RU2378655C1 - Method and integrated system of individual account and control of energy resources consumption in municipal housing economy - Google Patents

Method and integrated system of individual account and control of energy resources consumption in municipal housing economy Download PDF

Info

Publication number
RU2378655C1
RU2378655C1 RU2008114079/28A RU2008114079A RU2378655C1 RU 2378655 C1 RU2378655 C1 RU 2378655C1 RU 2008114079/28 A RU2008114079/28 A RU 2008114079/28A RU 2008114079 A RU2008114079 A RU 2008114079A RU 2378655 C1 RU2378655 C1 RU 2378655C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
energy
heat
measuring
consumption
apartment
Prior art date
Application number
RU2008114079/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008114079A (en
Inventor
Леонид Васильевич Ушаков (RU)
Леонид Васильевич Ушаков
Николай Николаевич Шердаков (RU)
Николай Николаевич Шердаков
Иван Константинович Золотых (RU)
Иван Константинович Золотых
Сергей Борисович Томилов (RU)
Сергей Борисович Томилов
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество Российская Приборостроительная Корпорация "Системы Управления"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество Российская Приборостроительная Корпорация "Системы Управления" filed Critical Закрытое Акционерное Общество Российская Приборостроительная Корпорация "Системы Управления"
Priority to RU2008114079/28A priority Critical patent/RU2378655C1/en
Publication of RU2008114079A publication Critical patent/RU2008114079A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2378655C1 publication Critical patent/RU2378655C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: inventions refer to measurement equipment, and namely to systems of forming and controlling measurement data as per primary parametres determining public services used by householders (hot and cold water, heat and electric energy, gas). In order to achieve the result, there installed are inspection and measuring subsystems per each flat for each of energy sources: at the entry of each flat - electric energy sensors, in each flat - heat, hot and cold water, gas flow measuring devices. At that, for measuring water and gas flow there used are smart flow sensors, for measuring heat energy - enthalpy sensors, for measuring electric energy - electric energy sensors, with consumed electric power restriction function. At the building entrance there installed are commercial account subsystems for each of energy sources (heat, electricity, gas, cold and hot water), which are implemented based on certified accounting means.
EFFECT: improving accounting accuracy of energy resources consumed for common needs of the building, their distribution to consumers, at increase of serviceability.
2 cl, 4 dwg

Description

Группа изобретений относится к средствам учета потребления коммунальных услуг жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ), в частности к системам формирования, контроля измерительной информации по первичным параметрам, определяющим потребление квартиросъемщиками коммунальных услуг (горячая и холодная вода, тепловая и электроэнергия, газ), и передачи ее для обработки с целью получения значений (величин) фактически израсходованных потребителями энергоресурсов по переданной информации и контроля исправности элементов системы при эксплуатации и обслуживании жилых зданий и проведения расчетов за коммунальные услуги, и могут использоваться в жилищно-коммунальном хозяйстве для любых типов зданий и систем теплоснабжения.The group of inventions relates to means of accounting for the consumption of utilities in housing and communal services, in particular to systems for generating, monitoring measuring information according to primary parameters that determine the tenants' utilization of utilities (hot and cold water, heat and electricity, gas), and transmission it for processing in order to obtain the values (values) of actually consumed by consumers of energy resources according to the transmitted information and control the health of system elements during operation and maintenance of residential buildings and settlements for utilities, and can be used in housing and communal services for any type of building and heat supply system.

Известен способ локального контроля и учета теплопотребления, описанный в одноименном патенте РФ №2105958 по кл. G01K 17/00, 17/08, з. 21.12.1995, 27.02.1998.A known method of local control and accounting of heat consumption, described in the same patent of the Russian Federation No. 2105958 in class. G01K 17/00, 17/08, c. 12/21/1995, 02/27/1998.

Известный способ заключается в том, что проводят термометрические измерения в отдельных группах теплоиспользующих установок на их входе и выходе с помощью термопреобразователей с различными уровнями подаваемых сигналов (на один градус разности температур), которые создают пропорциональными относительным номинальным тепловым мощностям соответствующих теплоиспользующих установок, обеспечивая пропорциональность суммарного уровня сигнала общему потреблению тепловой энергии.The known method consists in the fact that thermometric measurements are carried out in separate groups of heat-using installations at their input and output using thermal converters with different levels of supplied signals (by one degree of temperature difference), which are created proportional to the relative nominal thermal powers of the respective heat-using installations, ensuring the proportionality of the total signal level to the total consumption of thermal energy.

Недостатком известного способа является не очень высокая точность измерений, обусловленная тем, что при измерении не учитываются и не разделяются расходы энергоносителей на отопление мест общего пользования - коридора в подъезде, на нормативное отопление и отопление жилых помещений.The disadvantage of this method is the not very high accuracy of the measurements, due to the fact that the measurements do not take into account and do not separate the costs of energy carriers for heating common areas - a corridor in the entrance, for standard heating and heating of residential premises.

Известен способ определения расхода тепла локальными потребителями, входящими в объединенную систему потребителей тепла, описанный в одноименном патенте РФ №2138029 по кл. G01K 17/08, з. 09.06.1998, оп. 20.09.1999 г.A known method of determining heat consumption by local consumers included in the integrated system of heat consumers, described in the same patent of the Russian Federation No. 2138029 in class. G01K 17/08, c. 06/09/1998, op. September 20, 1999

Известный способ заключается в том, что определяют расход тепла объединенной системой потребителей тепла за конкретное время теплоотдачи теплоисточником, измеряют разность температур на поверхности теплоисточника локального потребителя тепла и охлаждающей среды локального потребителя тепла, определяют средний коэффициент теплоотдачи по объединенной системе потребителей тепла по формуле:The known method is that the heat consumption is determined by the combined system of heat consumers for a specific heat transfer time by the heat source, the temperature difference on the surface of the heat source of the local heat consumer and the cooling medium of the local heat consumer is measured, the average heat transfer coefficient is determined by the combined system of heat consumers according to the formula:

α=Q/t×∑Si×ΔTi,α = Q / t × ∑S i × ΔT i ,

где α - средний коэффициент теплоотдачи по объединенной системе потребителей тепла;where α is the average heat transfer coefficient for the combined system of heat consumers;

Q - расход тепла объединенной системой потребителей за конкретное время теплоотдачи теплоисточником;Q is the heat consumption of the integrated consumer system for a specific heat transfer time by the heat source;

Si - площадь поверхности теплоисточника локального потребителя тепла;S i is the surface area of the heat source of the local heat consumer;

ΔTi - разность температур на поверхности теплоисточника локального потребителя тепла и охлаждающей среды локального потребителя тепла;ΔT i is the temperature difference on the surface of the heat source of the local heat consumer and the cooling medium of the local heat consumer;

t - время теплоотдачи теплоисточником;t is the heat transfer time by the heat source;

i=1-n, где n - количество локальных потребителей тепла,i = 1-n, where n is the number of local heat consumers,

затем определяют расход тепла локальным потребителем тепла за то же конкретное время теплоотдачи теплоисточником по формуле:then determine the heat consumption by the local heat consumer for the same specific time of heat transfer by the heat source according to the formula:

Qi=α×Si×ΔTi×t,Q i = α × S i × ΔT i × t,

где Qi - расход тепла локальным потребителем за конкретное время теплоотдачи теплоисточником.where Q i is the heat consumption by a local consumer for a specific heat transfer time by a heat source.

Недостатком известного способа является невысокая точность определения расхода энергоносителей, обусловленная тем, что измерение производится по среднему коэффициенту теплоотдачи, учитывающему разность температур на отопительном приборе и на уровне пола без учета площади квартиры, и, кроме того, потребитель не видит, сколько тепла израсходовано на обогрев его квартиры, а сколько на обогрев мест общего пользования. Видя только суммарную величину потребления, потребитель слабо заинтересован в экономии тепла.The disadvantage of this method is the low accuracy of determining the flow of energy, due to the fact that the measurement is carried out according to the average heat transfer coefficient, taking into account the temperature difference on the heating device and at the floor level without taking into account the area of the apartment, and, in addition, the consumer does not see how much heat is used up for heating his apartment, but how much for heating common areas. Seeing only the total value of consumption, the consumer is weakly interested in saving heat.

Известна система сетевого диспетчерского контроля, описанная в статье "От диспетчеризации лифтов - к информатизации предприятий" в журнале "Жилищно-коммунальное хозяйство", 2001, №6, стр.16-20.A known system of network dispatch control described in the article "From dispatching elevators - to the computerization of enterprises" in the journal "Housing and utilities", 2001, No. 6, pp. 16-20.

Известная система включает комплексы телемеханики, устанавливаемые в каждом из ЖЭКов, и интегрирующую их систему сетевого диспетчерского контроля, включающую оборудование объекта: устройства охранной сигнализации и диагностики лифтов, датчики давления, расхода, температуры для контроля системы тепло- и водоснабжения, исполнительные устройства, а также центральный пульт в виде радиостанции на диспетчерском пункте, связанную с объектами диспетчеризации проводной или радиосвязью через соответствующие модемы.The known system includes telemechanics complexes installed in each of the housing offices, and a network dispatch control system that integrates them, including the equipment of the facility: security alarm and diagnostics of elevators, pressure, flow, temperature sensors for monitoring the heating and water supply systems, actuators, and a central console in the form of a radio station at a control room connected to scheduling objects by wire or radio communication through appropriate modems.

Недостатком известной системы является то, что она имеет ограниченные эксплуатационные возможности в плане экономии энергоресурсов, так как в основном предназначена для контроля и диагностики лифтов и достаточно дорога, так как использует телекомплексы. К сожалению, в статье система описана очень кратко.A disadvantage of the known system is that it has limited operational capabilities in terms of energy saving, as it is mainly designed for monitoring and diagnostics of elevators and is quite expensive, as it uses telecom complexes. Unfortunately, the article describes the system very briefly.

Известны способ и устройство контроля жилищно-коммунальной информации, описанные в п. РФ №2141626 «Устройство контроля жилищно-коммунальной информации» по кл. G01F 1/00, А62С 2/00, G08B 17/00, з. 14.07.14, оп.20.11.1999 г.The known method and device for monitoring housing information described in clause of the Russian Federation No. 2141626 "Device for monitoring housing information" according to cl. G01F 1/00, A62C 2/00, G08B 17/00, c. 07/14/14, op.20.11.1999

Известный способ заключается в том, что в каждой квартире жилых домов устанавливают счетчики или датчики сигналов по каждому расходуемому энергоносителю: газу, теплу, горячей и питьевой воде, электроэнергии, снимают их показания и производят обработку информации по фактически израсходованным потребителями энергоносителям: газа по его массе, тепла с учетом основных особенностей отопительной системы квартиры, горячей воды по ее энергосодержанию, электроэнергии с учетом изменения временного тарифа, питьевой воды с коррекцией температурной погрешности, вычисляя расход каждого из энергоносителей.The known method consists in the fact that in each apartment of residential buildings, counters or signal sensors are installed for each energy carrier consumed: gas, heat, hot and drinking water, electricity, take their readings and process information on energy carriers actually consumed by consumers: gas by its mass , heat, taking into account the main features of the heating system of the apartment, hot water by its energy content, electricity, taking into account changes in the temporary tariff, drinking water with temperature correction second error calculating consumption of each energy.

Недостатком известного способа является то, что он не является достаточно точным, поскольку не учитывает долю нормативного потребления энергоресурсов в квартирах, не оборудованных средствами учета, общедомовые потери тепла с учетом «участия» каждой квартиры в общедомовых потерях и не разделяет совокупное потребление на индивидуальную и обще домовую части.The disadvantage of this method is that it is not accurate enough, because it does not take into account the share of normative energy consumption in apartments that are not equipped with metering devices, house heat losses taking into account the "participation" of each apartment in house losses and does not divide the total consumption into individual and total house parts.

