CN105240924A - 基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能集成阀的智能化城市供暖***及其控制方法，旨在提供一种供热平衡、采暖效果好、高效节能以及后期维护速度快并且基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***及其控制方法。所述基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***包括多功能入户阀（1）、室内温度控制器（2）、热网（3）、供暖器（4）、数据采集及传输单元（5）以及远程监控服务中心（6）。该***的控制方法包括如下步骤：1、数据读取；2、调节所述室内温度控制器；3、设定目标IP或目的域名；4、信息传输。本发明应用于智能化城市供暖***的技术领域。

Description

基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***，同时还涉及该智能化城市供暖***的控制方法。

背景技术

城市集中供热***包括热源、热网和用户三个部分。我国的城市集中供热，自20世纪50年代以来有较大发展，先后在长春、吉林和北京等城市建立了热电站，向附近工厂和职工宿舍以及城市的民用建筑供应生产和生活用热。至1983年，全国已有17个城市有集中供热***。其中，北京是供热规模较大的一个，有两个热电站和一个区域锅炉房联合供热，已供应约90家工厂和800万米民用建筑的生产和生活用热。虽然城市集中供热***可提高能源利用率，节约能源，但是目前在我国的城市集中供热***在使用的过程中同时也存在许多问题。我国当前城市集中供暖急需解决的技术问题有如下几方面：

1、采暖热力不平衡，南北向用户室内温差大，过热或不热现象严重，居民与供热单位矛盾重重，严重者影响采暖费的收取；

2、用户端无室内温度控制，采暖效果不一，浪费能源；

3、热力***采用传统的落后管理方式，供热单位无法对供热***进行实时的监控、维护及管理，维护反应速度慢；

4、采暖费缴纳方法单一，不方便用户；

5、管道井内的硬件设备在技术、可靠性、先进性上远远落后于欧洲发达国家。

因此目前急需对现有城市集中供热***进行全部或局部的改进，已解决上述的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种供热平衡、采暖效果好、高效节能以及后期维护速度快并且基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***，同时还提供了该智能化城市供暖***的简单高效的控制方法。

本发明所采用的技术方案是：所述基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***包括设置在用户前端的多功能入户阀、设置在用户室内的室内温度控制器、布设在楼宇内外的热网和设置在用户室内的供暖器，每个用户前端均设置有一个所述多功能入户阀，同时每个用户室内均设置有所述供暖器以及与该用户前端的所述多功能入户阀相适配的室内温度控制器，所述供暖器与所述热网相连接，所述多功能入户阀设置在所述热网的入户端，所述基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***还包括连接各个用户的所述多功能入户阀的数据采集及传输单元以及远程监控服务中心。

进一步，所述多功能入户阀包括第一微电脑处理器、阀门驱动电路、通信模块、接触式或非接触式读卡器及设置在热源管路上的驱动阀，所述阀门驱动电路、所述通信模块、所述接触式或非接触式读卡器均与所述第一微电脑处理器电连接，所述驱动阀与所述阀门驱动电路电连接。

进一步，所述多功能入户阀还包括与所述第一微电脑处理器电连接的显示器。

进一步，所述通信模块包括与所述室内温度控制器相适配的有线或无线接收模块及与所述数据采集及传输单元信号连接的数据传输模块。

进一步，所述室内温度控制器包括第二微电脑处理器、温度传感器和有线或无线发射模块，所述温度传感器、所述有线或无线发射模块均与所述第二微电脑处理器电连接，工作时，所述温度传感器将室内的温度数据传输给所述第二微电脑处理器，所述第二微电脑处理器将温度数据处理后通过所述有线或无线发射模块传输到所述多功能入户阀，所述多功能入户阀根据所述有线或无线发射模块传输过来的温度数据进行开关。

进一步，所述室内温度控制器还包括与所述第二微电脑处理器电连接的第二电源模块。

进一步，所述基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***由小区换热站与热电厂或大型燃气采暖锅炉热水主管道进行热交换，使小区供热***形成独立的小型供热***，W。小区内每个独立供热***由变频水泵提供水流动力，热水流经每栋楼前的智能热量表、平衡阀，然后进入楼宇内每个用户前端的所述多功能入户阀，给用户室内供热后，流回主管道回路中。

