專利名稱：分戶分室按需供暖的計算機管理與控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分戶分室按需供暖的計算機管理與控制技術(shù)，一種利用現(xiàn)代技術(shù)控制耗能設(shè)施，實現(xiàn)供需互利的合理化利用能源和信息共享的網(wǎng)絡(luò)化管理技術(shù)，屬現(xiàn)代自動控制和供暖管理與能源利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
冬季取暖是寒冷地區(qū)百姓生活的一件大事，直接關(guān)系到千家萬戶的幸福生活和經(jīng)濟負擔(dān)。隨著能源的漲價，供暖費用的提高，供需矛盾越來越顯突出。盡管各級政府都非常重視，每年都要投入大量的人力、物力、財力來保證供暖的正常運行，同時推出分戶計量繳納費用的供暖方式以及出臺各種政策來化解供需之間的矛盾，也無法從根本上解決供需矛盾、能源浪費和費用居高不下的問題。因此，集中供暖的供應(yīng)方和用戶之間的問題受到社會各界人士的廣泛關(guān)注。
為了解決集中供暖的供需之間的矛盾，尤其解決一戶不交費影響其它用戶取暖的問題，目前著力推廣的是一種分戶計量、按熱量消耗計費的方法。也有針對計費、交費、節(jié)能、管理提出的新技術(shù)、新方法。如公開號為CN1540252A的《分戶供暖智能化管理系統(tǒng)》專利技術(shù)，其目的是解決用戶可隨時購買熱能的使用權(quán)，取消時間限制的解決方案。這是一種插卡消費，自動識別的管理系統(tǒng)。公開號為CN1540252A的《分戶分室與單戶分室供暖系統(tǒng)》專利技術(shù)，是一種用戶可以自己設(shè)定和調(diào)節(jié)每個房間的供暖水流量，以達到節(jié)能的目的的解決方案。但節(jié)省的費用必須另外計量，解決計量的問題必須要另外投資，根據(jù)計量表的價格和使用要求、使用壽命，不但一次性需要投入一大筆資金，定期維護的費用也不菲。因此，未引起用戶的興趣和關(guān)注。
通過對正在推廣的、已申請專利的、公開發(fā)表的關(guān)于供暖控制與管理方面的技術(shù)資料的調(diào)研表明，這些技術(shù)都存在著供需不能及時互動，不能從根本上解決按需供暖，按需交費的重大缺陷。其關(guān)鍵在于，供暖一方不知需用一方何時需要供暖、何時不需要供暖；哪個房間的哪個時段需要、哪個時段不需要；需要的時候溫度是多少，能不能滿足要求等等。另外，這些技術(shù)方案都是按熱量計費，必須安裝熱耗計量表，由于該表的價格昂貴，易受各種因素影響產(chǎn)生誤差。因此，很難長期保證計量精度，必須定期維護或更換。這樣造成每個用戶平均每年增加300元左右的費用?？梢姡礋崃坑嬞M的方法雖然能起到節(jié)約的效果，但對用戶而言，只會增加經(jīng)濟負擔(dān)，而不能從中受益。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)導(dǎo)致集中供暖浪費嚴重，質(zhì)量低下，用戶意見不斷的主要原因是供暖管理者在供暖的過程中不能及時掌握每個用戶、每個房間的實際溫度和根據(jù)實際溫度以及用戶的需要，及時調(diào)控用戶的每個房間溫度。即便是目前的分戶計量也無法徹底解決這些問題。
本發(fā)明的目的是，取消分戶供暖的熱耗計量表，提供一種在長期使用過程中不用定期維護，穩(wěn)定性、可靠性比熱耗計量表高，既能起到節(jié)能作用，又能保證供暖質(zhì)量，又能讓取暖用戶在節(jié)約能源的過程中直接受益，在一次性投資方面的投資與采用2000元左右的熱耗計量表的投資大約相等的分戶分室按需供暖的計算機管理與控制系統(tǒng)。
