專(zhuān)利名稱(chēng)：分戶分室按需供暖的計(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種分戶分室按需供暖的計(jì)算機(jī)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(shí)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(dòng)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(wàn)戶的幸福生活和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。隨著能源的漲價(jià)，供暖費(fèi)用的提高，供需矛盾越來(lái)越顯突出。盡管各級(jí)政府都非常重視，每年都要投入大量的人力、物力、財(cái)力來(lái)保證供暖的正常運(yùn)行，同時(shí)推出分戶計(jì)量繳納費(fèi)用的供暖方式以及出臺(tái)各種政策來(lái)化解供需之間的矛盾，也無(wú)法從根本上解決供需矛盾、能源浪費(fèi)和費(fèi)用居高不下的問(wèn)題。因此，集中供暖的供應(yīng)方和用戶之間的問(wèn)題受到社會(huì)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(fèi)影響其它用戶取暖的問(wèn)題，目前著力推廣的是一種分戶計(jì)量、按熱量消耗計(jì)費(fèi)的方法。也有針對(duì)計(jì)費(fèi)、交費(fèi)、節(jié)能、管理提出的新技術(shù)、新方法。如公開(kāi)號(hào)為CN1540252A的《分戶供暖智能化管理系統(tǒng)》專(zhuān)利技術(shù)，其目的是解決用戶可隨時(shí)購(gòu)買(mǎi)熱能的使用權(quán)，取消時(shí)間限制的解決方案。這是一種插卡消費(fèi)，自動(dòng)識(shí)別的管理系統(tǒng)。公開(kāi)號(hào)為CN1540252A的《分戶分室與單戶分室供暖系統(tǒng)》專(zhuān)利技術(shù)，是一種用戶可以自己設(shè)定和調(diào)節(jié)每個(gè)房間的供暖水流量，以達(dá)到節(jié)能的目的的解決方案。但節(jié)省的費(fèi)用必須另外計(jì)量，解決計(jì)量的問(wèn)題必須要另外投資，根據(jù)計(jì)量表的價(jià)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(hù)的費(fèi)用也不菲。因此，未引起用戶的興趣和關(guān)注。
通過(guò)對(duì)正在推廣的、已申請(qǐng)專(zhuān)利的、公開(kāi)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(shí)互動(dòng)，不能從根本上解決按需供暖，按需交費(fèi)的重大缺陷。其關(guān)鍵在于，供暖一方不知需用一方何時(shí)需要供暖、何時(shí)不需要供暖；哪個(gè)房間的哪個(gè)時(shí)段需要、哪個(gè)時(shí)段不需要；需要的時(shí)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(jì)費(fèi)，必須安裝熱耗計(jì)量表，由于該表的價(jià)格昂貴，易受各種因素影響產(chǎn)生誤差。因此，很難長(zhǎng)期保證計(jì)量精度，必須定期維護(hù)或更換。這樣造成每個(gè)用戶平均每年增加300元左右的費(fèi)用?？梢?jiàn)，按熱量計(jì)費(fèi)的方法雖然能起到節(jié)約的效果，但對(duì)用戶而言，只會(huì)增加經(jīng)濟(jì)負(fù)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(fèi)嚴(yán)重，質(zhì)量低下，用戶意見(jiàn)不斷的主要原因是供暖管理者在供暖的過(guò)程中不能及時(shí)掌握每個(gè)用戶、每個(gè)房間的實(shí)際溫度和根據(jù)實(shí)際溫度以及用戶的需要，及時(shí)調(diào)控用戶的每個(gè)房間溫度。即便是目前的分戶計(jì)量也無(wú)法徹底解決這些問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是，取消分戶供暖的熱耗計(jì)量表，提供一種在長(zhǎng)期使用過(guò)程中不用定期維護(hù)，穩(wěn)定性、可靠性比熱耗計(jì)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(guò)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(jì)量表的投資大約相等的分戶分室按需供暖的計(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)。
