CN106196265A - 装配式住宅分散供暖多点控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式住宅分散供暖多点控制系统，包括中枢处理模块(1)和多个地暖系统(2)，每个地暖系统(2)分别安装有外置的温度传感器(3)，所述外置的温度传感器(3)分别与中枢处理模块(1)连接，每个地暖系统(2)分别连接有无线通信模块(4)，每个地暖系统(2)的无线通信模块(4)彼此间信息共享相互通信，同时每个无线通信模块(4)还分别与中枢处理模块(1)连接。本发明可满足装配式住宅供暖的需求，完成基于装配式住宅供暖的多点控制，实现电力系统的负荷调度，有效保证新型装配式住宅分散供暖系统的稳定运行。

Description

装配式住宅分散供暖多点控制系统

技术领域

本发明涉及供暖控制系统领域，尤其涉及装配式住宅分散供暖多点控制系统。

背景技术

供暖就是用人工方法向室内供给热量，使室内保持一定的温度，以创造适宜的生活条件或工作条件的技术，目前常用的供暖方式采用电能、燃煤及气、冷源热泵等方式使得热源介质升温，进而辐射室内空气提升室内温度达到供暖目的。目前热源介质主要是水、电热膜、发热电缆、碳素晶体、碳纤维等。其中：

热源介质为水的供暖模式是目前南北方较为通用的供暖方式，主要是利用低温热媒(主要是水)在热源中被加热，吸收热量后，变为高温热媒(高温水或蒸汽)，经输送管道送往室内，通过散热设备放出热量，使室内温度升高；散热后温度降低，变成低温热媒(低温水)，再通过回收管道返回热源，进行循环使用。

热源介质为电热膜、发热线缆、碳素晶体、碳纤维的供暖模式，则是将这些介质作为发热电阻丝，利用电能转换为热能进行室内供暖，按照受热面积及均匀性可以做如下分类：

(1)点式供暖：以空调、电热扇、辐射板为代表；

(2)线式供暖：以碳纤维、线发热电缆为代表；

(3)面式供暖：以电热膜为代表。电热膜，又可以进一步细分为：电热棚膜、电热墙膜和电热地膜等不同的电热膜品种。

显然，以热源介质为水的供暖模式，在北方地区特别是集中供暖首选的取暖方式。可对于南方建筑本身保温效果比北方建筑低劣，天气环境潮湿等各种因素，以水为介质的取暖方式很难成为唯一的取暖模式选择。为解决这个问题，国内外各级部门、专家学者从建筑节能角度开展各种供暖产品研发及学术研究，其目的是在建筑物设计、建造和使用过程中，执行建筑节能的标准和政策，使用节能型的建筑材料、器具和产品，提高建筑物的保温隔热和气密性能，提高采暖供热系统的运行效率，减少能源的损耗。基于此，重庆智酷热能设备有限公司基于碳纤维、自动化技术、智能控制技术等研发针对南方供暖特性的“智能薄型自限温电地暖系统”，可节约能耗30％以上。

2016年2月6日中共中央、国务院下发的《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出：“提高建筑节能标准，提高建筑节能标准，推广绿色建筑和建材。支持和鼓励各地结合自然气候特点，推广应用地源热泵、水源热泵、太阳能发电等新能源技术，发展被动式房屋等绿色节能建筑。……明确供热采暖系统安全、节能、环保、卫生等技术要求，健全服务质量标准和评估监督办法。进一步加强对城市集中供热系统的技术改造和运行管理，提高热能利用效率。”特别地，意见中明确指出“力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30％，积极稳妥推广钢结构建筑。”

按照上述目标要求，供热供暖技术必须使用现代工艺进行精确计算，合理设计进行配套。可现有的供热供暖系统在供暖工程中，供暖基本模块的温度控制基本采用的是一对一控制，即一个控制器控制一个温度传感器所在的模块。其缺点在于：每个家庭用户或小区因为个人的喜好或不同小区的环境不同，不仅单体地暖系统(即以小区或住宅为单位的地暖系统)对温度的要求各不相同，而且单独对一个住户而言，由于住宅采用装配式模式，其基本框架架构是模块化搭建，这本身甚至要求每个房间都必须做到供暖模块化设计。显然，目前的一对一控制系统难以满足装配式建筑模块化设计的需求，无法实现有效合理的能源调节，可能会导致模块化供暖系统难以实时稳定控制，需要进行产品技术升级或改造，研发适合装配式住宅的模块化供暖的多点控制系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种装配式住宅分散供暖多点控制系统，能够实现供暖系统的多点控制，实现电力系统的负荷调度，有效保证供暖系统的正常运行。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种装配式住宅分散供暖多点控制系统，包括中枢处理模块和多个地暖系统，每个地暖系统分别安装有外置的温度传感器所述外置的温度传感器分别与中枢处理模块连接；