所述的基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***的控制方法包括如下步骤：

a、用户IC卡在所述多功能入户阀上进行数据读取；

b、用户调节室内的所述室内温度控制器，当室内的温度达到用户调节的温度时，所述室内温度控制器通过有线或无线网络向所述多功能入户阀发出信号，所述多功能入户阀接收到信号后关闭；当室内的温度低于用户调节的温度时，所述室内温度控制器通过有线或无线网络向所述多功能入户阀发出信号，所述多功能入户阀接收到信号后打开；

c、所述数据采集及传输单元根据用户群体设定目标IP或目的域名；

d、所述数据采集及传输单元将用户室内的实时温度值、温度设定值、设备故障、缴费信息、楼栋热表信息传送至所述远程监控服务中心，所述远程监控服务中心根据所述数据采集及传输单元反馈回来的信息可对所述多功能入户阀进行控制：开启或关闭所述多功能入户阀（1），控制用户室内采暖温度。

本发明的有益效果是：由于本发明采用了室内的室内温度控制器的设计，所述基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***包括设置在用户前端的多功能入户阀、设置在用户室内的室内温度控制器、布设在楼宇内外的热网和设置在用户室内的供暖器，每个用户前端均设置有一个所述多功能入户阀，同时每个用户室内均设置有所述供暖器以及与该用户前端的所述多功能入户阀相适配的室内温度控制器，所述供暖器与所述热网相连接，所述多功能入户阀设置在所述热网的入户端，所述基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***还包括连接各个用户的所述多功能入户阀的数据采集及传输单元以及远程监控服务中心，所以可以达到供热平衡、采暖效果好、高效节能以及后期维护速度快的技术效果，采暖费仍按当地政府规定的每平方米需缴纳的金额乘以用户建筑面积来收取，便于用户接受，大大减少了居民与供热单位之间的矛盾。

另外由于所述的基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***的控制方法包括如下步骤：1、用户IC卡在所述多功能入户阀上进行数据读取；2、用户调节室内的所述室内温度控制器，智能控制所述多功能入户阀；3、所述数据采集及传输单元根据用户群体设定目标IP或目的域名；4、所述数据采集及传输单元将用户室内的实时温度值、温度设定值、设备故障、缴费信息、楼栋热表信息传送至所述远程监控服务中心，所述远程监控服务中心根据所述数据采集及传输单元反馈回来的信息可对所述多功能入户阀进行控制。所以，通过上述控制方法可以达到高效节能以及后期维护速度快的技术效果，而且该控制方法步骤简单，成本低，容易实现大面积普及和改造。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是所述多功能集成阀的工作原理示意图；

图3是所述多功能集成阀的结构示意图；

图4是本发明的工作原理图。

具体实施方式

如图1至图4所示，在本实施例中，所述基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***包括设置在用户前端的多功能入户阀1、设置在用户室内的室内温度控制器2、布设在楼宇内外的热网3和设置在用户室内的供暖器4，每个用户前端均设置有一个所述多功能入户阀1，同时每个用户室内均设置有所述供暖器4以及与该用户前端的所述多功能入户阀1相适配的室内温度控制器2，所述供暖器4与所述热网3相连接，所述多功能入户阀1设置在所述热网3的入户端，所述基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***还包括连接各个用户的所述多功能入户阀1的数据采集及传输单元5以及远程监控服务中心6。

如图3所示，在本实施例中，所述多功能入户阀1包括第一微电脑处理器11、阀门驱动电路12、通信模块13、接触式或非接触式读卡器14及设置在热源管路上的驱动阀15，所述阀门驱动电路12、所述通信模块13、所述接触式或非接触式读卡器14均与所述第一微电脑处理器11电连接，所述驱动阀15与所述阀门驱动电路12电连接。所述多功能入户阀1还包括与所述第一微电脑处理器11电连接的第一电源模块17。

在本实施例中，所述多功能入户阀1还包括与所述第一微电脑处理器11电连接的显示器16。

在本实施例中，所述通信模块13包括与所述室内温度控制器2相适配的有线或无线接收模块131及与所述数据采集及传输单元5信号连接的数据传输模块132。

如图3所示，在本实施例中，所述室内温度控制器2包括第二微电脑处理器21、温度传感器22和有线或无线发射模块23，所述温度传感器22、所述有线或无线发射模块23均与所述第二微电脑处理器21电连接，工作时，所述温度传感器22将室内的温度数据传输给所述第二微电脑处理器21，所述第二微电脑处理器21将温度数据处理后通过所述有线或无线发射模块23传输到所述多功能入户阀1，所述多功能入户阀1根据所述有线或无线发射模块23传输过来的温度数据进行开关。

在本实施例中，所述室内温度控制器2还包括与所述第二微电脑处理器21电连接的第二电源模块24。

在本实施例中，所述第二电源模块24为移动电源，所述移动电源与所述第二微电脑处理器21电连接，为所述第二微电脑处理器21、所述温度传感器22和所述有线或无线发射模块23提供电能，提高了产品的安装灵活度。

