基于溫度法的動(dòng)態(tài)節(jié)能熱計(jì)量分?jǐn)傁到y(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及熱量計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種基于溫度法的動(dòng)態(tài)節(jié)能熱計(jì) 量分?jǐn)傁到y(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《供熱計(jì)量技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，集中供熱的新建建筑 和既有建筑的節(jié)能改造必須安裝熱量表。樓棟熱量表是該棟樓與供熱單位進(jìn)行用熱量結(jié)算 的依據(jù)。而樓內(nèi)住戶則進(jìn)行按戶熱量分?jǐn)?。所以，每戶?yīng)該有相應(yīng)的裝置作為對(duì)整棟樓的 耗熱量進(jìn)行按戶分?jǐn)偟囊罁?jù)。
[0003] 《供熱計(jì)量技術(shù)規(guī)程》JGJ173-2009規(guī)定，分戶熱計(jì)量有四種方式，第一種為散熱器 熱分配法，該方法利用散熱器熱分配計(jì)所測(cè)量的每組散熱器的散熱量比例關(guān)系，來(lái)對(duì)建筑 的總供熱量進(jìn)行分?jǐn)偂５诙N為戶用熱量表法，該方法依據(jù)熱量表的讀數(shù)進(jìn)行熱計(jì)量收費(fèi)。 第三種為流量溫度法，流量溫度法是利用每個(gè)立管或分戶獨(dú)立系統(tǒng)與熱力人口流量之比相 對(duì)不變的原理，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)出的流量比例和各分支三通前后溫差，分?jǐn)偨ㄖ目偣崃俊５?四種為通斷時(shí)間面積法，該方法是以每戶的供暖系統(tǒng)通水時(shí)間為依據(jù)，按照各戶的累計(jì)接 通時(shí)間結(jié)合供暖面積分?jǐn)傉麠澖ㄖ臒崃?。上述四種方法在目前國(guó)內(nèi)的熱計(jì)量改造中都有 采用，但是，在使用中都存在著一定的缺陷。
[0004] 以上四種方法都是采用直接或間接的方式計(jì)量用戶的用熱量，依據(jù)用戶的用熱量 進(jìn)行收費(fèi)，其共同問(wèn)題是無(wú)法解決戶間傳熱的問(wèn)題，解決不了建筑物內(nèi)房間位置不同消耗 熱量不同帶來(lái)的熱費(fèi)不公平問(wèn)題。針對(duì)上述計(jì)量手段存在的問(wèn)題，近兩年國(guó)內(nèi)一些公司陸 續(xù)開(kāi)發(fā)出了一種基于用戶面積和室內(nèi)溫度為熱計(jì)量依據(jù)的溫度面積法熱量分?jǐn)傁到y(tǒng)；該系 統(tǒng)是在每戶熱用戶的主要房間安裝室內(nèi)溫度采集裝置，采集室內(nèi)溫度，每棟樓（或幾棟樓） 安裝一塊(或多塊）樓棟熱量表，計(jì)量該樓棟（或幾棟樓）的用熱量，安裝在樓梯間的采集 器采集室內(nèi)溫度，以及樓道熱量表的熱量，并經(jīng)通訊線路傳至上位機(jī)；上位機(jī)再結(jié)合住戶面 積，依據(jù)規(guī)定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，來(lái)對(duì)建筑的總熱量進(jìn)行分?jǐn)?，得出每戶的用熱量?br>[0005]目前，溫度面積法熱量分?jǐn)傁到y(tǒng)在分戶熱計(jì)量中得到了一定的應(yīng)用，但在實(shí)際應(yīng) 用過(guò)程中仍存在一定的問(wèn)題及不足之處，主要體現(xiàn)在：
[0006] 1、安裝復(fù)雜：溫度采集裝置與室外采集器為有線連接，需要穿墻打孔、布線，工程 量大且繁瑣。
[0007] 2、用戶功能不全
[0008] 在分戶熱計(jì)量中，用戶不知道各個(gè)裝有溫度測(cè)溫裝置的屋內(nèi)溫度，也知道自家的 分?jǐn)倻囟取⒎謹(jǐn)偀崃?，累?jì)熱量。
[0009] 用戶無(wú)法自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，即使通過(guò)手動(dòng)閥門調(diào)節(jié)，也不清楚在調(diào)節(jié)前后，分?jǐn)?溫度、分?jǐn)偀崃康淖兓?。這樣，很難使用戶為了節(jié)省費(fèi)用支出，而自愿的去調(diào)小閥門開(kāi)度。 [0010] 3、盜熱現(xiàn)象嚴(yán)重：用戶開(kāi)窗對(duì)流、將測(cè)溫裝置用濕毛巾捂住或者移到窗外或者其 它溫度低的位置，使所測(cè)室溫降低，導(dǎo)致用戶分?jǐn)倻囟冉档?，分?jǐn)偀崃恳簿徒档汀＿@就在無(wú) 形中，浪費(fèi)了大量的資源，也使供熱部門受到了損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本實(shí)用新型的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、節(jié) 約能源、數(shù)據(jù)采集精確、防止熱量丟失的基于溫度法的動(dòng)態(tài)節(jié)能熱計(jì)量分?jǐn)傁到y(tǒng)。
