CN109084366A - 一种基于物联网的室内供暖管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于物联网的室内供暖管理系统，包括室内电暖终端、室内水暖终端、室内温度监控终端、控制终端、移动终端以及云服务器，所述室内电暖终端安装于室内若干房间内，所述室内水暖终端安装于室内浴室内，所述室内电暖终端、室内水暖终端分别与控制终端信号相连，本发明通过物联网的方式，可实现对室内各个房间的地面温度以及室内温度进行远程监控，并实现将供热终端中的温度数据进行远程传输、存储，用户可通过手机客户端与云服务器的协同运作，可按需供暖，解决了传统供暖方式中存在能源浪费的问题，具有升温速度快、安全性高、计费公平、绿色环保，便于调控、无需维护寿命长的优点，大大提高了家居智能化的程度。

Description

一种基于物联网的室内供暖管理系统

技术领域

本发明涉及室内供暖技术领域，尤其涉及一种基于物联网的室内供暖管理系统。

背景技术

在当今科技迅猛发展的社会中，随着人民生活水平的提高，我国的建筑能耗在国民经济总能耗中的比重越来越大，建筑能耗包括采暖、通风、空调、照明、家用电器和热水供应等能耗。

而随着北方集中供暖体系愈发普及的现状，集中供暖的缺点也逐一显露,根据相关资料显示，集中供暖的主要缺点如下：(1)浪费能源，用户环节的基本设施比较简陋，供暖方式相对粗犷，供暖时间和温度不能自己控制，且集中供暖一次性投资大，造成大量能源浪费，也间接带来了环境问题；(2)温度无法调节，北方集中供暖采用的方式是热水循环供暖，因楼层不同流经用户家中的热水温度尚且存在差异，原有的采暖系统设计形式使得用户缺乏调节手段，不能满足用户的使用要求，也造成了能源的极大浪费，而现有的家庭供暖系统对此问题无能为力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的室内供暖管理系统，采用电暖、水暖与物联网相互结合的方式对室内环境进行按需供暖，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于物联网的室内供暖管理系统，包括室内电暖终端、室内水暖终端、室内温度监控终端、控制终端、移动终端以及云服务器，所述室内电暖终端安装于室内若干房间内，所述室内水暖终端安装于室内浴室内，所述室内电暖终端、室内水暖终端分别与控制终端信号相连；

所述室内温度监控终端，用于对室内若干房间的地面温度与空气温度进行监控，并将所述地面温度与空气温度信息传输至控制终端；

所述云服务器，通过互联网存储控制终端所获得的所述地面温度与空气温度信息，并建立数据库，同时用于接收来自所述移动终端的IP地址请求，并通过互联网向控制终端发送来自所述移动终端的控制命令；

所述移动终端，用于通过云服务器向控制终端发送控制命令，获取控制终端对所述控制命令的处理结果，并通过云服务器获取室内若干房间的地面温度与空气温度信息进行显示；

所述控制终端，用于室内温度监控终端的实时信息以及移动终端的控制命令进行处理，并与云服务器进行数据交互以及对室内电暖终端、室内水暖终端发送控制命令。

优选的，所述室内电暖终端包括分别铺设于室内若干房间地面下的碳素晶体发热板、供暖继电器、T型电缆、绝缘防水快速插头以及漏电保护器，所述碳素晶体发热板通过T型电缆、绝缘防水快速插头与室内220V电源相连，所述供暖继电器与漏电保护器信号相连，所述碳素晶体发热板还与供暖继电器、控制终端依次信号相连。

优选的，所述室内水暖终端包括铺设于室内浴室地面下的散热盘管、温控阀、进水管与出水管，所述温控阀与控制终端信号相连，所述进水管通过分水器与设于小区内的二级换热站出水口相连，所述出水管与所述二级换热站入水口相连，所述二级换热站还与城市热电厂相连。

优选的，所述室内温度监控终端包括设于室内若干房间墙壁上的第一温度传感器、设于室内若干房间地面上的第二温度传感器、设于室内浴室墙壁上的第三温度传感器、设于室内浴室地面上的第四温度传感器、设于进水管上的第一超声波热量仪、设于出水管上的第二超声波热量仪，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第一超声波热量仪、第二超声波热量仪均与控制终端信号相连。

优选的，所述控制终端包括设置于墙上的中央温控器、无线通信模块、家庭路由器，所述中央温控器内设有温度监测处理模块、电暖控制模块、水暖控制模块，所述温度监测处理模块，用于将第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第一超声波热量仪、第二超声波热量仪所检测的温度数据进行模数转换，并将所获得的数据通过家庭路由器传输至云服务器；

