專利名稱：一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及供熱控制裝置，具體涉及一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，在我國(guó)北方區(qū)域性的集中供熱已日益普及，但用戶很難實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度控制。收費(fèi)計(jì)算通常也是按面積的大小收取，這種方式會(huì)造成大量的能源浪費(fèi)，在供熱和用熱之間易造成很多矛盾。傳統(tǒng)抄表方式是采用人工抄表，需要大量的人工抄表，這樣不僅浪費(fèi)了大量的人力、物力，而且還會(huì)因抄表誤差造成的不必要麻煩，導(dǎo)致供熱公司經(jīng)常出現(xiàn)收費(fèi)難的問(wèn)題。·
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，該裝置采用智能化的管理供熱裝置，減少供熱公司的人力物力費(fèi)用。并且用戶可以自動(dòng)調(diào)整室內(nèi)溫度，可以隨時(shí)查看用熱量，可以將供熱費(fèi)打到IC卡上，通過(guò)IC卡來(lái)支付供熱費(fèi)。本實(shí)用新型是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，在室內(nèi)設(shè)有室內(nèi)溫控電路，所述室內(nèi)溫控電路通過(guò)有線或無(wú)線與熱量計(jì)量電路相連。本實(shí)用新型還可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，該裝置還包括數(shù)據(jù)通信控制電路、GPRS Web服務(wù)器、供熱公司的終端機(jī)和用戶的Web服務(wù)器；所述熱量計(jì)量電路通過(guò)無(wú)線與數(shù)據(jù)通信控制電路相連，所述數(shù)據(jù)通信控制器電路通過(guò)無(wú)線與GPRS Web服務(wù)器相連，所述GPRS Web服務(wù)器通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)與供熱公司的終端機(jī)和用戶的Web服務(wù)器相連。所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其所述室內(nèi)溫控電路包括第一MUC電路、第一存儲(chǔ)器、顯示器、室溫傳感器、IC卡、定時(shí)器、第一無(wú)線通信接口、第一電源電路和第一無(wú)線發(fā)射接收器；第一 MUC電路分別與第一存儲(chǔ)器、IC卡、定時(shí)器、室溫傳感器和顯示器相連，第一 MUC電路通過(guò)第一無(wú)線通信接口與第一無(wú)線發(fā)射接收器相連，所述第一無(wú)線通信接口為低速無(wú)線通信接口。所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其所述室溫傳感器是NTC溫度傳感器。所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其所述顯示器是IXD顯示屏和LED顯示屏。所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其所述熱量計(jì)量電路包括第二MCU電路、第二無(wú)線通信接口、電控閥、第二存儲(chǔ)器、超聲波熱量表、第二無(wú)線發(fā)射接收器和第二電源電路；第二 MCU電路分別與第二存儲(chǔ)器、電控閥和超聲波熱量表相連，第二 MCU電路通過(guò)第二無(wú)線通信接口與第二無(wú)線發(fā)射接收器相連，所述第二無(wú)線通信接口為低速無(wú)線通信接口 ；所述超聲波熱量表由一對(duì)超聲波傳感器和一對(duì)測(cè)溫傳感器構(gòu)成，所述超聲波傳感器一個(gè)位于熱水管的上游，另一個(gè)位于熱水管的下游，所述測(cè)溫傳感器一個(gè)位于熱水進(jìn)水管中，另一個(gè)位于回水管中，所述電控閥安裝在進(jìn)水管上。所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其所述測(cè)溫傳感器為PT1000鉬電阻溫度傳感器，所述超聲波傳感器的工作頻率為IMHz。所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其所述數(shù)據(jù)通信控制電路包括第三MCU電路、第三無(wú)線通信接口、第三存儲(chǔ)器、GPRS模塊、第三無(wú)線發(fā)射接收器和第三電源電路；第三MCU電路分別與第三存儲(chǔ)器和GPRS模塊相連，第三MCU電路通過(guò)第三無(wú)線通信接口與第三無(wú)線發(fā)射接收器相連，所述第三無(wú)線通信接口為低速無(wú)線通信接口。