CN204901943U - 具有wifi功能的分时分区控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是具有WIFI功能的分时分区控制系统，微控制器单元为本系统的核心。模拟量信号输入与微控制器单元的信号接口连接；WIFI通讯接口及RS485通讯接口均与微控制器单元双向连接；微控制器单元具有两个输出，一个是DO输出，输出的是开关量，另一个是AO输出，输出是模拟量；存储器也与微控制器单元双向连接，以存入和取出信息；键盘和触摸显示单元与微控制器单元连接，以对其操控。本系统可提供多条独立运行曲线，以满足用户不同时段、不同建筑的温度要求。可精确采集室内、室外温度，根据实际情况调节现场的电动阀开度，具有远程、就地控制和WIFI控制功能。
Description
技术领域
本实用新型是用于锅炉供暖的一种控制系统，特别是一种具有WIFI功能的分时分区控制系统。
背景技术
在我国能源消耗结构中，北方地区供热采暖耗能约占全社会总能耗的12％，占民用建筑总能的6％-58％。供热系统的能源综合利用率仅为5％-55％，远低于供热发达国家80％左右的水平，因此，集中供暖系统的节能对于节约能源，减少环境污染，提高人们居住质量等方面意义重大。
我国供热系统普遍存在锅炉热效率低、热源、热网输配不能随时根据用户的用热量改变而做出相应的调整。过去推行的供暖管理一直提倡“看天烧火”，但真正做到根据室外温度的变化动态调节锅炉功率输出还有着相当大的距离，供热运行指标一直居高不下：耗气量达到10-11Nm3/m2，电耗量达到3.8-4.2kWh/m2。
发明内容
为了改变现行一些老旧小区和集中供暖的厂房供暖中能耗过高的问题，本实用新型提供一种具有WIFI功能的分时分区控制器对集中供暖系统进行控制。
本实用新型的技术方案为：
具有WIFI功能的分时分区控制系统，包括电源，模拟量信号输入，WIFI通讯接口，RS485通讯接口，微控制器单元，DO输出，AO输出，时钟电路，存储器，键盘和触摸显示单元；其中，所述的微控制器单元为本系统的核心，电源与微控制器单元连接；模拟量信号输入与微控制器单元的信号接口连接；WIFI通讯接口及RS485通讯接口均与微控制器单元双向连接；微控制器单元具有两个输出，一个是DO输出，输出的是开关量输出，另一个是AO输出，输出的是模拟量输出；时钟电路与微控制器单元双向连接，以提供时钟脉冲；存储器也与微控制器单元双向连接，以存入和取出信息；键盘连接到微控制器单元；触摸显示单元与微控制器单元双向连接。
所述的微控制器单元为MC9S08AC16。
所述的模拟量信号输入为6路。
所述的WIFI通讯接口为TLN13UA06。
所述的RS485通讯接口为MAX485CPA。
所述的RS485通讯接口可由RS232接口替换。
所述的AO输出有3路，各为0-10V模拟量信号；所述的DO输出有4路，4路输出均为继电器干点信号，继电器触点容量为AC250V、3A。
所述的时钟电路为DS1402。
所述的存储器为CAT24C16。
所述的触摸显示单元为SK-050AE。
本实用新型的优点为：
1)、具有WIFI功能的分时分区控制系统可提供多条独立运行曲线，以满足用户不同时段、不同建筑的温度要求。
2)、具有先将流量波动变量就近平衡、裕量上传的功能。
3)、现场控制器可显示回水温度、压力、室内室外温度以及电动阀运行状态等参数。
4)、可精确采集室内、室外温度，根据实际情况调节电动阀开度。
5)、具有远程、就地控制和WIFI控制功能。
6)、支持多种通讯方式：RS232、485和WIFI。
附图说明
图1是本实用新型具有WIFI功能的分时分区控制系统的结构框图。
图中标记：电源1，模拟量信号输入2，WIFI通讯接口3，RS485通讯接口4，微控制器单元5，DO输出6，AO输出7，时钟电路8，存储器9，键盘10，触摸显示单元11。
具体实施方式
本实用新型具有WIFI功能的分时分区控制系统，其控制对象是集中供热的控制。结构如图1所示：本控制系统包括电源1，模拟量信号输入2，WIFI通讯接口3，RS485通讯接口4，微控制器单元5，DO输出6，AO输出7，时钟电路8，存储器9，键盘10和触摸显示单元11。其中，所述的微控制器单元5为本系统的核心，电源1与微控制器单元5连接，为其及其他器件提供5-12V直流电源。模拟量信号输入2与微控制器单元5的信号接口连接，将现场采集的运行状态信号输送给微控制器单元5。WIFI通讯接口3及R5485通讯接口4均与微控制器单元5双向连接，既可和现场的阀门、温度传感器等实现WIFI通讯，又可和持有双模手机或WIFI终端设备的系统维护人员互联，实现远行状态数据共享。其中，RS485通讯接口也可采用RS232接口。微控制器单元5具有两个输出，一个是DO输出6，输出的是开关量输出，另一个是AO输出7，输出的是模拟量输出，DO输出6和AO输出7均用于对现场设备的控制。时钟电路8与微控制器单元5双向连接，以提供时钟脉冲。存储器9也与微控制器单元5双向连接，以存入和取出信息。键盘10连接到微控制器单元5，人员通过键盘10操控。触摸显示单元11与微控制器单元5双向连接，也起直接操控的作用。
