專利名稱：總線型智能熱量分配表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及儀器儀表，具體地說是一種總線型智能熱量分配表，可用于解決已建住宅的熱計量問題。
背景技術：
目前，我國城鎮(zhèn)已建住宅的供暖管網(wǎng)大多為單管上供下回串行供暖管結(jié)構(gòu)式，或者雙立管下供下回的縱向供暖管結(jié)構(gòu)，如果要將這種縱向供暖結(jié)構(gòu)方式改造成適合分戶計量的橫向水平環(huán)供暖結(jié)構(gòu)，在具體實施中十分困難。因此，非常需要有一種既不改變現(xiàn)有縱向供暖管網(wǎng)結(jié)構(gòu)而又能實現(xiàn)分戶計量的熱計量裝置。目前，國外對已建住宅大多采用熱量分配表計量熱量，市場上現(xiàn)有的熱量分配表有兩種類型，一種是化學蒸發(fā)式分配表，另一種是電子式分配表，其中化學蒸發(fā)式分配表以表內(nèi)所裝化學藥品受熱后的蒸發(fā)量作為熱量分配依據(jù)，而電子式分配表則采用單溫度傳感器測量散熱器溫度，以散熱器累積熱量作為熱量分配依據(jù)，在供暖期結(jié)束時，由區(qū)域總熱量表根據(jù)各散熱器的累積熱量計算出用戶本采暖季的實際用熱量。上述熱量分配表存在以下問題1.不易發(fā)現(xiàn)用戶作弊，從而會引起計量混亂，產(chǎn)生供需矛盾；2.無法實現(xiàn)予收費及欠費控制；3.不能計算、顯示當日戶用熱量，且無法實現(xiàn)分戶多表集抄；4.供熱部門無法了解供熱效果；5.計量精度較低。
技術內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種總線型智能熱量分配表，以實現(xiàn)已建住宅的熱量分戶計量，防止用戶作弊引起計量混亂，減少供需矛盾及糾紛，提高熱費收繳率，并且不改變現(xiàn)有的供暖管網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
實現(xiàn)本實用新型目的的技術方案是組合應用計算機、遠程通信、單總線(1-wire)及數(shù)字溫度傳感，構(gòu)成總線型智能熱量分配表。該總線型智能熱量分配表包括分戶表1、散熱器溫度傳感器2、室內(nèi)溫度傳感器3、室外通信網(wǎng)4、室內(nèi)單總線5、總熱量表7、區(qū)域總流量計信號線9、區(qū)域總流量計11、區(qū)域總供水溫度傳感器12以及區(qū)域總回水溫度傳感器13，如圖1所示。其中，溫度傳感器2、3通過室內(nèi)單總線5與分戶表1相連接，將其測量的溫度數(shù)據(jù)傳送給分戶表1，該分戶表1通過室外通信網(wǎng)4與總熱量表7相連，將計算出的戶內(nèi)散熱器的總累計散熱量，即戶內(nèi)總熱量分配系數(shù)傳送給總熱量表7，同時，總熱量表7通過信號線9與區(qū)域總流量計11、總供水溫度傳感器12及總回水溫度傳感器13相連，根據(jù)區(qū)域總用熱量得出各戶實際用熱量，并返送回分戶表1顯示、存儲并計算用戶熱費。
上述總熱量表7通過有線電話網(wǎng)(PSTN)或無線網(wǎng)(GPRS)10與遠程監(jiān)控計算機8相連，該遠程監(jiān)控計算機8接收總熱量表7輸出的用熱量及熱費收繳信息，以實現(xiàn)對各分戶表1進行遠程監(jiān)控管理及抄表。
上述分戶表1包括中央處理器CPU、蜂鳴器、液晶數(shù)碼顯示、存儲器、通信接口、單總線接口、指示燈、電源和鍵盤接口，如圖2所示。其中，蜂鳴器、液晶數(shù)碼顯示和存儲器三者分別與中央處理器CPU雙向連接，中央處理器CPU通過通信接口和單總線接口與室外通信網(wǎng)4和室內(nèi)單總線5相連，中央處理器CPU接收鍵盤接口輸入的信息，并將分戶表1的狀態(tài)信息輸出給液晶數(shù)碼顯示和指示燈。
上述散熱器溫度傳感器2固定在散熱器中心位置表面以測量散熱器表面溫度，室內(nèi)溫度傳感器3固定在室內(nèi)以測量室內(nèi)溫度，兩溫度傳感器2、3的安裝方向一致。
