CN107894025A - 一种集中供热用户温度的测控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集中供热用户温度的测控系统，包括网关、供热管理控制中心、第一电动阀、第二电动阀和循环泵，所述网关设置在用户房间原有的灯开关处，用于替换房间原有灯开关，所述网关内设有第一温度传感器和第一无线通信模块，所述网关的外表面设有面板，所述第一电动阀、第二电动阀和循环泵均各自与无线通信模块电连接，能够通过互联网与供热管理控制中心通信。本测控系统无需布线，安装位置灵活；此外，本测控系统不但能检测用户室内温度，还能够检测入水和回水温度，便于供热企业对用户进行管理，也有助于供热企业对用户放水和窃热的监测；该测控系统能够实现用户个性化供热需求，在提高用户供热体验的同时，实现节能减排。

Description

一种集中供热用户温度的测控系统

技术领域

本发明涉及测控技术领域，具体涉及一种集中供热用户温度的测控系统。

背景技术

在我国北方，一到冬季多数城镇都采用集中供热，利用保温管道将热水从热源送到千家万户。由于管网面积大，水力学平衡很难调节，流量不足的地方用户体感冷，流量太大的地方，用户热得经常开窗。冷的用户热费缴纳率低，而且上访时有发生，甚至发生群体事件。为了使冷的用户暖和些，政府往往要求热源过度供热，这样不但造成能源浪费，而且大大提高了供热企业的成本，使企业效益降低，不利于供热企业的发展。

实现温度逐户调控，实现水力学平衡和热力学平衡的自动调节，一直是供热领域努力的目标。

早期曾有些企业采用赠送有线电话的方式，在电话中内置温度传感器，把温度信号经过调制加载到铜电话线上实现远传。但目前有线电话保有量呈减少的趋势，而且铜线也被淘汰，变成光纤了。另外，有些用户将电话放到温度较低的窗台上，也会导致测温不准。

分户热计量系统也是实现逐户温度测量控制的一种方式，但就很多地区的实施情况来看，效果不好，基本都处于闲置状态，部分设备已被用户拆除，而且拆除的越来越多。在这种方式中热量表、温度传感器、控制阀等都是通过有线来连接，一般在走廊布线，集中到配电箱中，再通过移动电话无线通讯网实现远传。这种布线安装方式成本高，设备大多采用有线特别是明线安装，在楼道和走廊布线杂乱，大大减低了用户体验。

近年来，供热领域在逐户实现温度测控的方向上，进展缓慢，多数还依靠打电话、在贴吧、微信上留言的途径进行供热质量反馈，依靠人工来调节主管道的阀门，调节水力学平衡的手段和效果还很粗放。

此外，热用户对温度的需求是个性化的。青壮年对温度要求不高，孩子特别是老年人对温度要求较高，有些房屋处于空置状态，只要不结冰就行，为了实现节能减排，国家还提倡北方用户学习南方用户，逐渐习惯多穿衣服，适当降低室内温度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种集中供热用户温度的测控系统，该测控系统能够实现用户个性化供热需求，在提高用户供热体验的同时，实现节能减排。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种集中供热用户温度的测控系统，包括网关和供热管理控制中心，所述网关设置在用户房间原有的灯开关处，用于替换房间原有灯开关，所述网关内设有第一温度传感器和第一无线通信模块，所述网关的外表面设有面板，所述第一温度传感器能够采集室内的温度信息，并将该温度信息转换成电信号通过第一无线通信模块发送至供热管理控制中心。

优选地，还包括第一电动阀和第二电动阀，所述第一电动阀设置在进户管道上，所述第二电动阀设置在回水管道上；所述第一电动阀和第二电动阀均包括阀体和电动头，所述电动头内设有电机、第二无线通信模块和第二温度传感器，其中，所述电机和第二温度传感器分别与第二无线通信模块电连接，所述电机还与所述阀体连接，控制阀体的开度。

优选地，所述第二温度传感器紧贴阀体设置，所述阀体采用金属材料制成，所述第二温度传感器通过采集阀体的温度信息，并将该温度信息转换成电信号通过第二无线通信模块发送至网关。