作为本实用新型的一个具体的实施例，各器件的参数可选为：电源1为5-12V直流电源。模拟量信号输入2为6路。WIFI通讯接口3为TLN13UA06，RS485通讯接口4为MAX485CPA。微控制器单元5为MC9S08AC16。DO输出6是开关量输出信号，信号形式是1、0(通或断)，计算机系统可用它来开启或停止系统所控制的电机、用开关量控制的阀门、电加热器、照明灯等。DO输出6有4路，输出均为继电器干点信号，继电器触点容量为AC250V、3A。AO输出7是模拟量输出信号，也是一种按一定规律变化的信号，，计算机控制可以用它来做控制模拟量阀门的开度信号，模拟量阀门的开度一般和控制信号的大小成正比。AO输出7有3路，0-10V模拟量直流信号。。时钟电路8为DS1402。存储器9为CAT24C16。触摸显示单元11为SK-050AE。
本系统的工作环境可为-20℃至50℃。
本系统的控制原理是：
由具有WIFI功能的分时分区控制系统组成的分时分区控制系统可根据用户用热时间、潮流和用热区域的差异，进行分时段、分区域控制，如白天时间正常供热，夜间可降低一些温度或只进行保守供热，防止管道冻裂。该系统自动化程度高，可广泛应用于分时段供暖建筑区域。同时WIFI功能可随时与附近的移动设备在权限许可下进行无线通讯，利用移动设备可实时显示系统的各个测量参数，可简便地修改预定设置，同时利用微信/QQ等工具将系统的运行状态发送至各个相关人员。
采用此种控制方式还可根据不同的天气情况调节供热量及循环流量，充分利用自然热，同时根据室内温度的反馈情况实现精度调节，最大程度减少热能浪费，同时提高供热质量，最终实现精确按需供热。
本实用新型的具体实施过程：
在节假日或者晚上11点之后(可设定)，当办公区无人时，或需热量降低时本系统将预先设定的控制指令，通过RS485网络，传送到网络型电动调节阀，在保证室内管网不冻的前提下，减小电动调节阀的阀门开度，从而降低热水介质的流量，减少该建筑物的热量输入；同时管网的温度、阀门开启度等参数也可通过控制箱上传至监控中心，利用这些监控参数，适量调节换热站的换热量和循环泵的运行频率以及其他设备的工作状态，使得供应热量与热负荷需求的热量达到最佳匹配，这样既保证了供热质量，又节约了热能和电能。
为了实现对公共建筑的分时分区控制，需在每栋楼的回水管上加装一个网络型电动调节阀，而此“网络型电动水阀门”，具有RS485通讯和WIFI功能，并且加装温度变送器及其他配套仪表，由于对控温准确性的要求，需在每栋建筑物内合适位置加装两个室内温度监测装置，所有设备信号传输到一个就地控制箱中。
本系统对阀门自动控制，可将采集的温度、阀门开度等信号上传至监控中心，既可以就地控制又可实现远程操作。
总监控室负责采集管网的温度、流量、阀门开启度等参数，并向本系统下达阀门开启度的控制指令。
本具有WIFI功能的分时分区控制系统可与总监控室系统、现场就近控制系统和气候补偿系统联网配合工作，现分别介绍如下：
1、总监控室系统：
总监控室负责采集管网的温度、压力、流量、阀门开启度等参数，可远程控制阀门开启度。
2、现场控制系统：
现场控制系统由具有WIFI功能的温度传感器和网络阀门组成一“局域网络”，可利用多种方式和所控传感器、阀门等设备进行不间断联络，互通数据，利用优化的控制程序软件，对所控设备进行更直接和有效的控制，具有WIFI功能的分时分区控制系统具有就近平衡所控阀门流量变化的功能，实行“波动变化能自己解决的就自己就近解决”，尽量减少和上位机间联络，避免主系统的过多扰动，减少主机房阀门的频繁动作，始终使整个供暖系统能处于可靠、稳定、节能的运行环境之中。
具有WIFI功能的分时分区控制系统既可和现场的阀门、温度传感器实现WIFI通讯，又可和持有双模手机或WIFI终端设备的系统维护人员互联，实现远行状态数据共享，维护人员可方便的获取系统中的阀门、传感器届时的运行状态，真正及时了解供暖系统中循环水的温差、压差的现场真实情况，即可避免管道、阀门的跑、冒、滴、漏造成的热能损失，也和及时发现阀门拒动等影响供暖系统正常运行的现象发生。
3、气候补偿系统：
在热力总站监控室外安装气候补偿温度传感器，实时采集室外环境温度，将温度数据上传至监控中心，监控中心根据对应的气候补偿曲线及实测的室内温度、当前的供水温度计算出在该时间段内换热站供水流量，使循环泵的运行在最优工作状态下。