本實(shí)用新型所具備的功能是，取暖用戶可隨時(shí)自行設(shè)定和修改自家每個(gè)房間不同時(shí)段的取暖需求，可根據(jù)臨時(shí)變動(dòng)及用戶設(shè)定的參數(shù)隨時(shí)控制三通電動(dòng)換向閥，調(diào)整取暖用戶的房間溫度和暖氣溫度，由計(jì)算機(jī)集中采集和保存，根據(jù)設(shè)定和溫度情況按時(shí)發(fā)出控制指令和/或給出不正常的報(bào)警信號(hào)，提醒供暖管理者注意和及時(shí)處理。取暖期結(jié)束時(shí)由計(jì)算機(jī)根據(jù)供熱面積和累計(jì)時(shí)間自動(dòng)算出每個(gè)用戶應(yīng)繳納的取暖費(fèi)。同時(shí)將計(jì)算機(jī)采集的信息通過(guò)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)。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種分戶分室按需供暖的計(jì)算機(jī)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(hào)發(fā)送器和/或由用戶直接通知供暖管理者通過(guò)計(jì)算機(jī)輸入的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中包括(1)在每個(gè)用戶的每個(gè)房間至少安放一個(gè)用于檢測(cè)房間溫度的溫度傳感器；(2)在每個(gè)用戶的每個(gè)房間的每組暖氣上安放一個(gè)用于檢測(cè)暖氣溫度的溫度傳感器；(3)在每個(gè)用戶供暖管道的進(jìn)戶段，進(jìn)、出水管上各安放一個(gè)用于檢測(cè)每個(gè)用戶供暖的進(jìn)、出戶水溫的溫度傳感器；(4)在每個(gè)用戶的每個(gè)房間或幾個(gè)房間的每組暖氣或幾組暖氣安裝一個(gè)用于控制供暖熱水通路的三通電動(dòng)換向閥；(5)為每個(gè)用戶配置一個(gè)用于自行設(shè)定和修改取暖時(shí)間以及臨時(shí)控制電動(dòng)換向閥的信息發(fā)送和/或自動(dòng)循環(huán)顯示各房間溫度、暖氣溫度和手動(dòng)顯示設(shè)定信息的在線設(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器；(6)在每個(gè)單元(門(mén)洞)的每一層樓或兩層樓安裝一個(gè)用于將該樓層取暖用戶的溫度傳感器、三通電動(dòng)換向閥連線組成矩陣布線與分機(jī)相連和/或?qū)⒂脩舻脑O(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器的RS485總線與分機(jī)相連的接線盒；(7)在每個(gè)接線盒內(nèi)安放一個(gè)用于檢測(cè)每個(gè)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(gè)單元，或每棟樓的樓內(nèi)安裝一個(gè)分別用于巡檢和量化用戶的房間溫度、暖氣溫度、進(jìn)出戶管道以及層樓的溫度、巡檢和判斷三通電動(dòng)換向閥當(dāng)前的通路狀態(tài)；接收由計(jì)算機(jī)通過(guò)系統(tǒng)主機(jī)發(fā)出的控制指令、控制三通電動(dòng)換向閥改變通路；接收系統(tǒng)主機(jī)發(fā)出的采集信息指令、向系統(tǒng)主機(jī)發(fā)送用戶房間、暖氣、進(jìn)戶管道以及樓層溫度的信息、用戶暖氣電動(dòng)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(hào)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(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的襲擊的分機(jī)；(9)在每個(gè)供暖系統(tǒng)中安放一臺(tái)用于將計(jì)算機(jī)的RS232總線信號(hào)變成RS485總線信號(hào)與計(jì)算機(jī)和分機(jī)的通訊；采集和臨時(shí)保存分機(jī)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(guò)戶外總線對(duì)計(jì)算機(jī)襲擊的系統(tǒng)主機(jī)；(10)在每個(gè)供暖系統(tǒng)中配置一臺(tái)用于處理和保存所采集用戶的設(shè)定信息、各點(diǎn)溫度信息；根據(jù)所處理的信息按時(shí)發(fā)出控制指令，并對(duì)不正常的信息進(jìn)行顯示和報(bào)警；與其他相關(guān)的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和自動(dòng)計(jì)算每個(gè)用戶應(yīng)繳納的取暖費(fèi)的計(jì)算機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案還包括所述的系統(tǒng)主機(jī)和分機(jī)的通訊方式，可以是一種有線的RS485總線信號(hào)或RS485+I總線信號(hào)的通訊方式、一種無(wú)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