本發(fā)明涉及一種基于氣候補償?shù)耐〝鄷r間面積分?jǐn)偡椒巴〝嗍綗嵊嬃垦b置。

背景技術(shù)：

供熱系統(tǒng)對建筑物進行供熱的目的是為了滿足用戶熱舒適度需求，并保證其室內(nèi)溫度在一定范圍之內(nèi)，如(18±2)℃，防止用戶出現(xiàn)室內(nèi)溫度過高的現(xiàn)象，而系統(tǒng)在運行過程中，由于室外氣象條件等因素的變化，建筑物的熱負荷會發(fā)生相應(yīng)的改變。因此，為了使熱源供熱量與用戶熱負荷的變化相適應(yīng)，需要對熱源的供回水溫度進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)按需供熱，節(jié)約供熱能耗。

日前，熱計量中的通斷時間面積法中用于分?jǐn)傆嬎愕闹饕罁?jù)為用戶采暖接通時間，沒有考慮采暖系統(tǒng)供水溫度及水力工況變化對熱量分?jǐn)偟闹苯佑绊?。然而個采暖用戶熱量計量的準(zhǔn)確性主要取決于供熱系統(tǒng)的運行條件。目前通斷時間面積法根據(jù)各用戶在整個采暖期末的閥門總接通時間，在不考慮由于氣候補償調(diào)節(jié)引起的總供熱量時段性變化的情況下，一次性地對總供熱量進行分?jǐn)?，忽略了相同用熱時長在不同時段的不同供水溫度用戶用熱量差別性問題，從而在熱量分?jǐn)偵铣霈F(xiàn)不公平問題。另外，在某個計算分?jǐn)倳r段，只要有一戶或幾戶進行通斷調(diào)節(jié)，立管流量一定發(fā)生變化，直接影響到用戶熱量，這種方法沒有考慮到供熱系統(tǒng)水力工況的改變對供熱量的影響，計量收費有失公平公正。例如：一個垂直立管帶有11戶分戶采暖系統(tǒng)，某用戶的流量變化規(guī)律是關(guān)閉的用戶越多其流量變化越大，就是說用戶的用熱量除了與開通時間有關(guān)，還與其流量大小有關(guān)，在相同的開通時間流量越大實際的耗熱量也越大，很顯然僅按通斷時間簡單的分?jǐn)偀崃渴遣粔驕?zhǔn)確，必須充分考慮水力工況的改變。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于氣候補償?shù)耐〝鄷r間面積分?jǐn)偡椒巴〝嗍綗嵊嬃垦b置。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種基于氣候補償?shù)耐〝鄷r間面積分?jǐn)偡椒?，在供熱計量?guī)程分?jǐn)傊芷趦?nèi)如有用戶進行通斷調(diào)節(jié)，進行一次熱量的分?jǐn)?，以保證各時段內(nèi)的總供熱量不發(fā)生變化，熱分?jǐn)偰Ｊ綖橹芷谛苑謹(jǐn)?，季末累計求和，即將整個采暖期劃分為若干個分?jǐn)傊芷?，在采暖季末，通過將各個周期所分配的熱量值累計求和，獲得各用戶的總分配熱量值；

依據(jù)氣候補償調(diào)節(jié)模式下的時段劃分，以一個時段作為一個分?jǐn)傊芷?，該周期相對?yīng)時段結(jié)束后，分?jǐn)傄淮螛菞澰摃r段的總熱量，在這期間當(dāng)某個用戶關(guān)閉或開啟時，采集一次時間分?jǐn)傄淮螣崃?，即采即分?/p>

進一步的，各分?jǐn)傊芷趦?nèi)的分?jǐn)偰Ｊ较嗤?，以同一分?jǐn)傊芷跒槔?，存在兩種情況：第一種情況：在同一個分?jǐn)傊芷趦?nèi)，所有用戶正常運行，沒有發(fā)生通斷控制器閥門的調(diào)節(jié)；第二種情況：在同一個分?jǐn)傊芷趦?nèi)，用戶出現(xiàn)通斷控制器閥門關(guān)閉和/或開啟的調(diào)節(jié)。

進一步的，對于第一種情況建立熱量分?jǐn)倲?shù)學(xué)模型，根據(jù)氣候補償調(diào)節(jié)模式下的時段劃分情況預(yù)先設(shè)定一采集周期p，即依據(jù)補償時段，一個時段即為一個采集周期；每個時段結(jié)束后采集一次供熱數(shù)據(jù)，并將分?jǐn)傄淮慰偀崃勘淼臒崃浚辉诓杉瘮?shù)據(jù)時，給每次采集和分配編號為n，其中n取值為正整數(shù)，對于整個采暖季，采集周期確定以后，n也是確定的，對于第n次采集和分配，分配的熱量是第n-1次到第n次，即上一個采集周期內(nèi)的熱量，整個采暖季每戶n次分配的熱量累積值即為各用在戶整個采暖期的總熱量，以該值作為收費依據(jù)；