Реализующее данный способ устройство содержит домовые контроллеры с запоминающими устройствами, содержащими адреса домов, модемы, электронную вычислительную машину центральной диспетчерской с таймером для запоминания событий во времени и принтером для обеспечения отчетно-правового делопроизводства и распечатки счетов-квитанций, подлежащих оплате квартиросъемщиками, ПЭВМ со звуковой и световой сигнализацией, расположенные в дежурных охранных частях, датчики параметров работы лифтов с пультами вызова помощи, кабельные, почтовые, телефонные и/или радиоканалы связи, а также установленные в квартирах жилых домов унифицированные датчики электрических сигналов по температуре, давлению и объемному расходу газа, датчики электрических сигналов по температуре и объемному расходу воды, расположенные в характерных точках отопительных систем квартир, систем питьевой и горячей воды, микроконтроллеры, выполненные с возможностью запоминания номеров квартир и определения массового расхода газа и расхода питьевой воды, энергосодержания горячей воды и тепла с учетом температурной погрешности и запоминания этих величин на время отсутствия сетевого электропитания, снабженные автономными источниками электропитания, блоки электронных преобразователей с сетевыми источниками электропитания, пульты вызова охранной помощи, и также содержит блоки квартирных счетчиков фактически израсходованного газа по его массе, тепловой и электрической энергии, питьевой воды и энергосодержания горячей воды, выполненные в виде электромеханических счетчиков электрических импульсов, соответствующих заданным «единичным» размерам израсходованного энергоносителя с возможностью их размещения за пределами квартир, при этом датчики и пульты вызова охранной помощи соединены через электронные преобразователи с микроконтроллерами, которые соединены с блоками квартирных счетчиков и с домовыми контроллерами, соединенными через модемы и каналы связи с ЭВМ центральной диспетчерской и ПЭВМ дежурных частей пожарной охраны, милиции, скорой помощи, аварийной службы газа, жилищно-коммунальной службы или службы лифтового хозяйства, расположенных вблизи дома, жильцы которого нуждаются в помощи.The device that implements this method comprises home controllers with memory devices containing house addresses, modems, a central control room electronic computer with a timer for storing events in time and a printer to provide legal record keeping and printing invoice payments payable by tenants, a personal computer with sound and light signaling, located in the security guard units, sensors of elevators operation parameters with help desks, cable, postal, telephone and / or radio communication channels, as well as unified sensors of electrical signals for temperature, pressure and volumetric flow rate of gas installed in apartments of residential buildings, sensors of electrical signals for temperature and volumetric flow rate of water, located at characteristic points of heating systems in apartments, drinking and hot water systems , microcontrollers made with the possibility of storing apartment numbers and determining the mass gas flow and drinking water consumption, energy content of hot water and heat, taking into account temperatures errors and memorizing these values for the period of absence of mains power supply, equipped with autonomous power sources, electronic converter units with network power sources, security assistance call panels, and also contains blocks of apartment meters of actually consumed gas by its mass, heat and electric energy, and drinking water and energy content of hot water, made in the form of electromechanical counters of electrical impulses corresponding to a given "unit" size spent energy with the possibility of their placement outside the apartments, while the sensors and call guards are connected via electronic converters to microcontrollers, which are connected to the blocks of apartment meters and to house controllers, connected via modems and communication channels to computers of the central control room and duty computers parts of the fire department, police, ambulance, gas emergency service, housing and communal services or elevator services located near the house, residents of which go need help.

В известной системе текущая жилищно-коммунальная информация последовательно периодически собирается компьютером через модемы, телефонную сеть, кабельную или радиоканалы от домовых микроконтроллеров. Человек, которому нужна помощь, может нажать на кнопку вызова соответствующей помощи и сигнал вызова прерывает работу компьютера по сбору информации и поступает через ЭВМ центральной диспетчерской, где запоминается с отметкой времени и указанием адреса, в ближайшую дежурную часть пожарной охраны, милиции, скорой помощи, аварийной службы горгаза, жилищно-коммунальной службы или службы лифтового хозяйства.In the known system, the current housing and communal information is periodically periodically collected by a computer through modems, a telephone network, cable or radio channels from home microcontrollers. A person who needs help can press the call button for the appropriate help and the call signal interrupts the computer's data collection and enters through the computer of the central control room, where it is stored with the time stamp and address, to the nearest fire department, police, ambulance, emergency gas service, housing and communal services or elevator services.

Основным техническим результатом известного устройства является увеличение объема информации для анализа состояния систем жилищно-коммунальных услуг.The main technical result of the known device is to increase the amount of information for analyzing the state of housing and communal services.

Недостатком известного устройства являются его ограниченные эксплуатационные возможности, обусловленные использованием аналоговых схемно-технических решений, исключающих возможность обмена информацией устройств различного уровня (квартирный, домовой, системный) и возможность реализации многотарифных счетчиков, не допускающая снижения затрат потребителя. Кроме того, известное устройство не может использоваться в зданиях с вертикальной разводкой систем отопления.A disadvantage of the known device is its limited operational capabilities, due to the use of analog circuitry and technical solutions, eliminating the possibility of exchanging information of devices of various levels (apartment, house, system) and the possibility of implementing multi-tariff meters, which does not allow reducing consumer costs. In addition, the known device cannot be used in buildings with vertical wiring of heating systems.

Помимо вышесказанного, известное устройство не обеспечивает для потребителя точного учета потребляемых им энергоресурсов, поскольку не разделяет совокупное потребление на индивидуальную (поквартирную) и общедомовую части.In addition to the above, the known device does not provide the consumer with an accurate accounting of the energy resources consumed by him, since he does not divide the total consumption into individual (apartment) and communal parts.

Наиболее близкими к заявляемым по технической сущности являются способ и устройство, описанные в п. РФ №2296305 по кл. G01K 17/00, з. 22.08.05, оп. 27.03.07 и выбранные в качестве прототипов.Closest to the claimed technical essence are the method and device described in clause of the Russian Federation No. 2296305 in class. G01K 17/00, c. 08/22/05, op. 03/27/07 and selected as prototypes.

Известный способ заключается в следующем.A known method is as follows.

Устанавливают в каждой квартире для измерения расхода газа и электроэнергии электромеханические счетчики с интерфейсными модулями для преобразования аналоговых сигналов в цифровые. Для измерения тепла и расхода воды используют соответственно интеллектуальные сенсоры преобразования температуры и интеллектуальные сенсоры количества воды или электромеханические счетчики воды с интерфейсными модулями, замеряют с их помощью температуру и количество воды непосредственно на стояках в квартире и в подъезде. Измеряют с помощью теплового счетчика расход тепла по всему дому. Определяют фактический расход тепла на отдельную квартиру, исходя из расчета теплового баланса по принципу равенства измеренного по тепловому счетчику расхода тепла по всему дому и расхода тепловой энергии, поступившей на отопление отдельных квартир, по формуле:Electromechanical meters with interface modules for converting analog signals to digital are installed in each apartment for measuring gas and electricity consumption. To measure heat and water flow, respectively, intelligent temperature conversion sensors and intelligent water quantity sensors or electromechanical water meters with interface modules are used, they measure the temperature and amount of water directly on risers in the apartment and in the entrance. Using a heat meter, heat consumption is measured throughout the house. The actual heat consumption for a separate apartment is determined based on the calculation of the heat balance on the basis of the equality of the heat consumption measured by the heat meter throughout the house and the heat consumption received for heating individual apartments, according to the formula:

Qдом=∑Qiинд+∑Qнорм+Qобщедом,Q house = ∑Q iind + ∑Q norms + Q generally ,

где Qi.инд - фактический расход тепла на отопление каждой квартиры по теплосчетчику;where Q i.ind is the actual heat consumption for heating each apartment by a heat meter;

Qнорм - доля нормативного потребления тепловой энергии отдельной квартирой;Q norms - the share of the normative consumption of thermal energy by a separate apartment;

Qобщедом - общедомовые потери тепла.Q by common house - general heat loss.

Общедомовые потери тепла определяют как:House-wide heat loss is defined as:

Qобщедом=Qдом-∑Qiинд-∑Qнорм.Q by common house = Q house -∑Q iind -∑Q norms .

Учитывают "участие" каждой квартиры в общедомовых потерях тепла в количествеTake into account the "participation" of each apartment in the total house heat loss in the amount

Qобщедомi×Qобщедом,Q by the general = δ i × Q by the general ,

где δi - "весовой" коэффициент конкретной квартиры, определяемый для случаяwhere δ i - the "weight" coefficient of a particular apartment, determined for the case

Qобщедом<0 как δi=Si/S,Q is generally <0 as δ i = S i / S,

где Si - площадь отдельной квартиры;where S i - the area of a separate apartment;

S - площадь всех квартир в доме, а для случая Qобщедом>0 как δi=Si/Sучета,S is the area of all apartments in the house, and for the case of Q, it is generally > 0 as δ i = S i / S accounting ,

где Sучета - площадь квартир, оснащенных счетчиками.where S accounting - the area of apartments equipped with meters.

Вычисляют итоговый фактический расход тепла на отдельную квартиру какThe total actual heat consumption for a separate apartment is calculated as

Qi=Qi инд+Qi общедом,Q i = Q i ind + Q i generally ,

где Qi инд - расход тепла на отдельную квартиру по счетчику,where Q i ind - heat consumption for a separate apartment on the counter,

Qi общедом - расход каждой квартиры на обогрев места общего пользования (общедомовые потери),Q i by the common house - the consumption of each apartment for heating a common place (common house losses),

затем с помощью средства отображения предоставляют каждому потребителю информацию о потребленных его квартирой энергоресурсах и их стоимости для контроля и при необходимости регулирования их потребления посредством термостатических вентилей. Недостаток известного способа заключается в том, что учет с его помощью потребляемых энергоресурсов на общедомовые нужды является недостаточно точным и удобным. Это объясняется тем, что в нем не учитываются расход на общедомовые нужды других энергоносителей (воды, газа, электричества), а также теплоэнергетические характеристики здания, например, такие как расположение квартир в доме относительно естественного источника тепла и света (Солнца), текущие климатические условия и т.п., невозможны точные замеры расхода тепла и нет возможности регулировать потребление электроэнергии в случае неоплаты ее расхода.then, using the display means, they provide each consumer with information about the energy resources consumed by his apartment and their cost for monitoring and, if necessary, regulating their consumption through thermostatic valves. The disadvantage of this method is that the accounting with its help of consumed energy for common needs is not accurate enough and convenient. This is due to the fact that it does not take into account the consumption for common building needs of other energy carriers (water, gas, electricity), as well as the heat and power characteristics of the building, for example, such as the location of the apartments in the house relative to the natural source of heat and light (the Sun), current climatic conditions etc., accurate measurements of heat consumption are impossible and there is no way to regulate electricity consumption in case of non-payment of its consumption.

