專利名稱：大型區(qū)域能量計(jì)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種能量的計(jì)量系統(tǒng)，特別是指一種能夠?qū)崿F(xiàn)大型區(qū)域的能量采集、控制、監(jiān)視及管理的綜合管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)政府在“十一五規(guī)劃”中提出了 “建設(shè)節(jié)約型社會(huì)”的明確目標(biāo)?！豆步ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005中5. 5. 12提到的“集中空調(diào)系統(tǒng)的了能量和熱量計(jì)量和我國(guó)北方地區(qū)的采暖熱計(jì)量一樣，是一項(xiàng)重要的建筑節(jié)能措施。當(dāng)實(shí)際情況要求并且具備相應(yīng)條件時(shí)，推薦按不同的樓層、不同室內(nèi)區(qū)域、不同用戶或房間設(shè)置冷、 熱計(jì)量裝置的做法。”《湖南省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DBJ43/001-2004中提到“居住建筑采用集中采暖、空調(diào)時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)分室(戶)溫度控制及分戶熱(冷)量計(jì)量設(shè)施。”《深圳市中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行維護(hù)管理暫行規(guī)定》深貿(mào)工源(2005)36號(hào)中第六十二條提到的“應(yīng)推廣中央空調(diào)系統(tǒng)能量分戶計(jì)量收費(fèi)的技術(shù)，改中央空調(diào)按用戶建筑面積平攤收費(fèi)的傳統(tǒng)方法為分戶計(jì)量，使用戶的經(jīng)濟(jì)利益與節(jié)能要求一致。而，國(guó)內(nèi)冷熱能量計(jì)量市場(chǎng)剛剛起步，目前的計(jì)量收費(fèi)方式按面積計(jì)量計(jì)費(fèi)，熱分配計(jì)計(jì)量計(jì)費(fèi)，冷熱表人工抄表結(jié)算。抄表系統(tǒng)中無(wú)控制，預(yù)付費(fèi)及分時(shí)段計(jì)量計(jì)費(fèi)等功能兼容的系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品。我國(guó)的同方股份有限公司、寧波水表股份有限公司、沈陽(yáng)航發(fā)機(jī)電設(shè)備有限公司等單位較早涉入冷熱能量表、水表等智能儀表及其自動(dòng)抄表系統(tǒng)的研發(fā)、 生產(chǎn)和工程領(lǐng)域，是目前我國(guó)這一行業(yè)的典型單位。這些單位大都自產(chǎn)智能儀表，采用自定義的通信協(xié)議。其系統(tǒng)通常只能實(shí)現(xiàn)熱量、溫度、用水量等基本數(shù)據(jù)的自動(dòng)抄表，無(wú)控制、預(yù)付費(fèi)及分時(shí)段計(jì)量計(jì)費(fèi)等功能，并且存在系統(tǒng)規(guī)模受限、通信協(xié)議專用，而不能與其它廠家的熱量表或系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互操作等問(wèn)題。國(guó)外涉入冷熱能量表、水表等智能儀表及其自動(dòng)抄表系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和工程領(lǐng)域公司較多且較早，并且采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。典型的國(guó)外公司有瑞士的蘭吉爾、德國(guó)的荷德魯美特、丹麥的卡姆魯普、瑞典的Metrima AB(SVM)等公司，并且在中國(guó)有較好的業(yè)務(wù)。這些公司的自動(dòng)抄表系統(tǒng)組成相似，系統(tǒng)主要由智能儀表(smart meter)、M-BUS集中器、中心計(jì)算機(jī)及M-BUS通信網(wǎng)絡(luò)等組成，采用相同的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。參見(jiàn)圖1所示的系統(tǒng)原理圖。國(guó)外的產(chǎn)品主要存在以下缺點(diǎn)1、系統(tǒng)只能維持接2M個(gè)表，系統(tǒng)容量小，針對(duì)國(guó)內(nèi)密集型住宅的現(xiàn)實(shí)情況，無(wú)法通用，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大型區(qū)域的密集型住宅的能量計(jì)量、控制、監(jiān)視及管理。2、無(wú)用戶數(shù)據(jù)顯示終端。3、無(wú)法實(shí)現(xiàn)能量的通斷控制
實(shí)用新型內(nèi)容
