CN207094769U - 一种智能家居供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能家居供热系统，该智能家居供热系统包括：居室环境监测装置，智能用户终端，热量采集装置，阀门控制装置，居室环境控制装置及热计量平台；热量采集装置采集该用户或建筑物的实时用热量及累计用热量；阀门控制装置安装在供热管道上，进行阀门启、闭合以及开度调整；智能用户终端读取用户家居的实时状态数据；热计量平台采集及存储所述居室环境监测装置、热量采集装置、阀门控制装置及居室环境控制装置上传的数据。本申请除具备温度监测外，同时可以检测居室中湿度、有机挥发物、有害气体及室内粉尘浓等与居室环境有关的物质，为营造舒适健康的家居环境提供数据基础。

Description

一种智能家居供热系统

技术领域

本实用新型是关于供热计量技术，特别是一种智能家居供热系统。

背景技术

我国为了更好的推进供热计量改革，配合热计量的实施，2009年住房和城乡建设部颁布了《供热计量技术规程》JGJ173‐2009，经过几年的探索和实地应用，形成了以通断时间面积技术和户用热量表技术为主流的热计量系统。

其中通断时间面积技术是在用户居室内设置温控器，室外管道间中安装阀门通断控制器，温控器与阀门通断控制器之间以无线或有线方式通讯。用户可以通过操作室内温控器设定及调整室温，温控器根据检测的实际温度控制阀门通断控制器启闭阀门，实现温度的自动控制。同时，每栋建筑设有数据采集器，通过有线或无线方式与阀门通断控制器和楼栋总热量计连接，将整栋建筑的用热量以及各户用热数据，通过移动网络或互联网传送到计量管理平台。

户用热量表技术是在每户的供热管道上安装热计量表和阀门通断控制器，每栋建筑设有数据采集器，通过有线或无线方式与阀门通断控制器和热量计连接，采集各户用热数据并通过移动网络或互联网传送到计量管理平台，但是该技术用户不能自主调节或设定室温。

目前热计量系统存在如下问题：

由于住宅建筑的格局各有不同以及受到小功率无线电通讯的限制，往往造成通断时间面积技术中温控器与阀门通断控制器之间的通讯被屏蔽或中断，造成控制和数据采集故障。另外，各个用户可以自行调节本户的阀门动作，如果整栋建筑用户调节集中，容易对建筑供热总管运行产生影响而导致调温效果或影响管道安全。

目前的热计量系统(无论通断时间面积技术、户用热量表技术还是其他类型的热计量系统)，多是采用设置数据采集器的方式，采集各个户用终端数据和控制。如果数据采集器发生故障或通讯中断，就会造成整栋建筑的数据缺失或失控。

用户需要设定或调整室温都必须回到居室操作，不能远程操作。

入户设备功能比较单一，目前通断时间面积法中的温控器，只能起到测温和调整的功能。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种智能家居供热系统，以检测居室中的温度、湿度、有机挥发物、有害气体及室内粉尘浓等与居室环境有关的物质，为营造舒适健康的家居环境提供数据基础。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种智能家居供热系统，包括：居室环境监测装置，智能用户终端，热量采集装置，阀门控制装置，居室环境控制装置及热计量平台；

