供熱系統(tǒng)樓棟集中器的ic卡控制終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及供熱系統(tǒng)自動(dòng)抄表與收費(fèi)管理和控制領(lǐng)域，尤其涉及供熱系統(tǒng)樓棟集中器的IC卡控制終端。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著國(guó)家節(jié)能減排工作的不斷推進(jìn)，我國(guó)北方地區(qū)的新建建筑基本都已經(jīng)安裝了熱計(jì)量表，既有建筑的熱計(jì)量改造工作也在大力推進(jìn)，并陸續(xù)將以前的按住宅面積收取暖氣費(fèi)的模式改為按熱計(jì)量表的計(jì)量值進(jìn)行收費(fèi)。對(duì)于住戶(hù)來(lái)說(shuō)，多用熱多繳費(fèi)，少用熱少繳費(fèi)，節(jié)省費(fèi)用；對(duì)于供熱單位來(lái)說(shuō)，節(jié)約了能源消耗，利國(guó)利民。但同時(shí)也帶來(lái)了問(wèn)題，就是收費(fèi)難的問(wèn)題。
[0003]目前，供熱公司只能通過(guò)M-BUS總線，將住戶(hù)的用熱數(shù)據(jù)抄回來(lái)，但有一些不繳費(fèi)或拖延繳費(fèi)的用戶(hù)，收繳費(fèi)用就成了一個(gè)難題。常用的控制繳費(fèi)的方法有以下四種:(1)在管道井的進(jìn)戶(hù)管道上加裝鎖閉閥，對(duì)不繳費(fèi)的住戶(hù)，供熱單位派人將其閥門(mén)關(guān)閉，但住戶(hù)可以自行打開(kāi)閥門(mén)。⑵加裝磁性鎖閉閥，只能用專(zhuān)用鑰匙打開(kāi)，但是，住戶(hù)可以配到這種鑰匙自行打開(kāi)鎖閉閥。⑶加裝IC卡控制閥，其優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用較低，施工簡(jiǎn)單，而且住戶(hù)能直觀地將自己所購(gòu)熱量充入閥中，安全可靠。但是，這種方法存在以下缺點(diǎn):第一，由于管道井的門(mén)平時(shí)是上鎖的，當(dāng)某個(gè)住戶(hù)需要給閥門(mén)充值時(shí)，供熱單位還得派人上門(mén)打開(kāi)管道井門(mén)，很不方便；第二，供熱單位不能直觀了解某住戶(hù)的閥門(mén)開(kāi)閉狀態(tài)，當(dāng)某住戶(hù)的閥門(mén)出現(xiàn)故障無(wú)法關(guān)閉時(shí)，供熱單位不能及時(shí)知道，會(huì)給供熱單位造成熱能損失；第三，當(dāng)住戶(hù)的剩余熱值不足時(shí)，住戶(hù)不能及時(shí)知道，給用戶(hù)帶來(lái)不便。⑷第四種方法也是當(dāng)前比較新的方法，如龐可心和李敏分別在其學(xué)位論文《基于M-BUS總線的嵌入式智能抄表集中器的研究與設(shè)計(jì)》和《熱量表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究》中論述的以樓宇集中控制器(簡(jiǎn)稱(chēng)集中器)為核心的抄表系統(tǒng)，通過(guò)加裝M-BUS總線遠(yuǎn)程控制的熱量閥，供熱單位的主控中心通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)，給設(shè)在住宅樓內(nèi)的集中器發(fā)指令，控制相應(yīng)的閥門(mén)開(kāi)閉。當(dāng)住戶(hù)的熱量消費(fèi)接近預(yù)購(gòu)熱量時(shí)，主控中心的計(jì)算機(jī)提示供熱單位工作人員，由供熱單位通知住戶(hù)盡快充值；供熱單位也可以遠(yuǎn)程了解每個(gè)住戶(hù)的閥門(mén)開(kāi)閉情況。這種方法的主要缺點(diǎn)是操作繁瑣。對(duì)于一個(gè)小區(qū)來(lái)說(shuō)，還可以正常運(yùn)行，但當(dāng)用戶(hù)數(shù)量比較多時(shí)，特別是對(duì)于一個(gè)城市的供熱單位來(lái)說(shuō)，要讓工作人員對(duì)每一戶(hù)的閥門(mén)進(jìn)行一次開(kāi)關(guān)操作，其工作量可想而知。此外，樓棟集中器是供熱系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，它要保證熱量表、熱量閥與主控中心之間進(jìn)行正常通信。集中器是數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄?，既要向主控中心傳輸?shù)據(jù)，又要執(zhí)行主控中心發(fā)送的控制指令；但是由于GPRS信號(hào)在傳輸過(guò)程中受到干擾及傳輸距離等因素，會(huì)使通信不穩(wěn)定，在集中器往主控中心上報(bào)數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)出現(xiàn)中斷、延遲甚至錯(cuò)誤，在執(zhí)行主控中心的指令時(shí)，有時(shí)也會(huì)出錯(cuò)，像熱量閥時(shí)?？刂剖ъ`，很容易產(chǎn)生大面積操作不靈的情況，無(wú)論對(duì)于供熱單位還是住戶(hù)，都有可能造成損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種靈活可靠的供熱系統(tǒng)樓棟集中器的IC卡控制終端。
