CN102109394B - 基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统 - Google Patents

Abstract

基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统，涉及一种供暖计量系统，该系统中无线温度传感器和无线温度采集器采用无线通讯方式连接，这样不仅减少了采暖用户室内的线缆布放，避免了破坏采暖用户室内建筑装修，同时也减轻了施工难度，降低了工程成本。该系统所有热量分配运算、数据处理和存储由原来的楼宇分配器改为设置在数据中心机房的热量分配服务器里完成，避免了由于前端设备出现故障导致数据丢失，确保数据安全可靠。多个“联合计量”单元可共用一个热量分配服务器，大大降低了系统成本和部署难度。在一个数据中心机房可设置多个热量分配服务器，做到数据集中管理，符合运营级架构，分配计算更加准确，计费更加公平合理。

Description

基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统

技术领域

本发明涉及一种供暖计量系统，具体地说是一种基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统。

背景技术

供热系统在运行过程中，如何实现按需供热，并使热量按需分配，对供热系统实行监测控制至关重要。对于集中供热系统来说，不但用户需要分户计量，热源的热量计量也是必不可少的。目前已有的采暖用热量的计量系统是温度传感器将感应到的室内温度采用有线传输方式传送给温度采集器，温度采集器接收温度传感器传送的温度并计算得出每户的有效温度值，然后将每户得到的有效温度值传送给楼道内的分配器；同时热量采集器采集楼栋热量表的热量值经过集线器传送给分配器，分配器根据已预设的每户信息，按照温度面积法将总热量值分摊到户，并经过集线器再传到显示器显示，同时传送至远程数据中心。该方案解决了单栋楼享有独立贸易结算热量表的热分配问题，但由于现场供热管网环境复杂，如不进行管网改造，则很难达到理想状态；由于温度传感器和采集器之间采用有线传输通讯方式，会增加采暖用户室内布线，不仅影响了采暖用户的室内美观，也增加了工程施工难度；该方案的热量的分摊运算与存储在前端楼宇分配器里进行，如果前端设备损坏，就容易造成有效数据的丢失；另外该方案的计费中心是计费软件，计费软件通常安装在小区物业服务处的服务器上，这样如果服务器年限已久，或是有故障，或是软件和服务器配置不好，都会影响系统的稳定运行。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统，该系统便于安装施工，不影响用户室内的整体环境，而且数据安全可靠。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：该基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统，包括显示终端、楼栋热量表和UPS中央电源装置，其特征是，还包括无线温度传感器、无线温度采集器、单元控制器、智能采集网关装置、通讯网络、热量分配服务器和热计量管理计费服务器，所述无线温度传感器每户设置多个，分别通过无线通讯方式与设置在对应用户室内的无线温度采集器连接，所述无线温度采集器通过有线数据通讯线路与对应单元的单元控制器相连；所述单元控制器连接位于本单元楼道内的显示终端，每单元设置一个单元控制器和一个显示终端；所述单元控制器通过有线数据通讯线路与该楼栋的智能采集网关装置相连；所述楼栋热量表通过有线数据通讯线路与楼栋的智能采集网关装置相连；由无线温度传感器、无线温度采集器、单元控制器、显示终端、楼栋热量表、楼栋的智能采集网关装置和UPS中央电源装置组成本楼栋温度热量采集单元；该楼栋温度热量采集单元通过所述的智能采集网关装置接入通讯网络，热量分配服务器连接通讯网络，同时还连接有热计量管理计费服务器，所述UPS中央电源装置为系统提供电源。

所述无线温度传感器为具有低压报警和移动报警功能的电池供电装置。

所述通讯网络为有线通讯网络或无线通讯网络。

所述热量分配服务器为工控机或嵌入式系统。

所述无线温度传感器与无线温度采集器之间的无线通讯方式为433M频段无线通讯方式或ZIGBEE无线通讯方式。

所述的有线数据通讯线路为RS485接口线路或MBUS接口线路或CAN接口线路。

进一步地，所述的楼栋为多个，每一楼栋的温度热量采集单元通过该楼栋的智能采集网关装置并联接入通讯网络，热量分配服务器连接通讯网络和热计量管理计费服务器。

进一步地，所述的温度热量采集单元中的楼栋热量表可合并设置为一个小区热量表，所述小区热量表连接一小区热量采集器，所述小区热量采集器通过接入通讯网络向热量分配服务器发送该小区供热量总数据。