Известная система, с помощью которой реализуется заявляемый способ, содержит установленные в квартирах (квартирные) электросчетчики, газовые счетчики, водосчетчики, интерфейсные модули, интеллектуальные сенсоры преобразования температуры для мониторинга теплопотребления квартир, интеллектуальные сенсоры количества горячей и холодной воды, гидравлические и термостатические вентили (не обозначены и на чертежах не показаны), а также локальные концентраторы для сбора и обработки информации, каждый из которых содержит процессор, элемент памяти и источник питания (от сети или аккумуляторный) и снабжен интерфейсами для связи с квартирными мониторами, домовым концентратором и с упомянутыми счетчиками и сенсорами. Счетчики также снабжены интерфейсными модулями для преобразования сигналов. В систему входят также комплект оборудования для общедомового коммерческого учета теплопотребления и водопотребления, установленный в доме, включающий теплосчетчик, и комплекс оборудования, представляющий собой индивидуальный тепловой пункт. Теплосчетчик присоединен к домовому концентратору, связанному через модем и канал связи с центральным диспетчерским пунктом. Центральный диспетчерский пункт (ЦДП) содержит ЭВМ, служащую для идентификации контролируемого объекта, хранения архива данных о потребляемых энергоресурсах, распечатки квитанций об оплате и контроле оплаты.The known system by which the inventive method is implemented comprises installed (apartment) electricity meters, gas meters, water meters, interface modules, intelligent temperature conversion sensors for monitoring the heat consumption of apartments, intelligent sensors for the amount of hot and cold water, hydraulic and thermostatic valves (not marked and not shown in the drawings), as well as local hubs for collecting and processing information, each of which contains a processor, an element memory and a power source (mains or battery) and is equipped with interfaces for communication with apartment monitors, a house hub and with the mentioned meters and sensors. The meters are also equipped with interface modules for signal conversion. The system also includes a set of equipment for general house-based commercial metering of heat and water consumption installed in the house, including a heat meter, and a complex of equipment, which is an individual heat point. The heat meter is connected to a home concentrator connected through a modem and a communication channel to a central control room. The central control room (DAC) contains a computer used to identify the controlled object, store an archive of data on energy consumption, print receipts of payments and control payments.

Недостатки известной системы заключаются в том, что она недостаточно точно учитывает расход энергоресурсов на общедомовые нужды и не очень удобна в эксплуатации, что обусловлено следующими причинами.The disadvantages of the known system are that it does not accurately take into account the energy consumption for common house needs and is not very convenient in operation, due to the following reasons.

В системе использована подсистема коммерческого общедомового учета только по одному из энергоносителей - тепловой энергии. Кроме того, применяется проводная линия связи, что не всегда надежно и удобно. Система использует также, помимо локальных концентраторов, счетчики электроэнергии, что увеличивает число комплектующих узлов, снижая надежность и усложняя схему. Использование датчиков температуры, которые в случае поломки приходится ремонтировать, также усложняет эксплуатацию системы. Кроме того, как используемые датчики температуры, так и счетчики электроэнергии не обеспечивают точного учета температуры и электроэнергии. Применяемая в системе линия связи не гарантирует, в случае необходимости, доступа к данным и первоочередности передачи аварийного сигнала при неисправности. В системе нет возможности осуществлять ограничение неплательщиков-потребителей в потреблении электроэнергии. Выполнение домового концентратора не позволяет конфигурировать сеть и требует навыков программирования, что также усложняет эксплуатацию системы.The system uses the subsystem of commercial common house accounting for only one of the energy carriers - thermal energy. In addition, a wired communication line is used, which is not always reliable and convenient. The system also uses, in addition to local concentrators, electricity meters, which increases the number of components, reducing reliability and complicating the circuit. The use of temperature sensors, which must be repaired in the event of a breakdown, also complicates the operation of the system. In addition, both the temperature sensors used and the electricity meters do not provide an accurate measurement of temperature and electricity. The communication line used in the system does not guarantee, if necessary, access to data and the priority of transmitting an alarm in the event of a malfunction. There is no possibility in the system to restrict non-paying consumers in electricity consumption. Running a home hub does not allow you to configure the network and requires programming skills, which also complicates the operation of the system.

Задачей является повышение точности учета энергоресурсов, расходуемых на общедомовые нужды, при повышении удобства эксплуатации.The objective is to increase the accuracy of accounting for energy resources spent on common needs, while improving ease of use.

Поставленная задача решается тем, что:The problem is solved in that:

- в способе индивидуального учета и регулирования потребления энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве, заключающемся в том, что для коммерческого учета подаваемых потребителям энергоносителей на входе в жилой дом устанавливают прибор коммерческого учета тепловой энергии, электричества, газа, холодной и горячей воды в виде общедомового энергоконтроллера и сертифицированных совместно с ним контрольно-измерительных приборов расхода энергоносителя, его давления и температуры, а для поквартирного учета потребляемых энергоносителей - тепла, электроэнергии, холодной и горячей воды и газа - используют контрольно-измерительные подсистемы, устанавливаемые в каждую квартиру, состоящие из измерителей расхода электроэнергии, расхода тепла, горячей и холодной воды, газа, используя для измерения расхода горячей и холодной воды и газа интеллектуальные беспроводные сенсоры потока, расхода тепла - беспроводные сенсоры энтальпии сетевой воды, устанавливаемые непосредственно на стояках в квартире, замеряют подаваемое на весь дом количество каждого энергоносителя с помощью общедомового энергоконтроллера, с помощью контрольно-измерительных систем определяют фактическое потребление энергоносителей каждой квартирой, определяют общедомовые затраты энергоносителей и распределяют их по соответствующим алгоритмам между абонентами (квартиросъемщиками) и предоставляют каждому потребителю информацию о потребленных его квартирой энергоресурсах (с учетом общедомовых затрат) и их стоимости, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ дополнительно осуществляют общедомовой учет электроэнергии, холодной и горячей воды и газа, для чего на входе в здание устанавливают подсистемы коммерческого учета названных энергоносителей, а для учета индивидуального потребления в квартирных контрольно-измерительных подсистемах для измерения расхода воды и газа используют интеллектуальные беспроводные сенсоры потока, для измерения тепловой энергии - интеллектуальные беспроводные сенсоры энтальпии, для измерения электроэнергии - сенсоры электроэнергии с функцией ограничения потребления электрической мощности, затем на основании измеренных данных от квартирных контрольно-измерительных подсистем и подсистем коммерческого учета рассчитывают общедомовые затраты энергоресурсов, которые по соответствующим алгоритмам распределяют между жильцами дома и доводят эти сведения до каждого из жильцов, при этом при расчетах для оптимального распределения затрат между жильцами дома используют данные, формируемые встроенной математической моделью термодинамического состояния дома в виде коэффициентов, учитывающих расположение квартиры внутри дома и внешние климатические факторы, а при неоплате за любой вид энергоносителя дистанционно производят ограничение мощности подаваемой электроэнергии, поставляемой неплательщику;- in the method of individual metering and regulation of energy consumption in the housing and communal services, which consists in the fact that for the commercial metering of energy carriers supplied to consumers, a commercial meter for heat energy, electricity, gas, cold and hot water is installed in the form of a communal energy controller at the entrance to a residential building and certified with it control and measuring devices of energy consumption, its pressure and temperature, and for apartment metering of consumed energy lei - heat, electricity, cold and hot water and gas - use the control and measuring subsystems installed in each apartment, consisting of meters for electricity consumption, heat consumption, hot and cold water, gas, using to measure the flow of hot and cold water and gas Intelligent wireless sensors for flow, heat consumption - wireless network water enthalpy sensors installed directly on risers in the apartment measure the amount of each energy source supplied to the entire house using the common house energy controller, using control and measuring systems determine the actual energy consumption of each apartment, determine the common house energy costs and distribute them according to the appropriate algorithms between the subscribers (tenants) and provide each consumer with information on the energy resources consumed by his apartment (taking into account the common house costs) and their cost , ACCORDING TO THE INVENTION, additionally carry out general household metering of electricity, cold and hot water and gas, for which about, at the entrance to the building, subsystems of commercial metering of the mentioned energy carriers are installed, and to account for individual consumption in apartment control and measuring subsystems, smart wireless flow sensors are used to measure water and gas consumption, smart wireless enthalpy sensors are used to measure heat energy, and sensors are used to measure electric energy electricity with the function of limiting the consumption of electric power, then based on the measured data from the apartment control The consumption subsystems and the commercial accounting subsystems calculate the common house-hold energy costs, which are distributed according to the appropriate algorithms between the tenants of the house and bring this information to each of the tenants, while for calculations for the optimal distribution of costs between the tenants of the house, the data generated by the built-in mathematical model of the thermodynamic state of the house in in the form of coefficients taking into account the location of the apartment inside the house and external climatic factors, and if not paid for any type of energy the farmers remotely limit the power of the supplied electricity supplied to the non-payer;

- в интегрированной системе индивидуального учета и регулирования потребления энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве, включающей установленную на входе в здание подсистему коммерческого учета подаваемых в здание энергоресурсов в виде домового энергоконтроллера и сертифицированных с ним контрольно-измерительных приборов измерения расхода, давления и температуры энергоносителей, контрольно-измерительные системы для учета потребления каждого из энергоносителей, выполненные в виде установленных в квартирах жилых домов и расположенных в характерных точках отопительных систем, систем холодного и горячего водоснабжения, измерителей энтальпии, расхода газа, холодной и горячей воды, а также установленных на входе в каждую квартиру измерителей расхода электроэнергии, связанных с локальными концентраторами беспроводными линиями связи, соединенными с домовыми концентраторами, снабженными запоминающими устройствами, содержащими адреса домов, и соединенными цифровыми каналами связи с расчетно-информационной системой жилищно-коммунальной службы (биллинг), снабженной средствами запоминания событий во времени и распечатки справок по фактически потребленным энергоресурсам, при этом оборудование квартиры содержит также квартирные мониторы для отображения информации о потребленных энергоресурсах в физических и стоимостных единицах и исправности элементов системы, система также включает в себя индивидуальные термостатические вентили для поддержания оптимального теплового режима в отдельной квартире, при этом локальные концентраторы соединены с контрольно-измерительными подсистемами учета беспроводными линиями цифровой связи и с домовым концентратором с помощью проводной цифровой линии связи, домовой концентратор также представляет собой устройство сбора информации от локальных концентраторов и от домового энергоконтроллера и соединен с расчетно-информационной системой жилищно-коммунальной службы, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ для общедомового учета подаваемых энергоносителей используют дополнительно установленные на входе в здание подсистемы коммерческого учета электроэнергии, холодного и горячего теплоснабжения и газоснабжения, а в контрольно-измерительных подсистемах учета индивидуального потребления установленные в квартирах измерительные приборы выполнены беспроводными, при этом приборы для измерения расхода воды и газа представляют собой интеллектуальные сенсоры потока, приборы для измерения тепловой энергии - сенсоры энтальпии, для измерения электроэнергии - сенсоры электроэнергии с функцией ограничения потребления электрической мощности, локальные концентраторы выполняют одновременно функцию электросчетчиков, линия связи выполнена в виде сети с гарантированным доступом к данным и с многоуровневым приоритетом передачи данных, домовой концентратор представляет собой микропроцессорное устройство со встроенной тепловой математической моделью здания и архивной базой данных, обеспечивающее передачу учетных данных в биллинговый центр.- in an integrated system of individual metering and regulation of energy consumption in housing and communal services, including a subsystem for commercial metering of energy supplied to the building in the form of a home energy controller and certified measuring instruments for measuring flow, pressure and temperature of energy carriers, installed at the entrance to the building, -measurement systems for accounting for the consumption of each of the energy carriers, made in the form of residential buildings and apartments installed in apartments positioned at characteristic points of heating systems, cold and hot water supply systems, enthalpy meters, gas flow rates, cold and hot water, as well as power flow meters installed at the entrance to each apartment, connected to local concentrators by wireless communication lines connected to house concentrators equipped with storage devices containing the addresses of houses and connected by digital communication channels with the settlement and information system of the housing and communal services (billing), equipped with This means that the apartment equipment also contains apartment monitors for displaying information on consumed energy resources in physical and cost units and the health of system elements, the system also includes individual thermostatic valves to maintain optimal thermal regime in a separate apartment, while local concentrators are connected to control and measuring subsystems of accounting wireless digital communication lines and with the home hub using a wired digital communication line, the home hub is also a device for collecting information from local hubs and from the home power controller and is connected to the settlement and information system of the housing and communal services, ACCORDING TO THE INVENTION for common house metering of the supplied energy additionally installed at the entrance to the building of the subsystem of commercial metering of electricity, cold and hot heat supply and gas supply, and in the control and measuring subsystems for accounting for individual consumption, the measuring devices installed in the apartments are made wireless, while the devices for measuring the flow of water and gas are intelligent flow sensors, the devices for measuring thermal energy are the sensors of enthalpy, and for the measurement of electricity are electric sensors with function to limit the consumption of electric power, local concentrators simultaneously perform the function of electric meters, the communication line is made in de network with guaranteed access to data and multi-level data transmission priority, house Hub is a microprocessor-based device with a built-in thermal mathematical model of the building and the archive database, ensures delivery of credentials in the billing center.