本發(fā)明所具備的功能是，取暖用戶可隨時自行設(shè)定和修改自家每個房間不同時段的取暖需求，可根據(jù)臨時變動及用戶設(shè)定的參數(shù)隨時控制三通電動換向閥，調(diào)整取暖用戶的房間溫度和暖氣溫度，由計算機集中采集和保存，根據(jù)設(shè)定和溫度情況按時發(fā)出控制指令和/或給出不正常的報警信號，提醒供暖管理者注意和及時處理。取暖期結(jié)束時由計算機根據(jù)供熱面積和累計時間自動算出每個用戶應(yīng)繳納的取暖費。同時將計算機采集的信息通過聯(lián)網(wǎng)提供給高層管理者和監(jiān)督者，為督促管理、化解供需矛盾提供理論依據(jù)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實現(xiàn)的一種分戶分室按需供暖的計算機管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以是一種含有用戶設(shè)定控制信號發(fā)送器和/或由用戶直接通知供暖管理者通過計算機輸入的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中包括(1)在每個用戶的每個房間至少安放一個用于檢測房間溫度的溫度傳感器；
(2)在每個用戶的每個房間的每組暖氣上安放一個用于檢測暖氣溫度的溫度傳感器；(3)在每個用戶供暖管道的進戶段，進、出水管上各安放一個用于檢測每個用戶供暖的進、出戶水溫的溫度傳感器；(4)在每個用戶的每個房間或幾個房間的每組暖氣或幾組暖氣安裝一個用于控制供暖熱水通路的三通電動換向閥；(5)為每個用戶配置一個用于自行設(shè)定和修改取暖時間以及臨時控制電動換向閥的信息發(fā)送和/或自動循環(huán)顯示各房間溫度、暖氣溫度和手動顯示設(shè)定信息的在線設(shè)定控制信號發(fā)送器；(6)在每個單元(門洞)的每一層樓或兩層樓安裝一個用于將該樓層取暖用戶的溫度傳感器、三通電動換向閥連線組成矩陣布線與分機相連和/或?qū)⒂脩舻脑O(shè)定控制信號發(fā)送器的RS485總線與分機相連的接線盒；(7)在每個接線盒內(nèi)安放一個用于檢測每個單元的每層樓的樓道溫度的溫度傳感器；(8)在每棟樓的一到兩個單元，或每棟樓的樓內(nèi)安裝一個分別用于巡檢和量化用戶的房間溫度、暖氣溫度、進出戶管道以及層樓的溫度、巡檢和判斷三通電動換向閥當前的通路狀態(tài)；接收由計算機通過系統(tǒng)主機發(fā)出的控制指令、控制三通電動換向閥改變通路；接收系統(tǒng)主機發(fā)出的采集信息指令、向系統(tǒng)主機發(fā)送用戶房間、暖氣、進戶管道以及樓層溫度的信息、用戶暖氣電動換向閥通路狀態(tài)的信息、用戶的設(shè)定和控制信息；接收用戶的設(shè)定和控制信息；向用戶的設(shè)定控制信號發(fā)送器發(fā)送量化后的各房間溫度、暖氣溫度數(shù)據(jù)；和/或防止雷電對系統(tǒng)內(nèi)部的襲擊的分機；(9)在每個供暖系統(tǒng)中安放一臺用于將計算機的RS232總線信號變成RS485總線信號與計算機和分機的通訊；采集和臨時保存分機量化、處理的溫度、設(shè)定、控制信息數(shù)據(jù)；和/或防止雷電通過戶外總線對計算機襲擊的系統(tǒng)主機；(10)在每個供暖系統(tǒng)中配置一臺用于處理和保存所采集用戶的設(shè)定信息、各點溫度信息；根據(jù)所處理的信息按時發(fā)出控制指令，并對不正常的信息進行顯示和報警；與其他相關(guān)的計算機聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和自動計算每個用戶應(yīng)繳納的取暖費的計算機。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案還包括所述的系統(tǒng)主機和分機的通訊方式，可以是一種有線的RS485總線信號或RS485+I總線信號的通訊方式、一種無線的發(fā)射與接收的通訊方式和/或一種光纜傳輸?shù)耐ㄓ嵎绞健?br> 所述的各項溫度檢測所用的傳感器，可以是具有單向?qū)щ娞匦缘腜N結(jié)溫度傳感器、純阻性溫度傳感器和/或數(shù)字式溫度傳感器。其中，模擬量溫度傳感器的連線，可以是傳感器信號線加公用線的連接和/或矩陣連接；對于數(shù)字式溫度傳感器，則采用一種兩線制總線連接。