[0012]本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)大型區(qū)域的能量采集、控制、監(jiān)視及管理的功能，并提供一種優(yōu)于現(xiàn)有產(chǎn)品，符合國(guó)內(nèi)現(xiàn)實(shí)情況的一種大型區(qū)域能量計(jì)量系統(tǒng)(M2M0 NET)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種大型區(qū)域能量計(jì)量系統(tǒng)，是冷熱量計(jì)量系統(tǒng)， 系統(tǒng)包含計(jì)量層、工作層、通信層、數(shù)據(jù)采集層和服務(wù)器，其中，計(jì)量層，其通過(guò)能量計(jì)量設(shè)備獲得戶內(nèi)冷熱量能量數(shù)據(jù)；工作層，其通過(guò)工作設(shè)備采集計(jì)量層的能量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)信息傳遞至通信層；通信層，其通過(guò)通信設(shè)備接收工作層傳遞的能量數(shù)據(jù)，將能量數(shù)據(jù)傳遞至數(shù)據(jù)采集層；數(shù)據(jù)采集層，其通過(guò)數(shù)據(jù)采集設(shè)備將數(shù)據(jù)采集層的能量數(shù)據(jù)傳遞至服務(wù)器；其中，各功能層呈樹(shù)形結(jié)構(gòu)布置，服務(wù)器連接多臺(tái)數(shù)據(jù)采集設(shè)備，每臺(tái)數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接多臺(tái)通信設(shè)備，每臺(tái)通信設(shè)備連接多臺(tái)工作設(shè)備，每臺(tái)工作設(shè)備與能量計(jì)量設(shè)備連接。所述通信設(shè)備為區(qū)域管理器和中繼器；所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備為集中器；其中，每臺(tái)集中器連接多臺(tái)區(qū)域管理器，每臺(tái)區(qū)域管理器連接多臺(tái)中繼器，每臺(tái)中繼器連接多臺(tái)工作設(shè)備。所述工作設(shè)備為采集器。所述工作設(shè)備包含數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊。所述工作設(shè)備還包含有控制模塊，控制模塊控制電動(dòng)球閥實(shí)現(xiàn)能量的通斷。所述計(jì)量層的能量計(jì)量設(shè)備為電表、水表、煤氣表或能量表或其任意組合。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案取得的技術(shù)效果是本系統(tǒng)使用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)相結(jié)合，將計(jì)量表計(jì)、采集終端、用戶顯示終端、控制器、區(qū)域管理器、中繼器、集中器、中心計(jì)算機(jī)(服務(wù)器)等通過(guò)電力線載波、RS485、Mbus、無(wú)線、公共網(wǎng)絡(luò)和GPRS等通信技術(shù)組成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、自動(dòng)控制與智能管理。采用本M2M_ET系統(tǒng)，可以解決計(jì)量系統(tǒng)容量小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)密集型住宅大區(qū)域能量計(jì)量的現(xiàn)實(shí)情況。本專利通過(guò)中繼器、區(qū)域管理器等通信設(shè)備，實(shí)現(xiàn)能量信號(hào)的增益和傳輸。采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)，使得整個(gè)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的拓展性，能夠滿足各種需求。逐級(jí)通信系統(tǒng)， 將基層能量信息逐級(jí)傳遞至上層服務(wù)器實(shí)現(xiàn)大型區(qū)域的密集型住宅的能量計(jì)量、控制、監(jiān)視及管理，實(shí)現(xiàn)了能量領(lǐng)域，特別是冷熱量計(jì)量領(lǐng)域的大區(qū)域計(jì)量和管理。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中自動(dòng)抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型能量計(jì)量系統(tǒng)的樹(shù)形結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型能量計(jì)量系統(tǒng)的工作原理圖。圖4為本實(shí)用新型能量計(jì)量系統(tǒng)的另一工作原理圖。圖5為本實(shí)用新型能量計(jì)量系統(tǒng)中顯示終端的組成示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例是一種實(shí)現(xiàn)冷熱量管理及控制的系統(tǒng)，具體來(lái)講是一種自動(dòng)抄表系統(tǒng)中用戶冷熱量數(shù)據(jù)采集和管理的系統(tǒng)。