所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，所述室內(nèi)溫控電路設(shè)置有多路，所述熱量計(jì)量電路也設(shè)置有多路。 所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，所述數(shù)據(jù)通信控制電路設(shè)置有多路。本實(shí)用新型的有益效果通過(guò)該裝置使供熱公司可以遠(yuǎn)程監(jiān)控.實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、收費(fèi)管理、供熱控制、服務(wù)決策和維護(hù)指導(dǎo)，這樣減少了供熱公司大量的人力物力。通過(guò)注冊(cè)授權(quán)，用戶可以隨時(shí)查看室內(nèi)的溫度情況、熱水溫度及用熱量，并且可以將供熱費(fèi)充值到IC卡中，然后系統(tǒng)將熱量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的金額在IC卡的充值余額中自動(dòng)扣除，當(dāng)余額低于一定額度時(shí)室內(nèi)溫控電路會(huì)進(jìn)行提示及時(shí)充值.當(dāng)余額為零時(shí)則會(huì)關(guān)閉控制閥，停止供熱。
圖I為本實(shí)用新型的裝置連接框圖；圖2為本實(shí)用新型室內(nèi)溫控電路的連接框圖；圖3為本實(shí)用新型熱量計(jì)量電路的連接框圖；圖4為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)通信控制電路的連接框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖I所示的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，在各家各戶的室內(nèi)設(shè)有室內(nèi)溫控電路6，所述的室內(nèi)溫控電路6通過(guò)有線或無(wú)線與室外的熱量計(jì)量電路5相連，所述的熱量計(jì)量電路5通過(guò)無(wú)線與數(shù)據(jù)通信控制電路4相連，所述的數(shù)據(jù)通信控制電路4通過(guò)無(wú)線與GPRS Web服務(wù)器3相連，所述的GPRS Web服務(wù)器3通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)與供熱公司的管理終端機(jī)I和用戶的Web服務(wù)器2相連。室內(nèi)溫控電路6與熱量計(jì)量電路5相互交換數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)整體集成，然后采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(IEEE 802. 15. 4/Zigbee)將數(shù)據(jù)(如供水溫度、回水溫度、熱水流量、用熱量和室內(nèi)溫度等)發(fā)送到數(shù)據(jù)通信控制電路4，通過(guò)GPRS技術(shù)，數(shù)據(jù)通信控制電路4與GPRS Web服務(wù)器3實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，所有數(shù)據(jù)再由Internet網(wǎng)絡(luò)傳到供熱公司的管理終端機(jī)I，通過(guò)供熱公司的供熱管理控制裝置對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，供熱公司可以通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、供熱管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、收費(fèi)管理與供熱控制、服務(wù)決策和維護(hù)指導(dǎo)等。通過(guò)注冊(cè)授權(quán)，用戶的Web服務(wù)器2不僅可以通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)查詢用熱繳費(fèi)情況，對(duì)自家室內(nèi)溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)定，還能對(duì)電控閥進(jìn)行遠(yuǎn)程開(kāi)啟與關(guān)閉等操作，實(shí)現(xiàn)了真正的智能化監(jiān)控與管理。