所述居室环境监测装置，热量采集装置，阀门控制装置及居室环境控制装置通过物联网及互联网连接至热计量平台；所述智能用户终端通过移动网接入及互联网连接至热计量平台；

所述居室环境监测装置对室内环境状态进行采集，并通过物联网及互联网上传至所述热计量平台；

所述热量采集装置设置在供热管道上，采集该用户或建筑物的实时用热量及累计用热量，定时将所述实时用热量及累计用热量通过物联网及互联网上传到所述热计量平台；

所述阀门控制装置安装在供热管道上，进行阀门启、闭合以及开度调整，并将当前阀门状态或故障码通过物联网及互联网上传到所述热计量平台；

所述智能用户终端读取用户家居的实时状态数据，并输出包括调温的操作指令；

所述热计量平台采集及存储所述居室环境监测装置、热量采集装置、阀门控制装置及居室环境控制装置上传的数据。

一实施例中，所述居室环境监测装置包括：中央处理器及与其连接的机挥发物传感器、有害气体传感器、温/湿度传感器、粉尘传感器、物联网通讯模块及存储单元。

一实施例中，所述居室环境监测装置还包括：显示单元及键盘单元，供用户设定检测值及对应的设定值。

一实施例中，所述居室环境监测装置还包括：电源单元。

一实施例中，所述热量采集装置包括：户用热量采集装置，设置在住户的供热管道上，采集该用户的实时用热量及累计用热量并存储，定时将所述实时用热量及累计用热量通过物联网及互联网上传到所述热计量平台。

一实施例中，所述热量采集装置包括：建筑物热量采集装置，设置在建筑物的供热总管道上，采集建筑物的实时总用热量及累计用热量并存储，定时将所述实时总用热量及累计用热量通过物联网及互联网上传到所述热计量平台。

一实施例中，所述阀门控制装置包括：控制器及与其连接的状态显示单元、阀门驱动单元、物联网通讯单元和电源管理单元。

一实施例中，所述物联网为窄带物联网。

本申请除具备温度监测外，同时可以检测居室中湿度、有机挥发物、有害气体及室内粉尘浓等与居室环境有关的物质，为营造舒适健康的家居环境提供数据基础。

智能家居供热系统中所有采集的环境数据，系统运行数据均通过物联网直接上传到热计量平台同时，对智能家居供热系统中各个装置的操作也可以通过物联网直接下传，摆脱了现在热计量系统中的集中数据采集器。

通过热计量平台与互联网的结合，用户可以通过智能终端实现对家居环境状态的监视，也可以通过智能终端实现对家居环境的调整。

利用NB-Iot网络覆盖面广、容量大的特点，可以实现智能家居供热系统中所有传感和装置的统一监控，简化现有系统网络结构中的施工布线、无线网络搭建等工作，有利于降低施工复杂性，减少故障率发生。

在供热应用中，用户家居的温/湿度数据以及用户发起的调温操作请求，均先传送到热计量平台；对相应需要调整的装置操作指令亦由热计量平台直接下发，可以根据供热管道的运行状况，酌情适时调整各个执行装置的动作，以保证整个供热管网的安全运行，实现检测与生产两套体系的分别控制。

智能家居供热系统中利用室内装置可以采集较完整的居室环境数据，因此智能家居供热系统除可以用于供暖应用外，配合其他装置还可以实现居室降尘、换风以及危险情况下的报警和预处理等功能，实现智能家居环境控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例的智能家居供热系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的居室环境监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。

随着近年物联网技术的发展和推广，以及智能手机等一系列智能终端的普及，使进一步提升热计量系统的智能化水平成为可能。特别是近年积极推广的NB-Iot网络技术，具有覆盖广、容量大、功耗低、定点传输稳定的特点，非常适用于小数据量的定点控制网络应用。

图1为本实用新型实施例的智能家居供热系统的结构示意图，如图1所示，该智能家居供热系统包括：居室环境监测装置，智能用户终端，热量采集装置，阀门控制装置，居室环境控制装置及热计量平台(云平台)。

所述居室环境监测装置，热量采集装置，阀门控制装置及居室环境控制装置通过物联网及互联网连接至热计量平台；智能用户终端通过移动网接入及互联网连接至热计量平台。

一实施例中，物联网为窄带物联网(NB-Iot物联网络)。

居室环境监测装置可以对室内环境状态进行采集，并通过物联网及互联网上传至热计量平台的接收端进行存储。

一实施例中，如图2所示，该居室环境监测装置包括：中央处理器及与其连接的机挥发物传感器、有害气体传感器、温/湿度传感器、粉尘传感器、物联网通讯模块及存储单元。上述传感器可以实时采集居室的温度、湿度、有机挥发物气体浓度、居室空气中粉尘浓度以及危及健康的有害气体浓度。居室环境检测装置可以通过物联网及互联网定时上传到热计量平台，热计量平台将各个采集装置的数据统一加工存储到数据库中，建立居室环境数据档案库。