Дополнительное введение в систему подсистем коммерческого учета подаваемых потребителю остальных энергоносителей - электроэнергии, газа, горячей и холодной воды - при выполнении в контрольно-измерительных подсистемах учета индивидуального потребления каждой квартирой энергоресурсов приборов для измерения расхода воды и газа в виде интеллектуальных сенсоров потока, для измерения тепловой энергии - сенсоров энтальпии, для измерения электроэнергии - сенсоров электроэнергии с функцией ограничения потребления электрической мощности, в совокупности с выполнением локальных концентраторов с возможностью одновременного выполнения функции электросчетчиков при выполнении линии связи в виде сети с гарантированным доступом к данным и с многоуровневым приоритетом передачи данных, а домового концентратора в виде микропроцессора со встроенной тепловой математической моделью здания, учитывающей теплоэнергетические особенности каждой квартиры в доме, и архивной базой данных, позволяет повысить точность учета для каждого жильца энергоресурсов, распределение расходуемых на общедомовые затраты энергоресурсов, и повысить удобство эксплуатации системы.An additional introduction to the system of subsystems for the commercial metering of the remaining energy carriers supplied to the consumer - electricity, gas, hot and cold water - when the individual metering devices use each apartment for energy consumption in the control and measurement subsystems to measure water and gas consumption in the form of smart flow sensors for measuring heat energy - enthalpy sensors, for measuring electricity - electric sensors with the function of limiting the consumption of electric power, in in conjunction with the implementation of local concentrators with the possibility of simultaneously performing the function of electric meters when performing a communication line in the form of a network with guaranteed access to data and with multi-level priority for data transfer, and a home concentrator in the form of a microprocessor with an integrated thermal mathematical model of the building, taking into account the heat and power characteristics of each apartment in the house , and an archive database, allows to increase the accuracy of accounting for each tenant of energy resources, the distribution of common house energy costs, and improve the convenience of operating the system.

Технический результат - повышение точности учета для каждого жильца общедомовых расходов энергоресурсов при повышении удобства эксплуатации.The technical result is an increase in the accuracy of accounting for each tenant of the common house energy costs while improving the ease of use.

Заявляемый способ обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как использование дополнительных подсистем коммерческого учета всех подаваемых потребителю энергоресурсов, использование в контрольно-измерительных подсистемах учета потребления более современных измерительных средств: для измерения тепла - сенсоров энтальпии, для измерения электроэнергии - сенсоров с функцией ограничения потребления электроэнергии, для измерения расхода газа, горячей и холодной воды - интеллектуальных сенсоров потока, а также учет теплоэнергетических характеристик каждой квартиры в доме с помощью используемой тепловой модели здания, и уменьшение при неоплате за любой тип энергоресурса потребленной мощности электроэнергии, поставляемой неплательщику, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.The inventive method has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by such significant features as the use of additional subsystems of commercial metering of all energy supplied to the consumer, the use of more modern measuring instruments in the control and metering subsystems of consumption metering: for measuring heat - enthalpy sensors, for measuring electricity - sensors with the function of limiting the consumption of electricity, for measuring the flow of gas, hot and cold water - intelligent flow sensors, as well as taking into account the heat and power characteristics of each apartment in the house using the used building thermal model, and the reduction in non-payment for any type of energy resource of the consumed electric power supplied to the non-payer, which together ensures the achievement of a given result.

Заявляемая система обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками, как установка на входе здания дополнительных подсистем коммерческого учета всех подаваемых в здание энергоносителей, выполнение в контрольно-измерительных подсистемах учета потребления энергоносителей установленных в квартирах датчиков беспроводными, измерителей расхода электроэнергии - сенсорными с возможностью реализации функции ограничения потребления электроэнергии, снабженных адаптерами беспроводной связи, измерителей тепла в виде сенсоров энтальпии, а измерителей расхода газа, горячей и холодной воды - в виде интеллектуальных сенсоров потока, выполнение локальных концентраторов с возможностью выполнения одновременно функции электросчетчиков, выполнение линии связи в виде сети с гарантированным доступом к данным и с многоуровневым приоритетом передачи данных, домового концентратора в виде микропроцессорного устройства со встроенной тепловой математической моделью здания и архивной базой данных, обеспечивающих в совокупности достижение заданного результата.The inventive system has a novelty in comparison with the prototype, differing in such essential features as the installation at the building entrance of additional subsystems for commercial metering of all energy carriers supplied to the building, the performance in the control and measuring subsystems of energy metering of sensors installed in apartments wireless, power consumption meters - sensory with the ability to implement the function of limiting the consumption of electricity equipped with wireless adapters, ism heat meters in the form of enthalpy sensors, and gas flow meters, hot and cold water - in the form of intelligent flow sensors, performing local concentrators with the ability to simultaneously perform the functions of electric meters, performing a communication line in the form of a network with guaranteed access to data and with multi-level priority of data transmission , a home concentrator in the form of a microprocessor device with an integrated thermal mathematical model of the building and an archive database that together provide adannogo result.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие указанными отличительными существенными признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемые способ и интегрированная система для его осуществления соответствуют критерию "изобретательский уровень".The applicant does not know the technical solutions possessing the indicated distinctive essential features, which together ensure the achievement of the desired result, therefore, he believes that the claimed method and integrated system for its implementation meet the criterion of "inventive step".

Заявляемые способ и система могут найти широкое применение в коммунальном хозяйстве, а потому соответствуют критерию "промышленная применимость".The inventive method and system can be widely used in utilities, and therefore meet the criterion of "industrial applicability".

Заявляемые изобретения иллюстрируются чертежами, где показаны соответственно на:The claimed invention is illustrated by drawings, which are shown respectively in:

фиг.1 - функциональная схема системы;figure 1 - functional diagram of the system;

фиг.2 - функциональная схема измерительной части однотрубной системы отопления;figure 2 - functional diagram of the measuring part of a single-pipe heating system;

фиг.3 - функциональная схема измерительной части двухтрубной системы отопления;figure 3 is a functional diagram of the measuring part of a two-pipe heating system;

фиг.4 - функциональная схема тепловой математической модели здания.figure 4 is a functional diagram of a mathematical mathematical model of a building.

Заявляемый способ индивидуального учета потребления и регулирования потребления энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве заключается в следующем.The inventive method of individual metering of consumption and regulation of energy consumption in housing and communal services is as follows.

Устанавливают поквартирно контрольно-измерительные подсистемы по каждому из энергоносителей: на входе в каждую квартиру - сенсоры электроэнергии, в каждой квартире - приборы для измерения расхода тепла, горячей и холодной воды, газа. При этом для измерения расхода воды и газа используют интеллектуальные сенсоры потока, для измерения тепловой энергии - сенсоры энтальпии, для измерения электроэнергии - сенсоры электроэнергии с функцией ограничения потребления электрической мощности. На входе в здание устанавливают подсистемы коммерческого учета по каждому из энергоносителей (теплу, электричеству, газу, холодной и горячей воде), реализованные на базе сертифицированных средств учета.They install control and measuring subsystems for each of the energy carriers: at the entrance to each apartment - electric sensors, in each apartment - devices for measuring the flow of heat, hot and cold water, gas. At the same time, smart flow sensors are used to measure the flow of water and gas, enthalpy sensors are used to measure heat energy, and power sensors are used to measure electric power with the function of limiting the consumption of electric power. At the entrance to the building, subsystems of commercial metering are installed for each of the energy carriers (heat, electricity, gas, cold and hot water), implemented on the basis of certified metering devices.

С помощью сертифицированных средств учета осуществляют коммерческий учет всех подаваемых в здание энергоносителей. С помощью квартирных контрольно-измерительных подсистем измеряют расход тепла, горячей и холодной воды, газа в каждой квартире. При этом для измерения расхода горячей и холодной воды и газа используют интеллектуальные сенсоры потока, для измерения тепловой энергии - сенсоры энтальпии, для измерения электроэнергии - сенсоры с функцией ограничения потребления электроэнергии. Затем на основании измеренных данных от квартирных контрольно-измерительных подсистем и подсистем коммерческого учета рассчитывают общедомовые затраты энергоресурсов, которые по соответствующим алгоритмам распределяют между жильцами дома и доводят до их сведения полученные данные. При этом при расчетах для оптимального распределения затрат между жильцами дома используют данные, формируемые встроенной математической моделью термодинамического состояния дома в виде коэффициентов, учитывающих расположение квартиры внутри дома и внешние климатические факторы. При неоплате за любой энергоресурс снижают неплательщику количество поставляемой электроэнергии.With the help of certified accounting tools, commercial accounting of all energy supplied to the building is carried out. Using apartment control and measuring subsystems, the consumption of heat, hot and cold water, gas in each apartment is measured. At the same time, smart flow sensors are used to measure the flow rate of hot and cold water and gas, enthalpy sensors are used to measure thermal energy, and sensors with the function of limiting energy consumption are used to measure electricity. Then, on the basis of the measured data from the apartment control and measuring subsystems and subsystems of commercial metering, the common house energy costs are calculated, which are distributed among the residents of the house according to the appropriate algorithms and brought to their attention the received data. At the same time, in the calculations for the optimal distribution of costs between the residents of the house, data are used, generated by the built-in mathematical model of the thermodynamic state of the house in the form of coefficients taking into account the location of the apartment inside the house and external climatic factors. In case of non-payment for any energy resource, the amount of electricity supplied is reduced to the non-payer.

Интегрированная система индивидуального учета энергоресурсов (фиг.1) содержит расположенные на входе в здание подсистемы 1-5 коммерческого учета соответственно тепловой энергии, электроэнергии, холодной и горячей воды и газа, снабженные физическими беспротокольными интерфейсами 61-5.The integrated system of individual metering of energy resources (figure 1) contains located at the entrance to the building of the subsystem 1-5 of the commercial metering of thermal energy, electricity, cold and hot water and gas, respectively, equipped with physical non-protocol interfaces 6 1-5 .

На входе в каждую квартиру располагают сенсор 8 электроэнергии, а в каждой квартире - сенсоры 9 энтальпии (на каждом стояке), сенсоры 10, 11, 12 потока соответственно холодной, горячей воды и газа. Эти сенсоры каждой квартиры беспроводными каналами связи соединены с локальным концентратором 13 каждой квартиры, каждый из которых проводными линиями связи, в свою очередь, подключен к домовому концентратору 7, связанному через цифровой интерфейс 14 с энергоконтроллером 15. Энергоконтроллер 15 также соединен через физические беспротокольные интерфейсы 61-5 с подсистемами 1-5 коммерческого учета, а домовой концентратор 7 связан с билинговым центром 16.At the entrance to each apartment there is a power sensor 8, and in each apartment there are 9 enthalpy sensors (on each riser), sensors 10, 11, 12 of the flow of cold, hot water and gas, respectively. These sensors of each apartment are connected by wireless communication channels to the local concentrator 13 of each apartment, each of which is connected by a wired communication line to a home concentrator 7, connected via a digital interface 14 to the energy controller 15. The energy controller 15 is also connected via physical non-protocol interfaces 6 1-5 with subsystems 1-5 of commercial accounting, and the house concentrator 7 is connected to the billing center 16.