在本实施例中，所述基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***由小区换热站7与热电厂或大型燃气采暖锅炉8热水主管道进行热交换，使小区供热***形成独立的小型供热***，W。小区内每个独立供热***由变频水泵9提供水流动力，热水流经每栋楼前的智能热量表、平衡阀，然后进入楼宇内每个用户前端的所述多功能入户阀1，给用户室内供热后，流回主管道回路中。由大型板换与热电厂主管道热水进行热交换，为小区提供10000～15000KW的供暖热源，换热站内配有变频水泵、小区独立供暖管网膨胀水箱、排气排污阀等。当部分用户室温达到设定温度停止采暖时，管网压力发生变化。变频水泵根据管网压力的变化，自动调节水泵功率，保证管网压力在设定好的压力值内，大大降低了水泵的用电量。

在供暖***中，所述平衡阀平衡主管路或支路的流量，控制和保持与支路的压降，在0.2-1.6bar的压降范围内减少噪音和恒温控制阀损坏的风险。每栋楼前配有全自动自力式的平衡阀，保证了供暖管网内各个楼宇的水力的平衡。如经济条件允许，可配置到每个楼栋，水力平衡效果更好。

在本实施例中，楼宇前配备所述热量表，便于以楼宇为单位统一计量采暖总热量，为按温度面积法计费提供可靠的参考数据。

所述基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***的控制方法包括如下步骤：

a、用户IC卡在所述多功能入户阀1上进行数据读取；

b、用户调节室内的所述室内温度控制器2，当室内的温度达到用户调节的温度时，所述室内温度控制器2通过有线或无线网络向所述多功能入户阀1发出信号，所述多功能入户阀1接收到信号后关闭；当室内的温度低于用户调节的温度时，所述室内温度控制器2通过有线或无线网络向所述多功能入户阀1发出信号，所述多功能入户阀1接收到信号后打开；

c、所述数据采集及传输单元5根据用户群体设定目标IP或目的域名；

d、所述数据采集及传输单元5将用户室内的实时温度值、温度设定值、设备故障、缴费信息、楼栋热表信息传送至所述远程监控服务中心6，所述远程监控服务中心6根据所述数据采集及传输单元5反馈回来的信息可对所述多功能入户阀1进行控制：开启或关闭所述多功能入户阀（1），控制用户室内采暖温度。

本发明的用户端具有如下功能：

1、多功能入户阀具有读卡功能，每个用户配备专用的IC卡，预缴纳采暖费，并在多功能入户阀上进行数据读取，方能开启采暖功能。因此可以确保采暖费的收取；

2、多功能入户阀具有网络功能，所有终端的多功能入户阀均由M-bus总线连接至楼顶的所述数据采集及传输单元5，通过GPRS等方式联入互联网，并由远程控制中心进行控制管理；

3、多功能入户阀具有温控功能，用户室内均安装室内温控器，精确控制室内温度。当用户室内温度未达到设定温度时，多功能阀开启；当用户室内温度达到设定温度时，多功能阀关闭，因此可以实现最佳的节能效果；多功能入户阀配备有线或无线室内温控器；

4、温度控制范围由热力公司决定，彻底解决传统集中供暖的终端用户热力不平衡问题，用户不会因为房屋朝向造成室内温度不均，同温同价，保证采暖效果，解决用户矛盾，同时达到节能效果；

5、多功能入户阀具有信息读取传送功能，多功能入户阀每个小时采集一次用户室内温度、采暖开启累计时间、温控器故障等信息，并通过网络总线传送至楼顶数据采集发射器，由其发送至远端控制服务中心。

所述远程监控服务中心6可具有如下功能：

1、远程监控服务中心与楼栋单元数据采集器支持多种联网方式，包括GPRS/CDMA等，监控中心与数据采集器支持双向通信；

2、监控中心可以远程实时监控阀门的状态信息，包括开阀、关阀及阀门故障等信息，可以实时控制阀门的关闭和开启，并支持批量开阀或关阀操作；

3、监控中心可以远程实时监控用户房间的实际温度、设定温度信息以及温控器故障信息，可以远程强制设定用户房间温度；

4、远程监控中心可以读取到多功能阀的故障信息；

5、楼栋采集器可以存储楼栋号、单元号、门牌号、阀门编号、楼宇热表编号等信息；

6、采集器支持自动数据采集，可指定采集周期，设置范围从1分钟~24小时；

7、采集的数据可以存放在监控管理中心；

8、楼栋采集器与网关服务器支持自动校时，默认每24小时同步校时一次；

9、楼栋采集器可以远程设置供暖起始日期、供暖结束日期，默认为当年10月10日~下一年4月30日；

10、后台管理***支持最大500万用户，数据存储使用无限制的存储技术，可永久存储数据；

11、数据采集使用并发机制，提高了数据采集速度；

12、收费软件可以与银行合作，在银行终端设置代收网点，也可以部署在有网络的地点；

13、查询统计可以对历史热量数据、阀门状态数据、缴费等数据进行查询统计，可以分别按照用户、楼栋、小区为单位进行查询统计。

本发明应用于智能化城市供暖***的技术领域。

虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。

Claims (8)