①熱用戶i第n次分配中，即第在n-1到n次之間這段時間內(nèi)所分配的熱量：

式中，qi，n——熱用戶i第n次分配中的熱量，單位為kwh；

qz，n——第n次采集后總熱量表所記錄的熱量，單位為kwh；

qz，n-1——第n-1次采集后總熱量表所記錄的熱量，單位為kwh；

fi——用戶i的采暖面積，單位為m²；

τi——用戶i第n-1次采集到第n次這段采集周期，單位為h；

i——從第n-1次采集到第n次采集這段時間內(nèi)閥門開啟的熱用戶標(biāo)號；

n——熱量表分配的次數(shù)，n＝1，2，……p；

j——參與第n次熱分?jǐn)偟挠脩魯?shù)量j＝1，2，……l；

z——對應(yīng)用戶i的總熱量表標(biāo)號；

②熱用戶i在采暖期間累積分配熱量：

式中，qi，z——熱用戶i在采暖期間累積分配熱量，單位為kwh；

qi，n——熱用戶i第n次分配中的熱量，單位為kwh；

n——熱量表分配的次數(shù)，n＝1，2，……p。

進一步的，對于第二種情況建立熱量分?jǐn)倲?shù)學(xué)模型，在一個采集周期內(nèi)，如有用戶發(fā)生通斷調(diào)節(jié)，系統(tǒng)也將會采集一次供熱數(shù)據(jù)，并分?jǐn)傄淮慰偀崃勘淼目偀崃?；即在采集周期p內(nèi)再設(shè)定一個采集周期q，q由熱用戶通斷閥門動作的次數(shù)決定，給每次采集和分配編號為m，其中n取值為正整數(shù)；該采集周期從某用戶出現(xiàn)通斷調(diào)節(jié)開始，到某用戶再次出現(xiàn)通斷調(diào)節(jié)結(jié)束，且該采集周期q不能超過采集周期p；

①熱用戶i第m次分配后，即在第m-1到m次之間這段時間內(nèi)所分配的熱量：

式中，qi，m——熱用戶i第m次分配中的熱量，單位為kwh；

qz，m——第m次采集后總熱量表所記錄的熱量，單位為kwh；

qz，m-1——第m-1次采集后總熱量表所記錄的熱量，單位為kwh；

fi——用戶i的供暖面積，單位為m²；

i——從第m-1次采集到第m次采集這段時間內(nèi)閥門開啟的熱用戶標(biāo)號；

m——熱量表分配的次數(shù)，m＝1，2，……q；

j——參與第m次熱分?jǐn)偟挠脩魯?shù)量j＝1，2，……s；

z——對應(yīng)用戶i的總熱量表標(biāo)號；

②熱用戶i在一個采集周期p內(nèi)累積分配熱量：

式中，qi——熱用戶i在一個采集周期q內(nèi)累積分配熱量，單位為kwh；

qi，m——熱用戶i第m次分配中的熱量，單位為kwh；

m——熱量表分配的次數(shù)，m＝1，2，……q；

③熱用戶i在采暖期內(nèi)累積分配熱量：

式中，qi，z——熱用戶i在采暖期間累積分配熱量，單位為kwh；

qi，n——熱用戶i第n次分配中的熱量，單位為kwh；

n——熱量表分配的次數(shù)，n＝1，2，……p。

一種基于氣候補償?shù)耐〝嗍綗嵊嬃肯到y(tǒng)，包括室溫控制器、通斷控制器、樓棟熱量表、采集計算器以及數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)集調(diào)節(jié)與計量于一體，適用于共用立管按戶分環(huán)獨立式采暖系統(tǒng)形式。

進一步的，所述室溫控制器安置在各戶的典型房間內(nèi)，是由溫度測量單元、運算顯示單元和通信單元構(gòu)成的遙控裝置。主要用于設(shè)定和測量室內(nèi)溫度，并根據(jù)室內(nèi)測量溫度和設(shè)定溫度的比較結(jié)果，通過無線通信方式實現(xiàn)對通斷控制器的控制，同時接受采集計算器的通信，顯示用戶采暖狀態(tài)和采暖能耗。

進一步的，所述通斷控制器安裝于共用管井中用戶入口的分支支路上，由控制器、執(zhí)行器和機械閥體組成，通過執(zhí)行器控制閥體執(zhí)行全通全斷動作，對室內(nèi)溫度進行調(diào)控，同時記錄閥門狀況及接通時間。

進一步的，所述樓棟熱量表安裝于樓棟入口，由流量傳感器、計算器或積分儀、配對溫度傳感器和通信單元組成，承擔(dān)計量樓棟總采暖用熱量的任務(wù)，其計量值作為樓棟用戶的分?jǐn)偪傊档囊罁?jù)。

進一步的，所述采集計算器設(shè)置在小區(qū)各單元中，用于接收來自通斷控制器和樓棟熱量表的數(shù)據(jù)信息，并對數(shù)據(jù)進行實時處理和儲存，實現(xiàn)對供暖過程的監(jiān)測和熱費分?jǐn)?，是系統(tǒng)中的采暖數(shù)據(jù)集中處理中心；采集計算器可進行即時通信，連接用戶末端室溫控制器與數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)平臺，向用戶傳輸采暖狀況的同時，還可以將數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)下發(fā)的命令轉(zhuǎn)發(fā)給通斷控制器，實現(xiàn)管理系統(tǒng)直接監(jiān)控。