При этом подсистема 1 содержит датчики 17, 18, 19 расхода, давления и температуры прямой и обратной сетевой воды, подсистема 2 - электросчетчик 20, подсистема 3 -расходомер 21, датчик 22 давления и температуры 23, подсистема 4 - расходомер 24, датчик 25 давления и датчик температуры 26, подсистема 5 - расходомер 27, датчик давления 28 и датчик 29 температуры. Все измерительные подсистемы коммерческого учета на границе балансовой ответственности соединены физическим беспротокольным интерфейсом с сертифицированным как средство коммерческого учета энергоконтроллером 15. Домовой концентратор 7 посредством интерфейса 30 связан с энергоконтроллером 15. Расчетные данные по квартирному потреблению из учета общедомовых затрат и данных математической модели по запросу передаются в биллинговый центр 16 для формирования платежей по абонентам и в виде квитанций на оплату возвращаются биллинговым центром 16 в подсистемы индивидуального учета. Локальный концентратор 13 связан через интерфейсы 31 и 32 соответственно с домовым концентратором 7 и контрольно-измерительной подсистемой 33 индивидуального учета, которая включает в себя установленные на входе в каждую квартиру сенсоры 8 электроэнергии, а в каждой квартире - сенсоры 9 энтальпии (на каждом стояке), сенсоры 10, 11, 12 потока соответственно холодной, горячей воды и газа. Контрольно-измерительная подсистема 33 реализует функции индивидуального учета потребления каждой квартирой тепла, электроэнергии, газа, холодной и горячей воды. Домовой концентратор 7 связан через интерфейс 34 линией 35 цифрового интерфейса с билинговым центром 16, который формирует через цифровой интерфейс 36 отчетные данные по платежам в подсистемы индивидуального учета квартир 8.In this case, subsystem 1 contains sensors 17, 18, 19 of flow, pressure and temperature of the forward and reverse network water, subsystem 2 includes an electric meter 20, subsystem 3 includes a flowmeter 21, pressure and temperature sensor 23, subsystem 4 contains a flowmeter 24, and pressure sensor 25 and a temperature sensor 26, subsystem 5 - a flow meter 27, a pressure sensor 28 and a temperature sensor 29. All measuring subsystems of commercial accounting at the border of balance responsibility are connected by a physical non-protocol interface with an energy controller 15 certified as a means of commercial accounting. The house concentrator 7 is connected via an interface 30 to the energy controller 15. The calculated data on apartment consumption from the calculation of common house expenses and data of the mathematical model are transmitted on request to billing center 16 for the formation of payments by subscribers and in the form of receipts for payment returned billing prices rum 16 in individual accounting subsystem. The local concentrator 13 is connected via interfaces 31 and 32, respectively, to the house concentrator 7 and the control and measuring subsystem 33 of individual metering, which includes electric sensors 8 installed at the entrance to each apartment, and enthalpy sensors 9 in each apartment (on each riser) , sensors 10, 11, 12 flow, respectively, cold, hot water and gas. The control and measuring subsystem 33 implements the functions of individual metering of the consumption of heat, electricity, gas, cold and hot water by each apartment. The home concentrator 7 is connected via an interface 34 via a digital interface line 35 with a billing center 16, which generates reporting data on payments to the individual apartment subsystem 8 through a digital interface 36.

Установленные в квартирах жилого дома сенсоры 8-12 контрольно-измерительных подсистем 33 расположены в характерных точках отопительных систем квартир, систем холодного и горячего водоснабжения. Локальные концентраторы 13 выполнены с возможностью запоминания номеров квартир и сбора данных по расходу газа, электричества и воды, энергосодержания горячей воды и запоминания этих величин.Sensors 8-12 of the control and measuring subsystems 33 installed in the apartments of a residential building are located at characteristic points of the apartment heating systems, cold and hot water supply systems. Local concentrators 13 are configured to store apartment numbers and collect data on gas, electricity and water consumption, energy content of hot water and store these values.

Установленные в квартирах жилого дома сенсоры 8-12 контрольно-измерительных подсистем 33 расположены в характерных точках отопительных систем квартир, систем холодного и горячего водоснабжения, газоснабжения и ввода электроэнергии. Локальные концентраторы 13 выполнены с возможностью запоминания номеров квартир и сбора данных по каналам беспроводной связи с беспроводных сенсоров энтальпии и потока, расчета потребления квартиры по всем видам энергоресурсов и ведения архивной базы данных.Sensors 8-12 of the control and measuring subsystems 33 installed in the apartments of a residential building are located at characteristic points of the heating systems of the apartments, cold and hot water supply systems, gas supply and electric power input. Local concentrators 13 are configured to store apartment numbers and collect data via wireless channels from wireless enthalpy and flow sensors, calculate apartment consumption for all types of energy resources and maintain an archive database.

На время отсутствия сетевого электропитания они снабжены автономными источниками электропитания.During the absence of mains power, they are equipped with autonomous power sources.

Домовой концентратор 7 представляет собой микропроцессорное устройство со встроенной в него тепловой моделью здания (жилого дома) и снабжен интерфейсными адаптерами 30, 31 и 34 для соединения с энергоконтроллером 15, локальными концентраторами 13 и биллинговыми центрами 16. Домовой концентратор 7 снабжен памятью для запоминания адреса дома и ведения долгосрочной архивной базы данных по потребленным энергоресурсам. Оборудование квартиры содержит дополнительно проводные или беспроводные квартирные мониторы (на чертежах не показаны) для отображения информации о потребленных энергоресурсах в физических и стоимостных единицах и исправности элементов системы.The house hub 7 is a microprocessor device with a built-in thermal model of the building (residential building) and is equipped with interface adapters 30, 31 and 34 for connecting to the energy controller 15, local hubs 13 and billing centers 16. The house hub 7 is equipped with a memory for storing the address of the house and maintaining a long-term archival database of energy consumption. The equipment of the apartment contains additionally wired or wireless apartment monitors (not shown in the drawings) to display information about energy consumption in physical and cost units and the health of system elements.

В качестве измерителей 10-12 расхода холодной, горячей воды и газа использованы интеллектуальные сенсоры потока, предназначенные соответственно для учета индивидуального потребления холодной и горячей воды и газа. Сенсоры энтальпии 9, выполнены конструктивно с возможностью замены без остановки системы отопления и обеспечивают автономный режим работы без замены встроенного источника питания не менее 3-х лет. Сенсоры электроэнергии 8 выполнены с возможностью реализации функции ограничения потребления электроэнергии в случае неуплаты по любому виду энергоносителей и установлены на входе в квартиры. Система также включает в себя индивидуальные термостатические вентили для поддержания оптимального теплового режима в отдельной квартире (на чертежах не показаны и не обозначены). При этом локальные концентраторы 13 выполняют одновременно функцию электросчетчиков, служат как устройства сбора информации от интеллектуальных сенсоров, соединены посредством беспроводной связи с сенсорами квартиры. Домовой концентратор 7 представляет собой микропроцессорное устройство со встроенной тепловой математической моделью здания, служит для сбора информации от локальных концентраторов 13 и от подсистем 1-5 коммерческого учета подаваемых в дом энергоносителей и соединен с билинговым центром 16 цифровым интерфейсом 35. Домовой концентратор 7 выполняет функции диспетчеризации количества потребленных услуг по каждой квартире и мониторинга неисправностей и вычислительного устройства для передачи необходимой информации.Intelligent flow sensors are used as meters 10-12 for the consumption of cold, hot water and gas, respectively designed to account for the individual consumption of cold and hot water and gas. Sensors of enthalpy 9, are made constructively with the possibility of replacement without stopping the heating system and provide autonomous operation without replacing the built-in power supply for at least 3 years. Electricity sensors 8 are configured to implement the function of restricting electricity consumption in case of non-payment of any type of energy and installed at the entrance to the apartment. The system also includes individual thermostatic valves to maintain optimal thermal conditions in a separate apartment (not shown and not indicated in the drawings). At the same time, local concentrators 13 simultaneously perform the function of electric meters, serve as devices for collecting information from smart sensors, and are connected via wireless communication with the sensors of the apartment. The house concentrator 7 is a microprocessor device with a built-in mathematical model of the building; it serves to collect information from local concentrators 13 and from subsystems 1-5 of the commercial metering of energy carriers supplied to the house and is connected to the billing center 16 by a digital interface 35. The house concentrator 7 performs dispatching functions the amount of consumed services for each apartment and the monitoring of faults and a computing device for transmitting the necessary information.

Подсистемы коммерческого учета выполнены и работают следующим образом. Подсистема 1 коммерческого учета тепловой энергии строится на базе сертифицированных средств учета тепловой энергии энергоконтроллера 15, расходомеров 17, датчиков давления 18 и датчиков температуры 19 прямой и обратной сетевой воды.Subsystems of commercial accounting made and work as follows. Subsystem 1 of the commercial metering of thermal energy is built on the basis of certified means of metering thermal energy of the energy controller 15, flow meters 17, pressure sensors 18 and temperature sensors 19 of the forward and reverse network water.

Алгоритм расчета тепловой энергии определяется «Правилами учета тепловой энергии и энергоносителя» и имеет вид:The algorithm for calculating thermal energy is determined by the "Rules for accounting for thermal energy and energy carrier" and has the form:

Figure 00000001
Figure 00000001

где:

Figure 00000002
- количество тепловой энергии, полученное зданием,Where:
Figure 00000002
- the amount of thermal energy received by the building,

Gпр - расход прямой сетевой воды,G ol - consumption of direct network water,

Gоб - расход обратной сетевой воды,G about - the consumption of reverse network water,

hпр - энтальпия прямой сетевой воды,h pr - the enthalpy of direct network water,

hоб - энтальпия обратной сетевой воды.h about - the enthalpy of reverse network water.

Подсистема строится по принципу многотарифности.The subsystem is built on the principle of multi-tariff.

Дополнительные функции - анализ качества тепловой энергии. Оценивается по следующим показателям:Additional functions - analysis of the quality of thermal energy. It is estimated by the following indicators:

- соблюдение температурного графика в зависимости от температуры наружного воздуха;- compliance with the temperature schedule depending on the outdoor temperature;

- соблюдение расчетного напора на входе в здание;- compliance with the design pressure at the entrance to the building;

- соблюдение расчетного теплового режима;- compliance with the calculated thermal regime;

- своевременность и бесперебойность подачи тепловой энергии.- timeliness and uninterrupted supply of thermal energy.

Подсистема 2 коммерческого учета электрической энергии содержит сертифицированный электросчетчик 20 и расположена на вводе в здание (вводно-распределительное устройство). Алгоритм расчета потребленной электрической мощности имеет вид:Subsystem 2 of the commercial metering of electric energy contains a certified electric meter 20 and is located at the entrance to the building (input-distribution device). The algorithm for calculating the consumed electric power has the form:

Figure 00000003
Figure 00000003

где:Where:

NЗД - активная потребляема мощность здания, кВт/ч.N ZD - active power consumption of the building, kW / h.

Подсистема 2 строится по принципу многотарифности.Subsystem 2 is built on the principle of multi-tariff.

Дополнительные функции - анализ качества электрической энергии. Оценивается по следующим показателям:Additional functions - analysis of the quality of electrical energy. It is estimated by the following indicators:

- соблюдение частоты 50 Гц;- compliance with a frequency of 50 Hz;

- соблюдение расчетного напряжения на входе в здание;- compliance with the design voltage at the entrance to the building;

- своевременность и бесперебойность подачи электрической энергии.- timeliness and uninterrupted supply of electrical energy.