一实施例中，居室环境监测装置还包括：显示单元及键盘单元，键盘单元供用户设定检测值及对应的设定值，显示单元可以供用户直观看到当前居室内环境的各个参数值。

具体实施时，居室环境监测装置可以安装在用户室内，所述居室环境监测装置包括：电源单元(电流管理单元)，该电源单元可以为直流电流单元或者为交流电流单元，由交流电源或电池供电。

热量采集装置设置在供热管道上，采集该用户或建筑物的实时用热量及累计用热量，定时将实时用热量及累计用热量通过物联网及互联网上传到所述热计量平台的接收端。

一实施例中，所述热量采集装置包括：户用热量采集装置，设置在住户的供热管道上，采集该用户的实时用热量及累计用热量并存储，定时将所述实时用热量及累计用热量通过物联网及互联网上传到所述热计量平台的接收端。

一实施例中，所述热量采集装置包括：建筑物热量采集装置，设置在建筑物的供热总管道上，采集建筑物的实时总用热量及累计用热量并存储，定时将所述实时总用热量及累计用热量通过物联网及互联网上传到所述热计量平台的接收端。

所述阀门控制装置安装在供热管道上，可以基于热计量平台输出的指令进行阀门启、闭合以及开度调整，并将当前阀门状态或故障码通过物联网及互联网上传到所述热计量平台。

一实施例中，所述阀门控制装置包括：控制器及与其连接的状态显示单元、阀门驱动单元、物联网通讯单元和电源管理单元。阀门驱动单元可以在控制器的控制下驱动阀门启、闭合以及开度调整。状态显示单元可以在控制器的控制下显示阀门的状态。具体实施时，阀门控制装置也可以将当前阀门状态或故障码上送到热计量平台。

智能用户终端读取用户家居的实时状态数据，并输出包括调温等的操作指令，实现远程居室环境操作。智能用户终端可以利用现有智能手机、平板电脑作为载体。

用户可以通过智能客户终端或居室环境检测装置查看居室的各项环境监测数据，如果用户需要对居室温度进行调整或设定，可以通过智能客户终端的操作界面，或居室环境检测装置的操作界面(居室环境检测装置可以选配显示单元和键盘单元)进行设定或调整操作，操作指令通过通讯网络直接上传到热计量平台。热计量平台在收到操作请求后，根据上传的用户编号在数据库中查找对应的装置，在判定管网运行状态允许调整的情况下，热计量平台向对应的装置下发动作指令，完成调整过程。用户也可以通过智能客户终端或居室环境检测装置，实时查询居室环境参数。

所述热计量平台又称为管理中心平台或热计量应用管理系统，可以采集及存储所述居室环境监测装置、热量采集装置、阀门控制装置及居室环境控制装置上传的数据，实现对家居供热系统中各个装置的控制。所述热计量平台还可以为使用运行单位提供各种业务统计、计算和管理需要的各种汇总和资料等。

热计量平台可以通过采集的居室环境参数、用户热量值等信息，直接计算出用户的用热量和应交热费，根据数据库中用户的缴费状态就可以计算出用户的计费状态，做到“多用多交，欠费停供”的目的。

家居供热系统借助窄带物联网、智移动网络及互联网实现装置(居室环境监测装置，智能用户终端，热量采集装置，阀门控制装置，居室环境控制装置)与热计量平台之间的数据传递。网络数据传输的安全性由提供网络服务的运营商承担，系统不再单独建立私有网络，提高了安全性。

居室环境控制装置包括中央空气过滤系统的送风阀门，居室排烟装置，以及家庭新风系统的送风控制装置，实现了送风及排烟。

本申请除具备温度监测外，同时可以检测居室中湿度、有机挥发物、有害气体及室内粉尘浓等与居室环境有关的物质，为营造舒适健康的家居环境提供数据基础。

智能家居供热系统中所有采集的环境数据，系统运行数据均通过物联网直接上传到热计量平台同时，对智能家居供热系统中各个装置的操作也可以通过物联网直接下传，摆脱了现在热计量系统中的集中数据采集器。