[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述的供熱系統(tǒng)樓棟集中器的IC卡控制終端，其特征在于:它包括中央處理器、RS232串口、復(fù)位電路、萬(wàn)年歷時(shí)鐘模塊、IC卡讀寫(xiě)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)比對(duì)模塊、短信提醒模塊、聲光提醒模塊、LCD液晶顯示模塊、電池電壓檢測(cè)模塊；所述中央處理器分別與所述RS232串口、所述復(fù)位電路、所述萬(wàn)年歷時(shí)鐘模塊、所述IC卡讀寫(xiě)模塊、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)比對(duì)模塊、所述短信提醒模塊、所述聲光提醒模塊、所述LCD液晶顯示模塊、所述電池電壓檢測(cè)模塊相連；所述RS232串口連有樓棟集中器，該樓棟集中器與供熱系統(tǒng)中的數(shù)組熱計(jì)量裝置相連；所述IC卡讀寫(xiě)模塊與主控中心的讀寫(xiě)器相匹配，且讀寫(xiě)器與所述IC卡讀寫(xiě)模塊均配有相匹配的IC卡；所述讀寫(xiě)器與所述主控中心的PC機(jī)相連，該P(yáng)C機(jī)通過(guò)GPRS與所述樓棟集中器相連；所述LCD液晶顯示模塊外接液晶顯示屏。
[0006]所述中央處理器通過(guò)I2C總線分別與所述萬(wàn)年歷時(shí)鐘模塊、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)比對(duì)模塊相連。
[0007]所述RS232串口與所述中央處理器中的I/O 口雙向連接。
[0008]所述樓棟集中器通過(guò)M-BUS總線與供熱系統(tǒng)中的數(shù)組熱計(jì)量裝置相連，該數(shù)組熱計(jì)量裝置中的每組均包括依次連接的M-BUS熱量閥和熱量表。
[0009]所述IC卡讀寫(xiě)模塊包括連接在一起的無(wú)線射頻識(shí)別電路和讀寫(xiě)天線；所述無(wú)線射頻識(shí)別電路通過(guò)CAN總線與所述中央處理器相連；其中
所述無(wú)線射頻識(shí)別電路包括芯片RC522 U1、第三電阻R3、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第五電容C5、晶振 CRYl ;所述芯片 RC522 Ul 的 I 腳 IIC,4 腳 DVSS、5 腳 PVSSUO 腳 TVSSU4 腳 TVSS接低電平；所述芯片RC522 Ul的2腳PVDD、3腳DVDDU2腳TVDDU5腳AVDD接高電平；所述芯片RC522 Ul的6腳NRSTH)接所述第三電阻R3并與所述IC卡讀寫(xiě)模塊中單片機(jī)的輸出口相連；所述芯片RC522 Ul的18腳AVSS、21腳0SCIN、22腳OSCOUT外接所述晶振CRY1，所述晶振CRYl兩端分別接所述第一電容Cl、所述第二電容C2到地；所述芯片RC522 Ul的24腳SDA接所述第十七電阻R17后與所述IC卡讀寫(xiě)模塊中單片機(jī)的I/O輸出口相連；所述芯片RC522 Ul的29腳SPI_SCK、30腳SPI_M0S1、31腳SPI_MIS0分別連接所述第十六電阻R16、所述第十五電阻R15、所述第十四電阻R14后與所述IC卡讀寫(xiě)模塊中單片機(jī)的I/O輸出口相連；
所述讀寫(xiě)天線包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、第四電感L4、第四電容C4、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容C10、第i^一電容C11、第十二電容C12、第十三電容C13 ;所述第一電阻Rl的一端接所述芯片RC522 Ul的16腳VMID，其另一端分別與所述芯片RC522 Ul的17腳RX、所述第二電阻R2和所述第四電容C4相接；所述第一電感LI的一端接所述芯片RC522 Ul的11腳TXl，其另一端接所述第六電容C6到地；所述第二電容L2的一端接所述芯片RC522 Ul的13腳TX2，其另一端接所述第七電容C7到地；所述第八電容C8、所述第九電容C9、所述第十二電容C12、所述第十三電容C13和所述第三電感L3、所述第四電感L4的一端都接地，其另一端分別與所述第i 電容ci1、所述第十電容C1的一端相接；所述第十電容C1的另一端接所述第六電容C6到地；所述第十一電容Cll的另一端接所述第七電容C7到地。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明通過(guò)RS232串口與樓棟集中器進(jìn)行通訊，由控制終端給樓棟集中器發(fā)送指令，控制熱量閥開(kāi)啟或關(guān)閉，控制終端與集中器通過(guò)有線的方式傳輸數(shù)據(jù)，使控制更加快速、安全、可靠。用戶(hù)到主控中心的充值處進(jìn)行IC卡充值，然后在居民樓的控制終端刷卡來(lái)控制自家熱量的使用狀態(tài)，這樣通過(guò)控制終端把主控中心的單一控制權(quán)分散到每個(gè)樓棟，使控制更加可靠。
[0011]2、本發(fā)明把一個(gè)城市的供熱控制系統(tǒng)化整為零，以樓棟集中器為單位，由用戶(hù)對(duì)IC卡充值，通過(guò)控制終端進(jìn)行自助繳費(fèi)和熱量閥的開(kāi)閉控制。通過(guò)這種集散控制方式，大大減輕了供熱單位的工作量，也給用戶(hù)提供了根據(jù)需要消費(fèi)熱能的手段，加上剩余熱量查詢(xún)和