如圖2所不的室內(nèi)溫控電路6包括第一 MUC電路7、第一存儲(chǔ)器8、IXD顯不器9、NTC溫度傳感器10、IC卡11、定時(shí)器12、德州儀器的CC25XX的第一低速無(wú)線通信接口 14、第一電源電路13和第一無(wú)線發(fā)射接收器15 ;第一 MUC電路7分別與IC卡11、定時(shí)器12、NTC溫度傳感器10、IXD顯示器9和第一存儲(chǔ)器8相連，第一 MUC電路7通過(guò)德州儀器的CC25XX的第一低速無(wú)線通信接口 14與第一無(wú)線發(fā)射接收器15相連，第一電源電路13分別與第一MCU電路7、定時(shí)器12和德州儀器的CC25XX的第一低速無(wú)線通信接口 14相連。NTC溫度傳感器10和定時(shí)器12向第一 MCU電路7發(fā)送數(shù)據(jù)，第一 MCU電路7分別與IC卡11、第一存儲(chǔ)器8交換數(shù)據(jù)，第一 MCU電路7通過(guò)德州儀器的CC25XX的第一低速無(wú)線通信接口 14與第一無(wú)線發(fā)射接收器15交換數(shù)據(jù)，第一 MCU電路7向IXD顯示器9發(fā)送 數(shù)據(jù)，第一電源電路13分別為第一MCU電路7、定時(shí)器12和德州儀器的CC25XX的第一低速無(wú)線通信接口 14供電。如圖3所示的熱量計(jì)量電路5包括第二MCU電路16、德州儀器的CC25XX的第二低速無(wú)線通信接口 17、電控閥18、第二存儲(chǔ)器19、超聲波熱量表21、第二無(wú)線發(fā)射接收器24和第二電源電路23，第二 MCU電路16分別與第二存儲(chǔ)器19、電控閥18和超聲波熱量表21相連，第二 MCU電路16通過(guò)德州儀器的CC25XX的第二低速無(wú)線通信接口 17與第二無(wú)線發(fā)射接收器24相連，第二電源電路23分別與超聲波熱量表21、第二 MCU電路16和德州儀器的CC25XX的第二低速無(wú)線通信接口 17相連。所述超聲波熱量表21由一對(duì)超聲波傳感器20和一對(duì)PT1000鉬電阻溫度傳感器22構(gòu)成，所述超聲波傳感器20 —個(gè)位于熱水管的上游，另一個(gè)位于熱水管的下游，所述PT1000鉬電阻溫度傳感器22 —個(gè)位于熱水進(jìn)水管中，另一個(gè)位于回水管中，所述電控閥18安裝在進(jìn)水管上。所述超聲波傳感器20的工作頻率為 IMHz。超聲波傳感器20與超聲波熱量表21交換數(shù)據(jù)，PT1000鉬電阻溫度傳感器22向超聲波熱量表21傳送數(shù)據(jù)，超聲波熱量表21與第二 MCU電路16交換數(shù)據(jù)，第二 MCU電路16與第二存儲(chǔ)器19交換數(shù)據(jù)，第二 MCU電路16向電控閥18發(fā)送信號(hào)，第二 MCU電路16通過(guò)德州儀器的CC25XX的第二低速無(wú)線通信接口 17與第二無(wú)線發(fā)射接收器24交換數(shù)據(jù)，第二電源電路23分別為超聲波熱量表21、第二MCU電路16和德州儀器的CC25XX的第二低速無(wú)線通信接口 17供電。①熱量計(jì)量采取的方法為采用超聲波傳感器20，使用時(shí)差法進(jìn)行熱水流量測(cè)量，超聲頻率為IMHz，通過(guò)將兩個(gè)超聲波傳感器20置入熱水管內(nèi)，一個(gè)位于熱水管的上游，另一個(gè)位于熱水管的下游，兩個(gè)超聲波傳感器20輪流發(fā)送或接收超聲，超聲波分別順流或逆流傳播，由于超聲順流與逆流傳播的時(shí)間不一樣，形成時(shí)間差A(yù)t，且時(shí)間差A(yù)t的大小與水流速度相關(guān)，據(jù)此便可計(jì)算出水的流速，從而換算出熱水的流量Q。Q = K* Δ tK為流量的修正系數(shù)，與管徑大小、兩超聲傳感器安裝的距離、熱水溫度等參數(shù)有關(guān);②水溫的測(cè)量則采用PtlOOO鉬電阻溫度傳感器22，在熱水進(jìn)水與回水管中分別置入溫度傳感器進(jìn)行溫度測(cè)量，得到兩者的溫度差A(yù)T，根據(jù)溫度差和熱水流量即可計(jì)算出熱量A (焦耳)；A = L · Q · ΔΤL為修正系數(shù)，與進(jìn)水、回水溫度相關(guān)。室內(nèi)溫控電路6部分與外部的熱量計(jì)量電路5部分通過(guò)德州儀器的CC25XX的第一低速無(wú)線通信接口 14相連，通信頻率為2. 4GHz ;室內(nèi)溫控電路6部分與外部的熱量計(jì)量電路5還可以通過(guò)有線相連，室內(nèi)溫控電路6與熱量計(jì)量電路5實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，將測(cè)得的熱量、溫度以及流量等數(shù)據(jù)在室內(nèi)溫控電路6的LCD顯示器9上顯示，通過(guò)與用戶設(shè)定的室內(nèi)溫度值相比較，判斷室內(nèi)的實(shí)際溫度是否在設(shè)定溫度值的范圍內(nèi)，用來(lái)控制流入熱水閥門 的通斷狀態(tài)，如果溫度偏高則發(fā)送關(guān)閉指令，如果溫度偏低則發(fā)送開(kāi)閥指令。