(xiàng)溫度檢測(cè)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(hào)線加公用線的連接和/或矩陣連接；對(duì)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(dòng)換向閥，由機(jī)械連接驅(qū)動(dòng)和/或非直接接觸的磁力連接驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以是計(jì)算機(jī)的指令和/或用戶自己通過(guò)設(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器的指令。
所述的用戶設(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器，是一個(gè)由用戶根據(jù)需要用來(lái)設(shè)定或修改取暖的時(shí)間，并將該設(shè)定或修改通過(guò)分機(jī)、系統(tǒng)主機(jī)發(fā)送給計(jì)算機(jī)，再由計(jì)算機(jī)根據(jù)當(dāng)時(shí)的室內(nèi)、外溫度進(jìn)行處理，得出對(duì)每個(gè)用戶，每個(gè)暖氣的三通電動(dòng)換向閥的控制時(shí)間，自動(dòng)發(fā)出控制指令、控制三通電動(dòng)換向閥改變通路狀態(tài)和/或由用戶自己根據(jù)臨時(shí)變動(dòng)來(lái)提前控制三通電動(dòng)換向閥改變通路狀態(tài)的裝置。它可以是一個(gè)具有檢測(cè)和顯示各房間溫度、暖氣溫度、設(shè)定溫度、三通電動(dòng)換向閥當(dāng)前通路狀態(tài)的設(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器和/或一個(gè)只具備顯示設(shè)定、控制三通電動(dòng)換向閥通路狀態(tài)的設(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器。
所述的接線盒，是一個(gè)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(dòng)換向閥地址譯碼器和驅(qū)動(dòng)器電路的接線裝置。
所述的分機(jī)，是一個(gè)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(hào)功能的裝置。向下，接收用戶設(shè)定、修改和臨時(shí)控制的信息；控制驅(qū)動(dòng)三通電動(dòng)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(jī)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(jì)算機(jī)通過(guò)系統(tǒng)主機(jī)發(fā)出的控制三通電動(dòng)換向閥改變通路狀態(tài)的指令。該分機(jī)可以是一種直接在系統(tǒng)主機(jī)的控制下集中巡檢，將采集的模擬量信號(hào)逐個(gè)變成電流信號(hào)上傳給巡檢主機(jī)的分機(jī)、一種控制模擬量溫度傳感器進(jìn)行逐個(gè)巡檢、量化、存儲(chǔ)等待系統(tǒng)主機(jī)讀取的分機(jī)、和/或一種控制巡檢數(shù)字溫度傳感器等待系統(tǒng)主機(jī)讀取的分機(jī)。
所述的系統(tǒng)主機(jī)，是一個(gè)具有防雷、將計(jì)算機(jī)的RS232總線信號(hào)變成RS485總線信號(hào)、將計(jì)算機(jī)指令傳送給分機(jī)和/或?qū)⒔邮盏姆謾C(jī)信息數(shù)據(jù)臨時(shí)保存供計(jì)算機(jī)讀取的系統(tǒng)主機(jī)。它可以是一種內(nèi)帶量化(A/D變換)功能直接控制分機(jī)巡檢，將分機(jī)返回的電流信號(hào)進(jìn)行集中量化和保存供計(jì)算機(jī)隨時(shí)讀取的系統(tǒng)主機(jī)、一種只帶儲(chǔ)存功能的在計(jì)算機(jī)的控制下直接與分機(jī)通訊的系統(tǒng)主機(jī)和/或一種在計(jì)算機(jī)的控制下直接與分機(jī)通訊的系統(tǒng)主機(jī)。
本實(shí)用新型提出的分戶分室按需供暖的計(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)與現(xiàn)有分戶計(jì)量按熱量消耗計(jì)費(fèi)的技術(shù)相比較其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在(1)本實(shí)用新型取消了熱耗計(jì)量表，消除了供熱單位對(duì)熱計(jì)量表問(wèn)題的一切擔(dān)心和與用戶之間因計(jì)量問(wèn)題的矛盾。尤其消除了維修、更換、檢定計(jì)量表給用戶帶來(lái)的麻煩和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