本实用新型改变了现行一些老旧小区和集中供暖的厂房供暖中能耗过高的问题，在控制集中供暖系统的同时，采用了具有WIFI功能的分时分区控制器，并利用现场总线监控技术和WIFI通讯功能，将整个供暖系统中燃气锅炉、热水循环泵和公共建筑供热负荷分时段控制集成为一个监控系统。采用模糊PID控制技术优化锅炉运行风、气比，提高锅炉运行效率，采用智能分时分区流量控制技术实现公共住宅建筑节能，采用气候补偿技术精确调节锅炉热功率输出。在保证供暖质量的前提下，采用系统节能的方式实现供暖系统最优节能，现场实际运行表明，该技术具有可行有效，节能效果明显的特点。
Claims (10)
1.具有WIFI功能的分时分区控制系统，其特征在于：包括电源(1)，模拟量信号输入(2)，WIFI通讯接口(3)，RS485通讯接口(4)，微控制器单元(5)，DO输出(6)，AO输出(7)，时钟电路(8)，存储器(9)，键盘(10)和触摸显示单元(11)；其中，所述的微控制器单元(5)为本系统的核心，电源(1)与微控制器单元(5)连接；模拟量信号输入(2)与微控制器单元(5)的信号接口连接；WIFI通讯接口(3)及RS485通讯接口(4)均与微控制器单元(5)双向连接；微控制器单元(5)具有两个输出，一个是DO输出(6)，输出的是开关量，另一个是AO输出(7)，输出的是模拟量；时钟电路(8)与微控制器单元(5)双向连接，以提供时钟脉冲；存储器(9)也与微控制器单元(5)双向连接，以存入和取出信息；键盘(10)连接到微控制器单元(5)；触摸显示单元(11)与微控制器单元(5)双向连接。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的微控制器单元(5)为MC9S08AC16。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的模拟量信号输入(2)为6路。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的WIFI通讯接口(3)为TLN13UA06。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的RS485通讯接口(4)为MAX485CPA。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于：所述的RS485通讯接口(4)可由RS232接口替换。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的DO输出(6)有4路，4路输出均为继电器干点信号；所述的AO输出(7)有3路，各为0-10V模拟量直流信号。
8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的时钟电路(8)为DS1402。
9.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的存储器(9)为CAT24C16。
10.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述的触摸显示单元(11)为SK-050AE。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201520401157.5U CN204901943U (zh) | 2015-06-12 | 2015-06-12 | 具有wifi功能的分时分区控制系统 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105955225A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-09-21 | 江苏长宁电力科技有限公司 | 一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控单元 |
| CN110617549A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-12-27 | 南京国之鑫科技有限公司 | 一种基于云端的暖气智慧节能控制系统 |
| CN111212453A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-05-29 | Oppo广东移动通信有限公司 | 无线通信方法、终端及存储介质 |
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2015
- 2015-06-12 CN CN201520401157.5U patent/CN204901943U/zh not_active Expired - Fee Related
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