[0012] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0013] -種基于溫度法的動(dòng)態(tài)節(jié)能熱計(jì)量分?jǐn)傁到y(tǒng)，其特征在于設(shè)有上位機(jī)、能源數(shù)據(jù) 計(jì)算分?jǐn)偼ㄐ沤K端、樓棟熱量表、可編程室內(nèi)智能溫控器和溫控閥智能動(dòng)態(tài)控制器，所述能 源數(shù)據(jù)計(jì)算分?jǐn)偼ㄐ沤K端通過(guò)GPRS或者TCP/IP與上位機(jī)通訊，并經(jīng)MBUS通訊接口分別與 樓棟熱量表和溫控閥智能動(dòng)態(tài)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，將上位機(jī)設(shè)定及分?jǐn)偀崃?、分?jǐn)偀豳M(fèi)、 室外溫度、建筑物內(nèi)用戶平均溫度等發(fā)送到可編程室內(nèi)智能溫控器上顯示，所述溫控閥智 能動(dòng)態(tài)控制器安裝在室外，所述可編程室內(nèi)智能溫控器安裝在室內(nèi)，通過(guò)上位機(jī)采集現(xiàn)場(chǎng) 的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，供查詢分析用，通過(guò)可編程室內(nèi)智能溫控器在室內(nèi)定時(shí)采集一次溫濕度，并 存儲(chǔ)，再每隔一段時(shí)間與室外的溫控閥智能動(dòng)態(tài)控制器進(jìn)行一次數(shù)據(jù)交互，將室內(nèi)的溫濕 度信息傳遞給溫控閥智能動(dòng)態(tài)控制，通過(guò)可編程室內(nèi)智能溫控器設(shè)定室內(nèi)溫度，顯示室內(nèi) 房間的溫濕度和用戶的熱費(fèi)信息，定期與室外的溫控閥智能動(dòng)態(tài)控制進(jìn)行數(shù)據(jù)交互能源數(shù) 據(jù)計(jì)算分?jǐn)偼ㄐ沤K端通過(guò)MBUS與溫控閥智能動(dòng)態(tài)控制器交換數(shù)據(jù)，同時(shí)采集樓棟熱量表 的數(shù)據(jù)，并計(jì)算當(dāng)前分?jǐn)傊芷谙牡目偀崃?，并將?shù)據(jù)上傳至上位機(jī)，達(dá)到熱量分?jǐn)偩_、 控制方便、節(jié)約能源的作用。
[0014] 本實(shí)用新型可在室內(nèi)每個(gè)房間設(shè)置無(wú)線供熱質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端，所述無(wú)線供熱質(zhì)量監(jiān) 測(cè)終端經(jīng)無(wú)線數(shù)傳模塊與可編程室內(nèi)智能溫控器相連接，通過(guò)無(wú)線供熱質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端檢測(cè) 所處室內(nèi)的溫度和濕度，并無(wú)線傳輸給可編程室內(nèi)智能溫控器，在可編程室內(nèi)智能溫控器 上顯示每個(gè)房間的溫度、濕度，計(jì)算并顯示出整個(gè)居室的平均溫度、分?jǐn)偀崃俊⒎謹(jǐn)傎M(fèi)用信 息。
[0015] 本實(shí)用新型可在所述可編程室內(nèi)智能溫控器和/或無(wú)線供熱質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端內(nèi)分 別設(shè)置防拆開(kāi)關(guān)電路，所述防拆開(kāi)關(guān)電路是由行程開(kāi)關(guān)和電阻組成，所述行程開(kāi)關(guān)一端接 地，另一端接到微處理器，并經(jīng)電阻接到VCC，當(dāng)安裝后，防拆開(kāi)關(guān)被按下，微處理器輸入腳 的電壓為低電平，記錄此時(shí)為安裝；當(dāng)用戶想將可編程室內(nèi)智能溫控器和/或無(wú)線供熱質(zhì) 