(2)本實(shí)用新型在用戶的每個(gè)房間、每組暖氣、每個(gè)取暖用戶的進(jìn)、出水管道上各裝一個(gè)溫度傳感器，管理者可以通過(guò)計(jì)算機(jī)隨時(shí)觀察任意一個(gè)用戶的任意一個(gè)房間的相關(guān)溫度，通過(guò)計(jì)算機(jī)的報(bào)警及時(shí)掌握用戶的保暖、供暖控制、供暖設(shè)施出現(xiàn)的問(wèn)題，以便及時(shí)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)本實(shí)用新型在每個(gè)用戶家里都配備用戶設(shè)定控制信號(hào)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(jì)算機(jī)自動(dòng)按時(shí)控制供暖。所要求的取暖時(shí)間、溫度均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄和保存，取暖期結(jié)束時(shí)自動(dòng)計(jì)算每個(gè)用戶應(yīng)繳納的取暖費(fèi)。因此，可在供暖管理者和用戶的共同努力下，實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能目的和減少用戶的取暖費(fèi)用。
(4)本實(shí)用新型所使用的三通電動(dòng)換向閥，可以是一種磁控閥。閥門(mén)與外部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接是一種非直接接觸的磁力連接，閥門(mén)的動(dòng)作是由磁力透過(guò)非磁性材料后進(jìn)行的，因此，不會(huì)因頻繁動(dòng)作造成殼體漏水等故障。
(5)本實(shí)用新型在用戶現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)換向閥的驅(qū)動(dòng)及閥門(mén)狀態(tài)信號(hào)檢測(cè)、和用戶設(shè)定控制信號(hào)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(shí)，方便了維護(hù)，減少與用戶直接接觸的不便。


圖1是本實(shí)用新型的用戶部分的安裝示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是本實(shí)用新型的PN結(jié)溫度傳感器反并聯(lián)原理圖。
圖4是本實(shí)用新型的一個(gè)用戶的PN結(jié)溫度傳感器和三通電動(dòng)換向閥的接線原理圖。
圖5是本實(shí)用新型的矩陣布線原理圖。
圖1是本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)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(dòng)換向閥，6、房間里的溫度傳感器，7、進(jìn)水管溫度傳感器，8、出水管溫度傳感器，9、設(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器，10、接線盒，11、分機(jī)，12、截止閥，13、截止閥。
具體實(shí)施方式
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(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作原理是利用計(jì)算機(jī)的通訊、存儲(chǔ)、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(dāng)前的房間、暖氣、管道、室外的溫度信息，并將讀取的信息進(jìn)行處理，得出改變用戶電動(dòng)換向閥通路狀態(tài)的控制時(shí)間，按設(shè)定時(shí)間發(fā)出指令，通過(guò)系統(tǒng)主機(jī)、分機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制用戶房間電動(dòng)換向閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，以滿足用戶按需設(shè)定的取暖需要；對(duì)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(bào)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(gè)取暖用戶。每個(gè)用戶有三個(gè)取暖房間，即虛線框1、2、3。每個(gè)房間有一組暖氣。每組暖氣裝有一個(gè)溫度傳感器4、一個(gè)三通電動(dòng)換向閥5。每個(gè)房間內(nèi)裝有一個(gè)溫度傳感器6。每個(gè)用戶進(jìn)戶前段的進(jìn)、出水供暖管道上各裝有一個(gè)溫度傳感器7、8。每戶房間內(nèi)裝有一個(gè)設(shè)定控制器信號(hào)發(fā)送器9。每層樓的樓道內(nèi)裝有一個(gè)內(nèi)帶溫度傳感器的接線盒10。每個(gè)單元樓道內(nèi)裝有一個(gè)分機(jī)11。