公共建筑热能收费网络系统.pdf

公共建筑热能收费网络系统，属于建筑集中供暖分户计量技术领域。包括智能控制节能阀、热能总表和计算机管理平台(6)，智能控制节能阀包括电动三通阀(9)和智能控制器(3)，电动三通阀(9)安装在公共建筑每组散热器(5)的进水管(2)入口处，电动三通阀(9)与智能控制器(3)相连，热能总表与计算机管理平台(6)相连。适用于既有公共建筑多种形式的集中供热采暖系统(机关办公楼、学校、公寓等)；具有能够实现层间平衡，解决热力失调(上热下冷)，节约能源；可依据作息时间(包括节假日)设定阀门调节时间，从而实现节能；可靠性高、节能率高等优点。

1、  公共建筑热能收费网络系统，其特征在于：包括智能控制节能阀、热能总表和计算机管理平台(6)，智能控制节能阀包括电动三通阀(9)和智能控制器(3)，电动三通阀(9)安装在公共建筑每组散热器(5)的进水管(2)入口处，电动三通阀(9)与智能控制器(3)相连，热能总表与计算机管理平台(6)相连。

2、  根据权利要求1所述的公共建筑热能收费网络系统，其特征在于：智能控制器(3)包括时钟芯片、按键输入、拨码开关、单片机LPC、RS232接口、LED状态指示、电动机驱动电路、电动三通阀，时钟芯片、按键输入、拨码开关分别与单片机LPC相连，单片机LPC分别与LED状态指示、电动机驱动电路相连，电动机驱动电路与电动三通阀相连，RS232接口与单片机LPC互联。

3、  根据权利要求2所述的公共建筑热能收费网络系统，其特征在于：公共建筑热能收费网络系统可以设定工作时间段，智能控制器读取用户设定的工作时间和当前时间进行比较判断，如果在工作时间段内，控制电动机打开电动三通阀，打开电动三通阀的过程中，可以实时检测电动机电流，根据电动机电流大小，判断外部阻尼大小，通过检测电动机电流大小，判断是否到达设定位置，如果到达关闭电动三通阀时间，系统控制电动机关闭电动三通阀，在关闭电动三通阀的过程中，同样实时检测电动机电流，系统可以智能判断每个工作日是否是周末、元旦、春节等节假日。

