本實(shí)用新型涉及供熱站技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能遠(yuǎn)程換熱站控制器。

背景技術(shù)：

隨著城鎮(zhèn)化及供熱區(qū)域化的發(fā)展，城鎮(zhèn)區(qū)域化供熱越來(lái)越普遍，集中供熱作為城市基礎(chǔ)設(shè)施，具有節(jié)約能源、減少環(huán)境污染、改善人民生活質(zhì)量等方面的優(yōu)點(diǎn)，集中采暖按熱量計(jì)費(fèi)是世界各國(guó)發(fā)展的趨勢(shì)。

但目前的區(qū)域性供熱大多數(shù)都存在著能耗高、分散不利于集中管理、事故風(fēng)險(xiǎn)大等問(wèn)題，而且各換熱站大多采用獨(dú)立運(yùn)行的管理模式，缺乏全面、準(zhǔn)確地運(yùn)行分析，導(dǎo)致區(qū)域供熱不能按照實(shí)際需求及時(shí)調(diào)度，造成熱力失調(diào)，影響供熱效果。

換熱站是用于將鍋爐房產(chǎn)生的高溫?zé)崴D(zhuǎn)化為用于供給用戶使用的熱水。其中，換熱站可以包括：換熱器、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、軟水箱、閥門以及各種儀表等。現(xiàn)有技術(shù)中，因?yàn)榭刂瞥潭绕?，一次供水后循環(huán)水泵將加熱用水同時(shí)輸送到換熱器中，從而通過(guò)一次供水對(duì)加熱用水進(jìn)行加熱以形成二次供水，這一過(guò)程常常出現(xiàn)熱源浪費(fèi)的現(xiàn)象，同時(shí)由于補(bǔ)水泵和各種閥門儀器不能同時(shí)控制，因此造成的鍋爐爆炸事故時(shí)有發(fā)生，因此一種智能遠(yuǎn)程換熱站控制器，提高換熱站的自動(dòng)控制能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的旨在至少解決所述的技術(shù)缺陷之一。

為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型一方面的實(shí)施例提供一種智能遠(yuǎn)程換熱站控制器，包括主控模塊，串口轉(zhuǎn)換模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊，供電模塊、存儲(chǔ)模塊、輸出模塊、采集模塊和輸出模塊；所述串口轉(zhuǎn)換模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊，供電模塊、存儲(chǔ)模塊、采集模塊、輸出模塊均與主控模塊連接；

所述主控電路包括芯片U1、晶振Y1，晶振Y2、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4，所述芯片U1的第12引腳和第13引腳之間串聯(lián)晶振Y1，所述晶振Y1的一端連接電容C2的一端，所述電容C2的另一端接地；所述晶振Y1的另一端連接電容C1的一端，所述電容C1的另一端接地；所述芯片U1的第12引腳和第13引腳之間串聯(lián)晶振Y1，所述晶振Y1的一端連接電容C2的一端，所述電容C2的另一端接地；所述晶振Y1的另一端連接電容C1的一端，所述電容C1的另一端接地；所述芯片U1的第8引腳和第9引腳之間串聯(lián)晶振Y2，所述晶振Y2的一端連接電容C3的一端，所述電容C3的另一端接地；所述晶振Y2的另一 端連接電容C4的一端，所述電容C4的另一端接地；

所述A/D轉(zhuǎn)換模塊包括多個(gè)A/D轉(zhuǎn)換單元，所述每個(gè)A/D轉(zhuǎn)換單元包括芯片U9、電容C17、電容C18、電阻R8，所述電阻R8的一端接芯片U1的第63引腳、接電容C17的一端，所述電容C17的另一端接地，所述電阻R8的另一端接電容C18的一端、接芯片U9的第3引腳，所述電容C18的另一端接地，所述芯片U9的第4引腳、第5引腳、第9引腳分別接地，所述芯片U9的第11引腳接二極管D4的負(fù)極，所述二極管D4的正極接地，芯片U9的第13引腳接+12V VCC；

所述存儲(chǔ)模塊包括芯片U5、電阻R1；所述芯片U5的第1引腳、第6引腳、第2引腳、第5引腳依次連接芯片U1的第51引腳，第52引腳、第53引腳、第54引腳；所述芯片U5的第3引腳連接電阻R1的一端，電阻R1的另一端接VCC，所述芯片U5的第7引腳和第8引腳分別接接VCC；

