CN205748723U - 一种热量表 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种热量表，涉及自动化仪表技术领域，为解决供热管路失水现象无法判断的问题而设计。该热量表包括计算器、设置在进水管路上的进水流量计和进水温度采集模块以及设置在出水管路上的出水流量计和出水温度采集模块。进水流量计、进水温度采集模块、出水流量计和出水温度采集模块均能够与计算器进行数据传输。本实用新型提供的热量表用于判断供热管路中的失水状况并将结果实时传输至供热公司。

Description

一种热量表

技术领域

本实用新型涉及自动化仪表技术领域，尤其涉及一种热量表。

背景技术

北方地区冬季温度较低，为了方便人们取暖，供热公司通常将热水通过管道输送到每家每户进行供热。目前，供热公司是按照每户住宅的房屋面积收取供热费的，即根据供热公司制定的每平方米房屋面积需要缴纳的费用再乘以房屋的总面积，而得到该户最终需缴纳的全部供热费。但是，供暖管路上有时会发生渗漏，也有可能出现人为地在供暖管路上取水的现象，造成供暖不畅，使得供热公司受到巨大的能源与经济损失。

为了减少损失，供热公司采用按热量计费来替代传统按面积计费的方式，即根据每位用户在供热过程中实际消耗的热量来收取供热费，这就需要用到热量表。通常，每一块热量表只包括一个积算仪、一个流量计和一组温度传感器，只能对从供热公司向用户输出的进水管路的流量进行监测，而无法对从用户输出的出水管路的流量进行监测，因此就无法得知在对该用户进行供暖的过程中是否已经发生失水现象。如果在进水管路和出水管路上各安装一块热量表，不仅增加供热公司的成本，而且由于两个表自身存在的误差，也会使对所采集的信息进行汇总时的准确性降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种热量表，以解决上述供热管路失水现象无法判断的技术问题。

本实用新型是一种热量表，包括计算器、设置在进水管路上的进水流量计和进水温度采集模块、设置在出水管路上的出水流量计和出水温度采集模块。

所述进水流量计、所述进水温度采集模块、所述出水流量计和所述出水温度采集模块均能够与所述计算器进行数据传输。

进一步的，还包括用于显示数据信息的显示屏。

进一步的，所述计算器为设置在所述热量表内部的集成计算器，或者所述计算器为设置在所述热量表外部的独立计算器。

进一步的，所述集成计算器包括控制器、积算仪和远传数据通讯模块。

进一步的，所述独立计算器设置在数据处理模块中。

进一步的，所述热量表中的数据信息通过有线方式传输至所述独立计算器中，或者所述热量表中的数据信息通过无线方式传输至所述独立计算器中。

进一步的，所述进水流量计和所述出水流量计均为涡街流量计，或者所述进水流量计和所述出水流量计均为超声波流量计，或者所述进水流量计和所述出水流量计均为电磁流量计。

进一步的，所述进水流量计和所述出水流量计均为具有方向性的流量计。

进一步的，还包括用于将信息传输至监测模块的远传数据通讯接口。

进一步的，所述监测模块包括用于监测流经所述进水管路和所述出水管路瞬时流量的流量监测模块、用于监测所述出水管路是否存在失水现象的失水量监测模块及用于监测流经所述进水管路和所述出水管路液体温度的温度监测模块。

本实用新型带来的有益效果是：

通过设置在进水管路上的进水流量计时刻监测流经进水管路的进水瞬时流量，通过设置在出水管路上的出水流量计时刻监测流经出水管路的出水瞬时流量，通过进水温度采集模块监测进水管路水流的温度信息，通过出水温度采集模块监测出水管路水流的温度信息，并将监测到的数据信息传输至计算器中，由计算器进行处理与计算，最终得到每位用户实际使用的热量，按照每位用户实际的热量使用情况进行收费，避免了在传统按面积收取供热费时，因管道破裂失水和因住户人为取水而造成的供暖不畅及能源浪费现象，降低了供热公司的损失。同时，采用一块热量表监测进水管路和出水管路的数据信息，不仅降低了仪表的使用成本，还提高了对采集到的信息进行比较时的精确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例一热量表的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二热量表的结构示意图；

