CN1847809A - 集中供热双管热分配分户计量管理网络系统及收费方法 - Google Patents

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Abstract

本发明主要涉及集中供热分户计量系统，特别涉及楼群或者是高层建筑的供热分户计量系统，或者是对现有供热系统的改造以及对该种系统进行计量收费的方法。一种集中供热双管热分配分户计量管理网络系统，包括有在供热主管(1)和回水管(2)，依次由下向上分别通过各层的供热支管(11n)、回水支管(21n)与各层供热负载(An)相连通，其主要特点是还包括有在供热主管(1)上设有远程流量计(6总)和总进水温度传感器(7总)和/或在回水管(2)上设有智能电动两通流量调节截止阀(3总)和总回水温度传感器(7h)，其上的控制输出端连接有总采集控制器(4总)，总采集控制器(4总)的输出端连接小区与单座楼实时监控总表(52)。

Description

集中供热双管热分配分户计量管理网络系统及收费方法
技术领域：
本发明主要涉及集中供热分户计量系统，特别涉及楼群或者是高层建筑的供热分户计量系统，或者是对现有供热系统的改造以及对该种系统进行计量收费的方法。
背景技术：
现有技术中的双管水暖供热系统一般由两种系统，1为双管逆程供热系统，这种系统是在供热区下面设置水平的供热干管和回水干管，在取暖单元设置于水平供热干管和水平回水干管相连通的垂直供热管和垂直回水管，在各楼层间用楼层管线与垂直供热管和垂直回水管连通，并接各取暖负载。这种系统中位于下层的用户由于其取暖负载的热质流体阻力最小，因此，所获得的热量较多，其室内温度较高，但高层用户因其取暖负载的热质流体阻力较大，所得热量较少，室内温度比较低。2为双管同程供热系统，这种系统是为克服双管逆程供热系统而产生的供热系统。它是在供热区下面设置水平的供热干管和回水干管，在取暖单元设立与水平回水管相连通的垂直的回水管，一端与供热干管相连通，另一端封闭的垂直设置的U形管，各楼层间的取暖回水管直接与垂直回水管连通，而取暖供热管则与U形管中顶端封闭的一根管相连通。这种系统虽然可以解决双管逆程供热系统所存在的问题，但其供热回路的水力学流动状况不佳，同时为保证其工作效果，需要其供水泵要有更大的工作功率。
上述的双管逆程供热系统和双管同程供热系统是可以实现按实际用热量对采暖用户分户收费，但这需要为各用户加设单独的入户计量设施。同时上述两系统进行的各项供热监测和控制操作时，均需分用户人工查表、收费及控制，无法实现集中供热监测和相应供热控制的操作，这给各取暖用户和工作人员带来不便，而热网管理部门也不能进行远距离的监测，更无法根据供热的实际情况对供热网络进行热量调度。
发明内容：
本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种集中供热双管热分配分户计量管理网络系统及收费方法。本发明的系统是针对从供热管至用户供热负载之前，不涉及用户户内的供热负载。
本发明的目的可以通过采用以下技术方案来实现：一种集中供热双管热分配分户计量管理网络系统，包括有在供热主管(1)和回水管(2)，依次由下向上分别通过各层的供热支管(11n)、回水支管(21n)与各层供热负载(An)相连通，其主要特点是还包括有在供热主管(1)上设有总远程流量计(6总)和总进水温度传感器(7总)和/或在回水管(2)上设有智能电动两通流量调节截止阀(3总)和总回水温度传感器(7h)，其上的控制输出端连接有总采集控制器(4总)，总采集控制器(4总)的输出端连接小区与单座楼实时监控总表(52)。可随时监测总供热管的温度变化。由于在回水管(2)上设有智能电动两通流量调节截止阀(3总)和总回水温度传感器(7h)，根据总回水温度传感器(7h)显示的回水温度，小区与单座楼实时监控总表(52)可精确控制回水温度，当回水温度上升或下降时，自动调整回水管(2)上设有的智能电动两通流量调节截止阀(3总)的开度，就可保持回水温度在许可范围之内，使供热大网各供热区温度平衡，以达到节能的效果。