优选地，所述网关的面板上能够显示四种温度信息，分别为设定温度、室内实际温度、入水温度和出水温度；所述网关的面板上还设有第一数码显示管，所述第一数码显示管与网关电连接，所述第一数码显示管能够显示以上四种温度信息。

优选地，所述网关的面板上还设有上升键、下降键、灯开关按键和多功能开关键。

优选地，还包括用于调节流量的循环泵和第三无线通信模块，所述循环泵设置在进户管道上，所述循环泵与第三无线通信模块电连接，所述循环泵能够通过第三无线通信模块与所述网关进行通讯。

优选地，所述第一无线通信模块为ZIGBEE和WIFI无线通信转换模块，所述第二无线通信模块和第三无线通信模块均为ZIGBEE通信模块。

优选地，所述网关的面板上还设有用于表示通讯、循环泵、第一电动阀和第二电动阀工作状态的指示灯。

优选地，所述网关的面板上还设有第二数码显示管，所述第二数码显示管用于显示供热管理控制中心向网关发送的用户未阅读的消息条数。

本发明采用以上技术方案，所述集中供热用户温度的测控系统将第一温度传感器与照明开关结合起来，统一安装在客厅或者卧室内，高度基本一致，因为是将原有的照明开关替换下来，一旦安装完成，不容易被轻易移动，不但位置合理而且固定，能够比较客观地反映室内温度；所述第一电动阀、第二电动阀和循环泵都通过物联网与供热管理控制中心无线通信，无需布线且不会对用户的装修产生影响，安装位置灵活，因而更易受用户欢迎；此外，本测控系统不但能检测用户室内温度，还能够检测入水温度和回水温度，有利于水力平衡和热力平衡调节，而且也有助于供热管理控制中心对用户放水和窃热的监测，便于供热企业对用户进行管理；该测控系统能够实现用户个性化供热需求，在提高用户供热体验的同时，实现节能减排。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明测控系统的原理示意图；

图2是本发明测控系统之电动阀的原理示意图；

图3是本发明测控系统之网关面板的示意图。

图中：1、网关；2、第一温度传感器；3、供热管理控制中心；4、ZIGBEE无线通信转换模块；6、第一电动阀；7、第二电动阀；8、阀体；9、电动头；10、电机；11、第二无线通信模块；12、第二温度传感器；13、第一数码显示管；14、上升键；15、下降键；16、灯开关按键；17、多功能开关键；18、循环泵；19、第三无线通信模块；20、WIFI无线通信转换模块；21、第二数码显示管；22、智能手机；23、二维码；24、无线路由器；25、互联网。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种集中供热用户温度的测控系统，包括网关1和供热管理控制中心3，所述网关1设置在用户房间原有的灯开关处，用于替换房间原有灯开关，利用灯的电源为网关1提供电源；所述网关1内设有第一温度传感器2和第一无线通信模块，所述网关1的外表面设有面板，所述第一温度传感器2能够采集室内的温度信息，并将该温度信息转换成电信号通过第一无线通信模块经由无线路由器24发送到互联网25，最终发送至供热管理控制中心3。

进一步地，还包括第一电动阀6和第二电动阀7，所述第一电动阀6设置在进户管道上，所述第二电动阀7设置在回水管道上；

如图2所示，所述第一电动阀6和第二电动阀7均包括阀体8和电动头9，所述电动头9内设有电机10、第二无线通信模块11和第二温度传感器12，所述电机10和第二温度传感器12分别与第二无线通信模块11电连接，所述电机10还与所述阀体8连接，控制阀体8的打开和关闭。

具体地，所述第二温度传感器12紧贴阀体8设置，所述阀体8采用金属材料制成，所述第二温度传感器12通过采集阀体8的温度信息(间接测量水温)，并将该温度信息转换成电信号通过第二无线通信模块11发送至网关1。

如图3所示，所述网关1的面板上能够显示四种温度信息，分别为设定温度、室内实际温度、入水温度和出水温度；所述网关1的面板上还设有第一数码显示管13，所述第一数码显示管13与网关1电连接，所述第一数码显示管13能够显示以上四种温度信息，具体地，利用文字或符号点亮的方式指明显示的是哪个温度。所述网关1的面板上还设有上升键14、下降键15、灯开关按键16和多功能开关键17，其中灯开关按键16和多功能开关键17都能控制室内灯具的开闭。