所述的三通電動換向閥，由機械連接驅(qū)動和/或非直接接觸的磁力連接驅(qū)動。驅(qū)動信號可以是計算機的指令和/或用戶自己通過設(shè)定控制信號發(fā)送器的指令。
所述的用戶設(shè)定控制信號發(fā)送器，是一個由用戶根據(jù)需要用來設(shè)定或修改取暖的時間，并將該設(shè)定或修改通過分機、系統(tǒng)主機發(fā)送給計算機，再由計算機根據(jù)當時的室內(nèi)、外溫度進行處理，得出對每個用戶，每個暖氣的三通電動換向閥的控制時間，自動發(fā)出控制指令、控制三通電動換向閥改變通路狀態(tài)和/或由用戶自己根據(jù)臨時變動來提前控制三通電動換向閥改變通路狀態(tài)的裝置。它可以是一個具有檢測和顯示各房間溫度、暖氣溫度、設(shè)定溫度、三通電動換向閥當前通路狀態(tài)的設(shè)定控制信號發(fā)送器和/或一個只具備顯示設(shè)定、控制三通電動換向閥通路狀態(tài)的設(shè)定控制信號發(fā)送器。
所述的接線盒，是一個具有一定防塵功能，內(nèi)帶接線板、溫度傳感器，和/或帶三通電動換向閥地址譯碼器和驅(qū)動器電路的接線裝置。
所述的分機，是一個具有防雷、控制總線通訊、控制巡檢和量化處理溫度傳感器信號功能的裝置。向下，接收用戶設(shè)定、修改和臨時控制的信息；控制驅(qū)動三通電動換向閥改變通路狀態(tài)；巡檢房間、暖氣、管道以及樓道的溫度。向上，接收系統(tǒng)主機的指令，發(fā)送溫度、設(shè)定、修改、控制的信息數(shù)據(jù)；接收計算機通過系統(tǒng)主機發(fā)出的控制三通電動換向閥改變通路狀態(tài)的指令。該分機可以是一種直接在系統(tǒng)主機的控制下集中巡檢，將采集的模擬量信號逐個變成電流信號上傳給巡檢主機的分機、一種控制模擬量溫度傳感器進行逐個巡檢、量化、存儲等待系統(tǒng)主機讀取的分機、和/或一種控制巡檢數(shù)字溫度傳感器等待系統(tǒng)主機讀取的分機。
所述的系統(tǒng)主機，是一個具有防雷、將計算機的RS232總線信號變成RS485總線信號、將計算機指令傳送給分機和/或?qū)⒔邮盏姆謾C信息數(shù)據(jù)臨時保存供計算機讀取的系統(tǒng)主機。它可以是一種內(nèi)帶量化(A/D變換)功能直接控制分機巡檢，將分機返回的電流信號進行集中量化和保存供計算機隨時讀取的系統(tǒng)主機、一種只帶儲存功能的在計算機的控制下直接與分機通訊的系統(tǒng)主機和/或一種在計算機的控制下直接與分機通訊的系統(tǒng)主機。
本發(fā)明提出的分戶分室按需供暖的計算機管理與控制系統(tǒng)與現(xiàn)有分戶計量按熱量消耗計費的技術(shù)相比較其優(yōu)點表現(xiàn)在(1)本發(fā)明取消了熱耗計量表，消除了供熱單位對熱計量表問題的一切擔(dān)心和與用戶之間因計量問題的矛盾。尤其消除了維修、更換、檢定計量表給用戶帶來的麻煩和經(jīng)濟負擔(dān)。
(2)本發(fā)明在用戶的每個房間、每組暖氣、每個取暖用戶的進、出水管道上各裝一個溫度傳感器，管理者可以通過計算機隨時觀察任意一個用戶的任意一個房間的相關(guān)溫度，通過計算機的報警及時掌握用戶的保暖、供暖控制、供暖設(shè)施出現(xiàn)的問題，以便及時解決。為保證供暖質(zhì)量提供可靠的依據(jù)，為化解供需之間的矛盾提供可靠的依據(jù)。
(3)本發(fā)明在每個用戶家里都配備用戶設(shè)定控制信號發(fā)送器。用戶既可以自己控制暖氣取暖，也可以讓供暖單位的計算機自動按時控制供暖。所要求的取暖時間、溫度均由計算機自動記錄和保存，取暖期結(jié)束時自動計算每個用戶應(yīng)繳納的取暖費。因此，可在供暖管理者和用戶的共同努力下，實現(xiàn)最大限度的節(jié)能目的和減少用戶的取暖費用。
(4)本發(fā)明所使用的三通電動換向閥，可以是一種磁控閥。閥門與外部驅(qū)動機構(gòu)的連接是一種非直接接觸的磁力連接，閥門的動作是由磁力透過非磁性材料后進行的，因此，不會因頻繁動作造成殼體漏水等故障。