所述串口轉(zhuǎn)換模塊包括芯片U3、芯片U4、芯片U2和極性電容C5、極性電容C6、極性電容C7、極性電容C8、極性電容C9；

所述采集模塊包括多個(gè)采集電路單元；

所述輸出模塊包括多個(gè)輸出電路單元。

進(jìn)一步，所述芯片U3的第1引腳，第2引腳、第3引腳、第4引腳分別連接芯片U1的第87引腳、第92引腳、第92引腳、第86引腳；所述芯片U3的第6引腳，第7引腳分別連接出口插頭；

所述芯片U4第1引腳，第2引腳、第3引腳、第4引腳分別連接芯片U1的第79引腳、第93引腳、第93引腳、第78引腳；所述芯片U3的第6引腳，第7引腳分別連接出口插頭；

所述芯片U2的第1引腳與第3引腳之間串聯(lián)極性電容C5，第1引腳接極性電容C5的正極；所述芯片U2的第4引腳與第5引腳之間串聯(lián)極性電容C6，第4引腳接極性電容C6的正極，所述芯片U2的第10引腳與第9引腳分別連接芯片U1的第68引腳，第69引腳；所述芯片U2的第6引腳接極性電容C8的負(fù)極一端，所述極性電容C8的另一端接地；所述芯片U2的第16引腳接VCC同時(shí)連接極性電容C9的正極一端，所述極性電容C9的另一端接地，所述芯片U2的第2引腳接極性電容C7的正極一端，所述極性電容C7的另一端接VCC。

進(jìn)一步，所述采集電路單元共設(shè)有16路，分別對(duì)應(yīng)芯片U1的PE0-PE15共16個(gè)接口每個(gè)所述采集電路單元包括光耦U26、電阻R61、電阻R62、電容C57、電容C58、電容C56；所述光耦U26集電極引腳接地，發(fā)射極引腳接電阻R62的一端、電容C57的一端，所述電 容C57的另一端接地，所述電阻R62的另一端接電容C58的一端、接芯片U1的97引腳；所述光耦U26的二極管正極接電阻R61的一端，所述電阻R61的另一端接+24V VCC；光耦U26的負(fù)極接光電二極管P1的正極，所述光電二極管P1的負(fù)極接電容C56的一端，所述電容C56的另一端接-24V GND。

進(jìn)一步，所述輸出電路單元共設(shè)有16路，分別對(duì)應(yīng)芯片U1的PE0-PE15共16個(gè)接口；每個(gè)所述輸出電路單元包括電阻R35、電阻R36；電容C43、光耦U13、NPN三極管Q1、二極管D6、光電二極管PS0，所述電阻R35的一端接芯片U1的第55引腳、電容C43的一端，所述電容C43的另一端接地；所述電阻R35的另一端接光耦U13的二極管正極，所述光耦U13的二極管負(fù)極接地；所述光耦U13的三極管集電極接三極管Q1的基極；所述光耦U13的三極管的發(fā)射極接光電二極管PS0的負(fù)極，所述光電二極管PS0的正極接電阻R36的一端，所述電阻R36的另一端接+24V VCC；所述三極管Q1的發(fā)射極接-24V GND，集電極接二極管D6的正極，所述二極管D6的負(fù)極接+24V VCC。

進(jìn)一步，所述芯片U1型號(hào)為STM32F103VBT6。

進(jìn)一步，所述芯片U5型號(hào)為W25X16。

進(jìn)一步，所述芯片U3、芯片U4的型號(hào)均為MAX3485。

進(jìn)一步，所述芯片U2的型號(hào)均為MAX232ACSE。

進(jìn)一步，所述芯片U5的型號(hào)均為AD694。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的本方案提供的一種智能遠(yuǎn)程換熱站控制器至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本專利串口模塊設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通用接口，便于更快速數(shù)據(jù)傳輸，便于將數(shù)據(jù)向多個(gè)供熱站進(jìn)行管理，以此更方便、更快捷；

2、本專利采用的主控芯片功能強(qiáng)大，配合內(nèi)置硬件看門狗，性能穩(wěn)定，性價(jià)比高，能滿足用戶的各種控制需求。

3、采用了模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，及時(shí)消除運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為本實(shí)用新型一種智能遠(yuǎn)程換熱站控制器的電路連接框圖；