需要说明的是，还包括用于调节流量的循环泵18和第三无线通信模块19，所述循环泵18设置在进户管道上，所述循环泵18与第三无线通信模块19电连接，所述循环泵18能够通过第三无线通信模块19与所述网关1进行通讯。

可以理解的是，所述第一无线通信模块为ZIGBEE无线通信转换模块4和WIFI无线通信转换模块20，所述第二无线通信模块11和第三无线通信模块19均为ZIGBEE通信模块。

需要进一步补充说明的是，所述网关1的面板上还设有用于表示通讯、循环泵18、第一电动阀6和第二电动阀7工作状态的指示灯。

此外，所述网关1的面板上还设有第二数码显示管21，所述第二数码显示管21用于显示供热管理控制中心3向网关1发送的用户未阅读的消息条数。

本发明在实际使用中，具体的实施方法如下：

步骤1.关闭相应的电源总开关，拆下待替换的照明开关，拆下灯具上的接线盒，任选从接线盒到开关盒的一根老线，与两根新线绑住，拉动老线，将两根新线替换进穿线管。

步骤2.将火线和零线接到网关1后端的电源接线端子上，将灯线接到网关1后端的灯线接线端子上，将网关1后端安装到暗盒或明盒上，再将网关1前端与后端接线连好，最后把前端扣在后端上。

步骤3.将房间内的电源总开关接通，网关1面板的第一和第二数码显示管21闪烁，用户用智能手机22扫描该二维码23，下载并安装APP。

步骤4.将手机WIFI打开，并接入互联网25，打开手机APP，长按网关1上的多功能开关键17，直到网关1面板上的二维码闪烁，用APP扫描二维码23，添加设备。设备添加成功后，以后再打开APP，直接点击该设备，即可用手机遥控网关1。

步骤5.在所述第一电动阀6、第二电动阀7和循环泵18的外表面上也设有二维码，用户打开手机APP，扫描电动阀和循环泵18上的二维码，实现与网关1的ZIGBEE组网。

步骤6.手机APP上能够显示第一电动阀6、第二电动阀7和循环泵18的工作状态，供热管理控制中心3可通过互联网25经由无线路由器24向用户对应的网关1发送对电动阀和循环泵18的控制指令，控制电动阀和循环泵18的打开或关闭；

用户可通过手机APP，查看设定温度、室内实际温度、入水温度和出水温度，还可通过手机APP修改设定温度值。

用户还可利用网关1面板上的上升和下降键15，选择查看以上四种温度，网关1面板默认显示室内实际温度；用户也可利用网关1面板修改设定温度，具体操作为：首先查看设定温度值，同时按上升键14和下降键15，第一数码显示管13闪烁，显示当前设定温度值；此时，按上升键14或下降键15，改变设定温度值，再同时按上升键14和下降键15，确认设定温度，等待几秒，第一数码显示管13停止闪烁时，设定温度值修改成功。

网关1会将用户的设定温度值通过无线路由器24发送至互联网25，最终发送给供热管理控制中心3，供热管理控制中心3根据用户需求远程调节第一电动阀6、第二电动阀7和循环泵18的工作状态，以保证尽可能的满足用户实际需求。

此外，当供热企业需要给用户发送交费通知时，可通过供热管理控制中心3向用户的网关1上发送用户未阅读的消息条数，并将未阅读的消息条数显示在网关1面板上，以提醒用户，用户看到网关1面板的显示后，可登陆手机APP查看消息的内容。

本发明采用以上技术方案，所述集中供热用户温度的测控系统将第一温度传感器2与照明开关结合起来，统一安装在客厅或者卧室内，高度基本一致，因为是将原有的照明开关替换下来，一旦安装完成，不容易被轻易移动，不但位置合理而且固定，能够比较客观地反映室内温度；所述第一电动阀6、第二电动阀7和循环泵18都通过物联网与供热管理控制中心3无线通信，无需布线且不会对用户的装修产生影响，安装简单灵活；