(5)本發(fā)明在用戶現(xiàn)場所用的電子元件，除了必須在用戶室內(nèi)安裝使用的溫度傳感器、三通電動換向閥的驅(qū)動及閥門狀態(tài)信號檢測、和用戶設(shè)定控制信號發(fā)送器外，其它電子元件的使用均在環(huán)境較好的樓道內(nèi)。因此，在保證電子元器件使用壽命的同時，方便了維護，減少與用戶直接接觸的不便。


圖1是本發(fā)明的用戶部分的安裝示意圖。
圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是本發(fā)明的PN結(jié)溫度傳感器反并聯(lián)原理圖。
圖4是本發(fā)明的一個用戶的PN結(jié)溫度傳感器和三通電動換向閥的接線原理圖。
圖5是本發(fā)明的矩陣布線原理圖。
圖1是本發(fā)明的說明書摘要附圖。
圖中1、房間，2、房間，3、房間，4、暖氣上的溫度傳感器，5、三通電動換向閥，6、房間里的溫度傳感器，7、進水管溫度傳感器，8、出水管溫度傳感器，9、設(shè)定控制信號發(fā)送器，10、接線盒，11、分機，12、截止閥，13、截止閥。
具體實施例方式
如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示的一種分戶分室按需供暖的計算機管理與控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作原理是利用計算機的通訊、存儲、數(shù)據(jù)處理等功能，不斷地讀取和保存用戶的設(shè)定和當前的房間、暖氣、管道、室外的溫度信息，并將讀取的信息進行處理，得出改變用戶電動換向閥通路狀態(tài)的控制時間，按設(shè)定時間發(fā)出指令，通過系統(tǒng)主機、分機實現(xiàn)自動控制用戶房間電動換向閥的開關(guān)狀態(tài)，以滿足用戶按需設(shè)定的取暖需要；對分析得出的房間、暖氣、管道等不正常溫度信息立即顯示和報警。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可分述如下1、系統(tǒng)部件組成及安裝位置如圖1所示，虛線框代表所有用戶中的的三個取暖用戶。每個用戶有三個取暖房間，即虛線框1、2、3。每個房間有一組暖氣。每組暖氣裝有一個溫度傳感器4、一個三通電動換向閥5。每個房間內(nèi)裝有一個溫度傳感器6。每個用戶進戶前段的進、出水供暖管道上各裝有一個溫度傳感器7、8。每戶房間內(nèi)裝有一個設(shè)定控制器信號發(fā)送器9。每層樓的樓道內(nèi)裝有一個內(nèi)帶溫度傳感器的接線盒10。每個單元樓道內(nèi)裝有一個分機11。集中供暖控制室裝有一個系統(tǒng)主機和一臺計算機。另外，在每個取暖用戶進戶前的進水和出水管道上分別裝有截止閥門12、13。所有溫度傳感器均采用PN結(jié)溫度傳感器。
2、系統(tǒng)部件的連線(1)PN結(jié)溫度傳感器和三通電動換向閥與分機的連線首先將每個房間8個PN結(jié)溫度傳感器進行反并聯(lián)，如圖3所示。再如圖4所示，將反并聯(lián)后的4對PN結(jié)溫度傳感器的一端導(dǎo)線相互連接成一根導(dǎo)線a，每對PN結(jié)溫度傳感器導(dǎo)線的另一端分別連接成b1、b2、b3、b44根導(dǎo)線；每個三通電動換向閥的兩根導(dǎo)線，其中一根相互連接成一根導(dǎo)線a2，另一根分別與導(dǎo)線b2、b3、b4相連。再將導(dǎo)線a、b1、b2、b3、b4、a2接入室外的接線盒內(nèi)。在接線盒內(nèi)將各溫度傳感器和三通電動換向閥通過這些導(dǎo)線進行矩陣排列，如圖5所示。每個行線a和列線b的交點接兩個反并聯(lián)的PN結(jié)溫度傳感器或者一個三通電動換向閥。經(jīng)過行和列排列的導(dǎo)線再接入分機內(nèi)。
(2)每個用戶的設(shè)定控制信號發(fā)送器9與分機的連線設(shè)定控制信號發(fā)送器9在用戶室內(nèi)，它的電源線由分機送出通過接線盒后接入，它的信號線是一種總線通過接線盒后接入分機。
