的溫度信號，當檢測到電採暖環境中的溫度值超過所設定的上下限溫度閾值後，輸出報警信號，並根據電採暖環境中的溫度輸出相應的溫度控制信號的智能溫度控制器12 ；與智能溫度控制器12相連接，用於接收智能溫度控制器12輸出的溫度控制信號，對電採暖環境中的溫度進行調節的溫度調節模塊13 ；與智能溫度控制器12相連接，用於接收智能溫度控制器12輸出的報警信號，並進行報警的報警模塊14。在本實用新型實施例中，該系統還包括與智能溫度控制器12相連接，用於接收智能溫度控制器12輸出的溫度信號，並對電採暖環境中的溫度進行實時顯示的溫度顯示模塊15。在本實用新型實施例中，智能溫度控制器12通過以MODBUS通訊協議與溫度採集模塊11、報警模塊14及溫度顯示模塊15進行通訊。如圖2所示，在本實用新型實施例中，智能溫度控制器12設置有零線N埠 121、火線L埠 122、7A電流輸出埠 123、30A電流輸出埠 124、外置傳感器埠 125、通信端
口 126 ；220V交流電源16通過漏電保護器17與智能溫度控制器12的零線N埠 121、火線L埠 122相連接；溫度採集模塊11採用數字溫度傳感器111，數字溫度傳感器111與智能溫度控制器12的外置傳感器埠 125相連接；溫度調節模塊13中設置有火坑發熱電纜131及地面發熱電纜132，火坑發熱電纜131與智能溫度控制器12的零線N埠 121及7A電流輸出埠 123相連接，地面發熱電纜132與智能溫度控制器12的零線N埠 121及30A電流輸出埠 124相連接。如圖3所示，在本實用新型實施例中，智能溫度控制器12的具體實現電路連接是LCPl114開發板AS的6腳及29腳接3. 3V電源，33引腳接地，4腳、5腳外接晶振電路。在本實用新型實施例中，溫度調節模塊13的具體實現電路連接是晶片Ul的I引腳一部分接電容C6，一部分經電阻R4接二極體D2，一部分並聯發光二極體Dl和三極體Ql接回4引腳；晶片Ul的6引腳接電阻R5的一端，R5的另一端將電容C7與電阻R3並接再串接入引腳4 ;晶片Ul的5引腳經電阻R6接入二極體D2de另一端。[0043]在本實用新型實施例中，溫度採集模塊11的具體實現電路連接是三極體Q29的基極B部分接電阻R27的一端，電阻R27另一端接LCPl 114的I引腳P2. O 口，發射極E直接接地；三極體A30的發射極E直接接地，基極B部分與A29的集電極C相連接經電阻R29後接5V電源，集電極C經電阻R28接入A22的3引腳；按同樣的接法接入三極體A31與A32，三極體A31的基極B部分接電阻R30的一端，電阻R30另一端接LCP1114的32引腳。在本實用新型實施例中，報警模塊14的具體實現電路連接是三極體A33的基極B部分經電阻A26接入LCP1114的7引腳，發射極E直接接地，集電極C經電阻A25串接發光二極體U24接5V電源；三極體A34的基極B部分經電阻R33接入LCPl114的24引腳，發射極E直接接地，集電極C串接蜂鳴器接5V電源。
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型的應用原理作進一步描述。該系統主要分為智能溫度控制器12、溫度採集模塊11、溫度調節模塊13和報警模塊14、溫度顯示模塊15四個部分，智能溫度控制器12通過以MODBUS通訊協議與溫度採集模塊11、報警模塊14及溫度顯示模塊15進行通訊。智能溫度控制器12用於接收信息、顯示信息、快速處理接收的信息，並根據採集的溫度及時作出相應的動作，以控制溫度。溫度採集模塊11用於負責溫度信息的接收、處理和發送。溫度顯示模塊15用於顯示採集到的溫度。報警模塊14檢測所測量的溫度是否超出所規定的上下限。智能溫度控制器12的具體連接是LCP1114開發板A8的6腳及29腳接3. 3V電源，33引腳接地，4腳5腳外接晶振電路。溫度調節模塊13的具體連接是晶片Ul的I引腳一部分接電容C6，一部分經電阻R4接二極體D2，一部分並聯發光二極體Dl和三極體Ql接回4引腳；Ul的6引腳接電阻R5的一端，R5的另一端將電容C7與電阻R3並接再串接入引腳4 ;U1的5引腳經電阻R6接入二極體D2de另一端。溫度採集模塊11的具體連接是三極體Q29的基極B部分接電阻R27的一端，電阻R27另一端接LCPl114的I引腳P2. O 口，發射極E直接接地；三極體A30的發射極E直接接地，基極B部分與A29的集電極C相連接經電阻R29後接5V電源，集電極C經電阻R28接入A22的3引腳；按同樣的接法接入三極體A31與A32，三極體A31的基極B部分接電阻R30的一端，電阻R30另一端接LCP1114的32引腳。報警模塊14的具體連接是三極體A33的基極B部分經電阻A26接入LCPl 114的7引腳，發射極E直接接地，集電極C經電阻A25串接發光二極體U24接5V電源；三極體A34的基極B部分經電阻R33接入LCP1114的24引腳，發射極E直接接地，集電極C串接蜂鳴器接5V電源。智能溫度控制器12根據用戶設定的電暖炕溫度採用大差控制方式，將電暖炕的加熱溫差放大到4度，更加有效的節能，並將人們的睡覺層控制在恆溫狀態下，實際運行的曲線如圖4所示。電暖炕控制溫度與人體感知舒適度對應表