所述电暖控制模块，用于控制供暖继电器；

所述水暖控制模块，用于控制温控阀；

所述无线通信模块，用于第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第一超声波热量仪、第二超声波热量仪向温度监测处理模块无线传输数据；

所述家庭路由器，用于通过互联网向所述云服务器进行数据交互。

优选的，所述中央温控器设有液晶显示屏以及控制按键，所述液晶显示屏与温度监测处理模块信号相连，可显示相应房间的温度信息，所述控制按键分别与电暖控制模块、水暖控制模块信号相连。

优选的，所述无线通信模块为Zigbee通信模块。

优选的，所述移动客户端为手机客户端，所述手机客户端根据云服务器中的数据建立相应的APP应用，所述APP应用包括手机查询模块、手机控制模块、缴费模块；

所述手机控制模块，用于通过所述云服务器向控制终端下达控制命令；

所述手机查询模块，可通过云服务器查询室内相应房间内的地面温度以及室内空气温度的历史记录；

所述缴费模块，用于缴纳相应家庭电费。

与现有技术相比，本发明达到的有益效果如下：

本发明提供的一种基于物联网的室内供暖管理系统，(1)通过物联网的方式，可实现对室内各个房间的地面温度以及室内温度进行远程监控，并实现将供热终端中的温度数据进行远程传输、存储，用户可通过手机客户端与云服务器的协同运作，可按需供暖，解决了传统供暖方式中存在能源浪费的问题，具有升温速度快、安全性高、计费公平、绿色环保，便于调控、无需维护寿命长的优点，大大提高了家居智能化的程度。

(2)本发明采用碳素晶体发热板的方式对卧室、客厅等室内环境进行供暖，具有绿色无污染的优点，供暖时不会产生灰尘、噪声和异味，碳素晶体发热板采用低温辐射方式散出热量，室内热量分布均匀，空气温度基本一致，几乎无冷热点，铺设于地板下的碳素晶体发热板可使地板保持温热，并且温度分布是上凉下暖，与人体工程学符合，因此有一定的保健作用，对于防治关节病和心血管病也有一定作用；采用碳素晶体发热板的进行供暖的方式，其产生的热能由电能转化而来，热效率较高，几乎接近100％，同时用户可以按自身需求调节温度，从而实现了按需供暖，有效地避免了能源的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种基于物联网的室内供暖管理系统的结构图；

图2为本发明实施例提供的控制终端结构示意图；

图3为本发明实施例提供的室内电暖终端结构示意图；

图4为本发明实施例提供的手机客户端模块示意图。

图中，1-控制终端，2-室内电暖终端，3-室内水暖终端，4-室内温度监控终端，5-云服务器，6-移动终端，7-中央温控器，8-控制按键，9-液晶显示屏，10-供暖继电器，11-温控阀，12-家庭路由器，13-碳素晶体发热板，14-T型电缆，15-绝缘防水快速插头，16-漏电保护器。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1，一种基于物联网的室内供暖管理系统，包括室内电暖终端2、室内水暖终端3、室内温度监控终端4、控制终端1、移动终端6以及云服务器5，所述室内电暖终端2分别安装于室内若干房间内，用于向室内房间供暖，所述室内水暖终端3安装于室内浴室内，用于向室内浴室供暖，所述室内电暖终端2、室内水暖终端3分别与控制终端1信号相连，所述控制终端1可根据需要开启/关闭各个房间内的室内电暖终端2以及室内室内水暖终端3；

所述室内温度监控终端4，用于对室内若干房间的地面温度与空气温度进行监控，并将所述地面温度与空气温度信息传输至控制终端1；

所述云服务器5，通过互联网存储控制终端1所获得的所述地面温度与空气温度信息，并建立数据库，同时用于接收来自所述移动终端6的IP地址请求，并通过互联网向控制终端1发送来自所述移动终端6的控制命令；

所述移动终端6，用于通过云服务器5向控制终端1发送控制命令，获取控制终端1对所述控制命令的处理结果，并通过云服务器5获取室内若干房间的地面温度与空气温度信息进行显示；

所述控制终端1，用于室内温度监控终端4的实时信息以及移动终端6的控制命令进行处理，并与云服务器5进行数据交互以及对室内电暖终端2、室内水暖终端3发送控制命令。

参见图3，具体的，所述室内电暖终端2包括铺设于室内若干房间地面下的碳素晶体发热板13、供暖继电器10、T型电缆14、绝缘防水快速插头15以及漏电保护器16，碳素晶体发热板13是整个终端的核心元件,它具有透射性,以红外线的形式向室内散发传递热能，可使室内地板的温度高于室内空气的温度，其温差保持于1-5℃的范围内，符合人体所需的脚暖头凉的人体工程学要求，所述供暖继电器10可根据控制终端1的控制命令，对碳素晶体发热板13进行开启/关闭的操作，所述碳素晶体发热板13通过T型电缆14、绝缘防水快速插头15与室内220V电源相连，所述T型电缆14、绝缘防水快速插头15具有较强的绝缘性，可有效避免碳素晶体发热板13出现漏电情况，当发生漏电现象时，与供暖继电器10相连的漏电保护器16可快速断开供暖继电器10，停止碳素晶体发热板13的运转，避免碳素晶体发热板13因漏电而导致的过热现象。