通过ZIGBEE网络进行接力式信号传递，当某一用户没有WIFI信号时，可以通过其它网关1接力传递，直到有WIFI接入点。由于宽带通讯的普及，通过WIFI接入互联网，不但通讯速度快，而且免费。

对于流量偏大的用户，或者温度要求偏低的用户，可以减小电动阀门开度；对于即使阀门全开也流量不足的用户，还可以增加循环泵18，由于循环泵18是受控的，避免了私接循环泵18引起的管网水力平衡的混乱，从而解决了目前集中供热领域普遍存在的私接循环泵18的乱象。

此外，本测控系统不但能检测用户室内温度，还能够检测入水温度和回水温度，不但有利于水力平衡和热力平衡调节，还有助于供热管理控制中心3对用户放水和窃热的监测；网关1面板上有未读消息数量的提醒，与手机APP相结合，可以帮助供热企业及时将消息传达给用户，便于供热企业对用户进行管理；

本测控系统还可以实现用户管理信息化和现代化。很多企业由于管理不善，私自入网不交热费，交报停费正常供热的用户普遍存在，给企业造成巨大经济损失。由于本测控系统所涉及的物联网关1为特殊产品，用户不易获得；即使获得了，也无法接入企业的服务器，这使得查实非法用户变得非常简单，只要没有物联网关1，或者物联网关1没有与企业联网，即为非法用户，只要用手机描述一下网关1面板上的二维码即可知道。此外，由于温度是实际测量和远传的，可以从根本上杜绝交报停费正常供热的情况发生。对于不交费和迟交费的用户，供热管理控制中心3可以远程控制关闭电动阀和循环泵18，从而可以促进收费，减少收费成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种集中供热用户温度的测控系统，其特征在于，包括网关和供热管理控制中心，所述网关设置在用户房间原有的灯开关处，用于替换房间原有灯开关，所述网关内设有第一温度传感器和第一无线通信模块，所述网关的外表面设有面板，所述第一温度传感器能够采集室内的温度信息，并将该温度信息转换成电信号通过第一无线通信模块发送至供热管理控制中心。

2.根据权利要求1所述的测控系统，其特征在于，还包括第一电动阀和第二电动阀，所述第一电动阀设置在进户管道上，所述第二电动阀设置在回水管道上；所述第一电动阀和第二电动阀均包括阀体和电动头，所述电动头内设有电机、第二无线通信模块和第二温度传感器。

3.根据权利要求2所述的测控系统，其特征在于，所述第二温度传感器紧贴阀体设置，所述阀体采用金属材料制成，所述第二温度传感器通过采集阀体的温度信息，并将该温度信息转换成电信号通过第二无线通信模块发送至网关。

4.根据权利要求1所述的测控系统，其特征在于，所述网关的面板上能够显示四种温度信息，分别为设定温度、室内实际温度、入水温度和出水温度；所述网关的面板上还设有第一数码显示管，所述第一数码显示管与网关电连接，所述第一数码显示管能够显示以上四种温度信息。

5.根据权利要求1所述的测控系统，其特征在于，所述网关的面板上还设有上升键、下降键、灯开关按键和多功能开关键。

6.根据权利要求1所述的测控系统，其特征在于，还包括用于调节流量的循环泵和第三无线通信模块，所述循环泵设置在进户管道上，所述循环泵与第三无线通信模块电连接，所述循环泵能够通过第三无线通信模块与所述网关进行通讯。

7.根据权利要求6所述的测控系统，其特征在于，所述第一无线通信模块为ZIGBEE和WIFI无线通信转换模块，所述第二无线通信模块和第三无线通信模块均为ZIGBEE通信模块。

8.根据权利要求1至7任一项所述的测控系统，其特征在于，所述网关的面板上还设有用于表示通讯、循环泵、第一电动阀和第二电动阀工作状态的指示灯。

9.根据权利要求1至7任一项所述的测控系统，其特征在于，所述网关的面板上还设有第二数码显示管，所述第二数码显示管用于显示供热管理控制中心向网关发送的用户未阅读的消息条数。