集中供暖控制室裝有一個(gè)系統(tǒng)主機(jī)和一臺(tái)計(jì)算機(jī)。另外，在每個(gè)取暖用戶進(jìn)戶前的進(jìn)水和出水管道上分別裝有截止閥門(mén)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(dòng)換向閥與分機(jī)的連線首先將每個(gè)房間8個(gè)PN結(jié)溫度傳感器進(jìn)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(duì)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(duì)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(gè)三通電動(dòng)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(dòng)換向閥通過(guò)這些導(dǎo)線進(jìn)行矩陣排列，如圖5所示。每個(gè)行線a和列線b的交點(diǎn)接兩個(gè)反并聯(lián)的PN結(jié)溫度傳感器或者一個(gè)三通電動(dòng)換向閥。經(jīng)過(guò)行和列排列的導(dǎo)線再接入分機(jī)內(nèi)。
(2)每個(gè)用戶的設(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器9與分機(jī)的連線設(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器9在用戶室內(nèi)，它的電源線由分機(jī)送出通過(guò)接線盒后接入，它的信號(hào)線是一種總線通過(guò)接線盒后接入分機(jī)。
(3)分機(jī)到系統(tǒng)主機(jī)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(dòng)換向閥、設(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器的信號(hào)都在分機(jī)內(nèi)做了處理和排列變成適合用RS485+I的總線來(lái)傳送。
(4)系統(tǒng)主機(jī)與計(jì)算機(jī)的連接為一根標(biāo)準(zhǔn)的RS232總線。
3、系統(tǒng)部件的作用(1)設(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器9的作用，其一，用戶根據(jù)需要用它來(lái)設(shè)定或修改未來(lái)取暖的時(shí)間，并將設(shè)定或修改的數(shù)據(jù)發(fā)送給分機(jī)。其二，用戶自己用它來(lái)控制三通電動(dòng)換向閥改變通路狀態(tài)。
(2)三通電動(dòng)換向閥的作用，是控制供暖熱水是否通過(guò)暖氣。用以達(dá)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(cè)暖氣溫度，以便計(jì)算機(jī)根據(jù)暖氣溫度判斷三通電動(dòng)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(cè)用戶房間溫度，以便計(jì)算機(jī)根據(jù)房間溫度判斷保暖情況、供暖溫度和/或?qū)θ妱?dòng)換向閥的控制時(shí)間。
(5)溫度傳感器7、8的作用，是用于檢測(cè)供暖熱水的進(jìn)、出戶水溫。以便計(jì)算機(jī)判斷進(jìn)戶熱水的流量和暖氣散熱是否異常。
(6)截止閥門(mén)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(cè)樓道保暖情況，以便計(jì)算機(jī)根據(jù)樓道和房間溫度的差異計(jì)算設(shè)定的控制時(shí)間。
(8)接線盒的作用，是用于編排連線和便于維護(hù)。
(9)分機(jī)的作用是①將溫度信號(hào)、三通電動(dòng)換向閥狀態(tài)信號(hào)、設(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器的信號(hào)變成適合于用RS485+I的總線傳送的信號(hào)，并將其發(fā)送給巡檢主機(jī)；②接收由計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制指令，控制三通電動(dòng)換向閥；③接收用戶控制信號(hào)發(fā)送器的直接控制信號(hào)，直接控制三通電動(dòng)換向閥。④防止雷電通過(guò)戶外總線對(duì)系統(tǒng)中其它部件的襲擊。
(10)系統(tǒng)主機(jī)的作用是①通過(guò)RS232總線與計(jì)算機(jī)通訊；②通過(guò)RS485+I總線與分機(jī)通訊，向分機(jī)傳送由計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制指令；③控制分機(jī)巡檢，并處理、量化、保存分機(jī)送來(lái)的溫度、設(shè)定信息，供計(jì)算機(jī)讀取；④防止雷電通過(guò)戶外總線對(duì)計(jì)算機(jī)的襲擊。