具体的，室内浴室由于地板长期处于有水或湿润状态，存在地板积水向下渗透的风险，如果室内浴室在采用所述室内电暖终端2进行供暖时具有一定的安全风险，因此在对室内浴室进行供暖时，采用水暖的方式进行供暖，所述室内水暖终端3包括铺设于室内浴室地面下的散热盘管、温控阀11、进水管与出水管，所述温控阀11与控制终端1信号相连，能根据控制终端1的控制命令进行操作，所述散热盘管一端与进水管相连，另一端与出水管相连，所述进水管另一端通过分水器与设于小区内的二级换热站出水口相连，所述出水管另一端与所述二级换热站入水口相连，所述二级换热站还与城市热电厂相连，热电厂由大型的加热型锅炉组成，负责向二级换热站提供高温热水，所述二级换热站设置于小区内，用于将热电厂输送的高温热水进行二次分配，通过分水器、进水管向室内浴室地面下的散热盘管输送高温热水，向室内浴室地板传递热量，通过“热空气轻，冷空气重”的原理对室内空气进行加热，流经散热盘管的高温热水又通过出水管重新流回二级换热站，形成动态供暖回路，大大节约了水资源，同时还可接入生活用水管道，在生活上进行使用。

在本发明的一个实施例中，所述室内温度监控终端4包括设于室内若干房间墙壁上的第一温度传感器、设于室内若干房间地面上的第二温度传感器、设于进水管上的第一超声波热量仪、设于出水管上的第二超声波热量仪、设于室内浴室墙壁上的第三温度传感器、设于室内浴室地面上的第四温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第一超声波热量仪、第二超声波热量仪与控制终端1信号相连。

在本发明的又一个实施例中，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第一超声波热量仪、第二超声波热量仪可由控制终端1开启进行实时监测，也可以以每三小时监测一次的频率进行定时监测。

参见图2，具体的，所述控制终端1包括设置于墙上的中央温控器7、无线通信模块、家庭路由器12，所述中央温控器7设有液晶显示屏9以及控制按键8，所述液晶显示屏9与温度监测处理模块信号相连，可显示相应房间的温度信息，所述控制按键8分别与电暖控制模块、水暖控制模块信号相连，用户可通过所述控制按键8，实现对室内电暖终端2、室内水暖终端3的控制，还可根据需要设定室内温度，当室内温度到达所设定的值时，可自动停止室内电暖终端2、室内水暖终端3的运转，节约能源，所述中央温控器7内设有温度监测处理模块、电暖控制模块、水暖控制模块，所述温度监测处理模块，用于将第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第一超声波热量仪、第二超声波热量仪所检测的温度数据进行模数转换，并将所获得温度值在液晶显示屏9上进行显示，同时还可将所获得的数据通过家庭路由器12传输至云服务器5；

所述电暖控制模块，用于控制供暖继电器10；

所述水暖控制模块，用于控制温控阀11；

所述无线通信模块为Zigbee通信模块，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第一超声波热量仪、第二超声波热量仪可通过Zigbee通信模块向温度监测处理模块传输数据；

所述家庭路由器12，可将中央温控器7通过互联网向所述云服务器5进行数据交互。

参见图4，具体的，所述移动客户端为手机客户端，所述手机客户端根据云服务器5中的数据建立相应的APP应用，所述APP应用包括手机查询模块、手机控制模块、缴费模块；

所述手机控制模块，用于对通过所述云服务器5向中央温控器7下达控制命令，用户可在户外远程开启室内电暖终端2以及室内水暖终端3；

所述手机查询模块，可通过云服务器5向室内中央温控器7发送控制命令，启动室内温度监控终端4获取室内相应房间内当前地面温度以及室内空气温度，还可调取云服务器5所建立的数据库内的相应温度数据，查询室内相应房间内的地面温度以及室内空气温度的历史记录，帮助用户详细了解日常供暖消耗；