圖2為本實(shí)用新型一種智能遠(yuǎn)程換熱站控制器的主控電路的電路原理圖；

圖3為本實(shí)用新型一種智能遠(yuǎn)程換熱站控制器存儲(chǔ)模塊的電路原理圖；

圖4為本實(shí)用新型一種智能遠(yuǎn)程換熱站控制器串口轉(zhuǎn)換模塊的電路原理圖；

圖5為本實(shí)用新型一種智能遠(yuǎn)程換熱站控制器A/D模塊的電路原理圖；

圖6為本實(shí)用新型一種智能遠(yuǎn)程換熱站控制器采集模塊的電路原理圖；

圖7為本實(shí)用新型一種智能遠(yuǎn)程換熱站控制器輸出模塊的電路原理圖；

附圖標(biāo)志說(shuō)明：

1、主控電路，2、串口轉(zhuǎn)換模塊，3、A/D轉(zhuǎn)換模塊，4、供電模塊，5、存儲(chǔ)模塊，6、采集模塊、7輸出模塊。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的一種智能遠(yuǎn)程換熱站控制器，包括主控電路1，串口轉(zhuǎn)換模塊2、A/D轉(zhuǎn)換模塊3，供電模塊4、存儲(chǔ)模塊5、采集模塊6、輸出模塊7；串口轉(zhuǎn)換模塊2、A/D轉(zhuǎn)換模塊3，供電模塊4、存儲(chǔ)模塊5、采集模塊6、輸出模塊7均與主控電路1連接。

主控電路包括芯片U1、晶振Y1，晶振Y2、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4，芯片U1的第12引腳和第13引腳之間串聯(lián)晶振Y1，晶振Y1的一端連接電容C2的一端，電容C2的另一端接地；晶振Y1的另一端連接電容C1的一端，電容C1的另一端接地；芯片U1的第12引腳和第13引腳之間串聯(lián)晶振Y1，晶振Y1的一端連接電容C2的一端，電容C2的另一端接地；晶振Y1的另一端連接電容C1的一端，電容C1的另一端接地；芯片U1的第8引腳和第9引腳之間串聯(lián)晶振Y2，晶振Y2的一端連接電容C3的一端，電容C3的另一端接地；晶振Y2的另一端連接電容C4的一端，電容C4的另一端接地。通過(guò)在U1的相應(yīng)接口設(shè)置晶振，通過(guò)調(diào)整晶振頻率設(shè)定時(shí)鐘電路，從而控制各部分模塊正常工作。優(yōu)選的，芯片U1型號(hào)為STM32F103VBT6。主控芯片功能強(qiáng)大，配合內(nèi)置硬件看門狗，性能穩(wěn)定，性價(jià)比高，能滿足用戶的各種控制需求。

存儲(chǔ)模塊包括芯片U5、電阻R1；芯片U5的第1引腳、第6引腳、第2引腳、第5引腳依次連接芯片U1的第51引腳，第52引腳、第53引腳、第54引腳；芯片U5的第3引腳連接電阻R1的一端，電阻R1的另一端接VCC，芯片U5的第7引腳和第8引腳分別接接 VCC。芯片U5型號(hào)為W25X16。通過(guò)外設(shè)JTAG和存儲(chǔ)模塊相配合，下載并存儲(chǔ)程序，通過(guò)程序修改實(shí)現(xiàn)不同功能的控制。

串口轉(zhuǎn)換模塊包括芯片U3、芯片U4、芯片U2和極性電容C5、極性電容C6、極性電容C7、極性電容C8、極性電容C9；串口模塊設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通用接口，便于更快速數(shù)據(jù)傳輸，便于將數(shù)據(jù)向多個(gè)供熱站進(jìn)行管理，更方便、更快捷；利用串口模塊與控制的各個(gè)用戶終端控制機(jī)進(jìn)行通信；

芯片U3的第1引腳，第2引腳、第3引腳、第4引腳分別連接芯片U1的第87引腳、第92引腳、第92引腳、第86引腳；芯片U3的第6引腳，第7引腳分別連接出口插頭。

芯片U4第1引腳，第2引腳、第3引腳、第4引腳分別連接芯片U1的第79引腳、第93引腳、第93引腳、第78引腳；芯片U3的第6引腳，第7引腳分別連接出口插頭。

芯片U2的第1引腳與第3引腳之間串聯(lián)極性電容C5，第1引腳接極性電容C5的正極；芯片U2的第4引腳與第5引腳之間串聯(lián)極性電容C6，第4引腳接極性電容C6的正極，芯片U2的第10引腳與第9引腳分別連接芯片U1的第68引腳，第69引腳。

芯片U2的第6引腳接極性電容C8的負(fù)極一端，極性電容C8的另一端接地；芯片U2的第16引腳接VCC同時(shí)連接極性電容C9的正極一端，極性電容C9的另一端接地，芯片U2的第2引腳接極性電容C7的正極一端，極性電容C7的另一端接VCC。芯片U3、芯片U4的型號(hào)均為MAX3485。芯片U2的型號(hào)均為MAX232ACSE。這里的芯片U3、芯片U4分別對(duì)應(yīng)485串口芯片和芯片U2為RS232芯片，針對(duì)外設(shè)不同的設(shè)備，設(shè)置多種通信借口，滿足各種設(shè)備的通信需要。