4、系統(tǒng)的使用方法包括如下步驟(1)供暖前的準(zhǔn)備①建立計(jì)算機(jī)用戶檔案表，輸入本年度每平方米應(yīng)預(yù)繳的取暖費(fèi)單價(jià)，自動(dòng)生成每個(gè)取暖用戶應(yīng)預(yù)交的取暖費(fèi)金額。②根據(jù)用戶應(yīng)預(yù)繳的取暖費(fèi)金額，收取預(yù)繳取暖費(fèi)，在檔案表內(nèi)加以確認(rèn)，并由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)表。③根據(jù)交費(fèi)統(tǒng)計(jì)表對(duì)未交費(fèi)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(rèn)供暖溫度值。在沒(méi)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(hào)發(fā)送器設(shè)定等)之前，控制系統(tǒng)將以默認(rèn)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(wú)故障投入運(yùn)行。
(2)用戶的設(shè)定取暖開(kāi)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(hào)發(fā)送器來(lái)設(shè)定自家每個(gè)房間不同時(shí)段需要達(dá)到的溫度。內(nèi)容包括無(wú)限期有規(guī)律設(shè)定。例如按鍵選擇房間1(假定是一個(gè)臥室)，輸入7:30～20:30→5℃按確認(rèn)，再輸入20:30～7:30→18℃按確認(rèn)，再按鍵選擇房間2(也假定是一個(gè)臥室)，輸入7:30～18:00→5℃按確認(rèn)，再輸入18:00～7:30→18℃按確認(rèn)，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(rèn)，再輸入7:30～16:30→5℃按確認(rèn)，16:30～20:30→18℃按確認(rèn)，再輸入20:30～7:30→5℃按確認(rèn)。接著按鍵選擇有效時(shí)間范圍，如輸入48后按確認(rèn)，表示系統(tǒng)將從設(shè)定開(kāi)始，48小時(shí)內(nèi)按臨時(shí)設(shè)定控制每個(gè)房間的供暖溫度。超過(guò)設(shè)定時(shí)間系統(tǒng)將自動(dòng)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(shí)間范圍，但沒(méi)有輸入時(shí)間參數(shù)就按確認(rèn)，表示此次的設(shè)定是要求無(wú)限期按設(shè)定規(guī)律控制，在沒(méi)有臨時(shí)設(shè)定的前提下系統(tǒng)將以此設(shè)定控制每個(gè)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(shí)活動(dòng)與取暖控制規(guī)律不符時(shí)，只要按立即停止或開(kāi)啟鍵，即可提前控制暖氣進(jìn)入維持供暖溫度或者正常供暖溫度。
(3)供暖期間的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)一旦投入使用，便進(jìn)入實(shí)時(shí)自動(dòng)采集和控制狀態(tài)，直到取暖期結(jié)束。在此期間計(jì)算機(jī)除了保存所有溫度、控制、用戶設(shè)定、用戶修改、用戶臨時(shí)控制信息外，還將對(duì)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(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警和信息保存。
(4)供暖結(jié)束的結(jié)算與報(bào)表由計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)算每個(gè)用戶應(yīng)繳納的取暖費(fèi)，并生成預(yù)交減應(yīng)交的取暖費(fèi)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(wèn)題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)等。