進一步的，所述數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)是供熱人員對小區(qū)用戶供熱信息的管理平臺，該系統(tǒng)通過tcp/ip網(wǎng)絡(luò)通訊采集接收由采集計算器上報的用戶供熱數(shù)據(jù)，對熱用戶信息進行錄入、存儲、查詢、管理的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)對熱用戶供熱工況數(shù)據(jù)的實時查詢、采集、存儲、顯示、管理功能，以便供熱維護人員對熱用戶現(xiàn)場設(shè)備進行管理、控制、故障監(jiān)控。

本發(fā)明所取得的有益效果如下：

本發(fā)明考慮到供熱管網(wǎng)供回水溫度的改變及用戶的通斷調(diào)節(jié)對總供熱及熱量分?jǐn)偟挠绊?，提出在原?供熱計量規(guī)程)，分?jǐn)傊芷诎磁c求補償器調(diào)節(jié)周期一致，并且在每個分?jǐn)傊芷趦?nèi)如有用戶進行通斷調(diào)節(jié)，即進行一次熱量的分?jǐn)偡桨?，以保證各時段內(nèi)分?jǐn)偟臒崃扛咏鼘嶋H。熱分?jǐn)偰Ｊ綖橹芷谛苑謹(jǐn)?，季末累計求和，即將整個采暖期劃分為若干個分?jǐn)傊芷冢诓膳灸?，通過將各個周期所分配的熱量值累計求和，獲得各用戶的總分配熱量值。依據(jù)氣候補償調(diào)節(jié)模式下的時段劃分，以一個時段作為一個分?jǐn)傊芷?，該周期相對?yīng)時段結(jié)束后，分?jǐn)傄淮螛菞澰摃r段的總熱量。在這期間當(dāng)某個用戶關(guān)閉或開啟時，采集一次時間分?jǐn)傄淮螣崃?，因為由用戶的開啟關(guān)閉都會影響到管網(wǎng)的水力工況，必須考慮流量變化對熱量分?jǐn)偟挠绊?，實現(xiàn)即采即分?；跉夂蜓a償?shù)耐〝嗍綗嵊嬃肯到y(tǒng)是以室溫調(diào)控為核心，依據(jù)各用戶的采暖接通時間結(jié)合采暖面積，定周期實時對樓棟總熱量進行分?jǐn)偟摹皹菞澯嬃浚磻舴謹(jǐn)偂钡臒嵊嬃颗c調(diào)控技術(shù)產(chǎn)品。該系統(tǒng)通過安置在每戶典型房間內(nèi)的室溫控制器向通斷控制器發(fā)送動作指令，對流入熱用戶采暖系統(tǒng)的熱媒流量進行通\斷調(diào)節(jié)，控制送入房間的供熱量，從而實現(xiàn)室溫調(diào)控。熱計量系統(tǒng)的熱量分?jǐn)偰Ｊ揭罁?jù)氣候補償?shù)恼{(diào)節(jié)時段確定，在各個周期結(jié)束后，按照各戶的采暖接通時間結(jié)合采暖面積對樓棟總熱量表的熱量進行實時分?jǐn)偅⒃诓膳灸⒏髦芷谒謹(jǐn)偀崃恐道塾嬊蠛?，確定出各戶的總用熱量及應(yīng)繳納的熱費。

基于氣候補償?shù)耐〝鄷r間面積法熱計量裝置，是對(供熱計量規(guī)程)中通斷時間面積法熱計量裝置的進一步完善，該系統(tǒng)集調(diào)節(jié)與計量為一體，既實現(xiàn)了對各戶室內(nèi)溫度的分別調(diào)節(jié)，又給出相對合理的熱量分?jǐn)偡椒āＴ撓到y(tǒng)的核心技術(shù)為依據(jù)氣候補償?shù)恼{(diào)節(jié)時段確定熱量分?jǐn)偰Ｊ郊凹床杉捶值姆謹(jǐn)偰Ｊ剑ㄟ^采用定周期實時累計分?jǐn)?，解決同時長不同時段用熱差異性問題，其特點主要包括：定周期實時熱量分配。該系統(tǒng)依據(jù)氣候補償?shù)恼{(diào)節(jié)時段確定分?jǐn)偰Ｊ?，通過采用定周期實時累積分?jǐn)?，對總熱量實施動態(tài)分配，在算法方面使熱量分?jǐn)偢侠?，計量相對公平公正，解決了供、回水溫度影響所造成的不同時段相同時間用熱差異性問題。針對通斷時間面積法所存在的相同用時長不同用熱時段熱量分?jǐn)傉`差問題，提出了基于氣候補償?shù)男滦蜔岱謹(jǐn)偡桨?，依?jù)氣候補償?shù)恼{(diào)節(jié)時段確定熱量的分?jǐn)偰Ｊ?，改一次性分?jǐn)偰Ｊ綖槎ㄖ芷趯崟r累計分?jǐn)偂?/p>