本发明的有益效果是：该系统中无线温度传感器和无线温度采集器采用无线数据通讯装置连接，这样不仅减少了无线温度采集器与无线温度传感器之间的线缆布放，而且避免了破坏采暖用户的室内建筑装修，同时也降低了与采暖用户和物业进行关于工程实施问题协调的难度，减轻了施工难度，降低了工程成本，使工程实施得到了保障。另外，该系统的所有热量分配运算、数据处理和存储由原来的楼宇分配器改为设置在数据中心机房的热量分配服务器里完成，这样避免了由于前端设备出现故障导致数据丢失，以保证数据的安全可靠。且热量分配服务器基于高性能服务器，数据处理能力强，计算误差小，精度高，性能稳定。多个“联合计量”单元可以共用一个热量分配服务器，大大降低了系统成本和部署难度。在一个数据中心机房可以设置多个热量分配服务器，做到数据集中管理，符合运营级架构，分配计算更加准确，计费更加公平合理。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1是本发明的总原理框图；

图2是本发明实施例一原理框图；

图3是本发明实施例二原理框图；

图中：1、无线温度传感器，2、无线温度采集器，3、单元控制器，4、显示终端，5、楼栋热量表，6、有线数据通讯线路，7智能采集网关装置，8、通讯网络，9、热量分配服务器，10、热计量管理计费服务器，11、UPS中央电源装置，12、小区热量表，13、小区热量采集器，51、第一楼栋热量表，52、第二楼栋热量表，53、第三楼栋热量表，71、第一楼栋智能采集网关装置，72、第二楼栋智能采集网关装置，73、第三楼栋智能采集网关装置。

具体实施方式

如图1为一栋楼的实施情况，该基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统，包括电池供电的无线温度传感器1、无线温度采集器2、单元控制器3、显示终端4、楼栋热量表5、有线数据通讯线路6、智能采集网关装置7、通讯网络8、热量分配服务器9、热计量管理计费服务器10和向系统提供电源的UPS中央电源装置11。由无线温度传感器1、无线温度采集器2、单元控制器3、显示终端4、楼栋热量表5、有线数据通讯线路6、楼栋的智能采集网关装置7和UPS中央电源装置11组成本楼栋温度热量采集单元；该楼栋温度热量采集单元通过所述的智能采集网关装置7接入通讯网络8。该栋楼可分为多个单元，每个用户室内的带有低压报警和移动报警功能的无线温度传感器1有多个，分别设置在采暖用户的不同室内或室内不同的位置，实时监测用户室内环境温度参数，并转换为数字信号通过433M频段或ZIGBEE的无线通讯方式传送至设置在对应用户入户室内或客厅内的无线温度采集器2，无线温度采集器2对接收的本用户室内不同无线温度传感器1发送来的多个数据进行处理，将计算出的该用户有效室内温度通过有线数据通讯线路传送给对应单元的单元控制器3，每单元设置一个单元控制器3；每单元设置一台显示终端4，通过同单元的单元控制器3接收热量分配服务器处理完成的热量数据，并在其液晶屏上显示每户的房间号、面积、温度及所用热量，用户还可通过显示终端在线查询自己的采暖信息；单元控制器3将无线温度采集器2发来的数据进行预处理，并通过有线数据通讯线路把预处理后的数据传送给该楼栋的智能采集网关装置7，同时所述的智能采集网关装置7将通过楼栋热量表5采集外部热源输向该楼栋的总热量数据。智能采集网关装置7接收各单元控制器传来的各用户温度数据和整栋楼的热量数据，并将接收的数据通过接入通讯网络8，由该通讯网络传送给热量分配服务器9；热量分配服务器9根据已预设的采暖用户信息，按照温度面积法将楼栋热量表所计量的总热量值分摊到户，计算出每户的室内温度、热量等信息并经过单元控制器再返传到显示终端4，同时传送至热计量管理计费服务器10进行计费，UPS中央电源装置为系统提供电源。这样不仅减少了无线温度采集器与无线温度传感器之间的线缆布放，而且避免了破坏采暖用户的室内建筑装修，同时也降低了与采暖用户和物业进行关于工程实施问题协调的难度，减轻了施工难度，降低了工程成本，使工程实施得到了保障。另外，该系统的所有热量分配运算、数据处理和存储由原来的楼宇分配器改为设置在数据中心机房的热量分配服务器里完成，这样避免了由于前端设备出现故障导致数据丢失，以保证数据的安全可靠。且热量分配服务器基于高性能服务器，数据处理能力强，计算误差小，精度高，性能稳定。多个“联合计量”单元可以共用一个热量分配服务器，大大降低了系统成本和部署难度。在一个数据中心机房可以设置多个热量分配服务器，做到数据集中管理，符合运营级架构，分配计算更加准确，计费更加公平合理。