通过热计量平台与互联网的结合，用户可以通过智能终端实现对家居环境状态的监视，也可以通过智能终端实现对家居环境的调整。

利用NB-Iot网络覆盖面广、容量大的特点，可以实现智能家居供热系统中所有传感和装置的统一监控，简化现有系统网络结构中的施工布线、无线网络搭建等工作，有利于降低施工复杂性，减少故障率发生。

在供热应用中，用户家居的温/湿度数据以及用户发起的调温操作请求，均先传送到热计量平台；对相应需要调整的装置操作指令亦由热计量平台直接下发，可以根据供热管道的运行状况，酌情适时调整各个执行装置的动作，以保证整个供热管网的安全运行，实现检测与生产两套体系的分别控制。

智能家居供热系统中利用室内装置可以采集较完整的居室环境数据，因此智能家居供热系统除可以用于供暖应用外，配合其他装置还可以实现居室降尘、换风以及危险情况下的报警和预处理等功能，实现智能家居环境控制。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种智能家居供热系统，其特征在于，包括：居室环境监测装置，智能用户终端，热量采集装置，阀门控制装置，居室环境控制装置及热计量平台；

所述居室环境监测装置，热量采集装置，阀门控制装置及居室环境控制装置通过物联网及互联网连接至热计量平台；所述智能用户终端通过移动网接入及互联网连接至热计量平台；

所述居室环境监测装置对室内环境状态进行采集，并通过物联网及互联网上传至所述热计量平台；

所述热量采集装置设置在供热管道上，采集该用户或建筑物的实时用热量及累计用热量，定时将所述实时用热量及累计用热量通过物联网及互联网上传到所述热计量平台；

所述阀门控制装置安装在供热管道上，进行阀门启、闭合以及开度调整，并将当前阀门状态或故障码通过物联网及互联网上传到所述热计量平台；

所述智能用户终端读取用户家居的实时状态数据，并输出包括调温的操作指令；

所述热计量平台采集及存储所述居室环境监测装置、热量采集装置、阀门控制装置及居室环境控制装置上传的数据。

2.根据权利要求1所述的智能家居供热系统，其特征在于，所述居室环境监测装置包括：中央处理器及与其连接的机挥发物传感器、有害气体传感器、温/湿度传感器、粉尘传感器、物联网通讯模块及存储单元。

3.根据权利要求2所述的智能家居供热系统，其特征在于，所述居室环境监测装置还包括：显示单元及键盘单元，供用户设定检测值及对应的设定值。

4.根据权利要求2或3所述的智能家居供热系统，其特征在于，所述居室环境监测装置还包括：电源单元。

5.根据权利要求1所述的智能家居供热系统，其特征在于，所述热量采集装置包括：户用热量采集装置，设置在住户的供热管道上，采集该用户的实时用热量及累计用热量并存储，定时将所述实时用热量及累计用热量通过物联网及互联网上传到所述热计量平台。

6.根据权利要求1所述的智能家居供热系统，其特征在于，所述热量采集装置包括：建筑物热量采集装置，设置在建筑物的供热总管道上，采集建筑物的实时总用热量及累计用热量并存储，定时将所述实时总用热量及累计用热量通过物联网及互联网上传到所述热计量平台。

7.根据权利要求1所述的智能家居供热系统，其特征在于，所述阀门控制装置包括：控制器及与其连接的状态显示单元、阀门驱动单元、物联网通讯单元和电源管理单元。

8.根据权利要求1所述的智能家居供热系统，其特征在于，所述物联网为窄带物联网。

9.根据权利要求1所述的智能家居供热系统，其特征在于，所述居室环境控制装置包括中央空气过滤系统的送风阀门，居室排烟装置和，以及家庭新风系统的送风控制装置。