附圖說明

附圖1為本發(fā)明通斷式熱計量裝置的流程示意圖；

附圖2為本發(fā)明通斷時間面積法分配的日累計熱分?jǐn)傊蹬c室溫趨勢變化示意圖；

附圖3為本發(fā)明實施例一的用戶各月累計熱量對比示意圖；

附圖4為本發(fā)明實施例一的各用戶不同時段熱量分?jǐn)偸疽鈭D；

附圖5為本發(fā)明實施例一依據(jù)通斷時間面積法與通斷時間面積法熱量分?jǐn)倢Ρ仁疽鈭D。

具體實施方式

下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本申請及其應(yīng)用或使用的任何限制。基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，部屬于本申請保護的范圍。

一種基于氣候補償?shù)耐〝鄷r間面積分?jǐn)偡椒?，其特征在于：在供熱計量?guī)程分?jǐn)傊芷诘幕A(chǔ)上，如有用戶進行通斷調(diào)節(jié)，即時進行一次熱量的分?jǐn)偅员ＷC各時段內(nèi)水力工況改變時熱量分?jǐn)偟墓叫?。熱分?jǐn)偰Ｊ綖橹芷谛苑謹(jǐn)?，采暖季末累計求和，獲得各用戶的總分配熱量值；

依據(jù)氣候補償調(diào)節(jié)模式下的時段劃分，以一個時段作為一個分?jǐn)傊芷?，該周期相對?yīng)時段結(jié)束后，分?jǐn)傄淮螛菞澰摃r段的總熱量，在這期間當(dāng)某個用戶關(guān)閉或開啟時，采集一次時間分?jǐn)傄淮螣崃?，即采即分?/p>

各分?jǐn)傊芷趦?nèi)的管網(wǎng)乃至每個用戶的供水溫度相同；某用戶關(guān)斷時剩余用戶流量會發(fā)生改變。兩者會影響用戶的熱量分?jǐn)?。以同一分?jǐn)傊芷跒槔?，存在兩種情況：第一種情況：在同一個分?jǐn)傊芷趦?nèi)，所有用戶正常運行，沒有發(fā)生通斷控制器閥門的調(diào)節(jié)；第二種情況：在同一個分?jǐn)傊芷趦?nèi)，用戶出現(xiàn)通斷控制器閥門關(guān)閉和/或開啟的調(diào)節(jié)。

對于第一種情況建立熱量分?jǐn)倲?shù)學(xué)模型，根據(jù)氣候補償調(diào)節(jié)模式下的時段劃分情況預(yù)先設(shè)定一采集周期p，即依據(jù)補償時段，一個時段即為一個采集周期；每個時段結(jié)束后采集一次供熱數(shù)據(jù)，并分?jǐn)傄淮慰偀崃勘淼臒崃?；在采集?shù)據(jù)時，給每次采集和分配編號為n，其中n取值為正整數(shù)，對于整個采暖季，采集周期確定以后，n也是確定的，對于第n次采集和分配，分配的熱量是第n-1次到第n次，即上一個采集周期內(nèi)的熱量，整個采暖季每戶n次分配的熱量累計值即為各用在戶整個采暖期的總熱量，以該值作為收費依據(jù)；

①熱用戶i第n次分配中，即第在n-1到n次之間這段時間內(nèi)所分配的熱量：

式中，qi，n——熱用戶i第n次分配中的熱量，kwh；

qz，n——第n次采集后總熱量表所記錄的熱量，kwh；

qz，n-1——第n-1次采集后總熱量表所記錄的熱量，kwh；

fi——用戶i的采暖面積，m²；

τi——用戶i第n-1次采集到第n次這段采集周期，h；

i——從第n-1次采集到第n次采集這段時間內(nèi)閥門開啟的熱用戶標(biāo)號；

n——熱量表分配的次數(shù)，n＝1，2，……p；

j——參與第n次熱分?jǐn)偟挠脩魯?shù)量j＝1，2，……l；

z——對應(yīng)用戶i的總熱量表標(biāo)號；

②熱用戶i在采暖期間累積分配熱量：

式中，qi，z——熱用戶i在采暖期間累積分配熱量，kwh；

qi，n——熱用戶i第n次分配中的熱量，kwh；

n——熱量表分配的次數(shù)，n＝1，2，……p。

對于第二種情況建立熱量分?jǐn)倲?shù)學(xué)模型，在一個采集周期內(nèi)，如有用戶發(fā)生通斷調(diào)節(jié)，系統(tǒng)也將會采集一次供熱數(shù)據(jù)，并分?jǐn)傄淮慰偀崃勘淼目偀崃?；即在采集周期p內(nèi)再設(shè)定一個采集周期q，q由熱用戶通斷閥門動作的次數(shù)決定，給每次采集和分配編號為m，其中n取值為正整數(shù)；該采集周期從某用戶出現(xiàn)通斷調(diào)節(jié)開始，到某用戶再次出現(xiàn)通斷調(diào)節(jié)結(jié)束，且該采集周期q不能超過采集周期p：