图3为基于图1、图2热量表的远程抄表模块。

附图标记：

1-进水流量计，2-进水管路，3-进水温度采集模块，

4-出水温度采集模块，5-出水管路，6-出水流量计，

7-集成计算器，8-数据线，9-远传数据通讯接口，

10-小区中继器，11-中继站，12-数据处理模块，

13-监测模块；

131-流量监测模块，132-失水量监测模块，133-温度监测模块，

134-计价收费显示模块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种热量表，包括集成计算器7、设置在进水管路2上的进水流量计1和进水温度采集模块3、设置在出水管路5上的出水流量计6和出水温度采集模块4。

进水流量计1、进水温度采集模块3、出水流量计6和出水温度采集模块4均能够与集成计算器7进行数据传输。

进水流量计1设置在进水管路2上，用于采集每时刻流经进水管路2的进水瞬时流量，进水温度采集模块3也设置在进水管路2上，用于采集流经进水管路2的进水温度；同样，出水流量计6设置在出水管路5上，用于采集每时刻流经出水管路5的出水瞬时流量，出水温度采集模块4也设置在出水管路5上，用于采集流经出水管路5的出水温度。

请继续参照图1，在热量表的内部设置有一集成计算器7，当上述进水流量计1、进水温度采集模块3、出水流量计6、出水温度采集模块4采集到信息后，通过数据线8将数据信息传输至集成计算器7中，随后，集成计算器7对这些数据信息进行分析、处理和计算，得到一段时间后进水管路2和出水管路5上的实际累积流量。

进水管路2和出水管路5的累积流量的具体计算过程为：假设集成计算器7采集到每时刻进水管路2的瞬时流量为l₁，每时刻出水管路5的瞬时流量为l₂，如果需要计算某一段时间内进水管路2和出水管路5上的累积流量(假设这段时间为t)，则分别将l₁和l₂在这段时间t上求积分，即可得到经过时间t后进水管路2和出水管路5上的累积流量。用公式可表示为：进水管路2的累积流量出水管路5的累积流量其中t＝t₂-t₁。当L₁-L₂＝0时，供热管路中不存在失水现象；当L₁-L₂>0时，供热管路中存在失水现象，这种失水现象可能是由于进水管路2或者出水管路5的某处出现裂纹而引起的，也有可能是由于用户的人为取水造成的。

需要说明的是，由于管路的制造原因或者仪表自身存在的轻微检测误差，可能会出现出水管路5的累积流量L₂略小于进水管路2的累积流量L₁的情况，由于这种误差是无法避免的，故在实际使用过程中，可以忽略这种微小误差，而将L₂看成是与L₁相等的，即供热管路上不存在失水现象。

还需要说明的是，由于水流的不稳定性，使得其在供热管路的流动过程中会发生明显波动，为了实现对失水量的准确测定，本实施例热量表所采用的进水流量计1和失水流量计6均为具有方向性的流量计。如图1所示，假设在某一时间段T₁内的水流方向如图中箭头所示，并得到该段时间内流经进水流量计1的累积流量为Q₁，而在下一时间段T₂内，水流的方向与图中箭头方向相反，并得到经过该段时间后流经进水流量计1的累积流量为Q₂，那么经过时间T₁+T₂后，进水流量计1所检测到的累积流量则为Q₁+Q₂，出水流量计6计算累积流量的方法同上。

采用具有方向性的进水流量计1和失水流量计6，使得流经各流量计的水流的瞬时流量得到可靠累加，保证流经每一流量计的累积流量均为经过累加后而得到的流量值，即随着时间的推移，各流量计测得的累积流量值是不断增加的。因此，各流量计最终测得的累积流量值是真实有效的，进而也就能够可靠判断每位用户的供热管路是否存在失水现象，以及确定存在失水现象时的失水量数值。

本实施例利用设置在进水管路2上的进水流量计1时刻监测流经进水管路2的进水瞬时流量，通过设置在出水管路5上的出水流量计6时刻监测流经出水管路5的出水瞬时流量，通过进水温度采集模块3监测进水管路2中水流的温度信息，通过出水温度采集模块4监测出水管路5中水流的温度信息，并将监测到的数据信息传输至集成计算器7中，再由集成计算器7进行处理与计算。本实施例热量表避免了传统热量表只能检测到进水管路2或者出水管路5的单一管路流量信息，而无法检测到整个供热管路中是否存在失水的现象，从而节约了能源，并降低了供热公司的经济损失。另外，采用一块热量表就能够同时检测到两条管路的流量信息，不仅降低了仪表的使用成本，还提高了对采集到的信息进行比较时的精确性。