Подсистема 3 коммерческого учета водоснабжения (ХВС) включает в себя сертифицированные совместно энергоконтроллер 15, расходомер 21, датчик давления 22 и датчик температуры 23. Располагается подсистема на вводе в здание. Алгоритм расчета потребления воды имеет вид:Subsystem 3 of the commercial metering of water supply (HVS) includes a jointly certified energy controller 15, a flow meter 21, a pressure sensor 22, and a temperature sensor 23. The subsystem is located at the entrance to the building. The algorithm for calculating water consumption is:

Figure 00000004
Figure 00000004

где:Where:

Figure 00000005
- количество воды, потребленной зданием, т,
Figure 00000005
- the amount of water consumed by the building, t,

G - объемный расход воды на здание, м3/ч,G - volumetric flow rate of the building, m 3 / h,

ρ - плотность воды, кг/м3.ρ is the density of water, kg / m 3 .

Подсистема 3 строится по принципу многотарифности.Subsystem 3 is built on the principle of multi-tariff.

Дополнительные функции - анализ качества услуг водоснабжения. Оценивается по следующим показателям:Additional functions - analysis of the quality of water supply services. It is estimated by the following indicators:

- давление в подающем трубопроводе,- pressure in the supply pipe,

- своевременность и бесперебойность подачи холодной воды.- timeliness and uninterrupted supply of cold water.

Подсистема 4 коммерческого учета горячего водоснабжения (ГВС) включает в себя сертифицированные совместно энергоконтроллер 15, расходомер 24, давления 25 и датчик температуры 26 и расположена на вводе в здание. Алгоритм расчета потребленной горячей воды имеет вид:Subsystem 4 of commercial metering of hot water supply (DHW) includes a jointly certified energy controller 15, flow meter 24, pressure 25 and temperature sensor 26 and is located at the entrance to the building. The algorithm for calculating the consumed hot water has the form:

Figure 00000006
Figure 00000006

где:Where:

Figure 00000007
- количество воды, потребленной зданием, т,
Figure 00000007
- the amount of water consumed by the building, t,

G - объемный расход воды на здание, м3/ч,G - volumetric flow rate of the building, m 3 / h,

ρ - плотность воды, кг/м3.ρ is the density of water, kg / m 3 .

Подсистема 4 строится по принципу многотарифности.Subsystem 4 is built on the principle of multi-tariff.

Дополнительные функции - анализ качества услуг горячего водоснабжения. Оценивается по следующим показателям:Additional functions - analysis of the quality of hot water services. It is estimated by the following indicators:

- давление в подающем трубопроводе,- pressure in the supply pipe,

- температура горячей воды,- hot water temperature,

- своевременность и бесперебойность подачи горячей воды.- timeliness and uninterrupted supply of hot water.

Подсистема 5 коммерческого учета газоснабжения содержит сертифицированные совместно энергоконтроллер 15 расходомер 27, датчик давления 28 и датчик температуры 29. Подсистема 5 расположена на вводе в здание. Алгоритм расчета потребленного природного газа имеет вид:Subsystem 5 of the commercial metering of gas supply contains a jointly certified energy controller 15, a flow meter 27, a pressure sensor 28 and a temperature sensor 29. Subsystem 5 is located at the entrance to the building. The algorithm for calculating the consumed natural gas has the form:

Figure 00000008
Figure 00000008

где:Where:

Figure 00000009
- количество газа, потребленного зданием, нм3,
Figure 00000009
- the amount of gas consumed by the building, nm 3 ,

G - объемный расход газа на здание, м3/ч,G - volumetric gas flow to the building, m 3 / h,

k - коэффициент размерности.k is the coefficient of dimension.

Подсистема 5 строится по принципу многотарифности.Subsystem 5 is built on the principle of multi-tariff.

Дополнительные функции - анализ качества услуг газоснабжения. Оценивается по следующим показателям:Additional functions - analysis of the quality of gas supply services. It is estimated by the following indicators:

давление в газопроводе,gas pressure

своевременность и бесперебойность подачи газа.timeliness and uninterrupted gas supply.

Замеренные данные о подаваемых энергоносителях с помощью линии 14 связи подаются в домовой концентратор.The measured data on the supplied energy carriers using the communication line 14 are supplied to the home concentrator.

Контрольно-измерительные подсистемы 33 выполнены и работают следующим образом.Instrumentation subsystems 33 are made and operate as follows.

Индивидуального учета тепловой энергии, потребляемой квартирами, для однотрубных и двутрубных систем отопления с вертикальной разводкой несколько различаются.Individual metering of thermal energy consumed by apartments for single-pipe and double-pipe heating systems with vertical wiring are somewhat different.

Для однотрубных систем отопления с вертикальной разводкой подсистема строится на базе беспроводной сенсорной технологии. Система состоит из беспроводных сенсоров 9 энтальпии, устанавливаемых в стояках. Функциональная схема расположения измерительной части приведена на фиг.2.For single pipe heating systems with vertical wiring, the subsystem is based on wireless sensor technology. The system consists of wireless enthalpy sensors 9 installed in risers. Functional layout of the measuring part is shown in figure 2.

Здесь ТЕi - беспроводной сенсор 9 энтальпии.Here, TE i is a wireless enthalpy sensor 9.

Алгоритм расчета тепловой энергии, потребляемой квартирой с такой разводкой, строится по следующей формуле:The algorithm for calculating the thermal energy consumed by an apartment with such wiring is constructed according to the following formula:

Figure 00000010
Figure 00000010

где: Qj,i - тепловая энергия, потребляемая квартирой;where: Q j, i - thermal energy consumed by the apartment;

Hi - энтальпия воды в стояке квартиры;H i - enthalpy of water in the riser of the apartment;

Hi-1 - энтальпия воды в стояке на предыдущем этаже.H i-1 - enthalpy of water in the riser on the previous floor.

Для двухтрубных систем отопления с вертикальной разводкой подсистема также строится на базе беспроводной сенсорной технологии. Система состоит из беспроводных сенсоров 9 энтальпии. Функциональная схема расположения измерительной части приведена на фиг.3. Алгоритм расчета тепловой энергии, потребляемой квартирой, строится по следующей формуле:For two-pipe heating systems with vertical wiring, the subsystem is also built on the basis of wireless sensor technology. The system consists of wireless enthalpy sensors 9. Functional layout of the measuring part is shown in figure 3. The algorithm for calculating the heat energy consumed by the apartment is constructed according to the following formula:

Figure 00000011
Figure 00000011

где:Where:

Qj,i - тепловая энергия, потребляемая квартирой;Q j, i - thermal energy consumed by the apartment;

Hпр - энтальпия воды на радиатор;H ol - the enthalpy of water on the radiator;

Hоб - энтальпия воды за радиатором.H about - the enthalpy of water behind the radiator.

Индивидуальный учет электрической энергии, потребляемой квартирами, строится на основе сенсора 8 электрической мощности с функцией ограничения потребления электроэнергии. Алгоритм расчета потребляемой мощности имеет вид:Individual metering of electric energy consumed by apartments is based on a sensor 8 of electric power with the function of limiting the consumption of electricity. The algorithm for calculating power consumption has the form:

Figure 00000012
Figure 00000012

где:Where:

Nзд - активная потребляема мощность, кВт/ч,N health - active power consumption, kW / h,

I - сила тока, А,I - current strength, A,

U - напряжение, В.U is the voltage, V.

Подсистема имеет функции ограничения электрической мощности при несвоевременной уплате абонентом за любой тип энергоносителя. Введение функции ограничения производится дистанционно. Подсистема имеет четыре уровня ограничения мощности.The subsystem has the functions of limiting the electric power in case of late payment by the subscriber for any type of energy carrier. The restriction function is introduced remotely. The subsystem has four power limitation levels.

Первый уровень - это лимит на потребление электроэнергии (определяется площадью квартиры). The first level is the limit on electricity consumption (determined by the area of the apartment).

Второй и третий уровни определяются при настройке системы на объекте. The second and third levels are determined when you configure the system at the facility.

Четвертый уровень - это уровень ограничения минимально допустимой мощности. The fourth level is the level of limitation of the minimum allowable power.

Индивидуальная подсистема учета холодного водоснабжения квартиры построена на основе беспроводного сенсора 10 потока. Алгоритм расчета потребления ХВС имеет вид:The individual cold water supply accounting subsystem of the apartment is built on the basis of a wireless sensor 10 flow. The algorithm for calculating the consumption of cold water has the form:

Figure 00000013
Figure 00000013

где:

Figure 00000014
- количество воды, потребленной квартирой, т,Where:
Figure 00000014
- the amount of water consumed by the apartment, t,

G - объемный расход воды на квартиру, м3/ч,G is the volumetric flow rate of water per apartment, m 3 / h,

ρ - плотность воды, кг/м3.ρ is the density of water, kg / m 3 .

Подсистема 34 строится по принципу многотарифности.Subsystem 34 is built on the principle of multi-tariff.

Качество предоставляемой услуги оценивается по своевременности и бесперебойности подачи ХВС.The quality of the service provided is assessed by the timeliness and continuity of the supply of cold storage.

Индивидуальный учет горячего водоснабжения квартиры построена на основе беспроводного сенсора 11 потока. Алгоритм расчета потребления ГВС имеет вид:Individual metering of the apartment’s hot water supply is based on the wireless sensor 11 of the flow. The algorithm for calculating the consumption of hot water is:

Figure 00000015
Figure 00000015

где:

Figure 00000016
- количество горячей воды, потребленной квартирой, т,Where:
Figure 00000016
- the amount of hot water consumed by the apartment, t,

G - объемный расход горячей воды на квартиру, м3/ч,G - volumetric flow of hot water to the apartment, m 3 / h,

ρ - плотность воды, кг/м3.ρ is the density of water, kg / m 3 .

Подсистема 36 строится по принципу многотарифности.Subsystem 36 is built on the principle of multi-tariff.

Индивидуальный учет газа построен на основе беспроводного сенсора 12 скорости потока. Алгоритм расчета потребленного природного газа имеет вид:Individual gas metering is based on a wireless sensor 12 flow rates. The algorithm for calculating the consumed natural gas has the form:

Figure 00000017
Figure 00000017

где:

Figure 00000018
- количество воды, потребленной зданием, т,Where:
Figure 00000018
- the amount of water consumed by the building, t,

G - объемный расход газа на здание, м3/ч,G - volumetric gas flow to the building, m 3 / h,

ρ - плотность газа, кг/м3 (значение передается из подсистемы коммерческого учета газа).ρ - gas density, kg / m 3 (the value is transmitted from the subsystem of commercial gas metering).

Подсистема строится по принципу многотарифности.The subsystem is built on the principle of multi-tariff.

Данные с контрольно-измерительных подсистем 33 поступают через локальные концентраторы 13 на домовой концентратор 7.Data from the control and measuring subsystems 33 are received through local concentrators 13 to the home concentrator 7.

Домовой концентратор 7 представляет собой микропроцессорное устройство со встроенной в него тепловой моделью здания.The home hub 7 is a microprocessor device with a thermal model of a building built into it.

Тепловая модель зданияThermal model of the building

Тепловая модель здания предназначена для оценки термодинамического состояния здания в соответствии с методикой, изложенной в строительных нормах, и формирования корреляционных коэффициентов к потребленному теплу абонентов из учета климатических и географических факторов.The thermal model of the building is designed to assess the thermodynamic state of the building in accordance with the methodology described in the building codes, and to form correlation coefficients for the consumed heat of subscribers based on climatic and geographical factors.

Входные данные для математической модели в соответствии с ее функциональной структурой формируются на основании шести блоков.Input data for a mathematical model in accordance with its functional structure are formed on the basis of six blocks.