①熱用戶i第m次分配后，即在第m-1到m次之間這段時間內(nèi)所分配的熱量：

式中，qi，m——熱用戶i第m次分配中的熱量，單位為kwh；

qz，m——第m次采集后總熱量表所記錄的熱量，單位為kwh；

qz，m-1——第m-1次采集后總熱量表所記錄的熱量，單位為kwh；

fi——用戶i的供暖面積，單位為m²；

i——從第m-1次采集到第m次采集這段時間內(nèi)閥門開啟的熱用戶標(biāo)號；

m——熱量表分配的次數(shù)，m＝1，2，……q；

j——參與第m次熱分?jǐn)偟挠脩魯?shù)量j＝1，2，……s；

z——對應(yīng)用戶i的總熱量表標(biāo)號；

②熱用戶i在一個采集周期p內(nèi)累積分配熱量：

式中，qi——熱用戶i在一個采集周期q內(nèi)累積分配熱量，kwh；

qi，m——熱用戶i第m次分配中的熱量，kwh；

m——熱量表分配的次數(shù)，m＝1，2，……q；

③熱用戶i在采暖期內(nèi)累積分配熱量：

式中，qi，z——熱用戶i在采暖期間累積分配熱量，kwh；

qi，n——熱用戶i第n次分配中的熱量，kwh；

n——熱量表分配的次數(shù)，n＝1，2，……p。

一種基于氣候補償?shù)耐〝嗍綗嵊嬃垦b置包括室溫控制器、通斷控制器、樓棟熱量表、氣候補償器、采集計算器以及數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)集調(diào)節(jié)與計量于一體，適用于共用立管按戶分環(huán)獨立式采暖系統(tǒng)。

所述室溫控制器安裝在各戶的典型房間內(nèi)，是由溫度測量單元、運算顯示單元和通信單元構(gòu)成的遙控裝置。主要用于設(shè)定和測量室內(nèi)溫度，并根據(jù)室內(nèi)測量溫度和設(shè)定溫度的比較結(jié)果，通過無線通信方式實現(xiàn)對通斷控制器的控制，同時接受采集計算器的通信，顯示用戶采暖狀態(tài)和采暖能耗。

所述通斷控制器安裝于共用管井中用戶入口的分支支路上，由控制器、執(zhí)行器和機械閥體組成，通過執(zhí)行器控制閥體執(zhí)行全通全斷動作，對室內(nèi)溫度進行調(diào)控，同時記錄閥門狀況及接通時間。

所述樓棟熱量表安裝于樓棟入口，由流量傳感器、計算器或積分儀、配對溫度傳感器和通信單元組成，承擔(dān)計量樓棟總采暖用熱量的任務(wù)，其計量值作為樓棟用戶的分?jǐn)偪傊档囊罁?jù)。

所述氣候補償器安裝于換熱站內(nèi)，通過有線或無線方式傳輸氣候補償器的調(diào)節(jié)時段，也可把調(diào)節(jié)時段直接寫入計算單元。

所述采集計算器設(shè)置在小區(qū)各單元中，用于接收來自通斷控制器、樓棟熱量表和氣候補償器的數(shù)據(jù)信息，并對數(shù)據(jù)進行實時處理和儲存，實現(xiàn)對供暖過程的監(jiān)測和熱量分?jǐn)?，是系統(tǒng)中的采暖數(shù)據(jù)集中處理中心；采集計算器可進行即時通信，連接用戶末端室溫控制器與數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)平臺，向用戶傳輸采暖狀況的同時，還可以將數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)下發(fā)的命令轉(zhuǎn)發(fā)給通斷控制器，實現(xiàn)管理系統(tǒng)直接監(jiān)控。

所述數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)是供熱人員對小區(qū)用戶供熱信息的管理平臺，該系統(tǒng)通過tcp/ip網(wǎng)絡(luò)通訊采集接收由采集計算器上報的用戶供熱數(shù)據(jù)，對熱用戶信息進行錄入、存儲、查詢、管理的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)對熱用戶供熱工況數(shù)據(jù)的實時查詢、采集、存儲、顯示、管理功能，以便供熱維護人員對熱用戶現(xiàn)場設(shè)備進行管理、控制、故障監(jiān)控。

實施例一：

示范工程位于邯鄲雅士名邸小區(qū)，總建筑面積為32777.69平方米。小區(qū)樓為6層建筑，共有9棟樓，每棟樓有兩個單元，各單元均為一梯兩戶式格局，共計274戶，每戶建筑面積均為110平方米。該小區(qū)采暖系統(tǒng)由熱電廠直接供給熱水，經(jīng)院內(nèi)換熱站水-水換熱后的熱水通過二次管網(wǎng)入戶供暖，換熱站安裝氣候補償器，二次網(wǎng)運行參數(shù)基本維持供水45--56℃回水35--45℃左右。