權利要求1.一種用於電採暖溫度混合控制的系統，其特徵在於，該系統包括用於採集電採暖環境中的溫度信號，並對所採集的溫度信號進行輸出的溫度採集模塊；與所述溫度採集模塊，用於接收所述溫度採集模塊輸出的溫度信號，當檢測到電採暖環境中的溫度值超過所設定的上下限溫度閾值後，輸出報警信號，並根據電採暖環境中的溫度輸出相應的溫度控制信號的智能溫度控制器；與所述智能溫度控制器相連接，用於接收所述智能溫度控制器輸出的溫度控制信號，對電採暖環境中的溫度進行調節的溫度調節模塊；與所述智能溫度控制器相連接，用於接收所述智能溫度控制器輸出的報警信號，並進行報警的報警模塊。
2.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，該系統還包括與所述智能溫度控制器相連接，用於接收所述智能溫度控制器輸出的溫度信號，並對電採暖環境中的溫度進行實時顯示的溫度顯示模塊。
3.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述智能溫度控制器通過以MODBUS通訊協議與所述溫度採集模塊、報警模塊及溫度顯示模塊進行通訊。
4.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述智能溫度控制器設置有零線N埠、火線L埠、7A電流輸出埠、30A電流輸出埠、外置傳感器埠、通信埠 ；220V交流電源通過漏電保護器與所述智能溫度控制器的零線N埠、火線L埠相連接;所述溫度採集模塊採用數字溫度傳感器，所述數字溫度傳感器與所述智能溫度控制器的外置傳感器埠相連接；所述溫度調節模塊中設置有火坑發熱電纜及地面發熱電纜，所述火坑發熱電纜與所述智能溫度控制器的零線N埠及7A電流輸出埠相連接，所述地面發熱電纜與所述智能溫度控制器的零線N埠及30A電流輸出埠相連接。
5.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述智能溫度控制器的具體實現電路連接是LCP1114開發板AS的6腳及29腳接3. 3V電源，33引腳接地，4腳、5腳外接晶振電路。
6.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述溫度調節模塊的具體實現電路連接是晶片Ul的I引腳一部分接電容C6，一部分經電阻R4接二極體D2，一部分並聯發光二極體Dl和三極體Ql接回4引腳；晶片Ul的6引腳接電阻R5的一端，R5的另一端將電容C7與電阻R3並接再串接入引腳4 ;晶片Ul的5引腳經電阻R6接入二極體D2de另一端。
7.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述溫度採集模塊的具體實現電路連接是三極體Q29的基極B部分接電阻R27的一端，電阻R27另一端接LCPl114的I引腳P2. O 口，發射極E直接接地；三極體A30的發射極E直接接地，基極B部分與A29的集電極C相連接經電阻R29後接5V電源，集電極C經電阻R28接入A22的3引腳；按同樣的接法接入三極體A31與A32，三極體A31的基極B部分接電阻R30的一端，電阻R30另一端接LCPl114的32引腳。
8.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述報警模決的具體實現電路連接是三極體A33的基極B部分經電阻A26接入LCPl114的7引腳，發射極E直接接地，集電極C經電阻A25串接發光二極體U24接5V電源；三極體A34的基極B部分經電阻R33接入LCP1114的24引腳 ，發射極E直接接地，集電極C串接蜂鳴器接5V電源。
專利摘要本實用新型適用於電力電子技術領域，提供了一種用於電採暖溫度混合控制的系統，溫度採集模塊採集電採暖環境中的溫度信號，當智能溫度控制器檢測到電採暖環境中的溫度值超過所設定的上下限溫度閾值後，輸出報警信號，並根據電採暖環境中的溫度輸出相應的溫度控制信號，溫度調節模塊根據接收到的溫度控制信號，對電採暖環境中的溫度進行自動調節，報警模塊根據接收到的報警信號進行報警提示，數字溫度傳感器現場採集溫度的精度高，使用壽命長，標定簡單易行，智能溫度控制器可加載比較大的負荷功率，做到了大功率的安全輸出，實現了對清潔能源電能的節能控制，結構簡單，實用性強，具有較強的推廣與應用價值。
文檔編號G05D23/20GK202904398SQ20122061025
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月5日 優先權日2012年11月5日
發明者張增林, 楊兵力, 秦立峰, 侯俊才 申請人:西北農林科技大學