Блок I - «Условия комфортного проживания». Условия комфортного проживания формируются на основе свода правил СП 23-101-2000 и СНиП 23-01, в которых определены комфортная температура и относительная влажность внутри помещения для различных сезонов и категорий зданий.Block I - "Conditions for a comfortable stay." The conditions for comfortable living are formed on the basis of the set of rules SP 23-101-2000 and SNiP 23-01, in which comfortable temperature and relative humidity indoors are determined for different seasons and categories of buildings.

Блок II - «Типовые климатические условия». Типовые климатические условия устанавливаются на основании СНиП 23-01 и СП 23-101-2000, к которым относятся:Block II - “Typical Climatic Conditions”. Typical climatic conditions are established on the basis of SNiP 23-01 and SP 23-101-2000, which include:

- скорость и направление ветра (w0);- wind speed and direction (w 0 );

- атмосферное давление (р0);- atmospheric pressure (p 0 );

- средняя температура воздуха в течение отопительного сезона по СНиП 23-01 (t0);- average air temperature during the heating season according to SNiP 23-01 (t 0 );

- среднее значение суммарной солнечной радиации СП 23-101-2000 (q0);- the average value of the total solar radiation SP 23-101-2000 (q 0 );

- относительная влажность наружного воздуха в течение отопительного сезона (ψ0).- relative humidity of the outdoor air during the heating season (ψ 0 ).

Блок данных является основой для расчета типовых распределений тепловых потерь по

Figure 00000019
зданию и вычисления модуля (помещения) с минимальными тепловыми потерями
Figure 00000020
The data block is the basis for calculating the typical distributions of heat loss over
Figure 00000019
building and module (room) calculations with minimal heat loss
Figure 00000020

Блок III - «Типовой проект зданий». Блок определяет теплозащитные характеристики конструкций, элементов здания и материалов, устанавливает геометрические характеристики и типовое проектное оформление помещений, определяет район строительства. Формирование блока осуществляется на основании теплоэнергетического паспорта здания.Block III - “Typical Building Design”. The block determines the heat-shielding characteristics of structures, building elements and materials, sets the geometric characteristics and the typical design of the premises, determines the construction area. The formation of the block is carried out on the basis of the heat energy passport of the building.

Блок IV - «Текущие климатические условия». Текущие климатические условия определяются на основании статистических данных и показаний метеостанции, устанавливаемой на здании (или группе зданий). Задает текущую климатическую картину и определяет текущие параметры:Block IV - “Current Climate Conditions”. Current climatic conditions are determined on the basis of statistical data and the readings of the weather station installed on the building (or group of buildings). Sets the current climate picture and determines the current parameters:

- скорость и направление ветра;- wind speed and direction;

- атмосферное давление;- Atmosphere pressure;

- температура наружного воздуха;- outdoor temperature;

- значение суммарной солнечной радиации;- the value of the total solar radiation;

- относительная влажность наружного воздуха.- relative humidity of outdoor air.

Блок V - «Текущие температуры помещений». На основании показаний датчиков температуры, располагающихся внутри помещений, устанавливается средняя температура по каждому модулю (помещению). На этапе моделирования теплоэнергетических параметров здания в качестве входных данных используются данные статистики по средним температурам в течение сезона и интенсивность их изменений.Block V - "Current room temperatures." Based on the readings of temperature sensors located inside the premises, the average temperature for each module (room) is set. At the stage of modeling the heat and energy parameters of the building, the statistics on average temperatures during the season and the intensity of their changes are used as input data.

Блок VI - «Отклонение параметров». Блок формирует сигнал рассогласования типовых (Блок II) и текущих (Блоки IV и V) климатических условий по параметрам:Block VI - “Deviation of parameters”. The unit generates a mismatch signal of typical (Block II) and current (Blocks IV and V) climatic conditions according to the parameters:

- скорость и направление ветра;- wind speed and direction;

- температура наружного воздуха;- outdoor temperature;

- температура внутри сопряженных соседних помещений (модулей);- temperature inside adjacent adjacent rooms (modules);

- атмосферное давление;- Atmosphere pressure;

- значение суммарной солнечной радиации;- the value of the total solar radiation;

- относительная влажность наружного воздуха.- relative humidity of outdoor air.

Расчетный комплекс функциональной структуры математической модели состоит из следующих блоков.The calculation complex of the functional structure of the mathematical model consists of the following blocks.

Блок VII - «Математическая модель теплоэнергетических параметров». Расчетный блок основывается на реализации нестационарной динамической модели, в которой предусмотрена возможность отключения временной зависимости параметров и расчет по статической балансовой модели.Block VII - “Mathematical model of heat energy parameters”. The calculation unit is based on the implementation of a non-stationary dynamic model, which provides the ability to disable the time dependence of the parameters and the calculation of the static balance model.

Блок VIII - «Динамические поправки типовых тепловых потерь». Устанавливает связь между дополнительными тепловыми потерями в модуле при отклонении текущих климатических условий от типовых значений, принятых согласно СНиП (учет реальных условий). Влияние каждого из климатических параметров считается независимым от остальных. Дополнительные (положительные или отрицательные) поправки к тепловым потерям связаны с отклонением параметра от типового значения и длительностью этого отклонения. Корреляционные связи рассчитываются на базе нестационарной динамической модели при вариации входного воздействия отдельно по каждому из параметров.Block VIII - “Dynamic Corrections of Typical Heat Losses”. Establishes a relationship between additional thermal losses in the module when the current climatic conditions deviate from the typical values adopted according to SNiP (taking into account real conditions). The influence of each of the climatic parameters is considered independent of the others. Additional (positive or negative) corrections to heat losses are associated with the deviation of the parameter from the typical value and the duration of this deviation. Correlation relationships are calculated on the basis of a non-stationary dynamic model with variation of the input action separately for each of the parameters.

При работе в составе системы теплового учета в режиме реального времени являются известными функциями двух параметров: рассогласование климатического параметра и времени. Результирующая поправка к тепловым потерям определяется как сумма поправок по всем параметрам.When working as part of a heat metering system in real time, two functions are known functions: the mismatch of the climate parameter and time. The resulting correction for heat loss is defined as the sum of the corrections for all parameters.

Минимальное время между запросами отклонений параметров (Δτ) данный параметр задает частоту опроса сенсоров Системы) устанавливается на этапе математического моделирования теплоэнергетических параметров здания. Время запроса должно быть не более времени оклика по средней температуре модуля (квартиры).The minimum time between parameter deviation requests (Δτ), this parameter sets the polling frequency of the System sensors) is set at the stage of mathematical modeling of the building's heat and power parameters. The request time should be no more than the call time for the average temperature of the module (apartment).

Типовой модульный (квартирный) коэффициент - коэффициент снижения при расчете платы за индивидуальное потребление тепла, обусловленное расположением модуля (квартиры) в здании согласно проектной документации. Рассчитывается на A typical modular (apartment) coefficient is the reduction coefficient when calculating the payment for individual heat consumption, due to the location of the module (apartment) in the building according to the design documentation. Calculated on

1 м2 помещения:1 m 2 premises:

Figure 00000021
Figure 00000021

где

Figure 00000022
- типовые тепловые потери модулей на 1 м2;Where
Figure 00000022
- typical heat loss of modules per 1 m 2 ;

Figure 00000023
- минимальные (или средние) тепловые потери на 1 м2.
Figure 00000023
- minimum (or average) heat loss per 1 m 2 .

Динамические поправки учитывают отклонение климатических параметров, при которых рассчитан типовой модульный коэффициент и тепловые потери, от реальных условий. Результирующая поправка к тепловым потерям определяется как сумма поправок по всем параметрам, а текущий модульный коэффициент определяется по соотношению:Dynamic corrections take into account the deviation of climatic parameters for which a typical modular coefficient and heat loss are calculated from real conditions. The resulting correction to heat loss is determined as the sum of the amendments for all parameters, and the current modular coefficient is determined by the ratio:

Figure 00000024
Figure 00000024

где

Figure 00000025
- типовой модульный (квартирный) коэффициент.Where
Figure 00000025
- typical modular (apartment) coefficient.

Блок IX - «Модульное распределение температур». Устанавливает распределение средних температур внутри помещений (модулей), получающееся при решении нестационарной динамической модели теплоэнергетических параметров.Block IX - “Modular Temperature Distribution". Establishes the distribution of average temperatures inside the rooms (modules) obtained by solving the non-stationary dynamic model of heat and energy parameters.

Режимы функционирования математической модели теплоэнергетических параметров.Modes of operation of the mathematical model of heat energy parameters.

Режим 1 - Моделирование процессов, расчет корреляционных зависимостей, установление степени влияния различных факторов.Mode 1 - Modeling processes, calculating correlation dependencies, establishing the degree of influence of various factors.

Входные данные:Input data:

- блок «Условия комфортного проживания»;- block "Conditions for a comfortable stay";

- блок «Типовые климатические условия»;- block "Typical climatic conditions";

- блок «Типовой проект зданий»;- block "Typical project of buildings";

- блок «Текущие климатические условия»;- block "Current climatic conditions";

- блок «Текущие температуры помещений»;- block "Current room temperatures";

- блок «Отклонение параметров».- “Deviation of parameters” block.

Расчетный блок:Settlement block:

- блок «Математическая модель теплоэнергетических параметров».- block "Mathematical model of heat and energy parameters."

Выходные данные:Output:

- блок «Динамические поправки типовых тепловых потерь»;- block “Dynamic corrections of typical heat losses”;

- корреляционные зависимости;- correlation dependencies;

- типовые тепловые потери;- typical heat loss;

- минимальные типовые тепловые потери;- minimum typical heat loss;

- типовой модульный коэффициент;- typical modular coefficient;

- модульный коэффициент;- modular coefficient;

- модульное распределение температур.- modular temperature distribution.

Режим 2 - Функционирование в составе системы теплового учета.Mode 2 - Functioning as part of a heat metering system.

Входные данные:Input data:

- типовой модульный коэффициент;- typical modular coefficient;

- минимальные типовые тепловые потери;- minimum typical heat loss;

- блок «Условия комфортного проживания»;- block "Conditions for a comfortable stay";

- блок «Типовые климатические условия»;- block "Typical climatic conditions";

- блок «Текущие климатические условия»;- block "Current climatic conditions";

- блок «Текущие температуры помещений»;- block "Current room temperatures";

- блок «Отклонение параметров».- “Deviation of parameters” block.

Расчетный блок:Settlement block:

- блок «Динамические поправки типовых тепловых потерь».- block “Dynamic corrections of typical heat losses”.

Выходные данные:Output:

- поправки к тепловым потерям;- amendments to heat losses;

- модульный коэффициент.- modular coefficient.

Определенные с помощью тепловой модели здания теплоэнергетические характеристики также поступают в билинговый центр 16.The heat and energy characteristics determined using the thermal model of the building also go to the billing center 16.

Параметры коммерческого учета и индивидуального учета поступают в архив. Архивные данные передаются в биллинговый центр 16, откуда распечатки по затратам энергоносителей и их стоимости поступают каждому потребителю.The parameters of commercial accounting and individual accounting are archived. Archived data is transferred to billing center 16, from where printouts for energy costs and their cost are sent to each consumer.

В сравнении с прототипом заявляемые способ и система являются более точными с точки зрения учета и распределения между жильцами дома общедомовых расходов всех видов энергоносителей и удобными в эксплуатации.Compared with the prototype, the inventive method and system are more accurate in terms of accounting and distribution between residents of the house of common building costs of all types of energy and convenient in operation.