小區(qū)原有系統(tǒng)為通斷時間面積法熱計量系統(tǒng)，為了驗證新型通斷時間面法熱計量裝置的公平性、合理性和較原有系統(tǒng)的優(yōu)越性，采暖季開始前對其中1、2兩個單元的24個用戶進行了改造，安裝基于氣候補償?shù)耐〝鄷r間面積法熱計量裝置。通斷時間面法熱計量系統(tǒng)中，每個單元為一個熱力入口，熱力入口管道由地下進入樓梯間，供回立管為下供下回式，采暖系統(tǒng)為共用立管的分戶獨立系統(tǒng)，室內(nèi)采用單管水平串聯(lián)順序式的連接方式。熱入口裝有總熱量表，可讀取累計熱量、當(dāng)前供回水溫度、當(dāng)前流量等參數(shù)，各用戶入口加裝末端通斷調(diào)節(jié)裝置。

(1)分戶配置

各用戶的代表房間內(nèi)安裝室溫控制器，每戶供暖用戶支管上安裝通斷控制器。

(2)樓棟配置

每一單元熱力入口安裝熱量表，樓道內(nèi)安裝采集計算器。熱量表與通斷控制器和采集計算器相連，熱量值經(jīng)采集計算器分?jǐn)偵蟼鹘o各熱用戶。

(3)遠傳設(shè)備配置

建立了遠程自動監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)通過gprs信息通訊連接采集計算器，可遠程監(jiān)測每棟供熱的即時數(shù)據(jù)如熱量、流量、進/回水溫度，也可監(jiān)測每戶的閥門狀態(tài)、室溫并反饋累計采暖費用，必要時可對欠費住戶實施關(guān)閥。整個采暖及采集記錄以下數(shù)據(jù)：室溫設(shè)定值、室溫實測值、室外溫度、入戶供、回水溫度、電動通斷控制閥狀態(tài)、用戶閥門接通時間、總熱量表熱量等。

數(shù)據(jù)采集頻率由氣候補償?shù)恼{(diào)節(jié)模式確定，根據(jù)其一天內(nèi)的[0，4]，[5，9]，[10，12]，[13，17]，[18，19]，[20，23]六個時間段的劃分，預(yù)先設(shè)定4時、9時、12時、17時、19時、23時這6個采集時間點，并且在此之間如果用戶通斷閥有接通或斷開的動作，也要進行一次數(shù)據(jù)采集。

數(shù)據(jù)采用實時分配的模式，即采即分。每一次采集過程中，通斷控制器接收來自室溫控制器的數(shù)據(jù)，并將用戶各項供暖數(shù)據(jù)送至采集計算器，采集計算器結(jié)合熱量表的數(shù)值按照設(shè)定的程序?qū)崃窟M行實時分配，分配后的熱量數(shù)據(jù)會通過通信鏈路傳遞給室溫控制器供用戶查詢，同時以數(shù)據(jù)報表形式通過數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)顯示并保存。

暖對季室溫與日累計熱分?jǐn)傊底兓闆r進行分析：

供暖期各用戶根據(jù)需求設(shè)定相應(yīng)的室內(nèi)溫度，深寒期(1月15日至2月15日)室溫設(shè)定值相對較高，其平均值約為21℃，初寒(11月15日至12月15日)和末寒(次年2月16日至3月15日)期設(shè)定值相對較低，平均值約為18℃，整個采暖期用戶室內(nèi)溫度平均控制在18℃-22℃。圖5-2為102用戶在2012年11月1日至2013年3月15日，如附圖2所示，采用新型通斷時間面積法分配的日累計熱分?jǐn)傊蹬c室溫趨勢變化示意圖。通過分析圖2可以得到以下結(jié)論：

(1)整個采暖期間用戶室溫變化較為平穩(wěn)，雖然用戶實測室溫隨用戶設(shè)定溫度值的變化而上下波動，但均可控制在設(shè)定溫度的精度±0.2℃范圍之內(nèi)，室溫控制效果良好，滿足用戶用用熱調(diào)節(jié)的要求。說明通斷式熱計量系統(tǒng)根據(jù)其氣候補償調(diào)節(jié)模式，調(diào)節(jié)用熱量，保證了室內(nèi)溫度的穩(wěn)定。

(2)整個采暖期間用戶日累計熱分?jǐn)傊档淖兓厔菖c用戶用熱需求相吻合，初寒、末寒時段熱分?jǐn)傊灯?；深寒時段熱分?jǐn)傊灯撸瑵M足按需供熱的要求。