為了能夠更清晰的描述該實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)方案，現(xiàn)結(jié)合各個(gè)附圖具體描述如下。請(qǐng)參見(jiàn)圖3所示，一種大型區(qū)域能量計(jì)量系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱M2M@NET)，是一種針對(duì)大區(qū)域冷熱量計(jì)量的系統(tǒng)，其包含計(jì)量層Li、工作層L2、通信層L3、數(shù)據(jù)采集層L4和服務(wù)器5。 其中，計(jì)量層Ll是通過(guò)能量計(jì)量設(shè)備獲得戶內(nèi)冷熱量等能量數(shù)據(jù)；工作層L2是通過(guò)工作設(shè)備采集計(jì)量層的能量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)信息傳遞至通信層；通信層L3是通過(guò)通信設(shè)備接收工作層傳遞的能量數(shù)據(jù)，將能量數(shù)據(jù)傳遞至數(shù)據(jù)采集層；數(shù)據(jù)采集層L4是通過(guò)數(shù)據(jù)采集設(shè)備將數(shù)據(jù)采集層的能量數(shù)據(jù)傳遞至服務(wù)器5。其中計(jì)量層Ll中的能量計(jì)量設(shè)備為能量表1，工作層L2中的工作設(shè)備可以是采集器21，通信層L3可以是由中繼器31和區(qū)域管理器32等通信設(shè)備構(gòu)成的通信網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)采集層L4中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備是可以是集中器4。服務(wù)器通過(guò)232-RS485與集中器通信，集中器通過(guò)RS485與區(qū)域管理器通信，區(qū)域管理器通過(guò)RS485與中繼器通信，中繼器通過(guò)RS485 與采集器通信，采集器21通過(guò)M-bus與能量表通信。如圖2所示，各功能層呈樹(shù)形結(jié)構(gòu)布置，其中，服務(wù)器5可連接多臺(tái)數(shù)據(jù)采集設(shè)備 (集中器4)，每臺(tái)數(shù)據(jù)采集設(shè)備(集中器4)可連接多臺(tái)通信設(shè)備(區(qū)域管理器32和中繼器 31)，每臺(tái)通信設(shè)備可連接多臺(tái)工作設(shè)備(采集器21)，每臺(tái)工作設(shè)備(采集器21)與能量計(jì)量設(shè)備(能量表1)連接，獲得其冷熱量能量數(shù)據(jù)。具體的布置方式和設(shè)備的連接數(shù)量，需要根據(jù)計(jì)量區(qū)域的大小和物理位置確定。此外，如圖4所示，該系統(tǒng)還包含應(yīng)用層L5，服務(wù)器5將整個(gè)系統(tǒng)反饋來(lái)的整個(gè)區(qū)域的能量數(shù)據(jù)，通過(guò)工作站進(jìn)行處理，并通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)傳輸至各個(gè)客戶端的PC電腦，供不同的客戶端了解自己能量的數(shù)據(jù)或者進(jìn)行其他的能量分析作業(yè)。另外，本系統(tǒng)中計(jì)量層Ll的能量計(jì)量設(shè)備除能量表外，還可以是圖3顯示的常規(guī)的電表、水表、煤氣表等能量計(jì)量設(shè)備之一或者任意的組合，本系統(tǒng)除實(shí)現(xiàn)冷熱量計(jì)量之外，還可以實(shí)現(xiàn)大型區(qū)域內(nèi)用戶的各種能量的計(jì)量、監(jiān)控和管理。采用上述技術(shù)方案，可以解決計(jì)量系統(tǒng)容量小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)密集型住宅大區(qū)域能量計(jì)量的現(xiàn)實(shí)情況。本專利通過(guò)中繼器、區(qū)域管理器等通信設(shè)備，實(shí)現(xiàn)能量信號(hào)的增益和傳輸。采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)，使得整個(gè)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的拓展性，能夠滿足各種需求。逐級(jí)通信系統(tǒng)， 將基層能量信息逐級(jí)傳遞至上層服務(wù)器實(shí)現(xiàn)大型區(qū)域的密集型住宅的能量計(jì)量、控制、監(jiān)視及管理，實(shí)現(xiàn)了能量領(lǐng)域，特別是冷熱量計(jì)量領(lǐng)域的大區(qū)域計(jì)量和管理。另外，本系統(tǒng)中工作層的工作設(shè)備，除具有采集功能的采集模塊外，還包含具有數(shù)據(jù)顯示功能的顯示模塊和控制能量通斷的控制模塊。請(qǐng)參見(jiàn)圖2和圖4所示，工作設(shè)備為一顯示終端22，該顯示終端22包含采集模塊221和顯示模塊222。請(qǐng)參見(jiàn)圖3所示，顯示模塊222讀取采集模塊221采集的數(shù)據(jù)并將其顯示出來(lái)?？刂颇K223與電動(dòng)球閥6相連接，電動(dòng)球閥與能量表相連接，通過(guò)控制模塊的控制可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)球閥6的通斷，最終實(shí)現(xiàn)能量的通斷。