为了使用户在家就能够读取到热量表检测到的信息，本实施例的热量表还包括用于显示数据信息的显示屏。在正常供热过程中，通过设置在热量表上的显示屏，用户就可方便地观察到自家供热管路中是否存在失水现象。当出现非人为情况而造成供热管路出现失水的现象时，用户可以及时与当地供热公司联系，排查出现失水现象的原因，减少能源与经济损失。

如图1所示，本实施例热量表采用的集成计算器7直接安装在热量表内部，通过数据线8分别与进水流量计1、进水温度采集模块3、出水流量计6和出水温度采集模块4相连。

具体的，为了对进水流量计1和出水流量计6采集到的流量信息进行处理，对每户的实际使用热量进行计算，在集成计算器7中设有积算仪。在使用热量表前，先在积算仪中预设好计算处理程序，当积算仪采集到所需要的信息后，对其进行数据处理，以判断管路中是否存在失水现象及计算供热公司为该住户提供的热量值。

为了实时将用户的供热信息传递到供热公司，以减少供热公司工作人员去用户家里进行抄表的繁琐程序，集成计算器7中还设有远传数据通讯模块。远传数据通讯模块的设置，使得经过积算仪计算处理得到的数据信息能够传递至供热公司中，以便供热公司了解到用户的供热管路是否存在失水现象。为了能够将积算仪处理后的信息远传至供热公司，在集成计算器7中还设置有控制器，控制器将积算仪处理后的信息进行采集，经过处理，再发送至供热公司。

具体的，本实施例热量表的进水流量计1和出水流量计6均为涡街流量计，或者进水流量计1和出水流量计6均为超声波流量计，或者进水流量计1和出水流量计6均为电磁流量计。

需要说明的是，本实施例中的进水流量计1和出水流量计6可以是上述涡街流量计、超声波流量计或者电磁流量计，但不仅仅局限于上述这几种流量计形式，还可以采用其他形式的流量计，例如，采用涡轮流量计，或者孔板流量计，只要是通过这种形式的流量计能够实现对流经进水管路2和出水管路5的瞬时流量进行采集即可。另外，考虑到装配的便捷性与计量的准确性，上述进水流量计1和出水流量计6尽量采取同种形式的流量计。

为了进一步对流经进水管路2和出水管路5的水流温度进行更加准确地采集，在进水温度采集模块3上还可以设有用于检测进水管路2水流温度的进水温度传感器，在出水温度采集模块4上还可以设有用于检测出水管路5水流温度的出水温度传感器。

为了实现将热量表中的信息传输至远处的供热公司，还可以在该热量表上设有用于将信息传输至监测模块13的远传数据通讯接口9。

如图3所示，当需要供热的用户数量较多时，可以在小区中设置小区中继器10，以对小区中每一用户热量表的数据信号进行再生和还原，补偿信号衰减，并扩大信号的传输距离。在实际供热中，还可以对供热公司所属的供热站、供热站所属小区、小区安装仪表进行关联性设置，以满足区域化管理的需求。

同时，为了将数据信息能够更加可靠地传输至监测模块13，在各小区中继器10与监测模块13之间还设有公用的中继站11。这样的设置，进一步扩大了信号的传输距离，使信号的传输质量进一步得到改善。本实施例中，小区中继器10和中继站11是通过工业以太网进行连接的，中继站11与监测模块13也是通过工业以太网进行连接的。工业以太网的价格相对低廉，稳定可靠，抗干扰能力强，并且通信速率较高。

具体的，如图1所示，监测模块13包括用于监测流经进水管路2和出水管路5瞬时流量的流量监测模块131、用于监测出水管路5是否存在失水现象的失水量监测模块132及用于监测流经进水管路2和出水管路5水流温度的温度监测模块133。为了更加清楚地显示每位用户在实际供热过程中需要支付的供热费用，在监测模块13中还设置有计价收费显示模块134。

本实施例热量表进行远传通讯的工作流程为：当集成计算器7对进水流量计1、出水流量计6、进水温度采集模块3和出水温度采集模块4中的信息进行采集和计算后，这些经过处理的数据信息就会从热量表的远传数据通讯接口9输出，通过工业以太网传输至用户所在小区的小区中继器10中，随后，中继站11将小区中继器10中的数据信息进行汇总处理，再传输给数据处理模块12，由数据处理模块12对经过工业以太网传输而来的信息进行滤波处理，减少噪声，以使数据更加可靠。

