專利名稱：一種用于電采暖溫度混合控制的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電采暖溫度混合控制的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，所用的溫度控制器都采用模擬溫度傳感器作為現(xiàn)場溫度采集，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(shù)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。針對電采暖環(huán)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(jié)能控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于電采暖溫度混合控制的系統(tǒng)，旨在解決在現(xiàn)有電采暖環(huán)境的溫度控制領(lǐng)域中，采用模擬溫度傳感器現(xiàn)場采集溫度時，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(jié)能控制的問題。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種用于電采暖溫度混合控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于采集電采暖環(huán)境中的溫度信號，并對所采集的溫度信號進行輸出的溫度采集模塊；與所述溫度采集模塊，用于接收所述溫度采集模塊輸出的溫度信號，當檢測到電采暖環(huán)境中的溫度值超過所設(shè)定的上下限溫度閾值后，輸出報警信號，并根據(jù)電采暖環(huán)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，用于接收所述智能溫度控制器輸出的溫度控制信號，對電采暖環(huán)境中的溫度進行調(diào)節(jié)的溫度調(diào)節(jié)模塊；與所述智能溫度控制器相連接，用于接收所述智能溫度控制器輸出的報警信號，并進行報警的報警模塊。進一步，該系統(tǒng)還包括與所述智能溫度控制器相連接，用于接收所述智能溫度控制器輸出的溫度信號，并對電采暖環(huán)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(xié)議與所述溫度采集模塊、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(shè)置有零線N端口、火線L端口、7A電流輸出端口、30A電流輸出端口、外置傳感器端口、通信端口 ；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端口、火線L端口相連接；所述溫度采集模塊采用數(shù)字溫度傳感器，所述數(shù)字溫度傳感器與所述智能溫度控制器的外置傳感器端口相連接；所述溫度調(diào)節(jié)模塊中設(shè)置有火坑發(fā)熱電纜及地面發(fā)熱電纜，所述火坑發(fā)熱電纜與所述智能溫度控制器的零線N端口及7A電流輸出端口相連接，所述地面發(fā)熱電纜與所述智能溫度控制器的零線N端口及30A電流輸出端口相連接。進一步，所述智能溫度控制器的具體實現(xiàn)電路連接是LCP1114開發(fā)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(diào)節(jié)模塊的具體實現(xiàn)電路連接是芯片Ul的I引腳一部分接電容C6，一部分經(jīng)電阻R4接二極管D2，一部分并聯(lián)發(fā)光二極管Dl和三極管Ql接回4引腳；芯片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并接再串接入引腳4 ；芯片Ul的5引腳經(jīng)電阻R6接入二極管D2de另一端。進一步，所述溫度采集模塊的具體實現(xiàn)電路連接是三極管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(fā)射極E直接接地；三極管A30的發(fā)射極E直接接地，基極B部分與A29的集電極C相連接經(jīng)電阻R29后接5V電源，集電極C經(jīng)電阻R28接入A22的3引腳；按同樣的接法接入三極管A31與A32，三極管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(xiàn)電路連接是三極管A33的基極B部分經(jīng)電阻A26接入LCP1114的7引腳，發(fā)射極E直接接地，集電極C經(jīng)電阻A25串接發(fā)光二極管U24接5V電源；三極管A34的基極B部分經(jīng)電阻R33接入LCPl114的24引腳，發(fā)射極E直接接地，集電極C串接蜂鳴器接5V電源。本發(fā)明提供的用于電采暖溫度混合控制的系統(tǒng)，溫度采集模塊采集電采暖環(huán)境中的溫度信號，當智能溫度控制器檢測到電采暖環(huán)境中的溫度值超過所設(shè)定的上下限溫度閾值后，輸出報警信號，并根據(jù)電采暖環(huán)境中的溫度輸出相應的溫度控制信號，溫度調(diào)節(jié)模塊根據(jù)接收到的溫度控制信號，對電采暖環(huán)境中的溫度進行自動調(diào)節(jié)，報警模塊根據(jù)接收到的報警信號進行報警提示，數(shù)字溫度傳感器現(xiàn)場采集溫度的精度高，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(xiàn)了對清潔能源電能的節(jié)能控制，結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，具有較強的推廣與應用價值。