本发明所使用的智能电动两通流量调节截止阀为中国发明专利申请200410073335.2中所公开的设备。工作时远程与单元监控器(53)进行通信，获取用户当前剩余资费的信息及阀门开度设定参数，控制电机驱动主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮带动阀杆转动，阀芯沿阀杆上下移动，向上可开启与负载的连接，实现正常的供暖。向下与阀体设有的下密封面闭合，可断开与负载的连接，以拒绝供暖。从动齿轮的上端面设有螺旋槽，其上设有指示阀口开度的直线电位器，其端部的推动杆插入螺旋槽内。当从动齿轮转动一圈，推动杆在直径方向移动一个螺距，指示阀口开度的直线电位器动作并改变电阻值。将信号通过模/数转换器传给MCU，与小区与单座楼实时监控总表(52)或单元实时监控器(53)通信，实现远程监控。用户可通过手动温控调节器，设定温度的高低，当温度较高，信号通过MCU，控制电机驱动齿轮，阀芯下移，阀口开启度减小，以实现调温的目的。
所述的集中供热双管热分配分户计量管理网络系统，在各层供热负载(An)与其供热支管(11n)之间设有远程流量计(6n)和热水温度传感器(7nr)和/或在回水支管(21n)上设置的智能电动两通流量调节截止阀(3n)和回水温度传感器(7nh)的控制输出端连接户采集控制器(4n)；各采集控制器(4n)连接小区与单座楼实时监控总表(52)或单元实时监控器(53)的输出端；在各采集控制器(4n)的输出端还设有分户温控装置(8n)。以上均安装在户外管井，便于工作人员的管理。
所述的分户温控装置(8n)为设在用户室内的温度控制盒，其上设有液晶显示器(82)以显示室温、热能余额、剩余金额；还设有热能状态指示灯(81)，分别为正常、报警、关闭状态的显示。手动设定室温旋钮(85)及手动键盘(84)，用户可在户内手动调整室温或关闭阀门。其内设有室内温度传感器(86)，室内温度控制电路板(87)；其上还设有备用电源和/或报警装置，如出现断电、断水故障，可自动报警。可以使取暖用户极为方便的根据自己的需要，进行室内取暖热量的调节，从而达到对自己室内温度的调节。
本发明所述的集中供热双管热分配分户计量管理网络系统还包括有计算机监控系统(5)包括有区域配热中心计算机平台(51)连接有多个小区与单座楼实时监控总表(52)，其输出端连接户采集控制器(4n)和/或连接多个单元实时监控器(53)，由单元实时监控器(53)的输出端连接户采集控制器(4n)。单元实时监控器(53)的主要功能是所有用户地址的巡检；用户预先购买的热量储值进行储存，并进行比较。小区与单座楼计算机检查平台(52)的主要功能是对所有单元实时监控器(53)巡检；精确计算供热区总的热能值，并对系统中的损耗进行修正；以控制回水管(2)上设有的智能电动两通流量调节截止阀(3总)的开度，使供热大网各供热区温度平衡，
所述的供热负载(An)可以是一个负载，也可以是每一户所有负载的总和；其负载的连接可以采用并联或串联。
所述的在小区与单座楼实时监控总表(52)或单元实时监控器(53)或分户温控装置(8n)上设有热能充值卡读卡器(83)。用户可方便的储值。
本发明集中供热双管热分配分户计量管理网络系统的收费方法，由小区与单座楼实时监控总表(52)或单元实时监控器(53)巡检各供热负载(An)的供热支管(11n)与回水支管(21n)的温度差值，由远程流量计(6n)显示流量，换算出该供热负载(An)所得热能值；将热能值与用户预先购买的热量储值进行比较或将热能值换算为剩余热资与用户预先购买的热值比较，当用户热能值小于用户预先购买的热量储值时或剩余热资大于用户预先购买的热值继续供热，当用户热能值不大于用户预先购买的热量储值或剩余热资不大于用户预先购买的热值时停止向该用户供热。