(3)分機到系統(tǒng)主機的連線是用一根三芯絞線相連。系統(tǒng)中所有PN結(jié)溫度傳感器、三通電動換向閥、設(shè)定控制信號發(fā)送器的信號都在分機內(nèi)做了處理和排列變成適合用RS485+I的總線來傳送。
(4)系統(tǒng)主機與計算機的連接為一根標準的RS232總線。
3、系統(tǒng)部件的作用(1)設(shè)定控制信號發(fā)送器9的作用，其一，用戶根據(jù)需要用它來設(shè)定或修改未來取暖的時間，并將設(shè)定或修改的數(shù)據(jù)發(fā)送給分機。其二，用戶自己用它來控制三通電動換向閥改變通路狀態(tài)。
(2)三通電動換向閥的作用，是控制供暖熱水是否通過暖氣。用以達到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的目的。
(3)溫度傳感器4的作用，是用于檢測暖氣溫度，以便計算機根據(jù)暖氣溫度判斷三通電動換向閥5的工作是否正常。
(4)溫度傳感器6的作用，是用于檢測用戶房間溫度，以便計算機根據(jù)房間溫度判斷保暖情況、供暖溫度和/或?qū)θ妱訐Q向閥的控制時間。
(5)溫度傳感器7、8的作用，是用于檢測供暖熱水的進、出戶水溫。以便計算機判斷進戶熱水的流量和暖氣散熱是否異常。
(6)截止閥門12、13的作用，適用于維修或關(guān)斷用戶取暖。
(7)接線盒10內(nèi)部溫度傳感器的作用，是用于檢測樓道保暖情況，以便計算機根據(jù)樓道和房間溫度的差異計算設(shè)定的控制時間。
(8)接線盒的作用，是用于編排連線和便于維護。
(9)分機的作用是①將溫度信號、三通電動換向閥狀態(tài)信號、設(shè)定控制信號發(fā)送器的信號變成適合于用RS485+I的總線傳送的信號，并將其發(fā)送給巡檢主機；②接收由計算機發(fā)出的控制指令，控制三通電動換向閥；③接收用戶控制信號發(fā)送器的直接控制信號，直接控制三通電動換向閥。④防止雷電通過戶外總線對系統(tǒng)中其它部件的襲擊。
(10)系統(tǒng)主機的作用是①通過RS232總線與計算機通訊；②通過RS485+I總線與分機通訊，向分機傳送由計算機發(fā)出的控制指令；③控制分機巡檢，并處理、量化、保存分機送來的溫度、設(shè)定信息，供計算機讀??；④防止雷電通過戶外總線對計算機的襲擊。
4、系統(tǒng)的使用方法包括如下步驟(1)供暖前的準備①建立計算機用戶檔案表，輸入本年度每平方米應(yīng)預(yù)繳的取暖費單價，自動生成每個取暖用戶應(yīng)預(yù)交的取暖費金額。②根據(jù)用戶應(yīng)預(yù)繳的取暖費金額，收取預(yù)繳取暖費，在檔案表內(nèi)加以確認，并由計算機自動生成統(tǒng)計表。③根據(jù)交費統(tǒng)計表對未交費用戶采取關(guān)斷供暖或簽訂緩繳、代繳、免交等措施。④確定本年度的默認供暖溫度值。在沒有收到用戶以任何形式給出的設(shè)定(如電話通知設(shè)定、函件通知設(shè)定、用設(shè)定控制信號發(fā)送器設(shè)定等)之前，控制系統(tǒng)將以默認的溫度值控制用戶的供暖。⑤通電檢查系統(tǒng)以及系統(tǒng)中所有部件的功能是否正常，確保系統(tǒng)無故障投入運行。
(2)用戶的設(shè)定取暖開始前或取暖期間用戶根據(jù)自己的生活和工作規(guī)律，用設(shè)定控制信號發(fā)送器來設(shè)定自家每個房間不同時段需要達到的溫度。內(nèi)容包括無限期有規(guī)律設(shè)定。例如按鍵選擇房間1(假定是一個臥室)，輸入7:30～20:30→5℃按確認，再輸入20:30～7:30→18℃按確認，再按鍵選擇房間2(也假定是一個臥室)，輸入7:30～18:00→5℃按確認，再輸入18:00～7:30→18℃按確認，再按鍵選擇房間3(假定是廳和廚房)，輸入6:00～7:30→18℃按確認，再輸入7:30～16:30→5℃按確認，16:30～20:30→18℃按確認，再輸入20:30～7:30→5℃按確認。接著按鍵選擇有效時間范圍，如輸入48后按確認，表示系統(tǒng)將從設(shè)定開始，48小時內(nèi)按臨時設(shè)定控制每個房間的供暖溫度。