每个地暖系统分别连接有无线通信模块，每个地暖系统的无线通信模块彼此间信息共享相互通信，同时每个无线通信模块还分别与中枢处理模块连接。

进一步说明，上述方案中所述的地暖系统是指以小区为单位的地暖系统，或者是以一栋楼为单位的地暖系统，也可以是一层楼为单位的地暖系统，甚至可以是以一个住宅用户为单位的地暖系统；中枢处理模块通过外置的温度传感器对各个地暖系统进行宏观调配，每个地暖系统之间通过无线通信模块进行信息交换、对比；最后所以信息全部汇总到中枢处理模块，中枢处理模块再根据相应的信息对每个地暖系统里面的当个地暖板或整个地暖系统进行调节，从而实现了多点控制，有效的进行了电能的负荷调度。

作为本方案的进一步改进，所述的每个地暖系统均包括地暖板、内置的温度传感器和自限温控制器，所述外置的温度传感器和内置的温度传感器分别安装在各自的地暖板上，内置的温度传感器与自限温控制器连接，所述自限温控制器与地暖板连接并控制地暖板的工作状态。

自限温控制器本身具备对地暖板温度调控的功能，设计自限温控制器的目的是为了满足用户实现单个地暖板的自定义操作，相对于中枢处理模块的宏观调控来说自限温控制器的控制就像是微观调控，使得地暖板的温度更加满足人们的需求，同时在本方案设计中，自限温控制器的控制权限高于中枢处理模块的控制权限，也就是说在同一时间，地暖板优先选择执行自限温控制的调控命令。

作为本方案的进一步改进，所述无线通信模块包括信息感知模块、信息处理模块、接收模块和发送模块，所述信息感知模块与地暖板相连用于检测地暖板的工作数据，信息感知模块的输出端与信息处理模块连接，所述接收模块和发送模块分别与信息处理模块连接；

每个无线通信模块内的接收模块分别与其他无线通信模块的发送模块通信，每个无线通信模块的发送模块分别与其它无线通信模块的接收模块通信，从而实现信息交换；

每个无线通信模块的发送模块还分别与中枢处理模块通信。

信息感知模块作为对地暖板的信息检测，检测信息保护地暖板的电压、电流、温度；所有检测信息全部汇总给信息处理模块，信息处理模块可以根据检测到的信息对地暖板实现单个控制，同时每个独立的地暖系统检测的信息全部通过发射模块和其他地暖系统实现信息交换，不仅如此，每个地暖系统检测的信息也会发给中枢处理模块，中枢处理模块根据相应的信息发出指令给地暖板实现宏观调控。

作为本方案的进一步改进，所述信息感知模块包括电压检测电路、电流检测电路和温度检测电路，所述电压检测电路和电流检测电路的检测端分别与地暖板的工作电路连接其输出端分别与信息处理模块模块连接；

所述温度检测电路的检测端安装在地暖板上其输出端与信息处理模块模块连接。

电压检测电路、电流检测电路和温度检测电路分别用于检测地暖板的电压、电流和温度。

作为本方案的进一步改进，所述中枢处理模块核心是单片机，所述单片机安装有EPROM。

作为地暖系统宏观调控的控制器，中枢处理模块必须具备改写或自定义宏观调控的标准，因此给单片机配置EPROM可便于程序的改写。

本发明的有益效果：和传统的地暖控制系统相比较，本发明中的地暖系统，通过给每个地暖系统安装无线通信模块实现了地暖系统之间的信息交换和地暖系统的多点控制，在实际运用中具体可以实现一座城市不同片区地暖系统的调配、同一片区不同小区的地暖系统调配、同一小区不同单元楼的地暖系统调配、同一栋楼不同住宅地暖系统的调配，甚至小到同一住宅不同房间地暖板的调配；从而实现了电网负荷调度有效保证地暖板的功率。

附图说明

图1是本发明的系统结构框图；

图2是本发明的详细结构框图；

图3是本发明的进一步详细结构框图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

如图1、图2、图3所示：

一种装配式住宅分散供暖多点控制系统，包括中枢处理模块1和多个地暖系统2，每个地暖系统2分别安装有外置的温度传感器3，所述外置的温度传感器3分别与中枢处理模块1连接。

上述外置的温度传感器3安装方式有两种选择，可以选择安装在地暖系统2内的地暖板201上，同时也可以安装在室内用于检测室内的温度，因为地暖板201的温度和室内温度还是存在一定的差异化的，如果以住宅舒适为主则安装在室内，如果是以地暖板201的安全为主则安装在地暖板201上。温度传感器3与中枢处理模块1之间的通信方式可以选择有线通信或无线通信，通常情况下为保证数据的即使有效减少干扰，本实施例中选择有线通信。

每个地暖系统2分别连接有无线通信模块4，每个地暖系统2的无线通信模块4彼此间信息共享相互通信，同时每个无线通信模块4还分别与中枢处理模块1连接。

无线通信模块4的信息采集端与地暖系统2相连，每个无线通信模块4将检测的信息进行交换，即每个地暖系统2的信息都实现了彼此共享的效果，最后所有信息全部汇总到中枢处理模块1。