收费方法还包括有将热能值与用户预先购买的热量储值进行比较，当用户热能值等于用户预先购买的热量储值的允许最低值时发出提示充值声光信息，并继续供热，当用户累加热量值等于用户预先购买的热量储值时停止向该用户供热。
所述的收费方法还包括有小区与单座楼实时监控总表(52)由远程流量计(6总)和进水温度传感器(7总)和/或在回水管(2)上设有的回水温度传感器(7h)提供的热能总值与各分户的热能值的总和的差额按各户所使用的热能加权平均进行修正。
本发明的优点：
1.解决了供热大网内各供热区温度不平衡的问题，达到了节能的效果。
2.能平衡各层供热用户的热量，又能在投入最少的条件下，为实现分用户按所获得热量付费和对供热情况进行远距离监控提供技术支持，对供热的监督和相应控制均可在用户的户外进行，同时能远距离传输监测的数据，根据实际检测数据进行供热网络调度和调整，实现网络节能。
3.便于对各取暖用户的多种参数进行不入户测量和检查，能及时发现供热中的不正常的情况，例如发现户内失水，或者系统故障等。由于设有检查接头，因此本发明还能快速确定发生供暖故障的确切楼层，同时进行所述的各类检查和测量不会影响其他用户的取暖。
4.由于本发明能随时进行系统监测，并采用计算机系统进行相应数据的处理，因此可以对整个取暖网络进行热量调度，实现供热网络的节能。
5.各取暖用户可以根据自己的需要对室内供热进行控制，达到控制室温的目的。
6.本发明可以使集中供热，分户按所得热量进行计量收费，同时可以提高收费的合理性和科学性，为热量的商品化供应提供技术上的支持。
7.本发明所提供的对现有技术的改造方案，其成本较低，改造起来也比较方便。
本发明的改造方案的实际的应用中仅需在各用户负载前的活节接头上加装
三通流量比例分配截止阀和并联管路即可实现，因此其改造极为简单，而且改造所需费用也较低廉。
附图说明：
以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述：
图1为本发明实施例1示意图。
图2为本发明实施例2示意图。
图3(a)本发明实时监控总表(52)及单元实时监控器(53)工作流程示意图。
图3(b)为本发明用户端工作流程示意图。
图4(a)为本发明分户温控装置主视示意图。
图4(b)为本发明分户温控装置左视剖视示意图。
附图中：1供热管；11n各层供热支管；2回水管；21n各层回水支管；3n智能电动二通流量比例分配截止阀；3总总智能电动二通流量比例分配截止阀；4n户采集控制器；4总总采集控制器；5计算机监控系统；51区域配热中心计算机平台；52小区与单座楼实时监控总表(简称总表)；53单元实时监控器(简称单元监控器)；6n远程流量计；6总总远程流量计；7总总进水温度传感器；7nr热水温度传感器；7h总回水温度传感器；7nh回水温度传感器；8n分户温控装置；81热能状态指示灯；82液晶显示器；83热能充值卡读卡器；84手动键盘；85室温旋钮；86室内温度传感器；87室内温度控制电路板；9n水过滤器；9总总水过滤器。An各层供热负载；下标n为楼层的层数。n为零或的正整数。
具体实施方式：
实施例1：集中供热双管热分配分户计量管理网络系统，在供热区的地沟设置有供热主管1和回水管2，有n+1层，依次由下向上分别通过各层的供热支管11n、回水支管21n与各层供热负载An相连通，在供热主管1上设有总远程流量计6总和总进水温度传感器7总。在总远程流量计6总前设有水过滤器9总，回水管2上设有智能电动两通流量调节截止阀3总和回水温度传感器7h的控制输出端连接有总采集控制器4总，总采集控制器4总的输出端连接小区与单座楼实时监控总表52。