超過設(shè)定時間系統(tǒng)將自動恢復(fù)設(shè)定前的控制規(guī)律。假如設(shè)定后，按了按鍵選擇有效時間范圍，但沒有輸入時間參數(shù)就按確認，表示此次的設(shè)定是要求無限期按設(shè)定規(guī)律控制，在沒有臨時設(shè)定的前提下系統(tǒng)將以此設(shè)定控制每個房間的供暖溫度。直到有新的設(shè)定代替為止。假如家庭成員的臨時活動與取暖控制規(guī)律不符時，只要按立即停止或開啟鍵，即可提前控制暖氣進入維持供暖溫度或者正常供暖溫度。
(3)供暖期間的實時控制系統(tǒng)一旦投入使用，便進入實時自動采集和控制狀態(tài)，直到取暖期結(jié)束。在此期間計算機除了保存所有溫度、控制、用戶設(shè)定、用戶修改、用戶臨時控制信息外，還將對系統(tǒng)中所有不正常信息，包括各種系統(tǒng)故障、局部故障、保暖異常、人為干預(yù)等進行實時報警和信息保存。
(4)供暖結(jié)束的結(jié)算與報表由計算機自動測算每個用戶應(yīng)繳納的取暖費，并生成預(yù)交減應(yīng)交的取暖費余額表。向有異議的用戶提供供暖信息表。用所存的信息分析供暖中存在的問題，總結(jié)經(jīng)驗等。
權(quán)利要求
1.一種分戶分室按需供暖的計算機管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)包括(1)在每個用戶的每個房間至少安放一個用于檢測房間溫度的溫度傳感器；(2)在每個用戶的每個房間的每組暖氣上安放一個用于檢測暖氣溫度的溫度傳感器；(3)在每個用戶供暖管道的進戶段，進、出水管上各安放一個用于檢測每個用戶供暖的進、出戶水溫的溫度傳感器；(4)在每個用戶的每個房間或幾個房間的每組暖氣或幾組暖氣安裝一個用于控制供暖熱水通路的三通電動換向閥；(5)為每個用戶配置一個用于自行設(shè)定和修改取暖時間以及臨時控制電動換向閥的信息發(fā)送裝置，和/或自動循環(huán)顯示各房間溫度、暖氣溫度和手動顯示設(shè)定信息的在線設(shè)定控制信號發(fā)送器；(6)在每個單元(門洞)的每一層樓或兩層樓安裝一個用于將該樓層取暖用戶的溫度傳感器、三通電動換向閥連線組成矩陣布線與分機相連和/或?qū)⒂脩舻脑O(shè)定控制信號發(fā)送器的RS485總線與分機相連的接線盒；(7)在每個接線盒內(nèi)安放一個用于檢測每個單元的每層樓的樓道溫度的溫度傳感器；(8)在每棟樓的一到兩個單元，或每棟樓的樓內(nèi)安裝一個分別用于巡檢和量化用戶的房間溫度、暖氣溫度、進出戶管道以及層樓的溫度、巡檢和判斷三通電動換向閥當前的通路狀態(tài)；接收由計算機通過系統(tǒng)主機發(fā)出的控制指令、控制三通電動換向閥改變通路；接收系統(tǒng)主機發(fā)出的采集信息指令、向系統(tǒng)主機發(fā)送用戶房間、暖氣、進戶管道以及層樓的溫度信息、用戶暖氣電動換向閥通路狀態(tài)的信息、用戶的設(shè)定和控制信息；接收用戶的設(shè)定和控制信息；向用戶的設(shè)定控制信號發(fā)送器發(fā)送量化后的各房間溫度、暖氣溫度數(shù)據(jù)；和/或防止雷電對系統(tǒng)內(nèi)部的襲擊的分機；(9)在每個供暖系統(tǒng)中安放一臺用于將計算機的RS232總線信號變成RS485總線信號與計算機和分機的通訊；采集和臨時保存分機量化、處理的溫度、設(shè)定、控制信息數(shù)據(jù)；和/或防止雷電通過戶外總線對計算機襲擊的系統(tǒng)主機；(10)在每個供暖系統(tǒng)中配置一臺用于處理和保存所采集用戶的設(shè)定信息、各點溫度信息；根據(jù)所處理的信息按時發(fā)出控制指令，并對不正常的信息進行顯示和報警；與其他相關(guān)的計算機聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和自動計算每個用戶應(yīng)繳納的取暖費的計算機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分戶分室按需供暖的計算機管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)主機和分機的通訊方式，可以是一種有線的RS485總線信號或RS485+I總線信號的通訊方式、一種無線的發(fā)射與接收的通訊方式和/或一種光纜傳輸?shù)耐ㄓ嵎绞健?