圖1是本發(fā)明實施例提供的用于電采暖溫度混合控制的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的用于電采暖溫度混合控制的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接示意圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的用于電采暖溫度混合控制的系統(tǒng)的電路連接圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的電采暖溫度混合控制的系統(tǒng)的實際運行曲線圖；圖5是本發(fā)明實施例提供的電采暖溫度混合控制的系統(tǒng)在農(nóng)村實際使用的狀態(tài)曲線圖。圖中11、溫度采集模塊；111、數(shù)字溫度傳感器；12、智能溫度控制器；121、零線N端口 ；122、火線L端口 ；123、7A電流輸出端口 ；124、30A電流輸出端口 ；125、外置傳感器端口 ；126、通信端口 ；13、溫度調(diào)節(jié)模塊；131、火坑發(fā)熱電纜；132、地面發(fā)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。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明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發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖1示出了本發(fā)明實施例提供的用于電采暖溫度混合控制的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。為了便于說明，僅僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。該系統(tǒng)包括用于采集電采暖環(huán)境中的溫度信號，并對所采集的溫度信號進行輸出的溫度采集豐旲塊11 ;與溫度采集模塊11，用于接收溫度采集模塊11輸出的溫度信號，當檢測到電采暖環(huán)境中的溫度值超過所設(shè)定的上下限溫度閾值后，輸出報警信號，并根據(jù)電采暖環(huán)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，用于接收智能溫度控制器12輸出的溫度控制信號，對電采暖環(huán)境中的溫度進行調(diào)節(jié)的溫度調(diào)節(jié)模塊13 ；與智能溫度控制器12相連接，用于接收智能溫度控制器12輸出的報警信號，并進行報警的報警模塊14。在本發(fā)明實施例中，該系統(tǒng)還包括與智能溫度控制器12相連接，用于接收智能溫度控制器12輸出的溫度信號，并對電采暖環(huán)境中的溫度進行實時顯示的溫度顯示模塊15。在本發(fā)明實施例中，智能溫度控制器12通過以MODBUS通訊協(xié)議與溫度采集模塊
11、報警模塊14及溫度顯示模塊15進行通訊。如圖2所示，在本發(fā)明實施例中，智能溫度控制器12設(shè)置有零線N端口 121、火線L端口 122、7A電流輸出端口 123、30A電流輸出端口 124、外置傳感器端口 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端口 121、火線L端口 122相連接；溫度采集模塊11采用數(shù)字溫度傳感器111，數(shù)字溫度傳感器111與智能溫度控制器12的外置傳感器端口 125相連接；溫度調(diào)節(jié)模塊13中設(shè)置有火坑發(fā)熱電纜131及地面發(fā)熱電纜132，火坑發(fā)熱電纜131與智能溫度控制器12的零線N端口 121及7A電流輸出端口 123相連接，地面發(fā)熱電纜132與智能溫度控制器12的零線N端口 121及30A電流輸出端口 124相連接。如圖3所示，在本發(fā)明實施例中，智能溫度控制器12的具體實現(xiàn)電路連接是LCPl114開發(fā)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。在本發(fā)明實施例中，溫度調(diào)節(jié)模塊13的具體實現(xiàn)電路連接是芯片Ul的I引腳一部分接電容C6，一部分經(jīng)電阻R4接二極管D2，一部分并聯(lián)發(fā)光二極管Dl和三極管Ql接回4引腳；芯片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并接再串接入引腳4 ;芯片Ul的5引腳經(jīng)電阻R6接入二極管D2de另一端。在本發(fā)明實施例中，溫度采集模塊11的具體實現(xiàn)電路連接是三極管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P2.0 口，發(fā)射極E直接接地；三極管A30的發(fā)射極E直接接地，基極B部分與A29的集電極C相連接經(jīng)電阻R29后接5V電源，集電極C經(jīng)電阻R28接入A22的3引腳；按同樣的接法接入三極管A31與A32，三極管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。在本發(fā)明實施例中，報警模塊14的具體實現(xiàn)電路連接是:三極管A33的基極B部分經(jīng)電阻A26接入LCPl114的7引腳，發(fā)射極E直接接地，集電極C經(jīng)電阻A25串接發(fā)光二極管U24接5V電源；三極管A34的基極B部分經(jīng)電阻R33接入LCP1114的24引腳，發(fā)射極E直接接地，集電極C串接蜂鳴器接5V電源。下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明的應用原理作進一步描述。該系統(tǒng)主要分為智能溫度控制器12、溫度采集模塊11、溫度調(diào)節(jié)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(xié)議與溫度采集模塊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用于接收信息、顯示信息、快速處理接收的信息，并根據(jù)采集的溫度及時作出相應的動作，以控制溫度。溫度采集模塊11用于負責溫度信息的接收、處理和發(fā)送。

溫度顯示模塊15用于顯示采集到的溫度。報警模塊14檢測所測量的溫度是否超出所規(guī)定的上下限。智能溫度控制器12的具體連接是:LCP1114開發(fā)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(diào)節(jié)模塊13的具體連接是:芯片Ul的I引腳一部分接電容C6，一部分經(jīng)電阻R4接二極管D2，一部分并聯(lián)發(fā)光二極管Dl和三極管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并接再串接入引腳4 ; UI的5引腳經(jīng)電阻R6接入二極管D2de另一端。溫度采集模塊11的具體連接是:三極管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(fā)射極E直接接地；三極管A30的發(fā)射極E直接接地，基極B部分與A29的集電極C相連接經(jīng)電阻R29后接5V電源，集電極C經(jīng)電阻R28接入A22的3引腳；按同樣的接法接入三極管A31與A32，三極管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。報警模塊14的具體連接是:三極管A33的基極B部分經(jīng)電阻A26接入LCPl 114的7引腳，發(fā)射極E直接接地，集電極C經(jīng)電阻A25串接發(fā)光二極管U24接5V電源；三極管A34的基極B部分經(jīng)電阻R33接入LCP1114的24引腳，發(fā)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(jù)用戶設(shè)定的電暖炕溫度采用大差控制方式，將電暖炕的加熱溫差放大到4度，更加有效的節(jié)能，并將人們的睡覺層控制在恒溫狀態(tài)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:
年齡Γ￥ Γ 1
o-1 Trc Trc Tvc Trc
權(quán)利要求
1.一種用于電采暖溫度混合控制的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 用于采集電采暖環(huán)境中的溫度信號，并對所采集的溫度信號進行輸出的溫度采集模塊； 與所述溫度采集模塊，用于接收所述溫度采集模塊輸出的溫度信號，當檢測到電采暖環(huán)境中的溫度值超過所設(shè)定的上下限溫度閾值后，輸出報警信號，并根據(jù)電采暖環(huán)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，用于接收所述智能溫度控制器輸出的溫度控制信號，對電采暖環(huán)境中的溫度進行調(diào)節(jié)的溫度調(diào)節(jié)模塊； 與所述智能溫度控制器相連接，用于接收所述智能溫度控制器輸出的報警信號，并進行報警的報警模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括: 與所述智能溫度控制器相連接，用于接收所述智能溫度控制器輸出的溫度信號，并對電采暖環(huán)境中的溫度進行實時顯示的溫度顯示模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述智能溫度控制器通過以MODBUS通訊協(xié)議與所述溫度采集模塊、報警模塊及溫度顯示模塊進行通訊。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述智能溫度控制器設(shè)置有零線N端口、火線L端口、7A電流輸出端口、30A電流輸出端口、外置傳感器端口、通信端口 ； 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端口、火線L端口相連接; 所述溫度采集模塊采用數(shù)字溫度傳感器，所述數(shù)字溫度傳感器與所述智能溫度控制器的外置傳感器端口相連接； 所述溫度調(diào)節(jié)模塊中設(shè)置有火坑發(fā)熱電纜及地面發(fā)熱電纜，所述火坑發(fā)熱電纜與所述智能溫度控制器的零線N端口及7A電流輸出端口相連接，所述地面發(fā)熱電纜與所述智能溫度控制器的零線N端口及30A電流輸出端口相連接。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述智能溫度控制器的具體實現(xiàn)電路連接是:LCP1114開發(fā)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(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度調(diào)節(jié)模塊的具體實現(xiàn)電路連接是:芯片Ul的I引腳一部分接電容C6，一部分經(jīng)電阻R4接二極管D2，一部分并聯(lián)發(fā)光二極管Dl和三極管Ql接回4引腳；芯片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并接再串接入引腳4 ;芯片Ul的5引腳經(jīng)電阻R6接入二極管D2de另一端。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度采集模塊的具體實現(xiàn)電路連接是:三極管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P2.0 口，發(fā)射極E直接接地；三極管A30的發(fā)射極E直接接地，基極B部分與A29的集電極C相連接經(jīng)電阻R29后接5V電源，集電極C經(jīng)電阻R28接入A22的3引腳；按同樣的接法接入三極管A31與A32，三極管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(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述報警模塊的具體實現(xiàn)電路連接是:三極管A33的基極B部分經(jīng)電阻A26接入LCPl114的7引腳，發(fā)射極E直接接地，集電極C經(jīng)電阻A25串接發(fā)光二極管U24接5V電源；三極管A34的基極B部分經(jīng)電阻R33接入LCP1114的24引腳，發(fā)射極E直接接地 ，集電極C串接蜂鳴器接5V電源。
全文摘要
本發(fā)明適用于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種用于電采暖溫度混合控制的系統(tǒng)，溫度采集模塊采集電采暖環(huán)境中的溫度信號，當智能溫度控制器檢測到電采暖環(huán)境中的溫度值超過所設(shè)定的上下限溫度閾值后，輸出報警信號，并根據(jù)電采暖環(huán)境中的溫度輸出相應的溫度控制信號，溫度調(diào)節(jié)模塊根據(jù)接收到的溫度控制信號，對電采暖環(huán)境中的溫度進行自動調(diào)節(jié)，報警模塊根據(jù)接收到的報警信號進行報警提示，數(shù)字溫度傳感器現(xiàn)場采集溫度的精度高，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(xiàn)了對清潔能源電能的節(jié)能控制，結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，具有較強的推廣與應用價值。
文檔編號F24D19/10GK103075759SQ20121046859
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者張增林, 陳軍, 黨革榮, 侯俊才, 秦立峰 申請人:西北農(nóng)林科技大學