如附圖3和4所示，分別給出了1、2兩個單元24個用戶在2012-013整個采暖季各月的熱量分?jǐn)偳闆r和在初寒、深寒、末寒期的熱量分?jǐn)偳闆r。

通過對比分析圖3、4可知：

(1)位置差異對用戶熱量分?jǐn)偹斐傻挠绊戄^小，各用戶在相同時段的熱量值相差不大。

(2)各用戶在不同時段的熱量分?jǐn)傊捣掀錈嶝摵呻S室外溫度的的變化規(guī)律且差異很大。

在圖3中，比較各用戶的月累計熱量分?jǐn)傊悼芍?2月、1月與2月熱分?jǐn)傊递^多，11月與3月熱量分?jǐn)傊递^少，且熱量最大值出現(xiàn)在深寒期的1月，最小值出現(xiàn)在末寒期的3月。以2單元用戶102為例，在整個采暖季中，11月與3月采暖天數(shù)最少，分別為16天與15天，累計熱量分?jǐn)傊灯?，最低值出現(xiàn)在3月份為1095kw，其日平均分?jǐn)偀崃繛?3kw。12月、1月采暖天數(shù)為31天，累計熱量分?jǐn)傊递^大，最高值出現(xiàn)在1月為4050kw，日平均分?jǐn)偀崃繛?35kw，最大月1月日均熱量值約為最小月3月的1.8倍。

由圖4可知，各用戶深寒期熱量值均值為7239kw，約為初寒和深寒期熱量值的3.5倍。因此，對用戶熱量進行分時段劃分有利于提高熱量分?jǐn)偟臏?zhǔn)確性和公平性，從而保證新型熱分?jǐn)偡椒ǖ目茖W(xué)性與合理性。

與通斷時間面積法熱分?jǐn)偡治鰧Ρ龋膳窘Y(jié)束后，采集各用戶的供熱數(shù)據(jù)，依據(jù)通斷時間面積法對其進行分析處理并與新型分?jǐn)偡椒ㄋ脭?shù)據(jù)進行對比如圖5。

如圖5所示，圖中熱分?jǐn)偡椒ㄒ粸橥〝鄷r間面積法，熱分?jǐn)偡椒ǘ榛跉夂蜓a償調(diào)節(jié)模式下的新型熱分?jǐn)偡椒ā６鄶?shù)用戶在整個采暖期通斷閥門處于長期接通狀態(tài)，關(guān)閉通斷閥的總天數(shù)僅僅約為1-2天，而1-201、1-501、2-301、2-302用戶由于個人外出情況出現(xiàn)了短暫的停暖，其中1-201與1-501用戶接通時間相近，2-301與2-302接通時間相同。

選取2-301與2-302用戶的熱分?jǐn)偳闆r說明兩種方法的差異。2-301用戶和2-302用戶分別在2月18日-3月5日(末寒期)和1月23日-12月7日(深寒期)停暖16天，兩者的采暖總接通時間相同。采用方法一兩戶所分?jǐn)偟臒崃恐迪嗟?，而采用方法二，前者所分?jǐn)偀崃恐当群笳叨喑?26kw。顯然，深寒期的熱負荷遠大于初、末寒的熱負荷。2-301用戶的實際耗熱量應(yīng)遠高于的在深寒期停暖16天的2-302用戶耗熱量，2-302用戶采暖熱費應(yīng)相對較少。對比兩種方法，方法一中2-301用戶和2-302用戶由于供暖時數(shù)相同所繳納的熱費相同，這對2-302用戶是不公平的，方法二號慮到了不同時段熱量差異的影響，更具有公平性。

用戶在初、末寒與深寒期相同的接通時間內(nèi)，耗熱量存在很大的差異，通斷時間面積法由于依據(jù)用戶累積接通時間和采暖面積進行熱量分配，無法反映這一差異，而新型熱分?jǐn)偡椒ǜ鶕?jù)總熱量變化情況進行實時采集和分?jǐn)?，充分考慮到不同時段供熱量差異的影響，顯然更加公平、合理。

綜上所述，利用新型通斷斷時間面積法進行熱量分配，各用戶所分配熱量與用戶耗熱量即室外溫度變化基本一致，解決了相同時間，不同時段熱量分?jǐn)偛町愋詥栴}，其熱量分配公平、合理，符合“相同面積用戶，在相同舒適度的條件下，繳納相同熱費”的原則。以邯鄲某示范小區(qū)中的兩個單元用戶為研究對象，采集實際工程測試后的數(shù)據(jù)，經(jīng)過對比分析得出，采用基于氣候補償?shù)男滦蜔岱謹(jǐn)偧夹g(shù)，各用戶所分配熱量與用戶需熱量即室外溫度變化基本一致，解決了相同時間，不同時段熱量分?jǐn)偛町愋詥栴}，其熱量分配公平、合理，符合“相同面積用戶，在相同舒適度的條件下，繳納相同熱費”的原則。驗證新系統(tǒng)較原系統(tǒng)更具有公平性、合理性，為通斷時間面積法的改進提供了一條思路。