權(quán)利要求1.一種大型區(qū)域能量計(jì)量系統(tǒng)，是冷熱量計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包含計(jì)量層、 工作層、通信層、數(shù)據(jù)采集層和服務(wù)器，其中，計(jì)量層，其通過(guò)能量計(jì)量設(shè)備獲得戶內(nèi)冷熱量能量數(shù)據(jù)；工作層，其通過(guò)工作設(shè)備采集計(jì)量層的能量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)信息傳遞至通信層；通信層，其通過(guò)通信設(shè)備接收工作層傳遞的能量數(shù)據(jù)，將能量數(shù)據(jù)傳遞至數(shù)據(jù)采集層；數(shù)據(jù)采集層，其通過(guò)數(shù)據(jù)采集設(shè)備將數(shù)據(jù)采集層的能量數(shù)據(jù)傳遞至服務(wù)器； 其中，各功能層呈樹(shù)形結(jié)構(gòu)布置，服務(wù)器連接多臺(tái)數(shù)據(jù)采集設(shè)備，每臺(tái)數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接多臺(tái)通信設(shè)備，每臺(tái)通信設(shè)備連接多臺(tái)工作設(shè)備，每臺(tái)工作設(shè)備與能量計(jì)量設(shè)備連接。
2.如權(quán)利要求1所述的大型區(qū)域能量計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于所述通信設(shè)備為區(qū)域管理器和中繼器；所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備為集中器；其中，每臺(tái)集中器連接多臺(tái)區(qū)域管理器，每臺(tái)區(qū)域管理器連接多臺(tái)中繼器，每臺(tái)中繼器連接多臺(tái)工作設(shè)備。
3.如權(quán)利要求2所述的大型區(qū)域能量計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于所述工作設(shè)備為采集器。
4.如權(quán)利要求2所述的大型區(qū)域能量計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于所述工作設(shè)備包含數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊。
5.如權(quán)利要求4所述的大型區(qū)域能量計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于所述工作設(shè)備還包含有控制模塊，控制模塊控制電動(dòng)球閥實(shí)現(xiàn)能量的通斷。
6.如權(quán)利要求2所述的大型區(qū)域能量計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)量層的能量計(jì)量設(shè)備為電表、水表、煤氣表或能量表或其任意組合。
專利摘要本實(shí)用新型一種大型區(qū)域能量計(jì)量系統(tǒng)，是冷熱量計(jì)量系統(tǒng)，包含計(jì)量層、工作層、通信層、數(shù)據(jù)采集層和服務(wù)器，其中，計(jì)量層，其通過(guò)能量計(jì)量設(shè)備獲得戶內(nèi)冷熱量能量數(shù)據(jù)；工作層，其通過(guò)工作設(shè)備采集計(jì)量層的能量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)信息傳遞至通信層；通信層，其通過(guò)通信設(shè)備接收工作層傳遞的能量數(shù)據(jù)，將能量數(shù)據(jù)傳遞至數(shù)據(jù)采集層；數(shù)據(jù)采集層，其通過(guò)數(shù)據(jù)采集設(shè)備將數(shù)據(jù)采集層的能量數(shù)據(jù)傳遞至服務(wù)器；其中，各功能層呈樹(shù)形結(jié)構(gòu)布置，服務(wù)器連接多臺(tái)數(shù)據(jù)采集設(shè)備，每臺(tái)數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接多臺(tái)通信設(shè)備，每臺(tái)通信設(shè)備連接多臺(tái)工作設(shè)備，每臺(tái)工作設(shè)備與能量計(jì)量設(shè)備連接，采用上述系統(tǒng)組成，可以解決計(jì)量系統(tǒng)容量小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)密集型住宅大區(qū)域能量計(jì)量的現(xiàn)實(shí)情況。
文檔編號(hào)G01F15/06GK202204623SQ201120333049
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者劉振, 國(guó)曉娜, 陳宣 申請(qǐng)人:北京圭利電子科技有限公司