權(quán)利要求1.一種分戶分室按需供暖的計(jì)算機(jī)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(gè)用戶的每個(gè)房間至少安放一個(gè)用于檢測(cè)房間溫度的溫度傳感器；(2)在每個(gè)用戶的每個(gè)房間的每組暖氣上安放一個(gè)用于檢測(cè)暖氣溫度的溫度傳感器；(3)在每個(gè)用戶供暖管道的進(jìn)戶段，進(jìn)、出水管上各安放一個(gè)用于檢測(cè)每個(gè)用戶供暖的進(jìn)、出戶水溫的溫度傳感器；(4)在每個(gè)用戶的每個(gè)房間或幾個(gè)房間的每組暖氣或幾組暖氣安裝一個(gè)用于控制供暖熱水通路的三通電動(dòng)換向閥；(5)為每個(gè)用戶配置一個(gè)用于自行設(shè)定和修改取暖時(shí)間以及臨時(shí)控制電動(dòng)換向閥的信息發(fā)送裝置，和/或自動(dòng)循環(huán)顯示各房間溫度、暖氣溫度和手動(dòng)顯示設(shè)定信息的在線設(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器；(6)在每個(gè)單元(門(mén)洞)的每一層樓或兩層樓安裝一個(gè)用于將該樓層取暖用戶的溫度傳感器、三通電動(dòng)換向閥連線組成矩陣布線與分機(jī)相連和/或?qū)⒂脩舻脑O(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器的RS485總線與分機(jī)相連的接線盒；(7)在每個(gè)接線盒內(nèi)安放一個(gè)用于檢測(cè)每個(gè)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(gè)單元，或每棟樓的樓內(nèi)安裝一個(gè)分別用于巡檢和量化用戶的房間溫度、暖氣溫度、進(jìn)出戶管道以及層樓的溫度、巡檢和判斷三通電動(dòng)換向閥當(dāng)前的通路狀態(tài)；接收由計(jì)算機(jī)通過(guò)系統(tǒng)主機(jī)發(fā)出的控制指令、控制三通電動(dòng)換向閥改變通路；接收系統(tǒng)主機(jī)發(fā)出的采集信息指令、向系統(tǒng)主機(jī)發(fā)送用戶房間、暖氣、進(jìn)戶管道以及層樓的溫度信息、用戶暖氣電動(dòng)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(hào)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(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的襲擊的分機(jī)；(9)在每個(gè)供暖系統(tǒng)中安放一臺(tái)用于將計(jì)算機(jī)的RS232總線信號(hào)變成RS485總線信號(hào)與計(jì)算機(jī)和分機(jī)的通訊；采集和臨時(shí)保存分機(jī)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(guò)戶外總線對(duì)計(jì)算機(jī)襲擊的系統(tǒng)主機(jī)；(10)在每個(gè)供暖系統(tǒng)中配置一臺(tái)用于處理和保存所采集用戶的設(shè)定信息、各點(diǎn)溫度信息；根據(jù)所處理的信息按時(shí)發(fā)出控制指令，并對(duì)不正常的信息進(jìn)行顯示和報(bào)警；與其他相關(guān)的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和自動(dòng)計(jì)算每個(gè)用戶應(yīng)繳納的取暖費(fèi)的計(jì)算機(jī)。
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(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)主機(jī)和分機(jī)的通訊方式，可以是一種有線的RS485總線信號(hào)或RS485+I總線信號(hào)的通訊方式，一種無(wú)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(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的各項(xiàng)溫度檢測(cè)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(hào)線加公用線的連接和/或矩陣連接；對(duì)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(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的三通電動(dòng)換向閥，由機(jī)械連接驅(qū)動(dòng)和/或非直接接觸的磁力連接驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以是計(jì)算機(jī)的指令和/或用戶自己通過(guò)設(shè)定控制信號(hào)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(jì)算機(jī)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(hào)發(fā)送器，是一個(gè)由用戶根據(jù)需要用來(lái)設(shè)定或修改取暖的時(shí)間，并將該設(shè)定或修改通過(guò)分機(jī)、系統(tǒng)主機(jī)發(fā)送給計(jì)算機(jī)，再由計(jì)算機(jī)根據(jù)當(dāng)時(shí)的室內(nèi)、外溫度進(jìn)行處理，得出對(duì)每個(gè)用戶，每個(gè)暖氣的三通電動(dòng)換向閥的控制時(shí