本發(fā)明提出了基于氣候補償?shù)男滦蜔岱謹(jǐn)偡桨?，在此基礎(chǔ)上，開發(fā)研究出與之相配套的基于氣候補償?shù)耐〝鄷r間面積法熱計量裝置。該熱計量技術(shù)依據(jù)氣候補償?shù)恼{(diào)節(jié)時段確定熱量的分?jǐn)偰Ｊ?，改一次性分?jǐn)偰Ｊ綖槎ㄖ芷趯崟r累計分?jǐn)?。通過將整個采暖期劃分為若干個分?jǐn)傊芷冢瑢偀崃繉嵤﹦討B(tài)分配，在算法方面使熱量分?jǐn)偢侠?，計量相對公平公正，解決了供、回水溫度影響所造成的不同時段相同時間用熱差異性問題。工程實踐表明，采用基于氣候補償?shù)男滦蜔岱謹(jǐn)偧夹g(shù)，各用戶所分配熱量與用戶需熱量即室外溫度變化基本一致，解決了相同時間，不同時段熱量分?jǐn)偛町愋詥栴}，其熱量分配公平、合理，符合“相同面積用戶，在相同舒適度的條件下，繳納相同熱費”的原則。

本發(fā)明考慮到用戶的通斷調(diào)節(jié)對總供熱量的影響，提出在原有(供熱計量規(guī)程)分?jǐn)傊芷趦?nèi)如有用戶進行通斷調(diào)節(jié)，進行一次熱量的分?jǐn)偟姆桨福员ＷC各時段內(nèi)的總供熱量不發(fā)生變化。熱分?jǐn)偰Ｊ綖橹芷谛苑謹(jǐn)?，季末累計求和，即將整個采暖期劃分為若干個分?jǐn)傊芷?，在采暖季末，通過將各個周期所分配的熱量值累計求和，獲得各用戶的總分配熱量值。依據(jù)氣候補償調(diào)節(jié)模式下的時段劃分，以一個時段作為一個分?jǐn)傊芷冢撝芷谙鄬?yīng)時段結(jié)束后，分?jǐn)傄淮螛菞澰摃r段的總熱量。在這期間當(dāng)某個用戶關(guān)閉或開啟時，采集一次時間分?jǐn)傄淮螣崃?，因為由用戶的開啟關(guān)閉都會影響到管網(wǎng)的水力工況，必須考慮流量變化對熱量分?jǐn)偟挠绊?，實現(xiàn)即采即分。基于氣候補償?shù)耐〝嗍綗嵊嬃肯到y(tǒng)是以室溫調(diào)控為核心，依據(jù)各用戶的采暖接通時間結(jié)合采暖面積，定周期實時對樓棟總熱量進行分?jǐn)偟摹皹菞澯嬃?，按戶分?jǐn)偂钡臒嵊嬃颗c調(diào)控技術(shù)產(chǎn)品。該系統(tǒng)通過安置在每戶典型房間內(nèi)的室溫控制器向通斷控制器發(fā)送動作指令，對流入熱用戶采暖系統(tǒng)的熱媒流量進行通\斷調(diào)節(jié)，控制送入房間的供熱量，從而實現(xiàn)室溫調(diào)控。熱計量系統(tǒng)的熱量分?jǐn)偰Ｊ揭罁?jù)氣候補償?shù)恼{(diào)節(jié)時段確定，在各個周期結(jié)束后，按照各戶的采暖接通時間結(jié)合采暖面積對樓棟總熱量表的熱量進行實時分?jǐn)?，并在采暖季末將各周期所分?jǐn)偀崃恐道塾嬊蠛?，確定出各戶的總用熱量及應(yīng)繳納的熱費。

基于氣候補償?shù)耐〝鄷r間面積法熱計量系統(tǒng)是對目前通斷時間面積法熱計量系統(tǒng)的進一步完善，該系統(tǒng)集調(diào)節(jié)與計量為一體，既實現(xiàn)了對各戶室內(nèi)溫度的分別調(diào)節(jié)，又給出相對合理的熱量分?jǐn)偡椒?。該系統(tǒng)的核心技術(shù)為依據(jù)氣候補償?shù)恼{(diào)節(jié)時段確定熱量分?jǐn)偰Ｊ郊凹床杉捶值姆謹(jǐn)偰Ｊ?，通過采用定周期實時累計分?jǐn)?，解決同時長不同時段用熱差異性問題，其特點主要包括：定周期實時熱量分配。該系統(tǒng)依據(jù)氣候補償?shù)恼{(diào)節(jié)時段確定分?jǐn)偰Ｊ剑ㄟ^采用定周期實時累積分?jǐn)?，對總熱量實施動態(tài)分配，在算法方面使熱量分?jǐn)偢侠?，計量相對公平公正，解決了供、回水溫度影響所造成的不同時段相同時間用熱差異性問題。針對通斷時間面積法所存在的相同用時長不同用熱時段熱量分?jǐn)傉`差問題，提出了基于氣候補償?shù)男滦蜔岱謹(jǐn)偡桨?，依?jù)氣候補償?shù)恼{(diào)節(jié)時段確定熱量的分?jǐn)偰Ｊ剑囊淮涡苑謹(jǐn)偰Ｊ綖橹芷趯崟r累計分?jǐn)偂?/p>

以上所述實施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而并非本發(fā)明可行實施的窮舉。對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明原理和精神的前提下對其所作出的任何顯而易見的改動，都應(yīng)當(dāng)被認為包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。