Claims (2)

1. Способ индивидуального учета и регулирования потребления энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве, заключающийся в том, что для коммерческого учета подаваемых потребителям энергоносителей на входе в жилой дом устанавливают прибор коммерческого учета тепловой энергии в виде общедомового энергоконтроллера, а для индивидуального учета потребляемых энергоносителей - тепла, электроэнергии, холодной и горячей воды и газа - используют контрольно-измерительные подсистемы, устанавливая на входе в каждую квартиру измерители расхода электроэнергии, в каждой квартире - приборы для измерения расхода тепла, горячей и холодной воды, газа, используя для измерения расхода воды интеллектуальные сенсоры количества воды, замеряют с помощью приборов температуру и количество воды непосредственно на стояках в квартире, замеряют подаваемое на весь дом количество тепловой энергии с помощью общедомового энергоконтроллера, с помощью контрольно-измерительных систем определяют фактическое потребление энергоносителей, в том числе тепла отдельной квартирой, и предоставляют каждому потребителю информацию о потребленных его квартирой энергоресурсах и их стоимости, а также о расходе тепла, приходящемся на общедомовые нужды, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют общедомовой учет электроэнергии, холодной и горячей воды и газа, для чего на входе в здание устанавливают подсистемы коммерческого учета названных энергоносителей, а для учета индивидуального потребления в квартирных контрольно-измерительных подсистемах для измерения расхода воды и газа используют интеллектуальные беспроводные сенсоры потока, для измерения тепловой энергии - интеллектуальные беспроводные сенсоры энтальпии, для измерения электроэнергии - сенсоры электроэнергии с функцией ограничения потребления электрической мощности, затем на основании измеренных данных от квартирных контрольно-измерительных подсистем и подсистем коммерческого учета рассчитывают общедомовые затраты энергоресурсов, которые по соответствующим алгоритмам распределяют между жильцами дома и доводят эти сведения до каждого из жильцов, при этом при расчетах для оптимального распределения затрат между жильцами дома используют данные, формируемые встроенной математической моделью термодинамического состояния дома в виде коэффициентов, учитывающих расположение квартиры внутри дома и внешние климатические факторы, а при неоплате за любой вид энергоносителя дистанционно производят ограничение мощности подаваемой электроэнергии, поставляемой неплательщику.1. The method of individual metering and regulation of energy consumption in the housing and communal services, which consists in the fact that for the commercial metering of energy supplied to consumers at the entrance to a residential building, a commercial meter of heat energy is installed in the form of a common energy controller, and for individual metering of the consumed energy - heat , electricity, cold and hot water and gas - use control and measuring subsystems, installing flow meters at the entrance to each apartment electricity, in each apartment - instruments for measuring the flow of heat, hot and cold water, gas, using smart sensors for measuring the flow of water, measure the temperature and amount of water directly on the risers in the apartment with the help of instruments, measure the amount of heat supplied to the whole house energy using a communal energy controller, using control and measuring systems determine the actual energy consumption, including heat in a separate apartment, and provide each the consumer information on the energy resources consumed by his apartment and their cost, as well as on the heat consumption attributable to common house needs, characterized in that they additionally carry out general house metering of electricity, cold and hot water and gas, for which, at the entrance to the building, subsystems of commercial metering named energy sources, and to account for individual consumption in apartment control and measuring subsystems, intelligent wireless flow sensors are used to measure water and gas consumption , for measuring thermal energy - intelligent wireless enthalpy sensors, for measuring electricity - electric sensors with the function of limiting the consumption of electric power, then based on the measured data from the apartment control and measuring subsystems and subsystems of commercial metering, the common house energy costs are calculated, which are distributed among the appropriate algorithms between residents of the house and bring this information to each of the residents, while calculating for the optimal distribution of The charge between the tenants of the house uses the data generated by the built-in mathematical model of the thermodynamic state of the house in the form of coefficients that take into account the location of the apartment inside the house and external climatic factors, and if you do not pay for any type of energy carrier, they remotely limit the power supplied to the non-payer. 2. Интегрированная система индивидуального учета и регулирования потребления энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве, включающая установленную на входе в здание подсистему коммерческого учета подаваемого в здание тепла в виде домового теплосчетчика, контрольно-измерительные системы для учета потребления каждого из энергоносителей, выполненные в виде установленных в квартирах жилых домов и расположенных в характерных точках отопительных систем, систем холодного и горячего водоснабжения измерителей температуры, расхода газа, холодной и горячей воды, а также установленных на входе в каждую квартиру измерителей расхода электроэнергии, связанных с локальными концентраторами, соединенными с домовыми концентраторами, снабженными запоминающими устройствами, содержащими адреса домов, и соединенными через линии интерфейсной связи с расчетно-информационной системой жилищно-коммунальной службы (биллинговыми центрами), снабженной средствами запоминания событий во времени и распечатки справок по фактически потребленным энергоресурсам, при этом оборудование квартиры содержит также беспроводные квартирные мониторы для отображения информации о потребленных энергоресурсах в физических и стоимостных единицах и исправности элементов системы, система также включает в себя индивидуальные термостатические вентили для поддержания оптимального теплового режима в отдельной квартире, при этом локальные концентраторы соединены с контрольно-измерительными подсистемами учета с помощью беспроводной линии связи, домовой концентратор также представляет собой устройство сбора информации от локальных концентраторов и от домового энергоконтроллера и соединен с расчетно-информационной системой жилищно-коммунальной службы с помощью цифровой линии связи, отличающаяся тем, что для общедомового учета подаваемых энергоносителей используют дополнительно установленные на входе в здание подсистемы коммерческого учета электроэнергии, холодного и горячего теплоснабжения и газоснабжения, а в контрольно-измерительных подсистемах учета индивидуального потребления установленные в квартирах измерительные приборы выполнены беспроводными, при этом приборы для измерения расхода воды и газа представляют собой интеллектуальные сенсоры потока, приборы для измерения тепловой энергии - сенсоры энтальпии, для измерения электроэнергии - сенсоры электроэнергии с функцией ограничения потребления электрической мощности, локальные концентраторы выполняют одновременно функцию электросчетчиков, линия связи выполнена в виде сети с гарантированным доступом к данным и с многоуровневым приоритетом передачи данных, домовой концентратор представляет собой микропроцессорное устройство со встроенной тепловой математической моделью здания и архивной базой данных, обеспечивающее передачу учетных данных в биллинговый центр. 2. An integrated system of individual metering and regulation of energy consumption in housing and communal services, including a subsystem for commercial metering of heat supplied to the building in the form of a home heat meter installed at the entrance to the building, control and measuring systems for metering the consumption of each energy carrier, made in the form established in apartments of residential buildings and located at characteristic points of heating systems, cold and hot water supply systems, temperature meters, gas consumption , cold and hot water, as well as electricity consumption meters installed at the entrance to each apartment, connected to local concentrators, connected to house concentrators, equipped with storage devices containing the addresses of the houses, and connected through interface lines to the settlement-information system of the housing and communal service (billing centers), equipped with means for storing events in time and printing certificates of actually consumed energy resources, while the equipment is qua the dashes also include wireless apartment monitors to display information on consumed energy in physical and cost units and the health of system elements, the system also includes individual thermostatic valves to maintain optimal thermal conditions in a separate apartment, while local concentrators are connected to control and measuring subsystems using a wireless communication line, the home hub is also a device for collecting information from local centers and from the home energy controller and is connected to the settlement and information system of the housing and communal services using a digital communication line, characterized in that for the common house metering of the supplied energy, additional subsystems of the commercial metering of electricity, cold and hot heat supply and gas supply are installed at the entrance to the building, and in the control and measuring subsystems for accounting for individual consumption, the measuring devices installed in the apartments are made wireless, with Volume devices for measuring water and gas consumption are intelligent flow sensors, devices for measuring thermal energy are enthalpy sensors, for measuring electricity are electric sensors with the function of limiting the consumption of electric power, local concentrators simultaneously perform the function of electric meters, the communication line is designed as a network with guaranteed access to data and with a multi-level priority of data transfer, the home hub is a microprocessor device with The structure of the thermal mathematical model of the building and the archive database, ensures delivery of credentials in the billing center.
RU2008114079/28A 2008-04-10 2008-04-10 Method and integrated system of individual account and control of energy resources consumption in municipal housing economy RU2378655C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008114079/28A RU2378655C1 (en) 2008-04-10 2008-04-10 Method and integrated system of individual account and control of energy resources consumption in municipal housing economy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008114079/28A RU2378655C1 (en) 2008-04-10 2008-04-10 Method and integrated system of individual account and control of energy resources consumption in municipal housing economy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008114079A RU2008114079A (en) 2009-10-20
RU2378655C1 true RU2378655C1 (en) 2010-01-10

Family

ID=41262532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008114079/28A RU2378655C1 (en) 2008-04-10 2008-04-10 Method and integrated system of individual account and control of energy resources consumption in municipal housing economy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2378655C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2655640C2 (en) * 2013-12-30 2018-05-29 Сэн-Гобэн Изовер Room thermal losses determining method and device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108181822A (en) * 2017-12-29 2018-06-19 广州星辰热能股份有限公司 A kind of heating system and its control method based on managing power consumption

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КУЛЕВ М.В. Применение комплекса автоматизации регулирования тепла в административных зданиях Екатеринбурга. Энергосбережение, 2000, №2, с.24-25. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2655640C2 (en) * 2013-12-30 2018-05-29 Сэн-Гобэн Изовер Room thermal losses determining method and device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008114079A (en) 2009-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102967004B (en) Temperature area method based heat metering allocation device and allocation method
CN101556194B (en) Flow temperature heat measuring method based on room temperature and flow temperature heat measuring system
Xia et al. Comparison of building energy use data between the United States and China
EP2858015A1 (en) System and method for simulation, control and performance monitoring of energy systems
CN100460818C (en) Split heat supply temperature-control charging device and heat fee calculation method
US20130066773A1 (en) Intelligent administration system for paying electric bill
CN116246388A (en) Device and method for apportioning measurement according to matching coefficient
CN102620346A (en) Temperature control-flow grade adjustment household-based heat metering system capable of adjusting and controlling room temperature
CN1748130B (en) A method and a plant for the distribution of costs of heating rooms
RU2296305C1 (en) Method and integrated system for individual counting and adjustment of consumption of energy resources in housing and communal services
RU2378655C1 (en) Method and integrated system of individual account and control of energy resources consumption in municipal housing economy
Guerrisi et al. Energy saving in social housing: An innovative ICT service to improve the occupant behaviour
CN102306245B (en) Household-based heat metering method and system based on mathematical model of central heating system
CN109357312B (en) Water conservancy balance on-off time temperature area heat metering method
RU52504U1 (en) INTEGRATED SYSTEM OF INDIVIDUAL ACCOUNTING AND REGULATION OF ENERGY RESOURCES CONSUMPTION IN HOUSING AND COMMUNAL SERVICES
RU112410U1 (en) SYSTEM OF ACCOUNTING AND REGULATION OF THERMAL ENERGY CONSUMPTION BY SUBSCRIBERS
CN103093549B (en) Heating charging method and charging device thereof
RU2453913C1 (en) Metering method and information analysis system for metering energy resources
CN101936578A (en) Real-time effective area distribution method for heat energy
CN101241016A (en) Fixed flux temperature differential -type central air-conditioning fee counting method and charging device
RU95113U1 (en) AUTOMATED COMPLEX OF THE CENTRALIZED INFORMATION-MEASURING SYSTEM OF ACCOUNTING AND MONITORING CONSUMPTION OF ENERGY CARRIERS WITH FUNCTIONS OF MONITORING PERFORMANCE AND ANALYSIS OF CRITICAL SITUATIONS
CN103267595B (en) Heat quantity metering system and metering method thereof
CN102928125A (en) Heat metering apportioning device adopting temperature area method and without heat gauge and apportioning method
JP4290603B2 (en) Central hot water supply system and information processing equipment for apartment houses
Calise et al. Dynamic analysis of the heat theft issue for residential buildings

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120411

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20131020

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20140109

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20140403

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150411

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20160820

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20170908

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190411