量監(jiān)測(cè)終端移動(dòng)到屋內(nèi)溫度低的位置時(shí)，可編程室內(nèi)智能溫控器和/或無(wú)線供熱質(zhì)量監(jiān)測(cè) 終端與之相連的安裝支架分離，此時(shí)可編程室內(nèi)智能溫控器和/或無(wú)線供熱質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端 中的微處理器輸入腳的電壓為高電平；微處理器根據(jù)電平變化，確定可編程室內(nèi)智能溫控 器和/或無(wú)線供熱質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端被非法拆下、移動(dòng)，就會(huì)通過(guò)無(wú)線通訊將相關(guān)數(shù)據(jù)傳至溫 控閥智能動(dòng)態(tài)控制器，由溫控閥智能動(dòng)態(tài)控制器做進(jìn)一步的處理，并做到告警處理，達(dá)到節(jié) 防止熱量丟失、防拆、防移動(dòng)、防盜熱的功能。
[0016] 本實(shí)用新型所述可編程室內(nèi)智能溫控器是由微處理器、電源電路、按鍵電路、液晶 顯示電路、無(wú)線模塊電路、溫濕度采集電路和防拆開(kāi)關(guān)電路組成，當(dāng)溫濕度采集電路感知被 測(cè)環(huán)境溫度發(fā)生驟變，內(nèi)部微處理器即可判斷異常狀態(tài)，并根據(jù)異常狀態(tài)對(duì)驟變溫度進(jìn)行 補(bǔ)償，補(bǔ)償參數(shù)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件外部設(shè)定，并可以將異常信息發(fā)送到溫控閥智能動(dòng)態(tài)控 制器，進(jìn)一步達(dá)到防盜熱的功能，所述可編程室內(nèi)智能溫控器的電源電路是由一節(jié)ER18505 鋰電池和LDO穩(wěn)壓電路構(gòu)成，LDO穩(wěn)壓電路是由濾波電容C12、C17、C13、C18和穩(wěn)壓芯片U7 組成，穩(wěn)壓芯片U7有3個(gè)引腳，其中，1腳接工作地，C12、C17對(duì)鋰電池電壓進(jìn)行濾波，濾波 后接穩(wěn)壓芯片U7的2腳；穩(wěn)壓芯片U7的3腳為穩(wěn)壓后電壓輸出腳，接濾波電容C13、和C18， 對(duì)輸出電壓濾波，之后接電源VCC，所述溫濕度采集電路是由熱敏電阻NTC1、濕敏電阻RH1、 電阻R18和電阻R32組成，所述熱敏電阻NTCl的1腳連接單片機(jī)的P7. 6腳，2腳連接單片 機(jī)的P7. 4腳和R18的一端，電阻R18的另一端連接單片機(jī)的P5. 0腳；所述濕敏電阻RHl的 1腳連接單片機(jī)的Pl. 6腳，2腳連接單片機(jī)的P6. 3腳和電阻R 32的一端，電阻R32的另一 腳連接單片機(jī)的Pl. 7腳，所述防拆開(kāi)關(guān)電路是由開(kāi)關(guān)SW1、電阻R2組成，開(kāi)關(guān)SWl -端接 地，另一端接到微處理器的P2.0腳，并經(jīng)上拉電阻R2接到VCC，當(dāng)用戶把可編程室內(nèi)智能溫 控器從墻上拆下，移動(dòng)到其它溫度低的位置，想起到降低分?jǐn)倻囟?，從而降低分?jǐn)偀崃?，?由于設(shè)有防拆開(kāi)關(guān)電路，一旦被拆下后移動(dòng)，防拆開(kāi)關(guān)電路就會(huì)檢測(cè)到并開(kāi)始記錄時(shí)間，并 通過(guò)無(wú)線信號(hào)傳遞給溫控閥智能動(dòng)態(tài)控制器，溫控閥智能動(dòng)態(tài)控制器根據(jù)預(yù)先設(shè)置的處理 機(jī)制，當(dāng)移動(dòng)時(shí)間達(dá)到門限值時(shí)，會(huì)提高用戶的熱分?jǐn)倻囟?，達(dá)到防止用戶偷熱的作用。
[0017] 本實(shí)用新型所述無(wú)線供熱質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端由終端微處理器、終端電源電路、終端按 鍵電路、終端LED指示電路、終端無(wú)線模塊電路和終端溫濕度采集電路以及終端防拆開(kāi)關(guān) 電路組成，當(dāng)終端溫濕度采集電路感知被測(cè)環(huán)境溫度發(fā)生驟變，終端微處理器即可判斷異 常狀態(tài)，并根據(jù)異常狀態(tài)對(duì)驟變溫度進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償參數(shù)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件外部設(shè)定，終端 