当数据信息经数据处理模块12进行降噪处理后，数据信息会进一步传递至供热公司里的监测模块13，以便供热公司能够及时观测到每位用户的供暖状况。其中，流量监测模块131用以监测流经每位用户进水管路2和出水管路5的瞬时流量；失水量监测模块132用以对流经进水管路2和出水管路5的累积流量进行比较。当出水管路5的累积流量等于同一时段进水管路2的累积流量时，供热管路中不存在失水现象，失水量监测模块132不提示；当出水管路5的累积流量小于同一时段进水管路2的累积流量时，供热管路中存在失水现象，此时，失水量监测模块132启动自动报警功能，并显示产生失水现象的用户地址。另外，温度监测模块133用以监测流经每位用户进水管路2和出水管路5的水流温度。

最终，经过流量监测模块131、失水量监测模块132、温度监测模块133显示的数据传输至计价收费显示模块134中进行处理，计价收费显示模块134根据预设的程序算出每一位用户在供热过程中所使用的热量，再按照一定的单价和缴费规则显示该用户需要缴纳的供热费。

实施例二

如图2所示，本实施例也是一种热量表，包括独立计算器、设置在进水管路2上的进水流量计1、设置在进水管路2上的进水温度采集模块3、设置在出水管路5上的出水流量计6、设置在出水管路5上的出水温度采集模块4。进水流量计1、进水温度采集模块3、出水流量计6和出水温度采集模块4均能够与独立计算器进行数据传输。其与实施例一的不同之处如下所述。

在本实施例中，进行数据处理的计算器不是设置在热量表中的，而是设置在数据处理模块12中的，即独立计算器。独立计算器与热量表之间可以为有线连接，也可以为无线传输。

本实施例热量表进行远传通讯的工作流程为：进水流量计1、出水流量计6、进水温度采集模块3和出水温度采集模块4将供热管路中的相关信息采集到之后，通过工业以太网或者无线传输方式传输到所在小区的小区中继器10中，各小区中继器10的信息经过汇总后传输至中继站11，随后，已经传输至中继站11的数据信息传输至独立计算器进行数据处理，得到每一位用户在进水管路2和出水管路5上的累积流量。

随后，将独立计算器得到的数据传输至监测模块13，并分别在流量监测模块131、失水量监测模块132和温度监测模块133中对应显示。如果某位用户的供热管路出现失水状况，失水量监测模块132就会发出警报，并显示该用户的实际住址。最终，这些信息被传输至计价收费显示模块134中，经过计价收费显示模块134的预设程序得到每一位用户实际所需缴纳的供热费用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种热量表，其特征在于，包括计算器、设置在进水管路(2)上的进水流量计(1)和进水温度采集模块(3)以及设置在出水管路(5)上的出水流量计(6)和出水温度采集模块(4)；

所述进水流量计(1)、所述进水温度采集模块(3)、所述出水流量计(6)和所述出水温度采集模块(4)均能够与所述计算器进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的热量表，其特征在于，还包括用于显示数据信息的显示屏。

3.根据权利要求1所述的热量表，其特征在于，所述计算器为设置在所述热量表内部的集成计算器(7)，或者所述计算器为设置在所述热量表外部的独立计算器。

4.根据权利要求3所述的热量表，其特征在于，所述集成计算器(7)包括控制器、积算仪和远传数据通讯模块。

5.根据权利要求3所述的热量表，其特征在于，所述独立计算器设置在数据处理模块(12)中。

6.根据权利要求3或5所述的热量表，其特征在于，所述热量表中的数据信息通过有线方式传输至所述独立计算器中，或者所述热量表中的数据信息通过无线方式传输至所述独立计算器中。

7.根据权利要求1所述的热量表，其特征在于，所述进水流量计(1)和所述出水流量计(6)均为涡街流量计，或者所述进水流量计(1)和所述出水流量计(6)均为超声波流量计，或者所述进水流量计(1)和所述出水流量计(6)均为电磁流量计。

8.根据权利要求1所述的热量表，其特征在于，所述进水流量计(1)和所述出水流量计(6)均为具有方向性的流量计。

9.根据权利要求1所述的热量表，其特征在于，还包括用于将数据信息传输至监测模块(13)的远传数据通讯接口(9)。

10.根据权利要求9所述的热量表，其特征在于，所述监测模块(13)包括用于监测流经所述进水管路(2)和所述出水管路(5)瞬时流量的流量监测模块(131)、用于监测所述出水管路(5)是否存在失水现象的失水量监测模块(132)及用于监测流经所述进水管路(2)和所述出水管路(5)水流温度的温度监测模块(133)。