在第二层供热负载A2与其供热支管112之间设有远程流量计62及热水温度传感器72r和在回水支管212上设置的智能电动两通流量调节截止阀32及回水温度传感器72h的控制输出端均连接户采集控制器42。在远程流量计6n前设有水过滤器9n，并在供热支管11n、回水支管21n上设置截止阀，各采集控制器4n连接小区与单座楼实时监控总表52或单元实时监控器53的输出端；在各采集控制器4n的输出端还设有分户温控装置82。在各远程流量计6n前设有水过滤器9n。在供热网络中还设有阀门。
计算机控制系统5包括有区域配热中心计算机平台51连接有多个小区与单座楼实时监控总表52，其输出端连接户采集控制器4n。供热负载An可以是一个负载，也可以是每一户所有负载的总和；其负载的连接可以采用并联或串联。
实施例2：见图2，计算机控制系统5包括有区域配热中心计算机平台51连接有多个小区与单座楼实时监控总表52，其输出端连接多个单元实时监控器53，由单元实时监控器53的输出端连接户采集控制器4n。其余结构与上例相同。在供热网络中还设有阀门。
应用例：实施例1或2的收费方法。第5层某用户的收费。由单元实时监控器53巡检供热负载A5的供热支管115与回水支管215的温度差值，户采集控制器45采集远程流量计65的流量，单元实时监控器53就换算出该供热负载A5所得热能值；将热能值与用户预先购买的热量储值进行比较，当用户热能值小于用户预先购买的热量储值时继续供热，当用户热能值等于用户预先购买的热量储值时停止向该用户供热。当用户热能值等于用户预先购买的热量储值的允许最低值时发出提示充值声光信息，并继续供热。如小区与单座楼实时监控总表52提供的热能总值与各分户的热能值的总和有损耗存在差值，按各户所使用的热能加权平均进行修正。即对单元实时监控器53换算出该供热负载A5所得热能值要加上损耗差值的修正值，然后与用户预先购买的热量储值进行比较。
见图5(a)本发明实时监控总表52及单元实时监控器53工作流程示意图。流程包括有单元监控器根据读卡数据及当前各单元用户已耗热量130；从小区及单座楼总表通信获取本单元总热能损耗修正值140；计算本单元各用户实际应支付耗热资费及余额150；定时接收来自用户端控制器的各用户当前进水温度值160；定时接收来自用户端控制器的工作状态参数170；定时向小区或单座楼总表上传当前本单元累计已耗热值及主要工作状态计算出各用户当前剩余热量值180；小区或单座楼总表根据总管网进、出水温度采集，流量采集及时间，计算出本小区或单座楼当前总消耗热量值190；小区或单座楼总表根据各下属单元监控器上传的热值计算出各单元已耗热总量200；总表热计量与各单元热计量值比较210，相等由130开始第二轮循环，不相等向各实时监控器发出热值计量修正值220；然后由130开始第二轮循环。
图3(b)为本发明用户端工作流程示意图。
接收本用户当前剩余热资330；剩余额＞给定上限比较340，符合条件进入监测当前室内温度或手动给定值390；不大于则剩余额＞给定下限比较350；符合条件发出提示充值声光信息360；不大于则发出关闭阀门声光信息370，并关闭阀门380；直接进入定时对进水温度、室温、进行采样440；监测当前室内温度或手动给定值390，将当前温度与设定值比较400，小于设定值则增大阀门开启度410；开启度是否到最大开启度420，若否继续增大阀门开启度410，达到最大开启度420，等待升温过程430；进入定时对进水温度、室温、进行采样440；当前温度与设定值比较400，大于设定值直接进入定时对进水温度、室温、进行采样440；进行数据处理450；向单元监控器上传当前进水温度值460；返回330开始第二轮循环。
见图4(a)、图4(b)，分户温控装置8n为设在用户室内的温度控制盒，其上设有液晶显示器82以显示室温、热能余额、剩余金额；还设有热能状态指示灯81，分别为正常、报警、关闭状态的显示。手动设定室温旋钮85及手动键盘84。其内设有室内温度传感器86，室内温度控制电路板87；其上还设有备用电源和/或报警装置，如出现断电、断水故障，可自动报警。设有热能充值卡读卡器83。