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種分戶分室按需供暖的計算機管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的各項溫度檢測所用的傳感器，可以是具有單向?qū)щ娞匦缘腜N結(jié)溫度傳感器、純阻性溫度傳感器和/或數(shù)字式溫度傳感器；其中，模擬量溫度傳感器的連線，可以是傳感器信號線加公用線的連接和/或矩陣連接；對于數(shù)字式溫度傳感器，則采用一種兩線制總線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種分戶分室按需供暖的計算機管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的三通電動換向閥，由機械連接驅(qū)動和/或非直接接觸的磁力連接驅(qū)動，驅(qū)動信號可以是計算機的指令和/或用戶自己通過設(shè)定控制信號發(fā)送器的指令。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種分戶分室按需供暖的計算機管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的用戶設(shè)定控制信號發(fā)送器，是一個由用戶根據(jù)需要用來設(shè)定或修改取暖的時間，并將該設(shè)定或修改通過分機、系統(tǒng)主機發(fā)送給計算機，再由計算機根據(jù)當時的室內(nèi)、外溫度進行處理，得出對每個用戶，每個暖氣的三通電動換向閥的控制時間，自動發(fā)出控制指令、控制三通電動換向閥改變通路狀態(tài)和/或由用戶自己根據(jù)臨時變動來提前控制三通電動換向閥改變通路狀態(tài)的裝置；它可以是一個具有檢測和顯示各房間溫度、暖氣溫度、設(shè)定溫度、三通電動換向閥當前通路狀態(tài)的設(shè)定控制信號發(fā)送器和/或一個只具備顯示設(shè)定、控制三通電動換向閥通路狀態(tài)的設(shè)定控制信號發(fā)送器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種分戶分室按需供暖的計算機管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的接線盒，是一個具有一定防塵功能，內(nèi)帶接線板、溫度傳感器，和/或帶三通電動換向閥地址譯碼器和驅(qū)動器電路的接線裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種分戶分室按需供暖的計算機管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的分機，是一個具有防雷、控制總線通訊、控制巡檢和量化處理溫度傳感器信號功能的裝置；向下，接收用戶設(shè)定、修改和臨時控制的信息；控制驅(qū)動三通電動換向閥改變通路狀態(tài)；巡檢房間、暖氣、管道以及樓道的溫度；向上，接收系統(tǒng)主機的指令，發(fā)送溫度、設(shè)定、修改、控制的信息數(shù)據(jù)；接收計算機通過系統(tǒng)主機發(fā)出的控制三通電動換向閥改變通路狀態(tài)的指令，該分機可以是一種直接在系統(tǒng)主機的控制下集中巡檢，將采集的模擬量信號逐個變成電流信號上傳給巡檢主機的分機、一種控制模擬量溫度傳感器進行逐個巡檢、量化、存儲等待系統(tǒng)主機讀取的分機、和/或一種控制巡檢數(shù)字溫度傳感器等待系統(tǒng)主機讀取的分機。