)間，自動(dòng)發(fā)出控制指令、控制三通電動(dòng)換向閥改變通路狀態(tài)和/或由用戶自己根據(jù)臨時(shí)變動(dòng)來(lái)提前控制三通電動(dòng)換向閥改變通路狀態(tài)的裝置；它可以是一個(gè)具有檢測(cè)和顯示各房間溫度、暖氣溫度、設(shè)定溫度、三通電動(dòng)換向閥當(dāng)前通路狀態(tài)的設(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器和/或一個(gè)只具備顯示設(shè)定、控制三通電動(dòng)換向閥通路狀態(tài)的設(shè)定控制信號(hào)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(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的接線盒，是一個(gè)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(dòng)換向閥地址譯碼器和驅(qū)動(dòng)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(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的分機(jī)，是一個(gè)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(hào)功能的裝置；向下，接收用戶設(shè)定、修改和臨時(shí)控制的信息；控制驅(qū)動(dòng)三通電動(dòng)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(jī)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(jì)算機(jī)通過(guò)系統(tǒng)主機(jī)發(fā)出的控制三通電動(dòng)換向閥改變通路狀態(tài)的指令，該分機(jī)可以是一種直接在系統(tǒng)主機(jī)的控制下集中巡檢，將采集的模擬量信號(hào)逐個(gè)變成電流信號(hào)上傳給巡檢主機(jī)的分機(jī)、一種控制模擬量溫度傳感器進(jìn)行逐個(gè)巡檢、量化、存儲(chǔ)等待系統(tǒng)主機(jī)讀取的分機(jī)、和/或一種控制巡檢數(shù)字溫度傳感器等待系統(tǒng)主機(jī)讀取的分機(jī)。
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(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)主機(jī)，是一個(gè)具有防雷、將計(jì)算機(jī)的RS232總線信號(hào)變成RS485總線信號(hào)、將計(jì)算機(jī)指令傳送給分機(jī)和/或?qū)⒔邮盏姆謾C(jī)信息數(shù)據(jù)臨時(shí)保存供計(jì)算機(jī)讀取的系統(tǒng)主機(jī)；它可以是一種內(nèi)帶量化(A/D變換)功能直接控制分機(jī)巡檢，將分機(jī)返回的電流信號(hào)進(jìn)行集中量化和保存供計(jì)算機(jī)隨時(shí)讀取的系統(tǒng)主機(jī)、一種只帶儲(chǔ)存功能的在計(jì)算機(jī)的控制下直接與分機(jī)通訊的系統(tǒng)主機(jī)和/或一種在計(jì)算機(jī)的控制下直接與分機(jī)通訊的系統(tǒng)主機(jī)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種分戶分室按需供暖的計(jì)算機(jī)管理與控制系統(tǒng)，其特征在于由計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)主機(jī)、分機(jī)、接線盒、房間及暖氣溫度檢測(cè)傳感器、控制采暖熱水的三通電動(dòng)換向閥和用戶設(shè)定控制信號(hào)發(fā)送器等組成。其中所述的計(jì)算機(jī)，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(gè)房間不同時(shí)段的取暖需求參數(shù)，并根據(jù)設(shè)定和溫度情況按時(shí)發(fā)出控制指令，控制用戶暖氣的電動(dòng)換向閥和/或用戶自己控制電動(dòng)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(jì)時(shí)間自動(dòng)算出每個(gè)用戶應(yīng)繳納的取暖費(fèi)用。同時(shí)將計(jì)算機(jī)采集的信息通過(guò)聯(lián)網(wǎng)共享，來(lái)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(hào)F24D19/10GK2903758SQ200620090578
公開(kāi)日2007年5月23日 申請(qǐng)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(qǐng)人:大連大學(xué)