公共建筑热能收费网络系统
技术领域
公共建筑热能收费网络系统，属于建筑集中供暖分户计量技术领域。
背景技术
我国建筑分为既有建筑和新建建筑，各种建筑类型几乎全面覆盖，供暖管网比较多样化。
机关、办公楼、学校、公寓楼、住宅楼等不同功能的建筑同在一个区域内、使用一个集中供暖系统。
集中供暖虽然是我国目前力推的供暖方式，具有明显的优势，但也有其自身的弊端，主要存在的问题有：
1、楼宇平衡不好，造成近端热、远端冷，部分楼宇住户热舒适度较差，锅炉房为了保证远端用户的室内温度达标，将出水温度设定比较高，造成浪费。
2、同一栋楼层间热力平衡不好，上热下冷的情况比较普遍，部分住户热舒适度差，楼上开窗浪费能源，楼下却达不到很舒适的温度条件。
3、办公与其它公共楼房未实现分时供暖，造成热能巨大浪费。
4、住户没有节能行为和相应的手段，现行的福利供暖制度导致供热方及住户都没有节约用热意识，也就没有住户的行为节能；随着我国供热体制改革的深入，室温调节与分户热计量必将成为住户行为节能的唯一手段。
5、锅炉工凭经验而不是按实际需求烧锅炉，造成浪费。
目前国内同类产品存在的缺点有：
1.绝大多数仅能在民用居住建筑中使用，公共建筑供暖系统无法使用；
2.无法解决分时供暖的问题；
3.产品的维护问题无法解决，如电池的更换、维修，不能有明确的责任人负责；
4.对楼宇间的热平衡有影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，根据热能具有传导性的特点，设计一种能较准确的实现计量，室内温度调节，楼宇热平衡、供热网调度、远程监控、用户管理、有效减少热能浪费，实现远程自动监控和智能化管理的公共建筑热能收费网络系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该公共建筑热能收费网络系统，其特征在于：包括智能控制节能阀、热能总表和计算机管理平台，智能控制节能阀包括电动三通阀和智能控制器，电动三通阀安装在公共建筑每组散热器的进水管入口处，电动三通阀与智能控制器相连，热能总表与计算机管理平台相连。
智能控制器包括时钟芯片、按键输入、拨码开关、单片机LPC、RS232接口、LED状态指示、电动机驱动电路、电动三通阀，时钟芯片、按键输入、拨码开关分别与单片机LPC相连，单片机LPC分别与LED状态指示、电动机驱动电路相连，电动机驱动电路与电动三通阀相连，RS232接口与单片机LPC互联。
公共建筑热能收费网络系统可以设定工作时间段，智能控制器读取用户设定的工作时间和当前时间进行比较判断，如果在工作时间段内，控制电动机打开电动三通阀，打开电动三通阀的过程中，可以实时检测电动机电流，根据电动机电流大小，判断外部阻尼大小，通过检测电动机电流大小，判断是否到达设定位置，如果到达关闭电动三通阀时间，系统控制电动机关闭电动三通阀，在关闭电动三通阀的过程中，同样实时检测电动机电流，系统可以智能判断每个工作日是否是周末、元旦、春节等节假日。
工作原理：
该公共建筑热能收费网络系统，是根据热能具有传导性的特点，在每个房间暖气入口前安装一只智能控制节能阀，通过调节智能控制节能阀，对流入房间内散热器的水流调节进行控制室温，根据CJ 128-2000热量表行业标准的要求：供热量＝热水的质量×(进水的焓值-出水的焓值)计算出每栋楼或一个单位的总用热量。
公共建筑热能收费网络系统是利用智能控制节能阀的定位与定时动作功能，实现楼内供热平衡、分时自动开闭从而达到节能的一种理想的节能方案，热计量方面对整栋楼宇或区域进行计量。
与现有技术相比，本发明公共建筑热能收费网络系统所具有的有益效果是：适用于既有公共建筑多种形式的集中供热采暖系统(机关办公楼、学校、公寓等)；可依据楼层锁定阀门开度，实现层间平衡，解决热力失调(上热下冷)，节约能源；可依据作息时间(包括节假日)设定阀门调节时间，从而实现节能；具有加班手动干预调节功能，并可以过时恢复自动功能；安装及操作简单；可靠性高；同时检修方便(模块化检修)；节能率高。
附图说明
图1是实施例的系统安装结构示意图；
图2是实施例的智能控制器电路原理框图；
图3是实施例的智能控制器电路原理图；
图4是实施例的控制程序流程图。
图1中：1温度流量传感器总成  2进水管  3智能控制器  4控制信号线5散热器  6计算机管理平台  7回水管  8楼板  9电动三通阀。
图3中：U1单片机LPC  U2485通讯  Y1晶振  C1-C3电容  R1-R10电阻  Q1-Q2三极管  D1-D2二极管  K1-K2继电器  JP1-JP6温度采集接口DG接线端子  M电动机。
具体实施方式
如图1所示：
该公共建筑热能收费网络系统，由温度流量传感器总成1、进水管2、智能控制器3、控制信号线4、散热器5、计算机管理平台6、回水管7、楼板8、电动三通阀9组成。电动三通阀9安装在公共建筑每组散热器5的进水管2入口处，电动三通阀9与智能控制器3相连，温度流量传感器总成1的热能总表通过控制信号线4与计算机管理平台6相连。
如图2所示：
智能控制器3包括时钟芯片、按键输入、拨码开关、单片机LPC、RS232接口、LED状态指示、电动机驱动电路、电动三通阀，时钟芯片、按键输入、拨码开关分别与单片机LPC相连，单片机LPC分别与LED状态指示、电动机驱动电路相连，电动机驱动电路与电动三通阀相连，RS232接口与单片机LPC互联。
如图3所示：
智能控制器由单片机LPCU1、485通讯U2、晶振Y1、电容C1-C3、电阻R1-R10、三极管Q1-Q2、二极管D1-D2、继电器K1-K2、温度采集接口JP1-JP6、接线端子DG、电动机M组成。由电容C1-C3、电阻R9、晶振Y1组成的时钟芯片电路，给单片机LPCU1的X1、X2脚提供时钟信号。时钟信号与由电阻R1-R6组成的时基电路进行比较，根据设定由单片机LPCU1通过P10、P11脚的指令控制由三极管Q1-Q2、二极管D1-D2、继电器K1-K2组成的驱动电路的开与关。达到自动控制公共建筑室内热能的开与关的目的。温度采集接口JP1-JP6用于采集室温。接线端子DG用于接电源。
如图4所示：
公共建筑热能收费网络系统可以设定工作时间段，智能控制器读取用户设定的工作时间和当前时间进行比较判断，如果在工作时间段内，控制电动机打开电动三通阀，打开电动三通阀的过程中，可以实时检测电动机电流，根据电动机电流大小，判断外部阻尼大小，通过检测电动机电流大小，判断是否到达设定位置，如果到达关闭电动三通阀时间，系统控制电动机关闭电动三通阀，在关闭电动三通阀的过程中，同样实时检测电动机电流，系统可以智能判断每个工作日是否是周末、元旦、春节等节假日。
工作过程：
电动三通阀、智能控制器系统安装完毕，用户设定需要的工作时间段。智能控制器提取用户设定的工作时间段，作为打开电动三通阀和关闭电动三通阀的判断依据。智能控制器读取万年历时钟的当前时间，判断是否是工作时间段，如果是在工作时间段以内，控制电动机驱动电路打开电动三通阀。在打开电动三通阀的过程中，实时检测电动三通阀中电机电流，通过检测电机电流大小，可以判断电动三通阀是否出现异常，并且可以判断电动三通阀的开启状态是否到达指定的位置。如果到达指定位置，智能控制器停止电动三通阀运动，驱动LED指示灯显示当前阀门开启的状态。智能控制器实时读取当前时间判断是否是到了工作时间段结束，如果工作时间段结束，并且电动三通阀处于开启状态，则控制电动机关闭电动三通阀。每个工作日结束，智能控制器自动读取时间，判断是否是周末、元旦、春节等节假日。如果是节假日，既使到达设定的工作时间段，也关闭电动三通阀，以便节约能源。同时智能控制器配有强制按钮，适合人性化管理。如果遇到工作时间延长，节假日加班，可以按下强制按钮，系统自动打开电动三通阀为房间供暖，在下个工作日来临，智能控制器自动恢复到自动状态，无需人工参与。