采集模塊包括多個(gè)采集電路單元，所述采集電路單元共設(shè)有16路，分別對(duì)應(yīng)芯片U1的PE0-PE15共16個(gè)接口每個(gè)所述采集電路單元包括光耦U26、電阻R61、電阻R62、電容C57、電容C58、電容C56；所述光耦U26集電極引腳接地，發(fā)射極引腳接電阻R62的一端、電容C57的一端，所述電容C57的另一端接地，所述電阻R62的另一端接電容C58的一端、接芯片U1的97引腳；所述光耦U26的二極管正極接電阻R61的一端，所述電阻R61的另一端接+24V VCC；光耦U26的負(fù)極接光電二極管P1的正極，所述光電二極管P1的負(fù)極接電容C56的一端，所述電容C56的另一端接-24V GND。具體為，利用采集模塊采集中轉(zhuǎn)站控制機(jī)的數(shù)據(jù)，獲取采集熱能表的溫度，壓力，流量，瞬時(shí)流量，累計(jì)流量，熱能；通過(guò)用戶終端控制機(jī)進(jìn)行輸出，采集電路采集用戶終端控制機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，上傳至主控電路。

所述A/D轉(zhuǎn)換模塊包括多個(gè)A/D轉(zhuǎn)換單元，所述每個(gè)A/D轉(zhuǎn)換單元包括芯片U9、電容C17、電容C18、電阻R8，所述電阻R8的一端接芯片U1的第63引腳、接電容C17的一端，所述電容C17的另一端接地，所述電阻R8的另一端接電容C18的一端、接芯片U9的第3 引腳，所述電容C18的另一端接地，所述芯片U9的第4引腳、第5引腳、第9引腳分別接地，所述芯片U9的第11引腳接二極管D4的負(fù)極，所述二極管D4的正極接地，芯片U9的第13引腳接+12V VCC。另外如圖5所示，A/D轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)外設(shè)LM324芯片進(jìn)行信號(hào)一級(jí)放大，具體為采集信號(hào)通過(guò)LM324運(yùn)算放大器傳輸至主控芯片U1，再通過(guò)U1將信號(hào)傳送至芯片U9進(jìn)行二級(jí)放大，A/D轉(zhuǎn)換模塊，將采集到的信號(hào)，進(jìn)行電壓-電流轉(zhuǎn)換經(jīng)過(guò)芯片AD694的緩沖放大、電壓-電流轉(zhuǎn)換、偏置電流和設(shè)置參考電壓，將采集的信號(hào)處理為主控芯片U1可識(shí)別信息號(hào)，由于芯片穩(wěn)定，且外圍電路配置簡(jiǎn)單清晰，工作范圍廣，在設(shè)置時(shí)不需要過(guò)多調(diào)試，節(jié)省成本。

所述輸出模塊，所述輸出電路單元共設(shè)有16路，分別對(duì)應(yīng)芯片U1的PE0-PE15共16個(gè)接口；每個(gè)所述輸出電路單元包括電阻R35、電阻R36；電容C43、光耦U13、NPN三極管Q1、二極管D6、光電二極管PS0，所述電阻R35的一端接芯片U1的第55引腳、電容C43的一端，所述電容C43的另一端接地；所述電阻R35的另一端接光耦U13的二極管正極，所述光耦U13的二極管負(fù)極接地；所述光耦U13的三極管集電極，接三極管Q1的基極；所述光耦U13的三極管的發(fā)射極接光電二極管PS0的負(fù)極，所述光電二極管PS0的正極接電阻R36的一端，所述電阻R36的另一端接+24V VCC；所述三極管Q1的發(fā)射極接-24V GND，集電極接二極管D6的正極，所述二極管D6的負(fù)極接+24V VCC。

通過(guò)16個(gè)接口輸出數(shù)據(jù)，能控制多個(gè)外部設(shè)備運(yùn)行，同時(shí)也可以利用內(nèi)部程序編碼尋址，查詢外部設(shè)備的狀態(tài)。針對(duì)上述采集模塊采集的溫度，壓力，流量，瞬時(shí)流量，累計(jì)流量，熱能等數(shù)據(jù)，芯片U1進(jìn)行處理后直接通過(guò)內(nèi)設(shè)指令，控制換熱器、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、軟水箱、閥門以及各種儀表。

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。