用戶IC卡上記錄著用戶的特定信息，如用熱量、充值余額等，通過(guò)讀取插入IC卡上的余額來(lái)控制閥門的通斷。如圖4所示的數(shù)據(jù)通信控制電路4包括第三MCU電路25、德州儀器的CC25XX的第三低速無(wú)線通信接口 26、第三存儲(chǔ)器27、GPRS模塊28、第三無(wú)線發(fā)射接收器30和第三電源電路29 ;第三MCU電路25分別與第三存儲(chǔ)器27和GPRS模塊28相連，第三MCU電路25通過(guò)德州儀器的CC25XX的第三低速無(wú)線通信接口 26與第三無(wú)線發(fā)射接收器30相連，第三電源電路29分別與GPRS模塊28、第三MCU電路25和第三德州儀器的CC25XX的低速無(wú)線通信接口 26相連。第三MCU電路25通過(guò)德州儀器的CC25XX的第三低速無(wú)線通信接口 26與第三無(wú)線發(fā)射接收器30交換數(shù)據(jù)，第三MCU電路25與第三存儲(chǔ)器27交換數(shù)據(jù)，第三MCU電路25與GPRS模塊28交換數(shù)據(jù)，第三電源電路29分別為GPRS模塊28、第三MCU電路25和第三德州儀器的CC25XX的低速無(wú)線通信接口 26供電。所述數(shù)據(jù)通信控制電路4通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(IEEE802. 15. 4/Zigbee)將每個(gè)用戶的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集起來(lái)，同時(shí)也能向下傳送遠(yuǎn)程控制熱水電控閥的指令。眾多用戶如500——1000個(gè)用戶的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)集中到這個(gè)節(jié)點(diǎn)上，再將這些數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)GPRS發(fā)送到已連接Internet的SPRS Web服務(wù)器上，以提供各種服務(wù)。由于前端部分的用熱量計(jì)量電路5與室內(nèi)溫控制電路6已安裝了低速無(wú)線數(shù)據(jù)通信接口，通過(guò)無(wú)線組網(wǎng)方式將各用戶的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)(如供水溫度、回水溫度、熱水流量、用熱量、室內(nèi)設(shè)定溫度等)收集上，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了熱水電控閥的遠(yuǎn)程控制。通過(guò)ZigBee低速率無(wú)線組網(wǎng)將眾多用戶的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)集中發(fā)送到數(shù)據(jù)通信控制電路，再將這些數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)GPRS發(fā)送到供熱控制中心，以提供各種服務(wù)。這個(gè)節(jié)點(diǎn)是集成了 ZigBee技術(shù)與GPRS技術(shù)的數(shù)據(jù)通信控制電路，它實(shí)現(xiàn)了大范圍(500-1000個(gè)用戶)收集數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其特征在于在室內(nèi)設(shè)有室內(nèi)溫控電路(6),所述室內(nèi)溫控電路(6)通過(guò)有線或無(wú)線與熱量計(jì)量電路(5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其特征在于該裝置還包括數(shù)據(jù)通信控制電路(4)、GPRS Web服務(wù)器(3)、供熱公司的終端機(jī)(I)和用戶的Web服務(wù)器(2);所述熱量計(jì)量電路(5)通過(guò)無(wú)線與數(shù)據(jù)通信控制電路(4)相連，所述數(shù)據(jù)通信控制器電路(4)通過(guò)無(wú)線與GPRS Web服務(wù)器(3)相連，所述GPRS