微處理器將異常信息通過(guò)終端無(wú)線模塊電路傳輸給可編程室內(nèi)智能溫控器進(jìn)行處理，進(jìn)一 步達(dá)到了防盜熱的功能，所述終端微處理器是整個(gè)無(wú)線供熱質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的核心部分，所 述終端微處理器內(nèi)嵌全新解碼芯片，全雙工通信、防干擾、穿透力強(qiáng)，負(fù)責(zé)控制、協(xié)調(diào)上述各 個(gè)模塊的運(yùn)行；所述終端電源電路包括電池和LDO穩(wěn)壓電路，所述電池通過(guò)LDO穩(wěn)壓電路 分別為終端微處理器、終端按鍵電路、終端LED指示電路、終端無(wú)線模塊電路、終端溫濕度 采集電路和終端防拆開(kāi)關(guān)電路提供穩(wěn)定的工作電壓，通過(guò)優(yōu)化LDO穩(wěn)壓電路，使電池耗電 量極低，1小時(shí)的數(shù)據(jù)傳送間隔時(shí)，壽命多10年的功能，所述LDO穩(wěn)壓電路是由ER18505鋰 電池、濾波電容CU濾波電容C2、濾波電容C3、濾波電容C4、濾波電容C12、濾波電容C17 和穩(wěn)壓芯片Ul組成，穩(wěn)壓芯片Ul有3個(gè)引腳，其中，1腳接工作地，C12、C17對(duì)鋰電池電壓 進(jìn)行濾波，濾波后接穩(wěn)壓芯片Ul的2腳；穩(wěn)壓芯片Ul的3腳為穩(wěn)壓后電壓輸出腳，接濾波 電容C3、濾波電容C4,對(duì)輸出電壓濾波，之后接VCC_3V，供電路使用，以達(dá)到工作電壓平穩(wěn)， 在+25°C的條件下貯存，年自放電率低于1%的作用，所述終端微處理器采用低功耗的單片 機(jī)MSP430F4152,以達(dá)到超低功耗、處理能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快、盤內(nèi)資源豐富的作用；所述終 端按鍵電路由按鍵Kl和電阻R19組成，所述按鍵Kl 一端接工作地，另一端接單片機(jī)的P2. 0 腳和電阻R19,電阻R19的另一端接到VCC_3V上，所述單片機(jī)的P2. 0腳設(shè)置為電平輸入端 口，Kl按下時(shí)，接收低電平，Kl不按時(shí)，接收高電平；通過(guò)單片機(jī)的P2.0腳接收的高低電平 來(lái)判斷按鍵Kl是否被按下；所述終端LED指示電路是由電阻R22和LEDl組成，電阻R22的 一端接單片機(jī)的P3. 5腳，另一端接LEDl，LEDl的另一端接工作地，所述單片機(jī)的P3. 5設(shè)置 為電平輸出端口，當(dāng)輸出高電平時(shí)，LEDl會(huì)亮，當(dāng)輸出低電平時(shí)，LEDl不會(huì)亮；所述終端溫 濕度采集電路是由熱敏電阻NTC1、濕敏電阻RH1、電阻R24和電阻R23組成，所述熱敏電阻 NTCl的2腳連接單片機(jī)的P6. 1腳，1腳連接單片機(jī)的P6. 6腳和R24的一端，電阻R24的另 一端連接單片機(jī)的P6. 2腳；所述濕敏電阻RHl的1腳連接單片機(jī)的P6. 3腳，2腳連接單片 機(jī)的P6. 5腳和電阻R 23的一端，電阻R23的另一腳連接單片機(jī)的P6. 4腳；所述終端無(wú)線 模塊電路是由無(wú)線模塊、電容C5和電容C6組成，所述電容C5和電容C6分別連接無(wú)線模塊 的電壓輸入端，以濾除雜波，提高無(wú)線模塊的工作穩(wěn)定性；所述終端防拆開(kāi)關(guān)電路是由開(kāi)關(guān) SW1、電阻R40組成。開(kāi)關(guān)SWl -端接地，另一端接到微處理器的P5. O腳，并經(jīng)上拉電阻R40 接到VCC，當(dāng)用戶把無(wú)線供熱質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端從墻上拆下，移動(dòng)到其它溫度低的位置，想起到 降低分?jǐn)倻囟?，?lái)降低分?jǐn)偀崃浚捎跓o(wú)線供熱質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端內(nèi)部設(shè)有防拆開(kāi)關(guān)電路，一 旦被拆下后移動(dòng)，防拆開(kāi)關(guān)電路就會(huì)檢測(cè)到并開(kāi)始記錄時(shí)間，并通過(guò)無(wú)線信號(hào)傳遞給溫控 閥智能動(dòng)態(tài)控制器，溫控閥智能動(dòng)態(tài)控制器根據(jù)預(yù)先設(shè)置的處理機(jī)制，當(dāng)移動(dòng)時(shí)間達(dá)到門 限值時(shí)，會(huì)提高用戶的熱分?jǐn)倻囟?，達(dá)到防止用戶偷熱的作用。
[0018] 本實(shí)用新型所述溫控閥智能