該總線型智能熱量分配表還可設有控制閥6以控制用熱量。該控制閥6固定在散熱器的供水管上，由用戶手動控制用熱量，通過控制戶內(nèi)總供電控制熱費收繳或者采用電控閥門控制熱費收繳。
本實用新型具有如下的有益效果1.有效地避免了用戶作弊的問題。由于傳感器采用固定有線方式安裝，對其進行移動會引起傳感器損壞而產(chǎn)生報警，而雙傳感器采用并聯(lián)連接方式與總線相連，根據(jù)整網(wǎng)各層情況可容易判斷出異常情況，能夠立即報警并及時查處。
2.實現(xiàn)了予收費及欠費控制。當熱費余額小于一定值時系統(tǒng)可以發(fā)出預告，提示用戶續(xù)交熱費；如果熱費用完系統(tǒng)將自動切斷用戶供電以強迫用戶繳費。
3.可以計算并顯示當日戶用熱量，用戶可通過戶內(nèi)積算儀查看當日室內(nèi)溫度、散熱器溫度、日用熱量、累計用熱量及采暖的某日歷史數(shù)據(jù)；同時上述數(shù)據(jù)通過區(qū)域入口總表傳送到遠程監(jiān)控計算機，可以實現(xiàn)對電、水、熱的聯(lián)合遠程監(jiān)控及三表集抄。
4.熱力公司遠程監(jiān)控計算機終端可以通過通信網(wǎng)絡看到用戶每個房間的實際溫度，了解真實的供熱效果。
5.計量精度較高，因為戶內(nèi)積算儀在熱量計算中考慮了各方面的因素，比如豎管散熱、相臨單元的影響等等。


圖1是本實用新型的總體方案圖圖2是戶內(nèi)積算儀的原理圖圖3是室內(nèi)總線連接圖具體實施方式
參照圖1，本實用新型包括分戶表1、散熱器溫度傳感器2、室內(nèi)溫度傳感器3、室外通信網(wǎng)4、室內(nèi)單總線5、總熱量表7、遠程監(jiān)控計算機8、有線電話網(wǎng)(PSTN)或無線網(wǎng)(GPRS)10、區(qū)域總流量計11、區(qū)域總流量計信號線9、區(qū)域總供水溫度傳感器12和區(qū)域總回水溫度傳感器13。其中，散熱器溫度傳感器2和室內(nèi)溫度傳感器3通過室內(nèi)單總線5與分戶表1相連接，將該散熱器溫度傳感器2測量的散熱器表面溫度數(shù)據(jù)以及該室內(nèi)溫度傳感器3測量的室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)一起傳送給分戶表1，該分戶表1通過室外通信網(wǎng)4與總熱量表7相連，將該分戶表1計算出的各室散熱器的累計散熱量，即各室熱量分配系數(shù)，以及由各室熱量分配系數(shù)得出的戶內(nèi)總熱量分配系數(shù)傳送給總熱量表7。同時區(qū)域總流量計11以及區(qū)域總供水溫度傳感器12和區(qū)域總回水溫度傳感器13，均通過區(qū)域總流量計信號線9與總熱量表7相連，由該總熱量表7根據(jù)區(qū)域總用熱量得出各戶實際用熱量，并返送回分戶表1顯示、存儲并計算用戶熱費。該總熱量表7通過有線電話網(wǎng)(PSTN)或無線網(wǎng)(GPRS)10與遠程監(jiān)控計算機8相連，該遠程監(jiān)控計算機8接收總熱量表7輸出的用熱量及熱費收繳情況等信息，以實現(xiàn)對各分戶表1進行遠程監(jiān)控管理及抄表。該總線型智能熱量分配表還可設有控制閥6固定在散熱器的供水管上，由用戶控制用熱量，熱費收繳可通過控制戶內(nèi)供電或電控閥門實現(xiàn)。參照圖2，分戶表1具體包括中央處理器CPU、蜂鳴器、液晶數(shù)碼顯示、存儲器、通信接口、單總線接口、指示燈、電源和鍵盤接口，其中蜂鳴器、液晶數(shù)碼顯示和存儲器三者分別與中央處理器CPU雙向連接，中央處理器CPU通過通信接口和單總線接口與室外通信網(wǎng)4和室內(nèi)單總線5相連，中央處理器CPU接收鍵盤接口輸入的信息，并將分戶表1的狀態(tài)信息輸出給液晶數(shù)碼顯示和指示燈。分戶表1根據(jù)各房間的溫度梯度、散熱器型號、面積、時間等參數(shù)計算各室熱量分配系數(shù)，公式如下Qn=∫F·KTp-Tn·dβ1β2β3dt]]>式中，Qn為第n室散熱器的散熱量，單位為瓦(W)；F為散熱器面積，單位為平方米(m2)；K為散熱器傳熱系數(shù)，單位為瓦/平方米×攝氏度(W/m2·℃)；