作为本方案的进一步改进，所述的每个地暖系统2均包括地暖板201、内置的温度传感器202和自限温控制器203，所述外置的温度传感器3和内置的温度传感器202分别安装在各自的地暖板201上，内置的温度传感器202与自限温控制器203连接，所述自限温控制器203与地暖板201连接并控制地暖板201的工作状态。

上述每个地暖系统2彼此“独立”，所谓的“独立”是指每个每个地暖系统2都有各自的一套配置即地暖板201、内置的温度传感器202和自限温控制器203；其中地暖板201、内置的温度传感器202和自限温控制器203之间的信息只在单个的地暖系统2内传递，两个地暖系统2之间的内置的温度传感器202和自限温控制器203不进行信息交换。

作为本方案的进一步改进，所述无线通信模块4包括信息感知模块401、信息处理模块402、接收模块403和发送模块404，所述信息感知模块401与地暖板201相连用于检测地暖板201的工作数据，信息感知模块401的输出端与信息处理模块402连接，所述接收模块403和发送模块404分别与信息处理模块402连接。每个无线通信模块4内的接收模块403分别与其他无线通信模块4的发送模块404通信，每个无线通信模块4的发送模块404分别与其它无线通信模块4的接收模块403通信，从而实现信息交换。每个无线通信模块4的发送模块404还分别与中枢处理模块1通信。

上述无线通信模块4设置方式有两种，第一种是所有的地暖系统2都共用同一个无线通信模块4，但是分别设置不同的信息感知模块401实现信息检测，最后再通过无线通信模块4的接收模块403和发送模块404实现与中枢处理模块1的信息交换。第二中方式就是上面所说的每个地暖系统2都设置无线通信模块4，无线通信模块4彼此之间再实现信息交换，最后汇总给中枢处理模块1实现信息交换，该方案的优势在于信息准确度高、抗干扰能力强。

作为本方案的进一步改进，所述信息感知模块401包括电压检测电路、电流检测电路和温度检测电路，所述电压检测电路和电流检测电路的检测端分别与地暖板201的工作电路连接其输出端分别与信息处理模块402模块连接；所述温度检测电路的检测端安装在地暖板201上其输出端与信息处理模块402模块连接。

电压检测电路与地暖板201的工作电路并联，电流检测电路与地暖板201的工作电路串联分别用于检测电压和电流，上述的温度检测电路是以温度传感器为核心设计的检测电路用于检测地暖板201的温度，最终检测到的电压、电流和温度的数据全部传递给信息处理模块402，信息处理模块402内置程序，同时还设计有EPROM，可用于信息处理模块402程序的改写和录入。

作为本方案的进一步改进，所述中枢处理模块1以及息处理模块402的核心是单片机，所述单片机安装有EPROM。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种装配式住宅分散供暖多点控制系统，包括中枢处理模块(1)和多个地暖系统(2)，每个地暖系统(2)分别安装有外置的温度传感器(3)，所述外置的温度传感器(3)分别与中枢处理模块(1)连接，其特征在于：

每个地暖系统(2)分别连接有无线通信模块(4)，每个地暖系统(2)的无线通信模块(4)彼此间信息共享相互通信，同时每个无线通信模块(4)还分别与中枢处理模块(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种装配式住宅分散供暖多点控制系统，其特征在于：所述的每个地暖系统(2)均包括地暖板(201)、内置的温度传感器(202)和自限温控制器(203)，所述外置的温度传感器(3)和内置的温度传感器(202)分别安装在各自的地暖板(201)上，内置的温度传感器(202)与自限温控制器(203)连接，所述自限温控制器(203)与地暖板(201)连接并控制地暖板(201)的工作状态。

3.根据权利要求2所述的一种装配式住宅分散供暖多点控制系统，其特征在于：所述无线通信模块(4)包括信息感知模块(401)、信息处理模块(402)、接收模块(403)和发送模块(404)，所述信息感知模块(401)与地暖板(201)相连用于检测地暖板(201)的工作数据，信息感知模块(401)的输出端与信息处理模块(402)连接，所述接收模块(403)和发送模块(404)分别与信息处理模块(402)连接；

每个无线通信模块(4)内的接收模块(403)分别与其他无线通信模块(4)的发送模块(404)通信，每个无线通信模块(4)的发送模块(404)分别与其它无线通信模块(4)的接收模块(403)通信，从而实现信息交换；

每个无线通信模块(4)的发送模块(404)还分别与中枢处理模块(1)通信。

4.根据权利要求3所述的一种装配式住宅分散供暖多点控制系统，其特征在于：所述信息感知模块(401)包括电压检测电路、电流检测电路和温度检测电路，所述电压检测电路和电流检测电路的检测端分别与地暖板(201)的工作电路连接其输出端分别与信息处理模块(402)模块连接；

所述温度检测电路的检测端安装在地暖板(201)上其输出端与信息处理模块(402)模块连接。

5.根据权利要求1所述的一种装配式住宅分散供暖多点控制系统，其特征在于：所述中枢处理模块(1)核心是单片机，所述单片机安装有EPROM。