所述缴费模块，用于缴纳相应家庭电费。

工作原理为：当用户在公司等户外场景下使用时，可通过手机客户端查询室内地面温度以及室内空气温度，根据需要开启室内相应房间内的室内电暖终端2以及室内水暖终端3，在下班回家时即可使室内温度达到要求，在采用碳素晶体发热板13的方式对卧室、客厅等室内环境进行供暖时，具有绿色无污染的优点，供暖时不会产生灰尘、噪声和异味，碳素晶体发热板13采用低温辐射方式散出热量，室内热量分布均匀，空气温度基本一致，几乎无冷热点，铺设于地板下的碳素晶体发热板13可使地板保持温热，并且温度分布是上凉下暖，与人体工程学符合，因此有一定的保健作用，对于防治关节病和心血管病也有一定作用，当用户在室内情况下使用时，可通过设置于墙上的中央温控器7实现室内温度的精确控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种基于物联网的室内供暖管理系统，其特征在于，包括室内电暖终端、室内水暖终端、室内温度监控终端、控制终端、移动终端以及云服务器，所述室内电暖终端安装于室内若干房间内，所述室内水暖终端安装于室内浴室内，所述室内电暖终端、室内水暖终端分别与控制终端信号相连；

所述室内温度监控终端，用于对室内若干房间的地面温度与空气温度进行监控，并将所述地面温度与空气温度信息传输至控制终端；

所述云服务器，通过互联网存储控制终端所获得的所述地面温度与空气温度信息，并建立数据库，同时用于接收来自所述移动终端的IP地址请求，并通过互联网向控制终端发送来自所述移动终端的控制命令；

所述移动终端，用于通过云服务器向控制终端发送控制命令，获取控制终端对所述控制命令的处理结果，并通过云服务器获取室内若干房间的地面温度与空气温度信息进行显示；

所述控制终端，用于室内温度监控终端的实时信息以及移动终端的控制命令进行处理，并与云服务器进行数据交互以及对室内电暖终端、室内水暖终端发送控制命令。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的室内供暖管理系统，其特征在于，所述室内电暖终端包括分别铺设于室内若干房间地面下的碳素晶体发热板、供暖继电器、T型电缆、绝缘防水快速插头以及漏电保护器，所述碳素晶体发热板通过T型电缆、绝缘防水快速插头与室内220V电源相连，所述供暖继电器与漏电保护器信号相连，所述碳素晶体发热板还与供暖继电器、控制终端依次信号相连。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的室内供暖管理系统，其特征在于，所述室内水暖终端包括铺设于室内浴室地面下的散热盘管、温控阀、进水管与出水管，所述温控阀与控制终端信号相连，所述进水管通过分水器与设于小区内的二级换热站出水口相连，所述出水管与所述二级换热站入水口相连，所述二级换热站还与城市热电厂相连。

4.根据权利要求1或3任意一项所述的一种基于物联网的室内供暖管理系统，其特征在于，所述室内温度监控终端包括设于室内若干房间墙壁上的第一温度传感器、设于室内若干房间地面上的第二温度传感器、设于室内浴室墙壁上的第三温度传感器、设于室内浴室地面上的第四温度传感器、设于进水管上的第一超声波热量仪、设于出水管上的第二超声波热量仪，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第一超声波热量仪、第二超声波热量仪均与控制终端信号相连。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的室内供暖管理系统，其特征在于，所述控制终端包括设置于墙上的中央温控器、无线通信模块、家庭路由器，所述中央温控器内设有温度监测处理模块、电暖控制模块、水暖控制模块，所述温度监测处理模块，用于将第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第一超声波热量仪、第二超声波热量仪所检测的温度数据进行模数转换，并将所获得的数据通过家庭路由器传输至云服务器；

所述电暖控制模块，用于控制供暖继电器；

所述水暖控制模块，用于控制温控阀；

所述无线通信模块，用于第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第一超声波热量仪、第二超声波热量仪向温度监测处理模块无线传输数据；

所述家庭路由器，用于通过互联网向所述云服务器进行数据交互。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的室内供暖管理系统，其特征在于，所述中央温控器设有液晶显示屏以及控制按键，所述液晶显示屏与温度监测处理模块信号相连，可显示相应房间的温度信息，所述控制按键分别与电暖控制模块、水暖控制模块信号相连。

7.根据权利要求5所述的一种基于物联网的室内供暖管理系统，其特征在于，所述无线通信模块为Zigbee通信模块。

8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的室内供暖管理系统，其特征在于，所述移动客户端为手机客户端，所述手机客户端根据云服务器中的数据建立相应的APP应用，所述APP应用包括手机查询模块、手机控制模块、缴费模块；

所述手机控制模块，用于通过所述云服务器向控制终端下达控制命令；

所述手机查询模块，可通过云服务器查询室内相应房间内的地面温度以及室内空气温度的历史记录；

所述缴费模块，用于缴纳相应家庭电费。