1.一种基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***，其特征在于：所述基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***包括设置在用户前端的多功能入户阀（1）、设置在用户室内的室内温度控制器（2）、布设在楼宇内外的热网（3）和设置在用户室内的供暖器（4），每个用户前端均设置有一个所述多功能入户阀（1），同时每个用户室内均设置有所述供暖器（4）以及与该用户前端的所述多功能入户阀（1）相适配的室内温度控制器（2），所述供暖器（4）与所述热网（3）相连接，所述多功能入户阀（1）设置在所述热网（3）的入户端，所述基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***还包括连接各个用户的所述多功能入户阀（1）的数据采集及传输单元（5）以及远程监控服务中心（6）。

2.根据权利要求1所述的基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***，其特征在于：所述多功能入户阀（1）包括第一微电脑处理器（11）、阀门驱动电路（12）、通信模块（13）、接触式或非接触式读卡器（14）及设置在热源管路上的驱动阀（15），所述阀门驱动电路（12）、所述通信模块（13）、所述接触式或非接触式读卡器（14）均与所述第一微电脑处理器（11）电连接，所述驱动阀（15）与所述阀门驱动电路（12）电连接。

3.根据权利要求2所述的基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***，其特征在于：所述多功能入户阀（1）还包括与所述第一微电脑处理器（11）电连接的显示器（16）。

4.根据权利要求2或3所述的基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***，其特征在于：所述通信模块（13）包括与所述室内温度控制器（2）相适配的有线或无线接收模块（131）及与所述数据采集及传输单元（5）信号连接的数据传输模块（132）。

5.根据权利要求1所述的基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***，其特征在于：所述室内温度控制器（2）包括第二微电脑处理器（21）、温度传感器（22）和有线或无线发射模块（23），所述温度传感器（22）、所述有线或无线发射模块（23）均与所述第二微电脑处理器（21）电连接，工作时，所述温度传感器（22）将室内的温度数据传输给所述第二微电脑处理器（21），所述第二微电脑处理器（21）将温度数据处理后通过所述有线或无线发射模块（23）传输到所述多功能入户阀（1），所述多功能入户阀（1）根据所述有线或无线发射模块（23）传输过来的温度数据进行开关。

6.根据权利要求5所述的基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***，其特征在于：所述室内温度控制器（2）还包括与所述第二微电脑处理器（21）电连接的第二电源模块（24）。

7.根据权利要求1所述的基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***，其特征在于：所述基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***由小区换热站（7）与热电厂或大型燃气采暖锅炉（8）热水主管道进行热交换，使小区供热***形成独立的小型供热***，小区内每个独立供热***由变频水泵（9）提供水流动力，热水流经每栋楼前的智能热量表、平衡阀，然后进入楼宇内每个用户前端的所述多功能入户阀（1），给用户室内供热后，流回主管道回路中。

8.一种如权利要求1所述的基于一种多功能集成阀的智能化城市供暖***的控制方法，其特征在于：该控制方法包括如下步骤：

a、用户IC卡在所述多功能入户阀（1）上进行数据读取；

b、用户调节室内的所述室内温度控制器（2），当室内的温度达到用户调节的温度时，所述室内温度控制器（2）通过有线或无线网络向所述多功能入户阀（1）发出信号，所述多功能入户阀（1）接收到信号后关闭；当室内的温度低于用户调节的温度时，所述室内温度控制器（2）通过有线或无线网络向所述多功能入户阀（1）发出信号，所述多功能入户阀（1）接收到信号后打开；

c、所述数据采集及传输单元（5）根据用户群体设定目标IP或目的域名；

d、所述数据采集及传输单元（5）将用户室内的实时温度值、温度设定值、设备故障、缴费信息、楼栋热表信息传送至所述远程监控服务中心（6），所述远程监控服务中心（6）根据所述数据采集及传输单元（5）反馈回来的信息可对所述多功能入户阀（1）进行控制：开启或关闭所述多功能入户阀（1），控制用户室内采暖温度。