图2为三栋楼的实施情况，基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统，每一楼栋的温度热量采集单元通过该楼栋智能采集网关装置71、72、73并联接入通讯网络8，热量分配服务器9连接通讯网络8和热计量管理计费服务器10。图中，第一楼栋热量表51和第一楼栋智能采集网关装置71；第二楼栋热量表52和第二楼栋智能采集网关装置72；第三楼栋热量表53和第三楼栋智能采集网关装置73，三套系统分属于各楼栋，各系统的连接关系与图1相同。

如图3所示，与图2的不同点在于：第一楼栋智能采集网关装置71、第二楼栋智能采集网关装置72和第三楼栋智能采集网关装置73不在单独采集每一楼栋的热量值而是由小区热量采集器13采集小区的总热量代替，第一楼栋热量表51、第二楼栋热量表52和第三楼栋热量表53也不在每一楼栋单独设置而由小区热量表12代替，小区热量采集器13通过小区热量表12采集该小区内所有楼栋供热系统总热量表的热量信息数据后，将数据发送至通讯网络8，通讯网络8继续上传给热量分配服务器(9)和热计量管理计费服务器(10)。

本发明实施方式不仅仅局限于上述实施例，还可以是：

该基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统中，无线温度传感器与无线温度采集器形成的室内无线温度监测系统，也可以采用由有线温度传感器与有线温度采集器形成的室内有线温度监测系统，这两种室内温度监测系统可以在整个系统中共存，进一步扩大了基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统的应用范围。

Claims (7)

1.基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统，包括显示终端(4)、楼栋热量表(5)、有线数据通讯线路(6)和UPS中央电源装置(11)，其特征是，还包括无线温度传感器(1)、无线温度采集器(2)、单元控制器(3)、智能采集网关装置(7)、通讯网络(8)、热量分配服务器(9)和热计量管理计费服务器(10)，所述无线温度传感器(1)每户设置多个，分别通过无线通讯方式与设置在对应用户室内的无线温度采集器(2)连接，所述无线温度采集器(2)通过有线数据通讯线路(6)与对应单元的单元控制器(3)相连；所述单元控制器(3)连接位于本单元楼道内的显示终端(4)，每单元设置一个单元控制器(3)和一个显示终端(4)；所述单元控制器(3)通过有线数据通讯线路(6)与该楼栋的智能采集网关装置(7)相连；所述楼栋热量表(5)通过有线数据通讯线路(6)与楼栋的智能采集网关装置(7)相连；由无线温度传感器(1)、无线温度采集器(2)、单元控制器(3)、显示终端(4)、楼栋热量表(5)、有线数据通讯线路(6)、楼栋的智能采集网关装置(7)和UPS中央电源装置(11)组成本楼栋温度热量采集单元；该楼栋温度热量采集单元通过所述的智能采集网关装置(7)接入通讯网络(8)，热量分配服务器(9)连接通讯网络(8)，同时还连接有热计量管理计费服务器(10)，所述UPS中央电源装置(11)为系统提供电源。

2.根据权利要求1所述的基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统，其特征是，所述无线温度传感器(1)为具有低压报警和移动报警功能的电池供电装置。

3.根据权利要求1所述的基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统，其特征是，所述通讯网络(8)为有线通讯网络或无线通讯网络。

4.根据权利要求1所述的基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统，其特征是，所述热量分配服务器(9)为工控机或嵌入式系统。

5.根据权利要求1所述的基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统，其特征是，所述无线温度传感器(1)与无线温度采集器(2)之间的无线通讯方式为433M频段无线通讯方式或ZIGBEE无线通讯方式。

6.根据权利要求1所述的基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统，其特征是，所述的有线数据通讯线路(6)为RS485接口线路或MBUS接口线路或CAN接口线路。

7.根据权利要求1至6任一项所述的基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量系统，其特征是，所述的楼栋为多个，每一楼栋的温度热量采集单元通过该楼栋的智能采集网关装置(7)并联接入通讯网络(8)，热量分配服务器(9)连接通讯网络(8)和热计量管理计费服务器(10)。

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