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種分戶分室按需供暖的計算機管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)主機，是一個具有防雷、將計算機的RS232總線信號變成RS485總線信號、將計算機指令傳送給分機和/或?qū)⒔邮盏姆謾C信息數(shù)據(jù)臨時保存供計算機讀取的系統(tǒng)主機；它可以是一種內(nèi)帶量化(A/D變換)功能直接控制分機巡檢，將分機返回的電流信號進行集中量化和保存供計算機隨時讀取的系統(tǒng)主機、一種只帶儲存功能的在計算機的控制下直接與分機通訊的系統(tǒng)主機和/或一種在計算機的控制下直接與分機通訊的系統(tǒng)主機。
9.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)的使用方法，其特征在于該系統(tǒng)的使用方法包括如下步驟(1)供暖前的準備①建立計算機用戶檔案表，輸入本年度每平方米應(yīng)預(yù)繳的取暖費金額，自動生成每個取暖用戶應(yīng)預(yù)交的取暖費金額；②根據(jù)用戶應(yīng)預(yù)繳的取暖費金額，收取預(yù)繳取暖費，在檔案表內(nèi)加以確認，并由計算機自動生成統(tǒng)計表；③根據(jù)交費統(tǒng)計表對未交費用戶采取關(guān)斷供暖或簽訂緩繳、代繳、免交等措施；④確定本年度的默認供暖溫度值；在沒有收到用戶給出的設(shè)定之前，控制系統(tǒng)將以默認的溫度值控制用戶的供暖；⑤通電檢查系統(tǒng)以及系統(tǒng)中所有部件的功能是否正常，確保系統(tǒng)無故障投入運行；(2)用戶的設(shè)定取暖開始前或取暖期間用戶根據(jù)自己的生活和工作規(guī)律，用設(shè)定控制信號發(fā)送器來設(shè)定自家每個房間不同時段需要達到的溫度；接著按鍵選擇有效時間范圍；超過設(shè)定時間，系統(tǒng)將自動恢復(fù)設(shè)定前的控制規(guī)律；若沒有輸入時間參數(shù)就按確認，表示此次的設(shè)定是要求無限期按規(guī)律控制，在沒有臨時設(shè)定的前提下系統(tǒng)將以此設(shè)定控制每個房間的供暖溫度，直到有新的設(shè)定代替為止；假如需要臨時改變?nèi)∨刂埔?guī)律，只要按立即停止或開啟鍵，即可提前控制暖氣進入設(shè)定供暖溫度或者正常供暖溫度；(3)供暖期間的實時控制系統(tǒng)一旦投入使用，便進入實時自動采集和控制狀態(tài)，計算機除了保存所有溫度、控制、用戶設(shè)定、用戶修改、用戶臨時控制信息外，還將對系統(tǒng)中所有不正常信息，進行實時報警和信息保存；(4)供暖結(jié)束的結(jié)算與報表由計算機自動測算每個用戶應(yīng)繳納的取暖費，并生成預(yù)交減應(yīng)交取暖費余額表。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分戶分室按需供暖的計算機管理與控制系統(tǒng)，其特征在于由計算機、系統(tǒng)主機、分機、接線盒、房間及暖氣溫度檢測傳感器、控制采暖熱水的三通電動換向閥和用戶設(shè)定控制信號發(fā)送器等組成。其中所述的計算機，不斷地采集所有取暖用戶的房間和暖氣的溫度，以及取暖用戶自行設(shè)定的每個房間不同時段的取暖需求參數(shù)，并根據(jù)設(shè)定和溫度情況按時發(fā)出控制指令，控制用戶暖氣的電動換向閥和/或用戶自己控制電動換向閥改變通路狀態(tài)。待取暖期結(jié)束后根據(jù)供熱面積和累計時間自動算出每個用戶應(yīng)繳納的取暖費用。同時將計算機采集的信息通過聯(lián)網(wǎng)共享，來滿足提高管理水平，監(jiān)督供暖質(zhì)量、化解供需矛盾的需要。
文檔編號F24D19/10GK1844762SQ200610046440
公開日2006年10月11日 申請日期2006年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者劉恒東 申請人:大連大學(xué)