Claims (9)

1.一种集中供热双管热分配分户计量管理网络系统，包括有在供热区的下层设置有供热主管(1)和回水管(2)，依次由下向上分别通过各层的供热支管(11n)、回水支管(21n)与各层供热负载(An)相连通，其特征是还包括有在供热主管(1)上设有远程流量计(6总)和总进水温度传感器(7总)和/或在回水管(2)上设有智能电动两通流量调节截止阀(3总)和总回水温度传感器(7h)，其上的控制输出端连接有总采集控制器(4总)，总采集控制器(4总)的输出端连接小区与单座楼实时监控总表(52)。
2.如权利要求1所述的集中供热双管热分配分户计量管理网络系统，其特征是还包括有在各层供热负载(An)与其供热支管(11n)之间设有远程流量计(6n)和热水温度传感器(7nr)和/或在回水支管(21n)上设置的智能电动两通流量调节截止阀(3n)和回水温度传感器(7nh)的控制输出端连接户采集控制器(4n)；各采集控制器(4n)连接小区与单座楼实时监控总表(52)或单元实时监控器(53)的输出端；在各采集控制器(4n)的输出端还设有分户温控装置(8n)。
3.如权利要求1所述的集中供热双管热分配分户计量管理网络系统，其特征是还包括有所述的分户温控装置(8n)为设在用户室内的温度控制盒，其上设有液晶显示器(82)以显示室温、热能余额、剩余金额；还设有热能状态指示灯(81)、手动设定室温旋钮(85)及手动键盘(84)；其内设有室内温度传感器(86)，室内温度控制电路板(87)；其上还设有备用电源和/或报警装置。
4.如权利要求1所述的集中供热双管热分配分户计量管理网络系统，其特征是还包括有计算机监控系统(5)包括有区域配热中心计算机平台(51)连接有多个小区与单座楼实时监控总表(52)，其输出端连接户采集控制器(4n)和/或连接多个单元实时监控器(53)，由单元实时监控器(53)的输出端连接户采集控制器(4n)。
5.如权利要求1至4所述的集中供热双管热分配分户计量管理网络系统，其特征是还包括有所述的供热负载(An)可以是一个负载，也可以是每一户所有负载的总和；其负载的连接可以采用并联或串联。
6.如权利要求5所述的集中供热双管热分配分户计量管理网络系统，其特征是所述的在小区与单座楼实时监控总表(52)或单元实时监控器(53)或分户温控装置(8n)上设有热能充值卡读卡器(83)。
7.如权利要求1至6所述的集中供热双管热分配分户计量管理网络系统的收费方法，其特征是由小区与单座楼实时监控总表(52)或单元实时监控器(53)巡检各供热负载(An)的供热支管(11n)与回水支管(21n)的温度差值，由远程流量计(6n)显示流量，换算出该供热负载(An)所得热能值；将热能值与用户预先购买的热量储值进行比较或将热能值换算为剩余热资与用户预先购买的热值比较，当用户热能值小于用户预先购买的热量储值时或剩余热资大于用户预先购买的热值继续供热，当用户热能值不大于用户预先购买的热量储值或剩余热资不大于用户预先购买的热值时停止向该用户供热。
8.如权利要求7所述的集中供热双管热分配分户计量管理网络系统的收费方法，其特征是还包括有将热能值与用户预先购买的热量储值进行比较，当用户热能值等于用户预先购买的热量储值的允许最低值时发出提示充值声光信息，并继续供热，当用户累加热量值等于用户预先购买的热量储值时停止向该用户供热。
9.如权利要求7所述的集中供热双管热分配分户计量管理网络系统的收费方法，其特征是还包括有小区与单座楼实时监控总表(52)由远程流量计(6总)和进水温度传感器(7总)和/或在回水管(2)上设有的回水温度传感器(7h)提供的热能总值与各分户的热能值的总和的差额按各户所使用的热能加权平均进行修正。
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