Web服務(wù)器(3)通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)與供熱公司的終端機(jī)(I)和用戶的Web服務(wù)器(2)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其特征在于所述室內(nèi)溫控電路(6)包括第一 MUC電路(7)、第一存儲(chǔ)器(8)、顯示器(9)、室溫傳感器(10)、IC卡(11)、定時(shí)器(12)、第一無(wú)線通信接口(14)、第一電源電路(13)和第一無(wú)線發(fā)射接收器(15);第一 MUC電路(7)分別與IC卡(11)、定時(shí)器(12)、室溫傳感器(10)、顯示器(9)和第一存儲(chǔ)器(8 )相連，第一 MUC電路(7)通過(guò)第一無(wú)線通信接口( 14)與第一無(wú)線發(fā)射接收器(15)相連，所述第一無(wú)線通信接口(14)為低速無(wú)線通信接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其特征在于所述室溫傳感器(10)是NTC溫度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其特征在于所述顯示器(9)是IXD顯示屏和LED顯示屏。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其特征在于所述熱量計(jì)量電路(5)包括第二 MCU電路(16)、第二無(wú)線通信接口(17)、電控閥(18)、第二存儲(chǔ)器(19)、超聲波熱量表(21)、第二無(wú)線發(fā)射接收器(24)和第二電源電路(23);第二MCU電路(16)分別與第二存儲(chǔ)器(19)、電控閥(18)和超聲波熱量表(21)相連，第二MCU電路(16)通過(guò)第二無(wú)線通信接口(17)與第二無(wú)線發(fā)射接收器(24)相連，所述第二無(wú)線通信接口(17)為低速無(wú)線通信接口； 所述超聲波熱量表(21)由一對(duì)超聲波傳感器(20)和一對(duì)測(cè)溫傳感器(22)構(gòu)成,所述超聲波傳感器(20) —個(gè)位于熱水管的上游，另一個(gè)位于熱水管的下游，所述測(cè)溫傳感器(22)—個(gè)位于熱水進(jìn)水管中，另一個(gè)位于回水管中，所述電控閥(18)安裝在進(jìn)水管上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其特征在于所述測(cè)溫傳感器(22)為PT1000鉬電阻溫度傳感器，所述超聲波傳感器(20)的工作頻率為1MHz。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)通信控制電路(4)包括第三MCU電路(25)、第三無(wú)線通信接口(26)、第三存儲(chǔ)器(27)、GPRS模塊(28)、第三無(wú)線發(fā)射接收器(30)和第三電源電路(29);第三MCU電路(25)分別與第三存儲(chǔ)器(27)和GPRS模塊(28)相連，第三MCU電路(25)通過(guò)第三無(wú)線通信接口(26)與第三無(wú)線發(fā)射接收器(30)相連，所述第三無(wú)線通信接口(26)為低速無(wú)線通信接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其特征在于所述室內(nèi)溫控電路(6)設(shè)置有多路，所述熱量計(jì)量電路(5)也設(shè)置有多路。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)通信控制電路(4)設(shè)置有多路。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種集中供熱計(jì)量溫控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控裝置，在室內(nèi)設(shè)有室內(nèi)溫控電路，所述的室內(nèi)溫控電路通過(guò)有線或無(wú)線與熱量計(jì)量電路相連。該裝置使供熱公司可以遠(yuǎn)程監(jiān)控.實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、收費(fèi)管理、供熱控制、服務(wù)決策和維護(hù)指導(dǎo)，這樣減少了供熱公司大量的人力物力。通過(guò)注冊(cè)授權(quán)，用戶可以隨時(shí)查看室內(nèi)的溫度情況、熱水溫度及用熱量。
文檔編號(hào)G07F15/06GK202795570SQ201220152338
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者胡澤成, 盧德純, 崔如春 申請(qǐng)人:胡澤成, 盧德純, 崔如春