Tp為熱媒平均溫度，單位為攝氏度(℃)；Tn為室內(nèi)實測溫度，單位為攝氏度(℃)；β1為散熱器組裝數(shù)量修正系數(shù)；β2為散熱器連接形式修正系數(shù)；β3為散熱器安裝形式修正系數(shù)；d為距離修正系數(shù)。
參照圖3，分戶表1安裝在戶內(nèi)墻壁的合適位置處，散熱器溫度傳感器2固定在散熱器中心位置表面，室內(nèi)溫度傳感器3固定在室內(nèi)合適位置處，室內(nèi)單總線5通過室內(nèi)合適位置處打1～2個8mm過墻孔穿越房屋南北或東西方向，并且在散熱器所在位置中心外墻打8mm過墻孔，將單總線5引入室內(nèi)與兩溫度傳感器2、3的對應端子相接，該單總線5的另一端則與分戶表1的單總線接口相連接。室外通信網(wǎng)及遠程通信線網(wǎng)按常規(guī)布線。
權利要求1.一種總線型智能熱量分配表，包括傳感器、分戶表、總熱量表、區(qū)域總流量計，其特征在于傳感器設有散熱器溫度傳感器(2)和室內(nèi)溫度傳感器(3)，該溫度傳感器(2、3)通過室內(nèi)單總線(5)與分戶表(1)相連接，該分戶表(1)輸出的累計散熱量通過室外通信網(wǎng)(4)與總熱量表(7)相連，該總熱量表(7)通過區(qū)域總熱量計信號線(9)與區(qū)域總流量計(11)、總供水溫度傳感器(12)及總回水溫度傳感器(13)相連，根據(jù)區(qū)域總用熱量得出各戶實際用熱量，并返送回分戶表(1)顯示、存儲并計算熱費。
2.根據(jù)權利要求1所述的總線型智能熱量分配表，其特征在于總熱量表(7)通過有線電話網(wǎng)或無線網(wǎng)(10)與遠程監(jiān)控計算機(8)相連，以實現(xiàn)對各分戶表(1)進行管理。
3.根據(jù)權利要求1所述的總線型智能熱量分配表，其特征在于分戶表(1)包括中央處理器CPU、蜂鳴器、液晶數(shù)碼顯示、存儲器、通信接口、單總線接口、指示燈、電源和鍵盤接口，其中蜂鳴器、液晶數(shù)碼顯示和存儲器三者分別與中央處理器CPU雙向連接，中央處理器CPU通過通信接口和單總線接口與室外通信網(wǎng)(4)和室內(nèi)單總線(5)相連，中央處理器CPU接收鍵盤接口輸入的信息，并將分戶表(1)的狀態(tài)信息輸出給液晶數(shù)碼顯示和指示燈。
4.根據(jù)權利要求1所述的總線型智能熱量分配表，其特征在于散熱器溫度傳感器(2)固定在散熱器中心位置表面，溫度傳感器(3)固定在室內(nèi)，兩傳感器(2、3)的安裝方向一致。
5.根據(jù)權利要求1所述的總線型智能熱量分配表，其特征在于該總線型智能熱量分配表還可設有控制閥(6)以控制用熱量，該控制閥(6)固定在散熱器的供水管上，由用戶手動控制用熱量，并通過控制戶內(nèi)總供電控制熱費收繳或者采用電控閥門控制熱費收繳。
專利摘要本實用新型涉及一種總線型智能熱量分配表，該分配表包括傳感器、分戶表、總熱量表以及區(qū)域總流量計，其中溫度傳感器2、3通過室內(nèi)單總線5與分戶表1相連接，將溫度數(shù)據(jù)傳送給分戶表1；該分戶表1通過室外通信網(wǎng)4與總熱量表7相連，將戶內(nèi)總熱量分配系數(shù)傳送給總熱量表7；該總熱量表7通過信號線9與區(qū)域總流量計11、區(qū)域供水溫度傳感器12、區(qū)域回水溫度傳感器13相連，根據(jù)區(qū)域總用熱量求得各戶實際用熱量，并返送回分戶表1；遠程監(jiān)控計算機8通過有線電話網(wǎng)(PSTN)或無線網(wǎng)(GPRS)10與總熱量表7相連，對各分戶表1進行遠程監(jiān)控及抄表。該分配表可用于已建住宅的熱量分戶計量，防止用戶作弊且計算精度高。
文檔編號G01K17/00GK2685858SQ20042004168
公開日2005年3月16日 申請日期2004年3月22日 優(yōu)先權日2004年3月22日
發(fā)明者張建國, 戴翊 申請人:西安電子科技大學