CN207317079U - 一种分户供暖智慧控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种分户供暖智慧控制系统，主要包括二次网供水管供水观赏设置有自力式流量调节阀，回水管道上设置有辅电动球阀，用户室内还设置有室温控制器，所述室温控制器通过无线数据传输与自力式流量调节阀相连接，辅电动球阀通过串行通讯与主电动自力式流量调节阀交互数据，自力式流量调节阀通过数据采集总线与采集器相连接，每栋楼的若干采集器通过无线信号传递与集中器相连接，进行交换数据；集中器通过GPRS方式或以太网与智慧管理平台相连接，进行数据传输。本实用新型有效解决了管网失调、热负荷给定误差大以及热用户缴费后人工开通工作量大等问题，达到了节能供暖的目的，具有较大的推广和应用价值。

Description

一种分户供暖智慧控制系统

技术领域

本实用新型属于二次管网调节控制技术领域，具体涉及一种分户供暖智慧控制系统。

背景技术

目前常规的集中供热二次管网在运行中存在管网失调、热负荷给定误差大以及热用户缴费后人工开通工作量大等问题，具体问题叙述如下：

1.供热管网失调：基于投资的考虑，供热二次管网一般采用异程枝状管网，在异程枝状管网中，各个环路路程不同，阻力不同。这种方式使得热水流经近端用户的路程短，而流经远端用户的路程长。使得近端用户作用压差大，二远端用户压差小。这种管网如果设计、调节不合理就会造成近端用户流量远超设计流量，远端用户流量小于设计流量，造成近热远冷的现象。为使使各用户流量接近与设计流量接近，需要靠人工手动调节管网系统阀门，由于管网系统复杂阀门多，因此人工调节工作量大且可靠性差。

2.热负荷给定误差大：供热系统根据室外气象条件的变化而引起建筑物热负荷的变化来调节供热量，从而达到热量供需平衡，即按需供热，以保证室内温度达标。一般热负荷都是基于热平衡原理，计算得出，再结合运行经验，确定出各种气象条件下的二次网供水温度。实际上是一种开环系统，各住户室内温度与达标温度存在较大的误差。

3.热用户缴费人工开通工作量大：供热公司根据用户缴费情况再派人员到楼栋供暖管道井手动打开已交费用户的供、回水阀门；例如一个20万平方米的社区，大约2000户热用户，就需要操作4000多个阀门，这种开通方式不仅员工工作量大，还容易开错。

鉴于以上三方面的原因，寻求一种节约能源，减少人力的先进装置成为该领域技术人员的追求。

发明内容

本实用新型提供一种分户供暖智慧系统，目的是解决目前存在的供热管网失调、热负荷给定误差大、热用户缴费人工开通工作量大等问题。

本实用新型具体技术方案如下：

一种分户供暖智慧控制系统，包括二次网供水管，所述二次网供水管与单元供水立管相连，所述单元供水立管与通过自力式流量调节阀与室内供水集水器相连，室内供水集水器与室内回水集水器相连，所述室内回水集水器与通过辅电动球阀与单元回水立管相连接，所述室内供水集水器与室内回水集水器均设置与用户室内，用户室内还设置有室温控制器;所述室温控制器通过无线数据传输与自力式流量调节阀相连接，辅电动球阀通过串行通讯与主电动自力式流量调节阀交互数据，所述自力式流量调节阀通过数据采集总线与采集器相连接，每栋楼的若干采集器通过无线信号传递与集中器相连接，进行交换数据；所述集中器通过GPRS方式或以太网与智慧管理平台相连接，进行过数据传输。

进一步，所述自力式流量调节阀与辅电动球阀均设置在用户阀门管道井中。

进一步，所述串行通讯为RS通讯。

进一步，所述主电动自力式流量调节阀包括无线射频收发模块，所述无线射频收发模块与室温设定单元相连接，还包括用于读取辅电动球阀状态数据的串行通讯接口，所述无线射频收发模块与串行通讯接口均与数据处理、控制、存储单元相连接，所述数据处理、控制、存储单元与现场总线模块相连接，进行数据传输；现场总线模块与所述采集器相连进行数据交互；所述数据处理、控制、存储单元还连接有驱动单元，所述驱动单元与阀门相连接，还连接有用于读取阀门状态的阀门状态单元，用于反馈阀门状态数据。

进一步，所述辅电动球阀包括串行通讯接口，所述串行通讯接口与所述主电动自力式流量调节阀进行数据及指令的传输，所述串行通讯接口连接有数据处理、控制、存储单元，所述数据处理、控制、存储单元与驱动单元相连接，所述驱动单元与管道上的阀门相连接，控制阀门的开关；所述数据处理、控制、存储单元还连接有用于反馈阀门状态的阀门状态单元。

进一步，所述室温控制器包括室温传感器，所述室温传感器与数据输入单元相连接所述数据输入单元还连接有室温设定单元，所述数据输入单元与数据处理存储单元相连接，可进行数据交换，所述数据处理存储单元经过无线射频收发模块与所述主电动自力式流量调节阀相连接，进行数据传送。

进一步，所述自力式流量调节阀与采集器相连接的数据采集总线可以为M-bus或ModBus。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型的智慧控制系统包括在单元供水立管与室内供水集水器相连官道上设置的自力式流量调节阀，室内回水集水器与通过辅电动球阀与单元回水立管相连接，用户室内还设置有室温控制器。由于主阀采用了电动自力式流量控制阀，任一个阀的调节都不影响其余阀的流量，保证了系统平衡可调，真正实现了按需供热，从根本上解决了水力失调现象。

2.本实用新型的室温控制器用于设定室内温度及实时温度，室温控制器通过无线数据传输与自力式流量调节阀相连接，辅电动球阀通过串行通讯与主电动自力式流量调节阀交互数据，所述自力式流量调节阀通过数据采集总线与采集器相连接，每栋楼的若干采集器通过无线信号传递与集中器相连接，进行交换数据；所述集中器通过GPRS方式或以太网与智慧管理平台相连接。通过数据传输与反馈，工作人员可以通过智慧管理平台的操作，可以对每个小区单元的阀门的开关及流量进行控制，进行开通管路，或者对客户室内温度进行调节，从而由于实现了远程阀门的操控，大大降低了供热企业现场人员的劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型的系统网络拓扑结构示意图；

图2为本实用新型系统与用户管网连接示意图；

图3为室内控制器结构示意图；

图4为主电动自力式流量调节阀结构示意图；

图5为辅电动球阀结构示意图；

图中：1室温设定单元、2主电动自力式流量调节阀、3辅电动球阀、4采集器、5集中器、6智慧管理平台、7单元供水立管、8室内供水集水器、9室内回水集水器、10单元回水立管、11室温控制器、12用户阀门管道井、13用户室内。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行详细叙述：

一种分户供暖智慧控制系统，如图1及图2所示，包括二次网供水管，所述二次网供水管与单元供水立管7相连，所述单元供水立管7与通过自力式流量调节阀2与室内供水集水器8相连，室内供水集水器8与室内回水集水器9相连，所述室内回水集水器9与通过辅电动球阀3与单元回水立管10相连接，所述室内供水集水器8与室内回水集水器9均设置与用户室内13，用户室内13还设置有室温控制器11。所述自力式流量调节阀2与辅电动球阀3均设置在用户阀门管道井12中。

所述室温控制器11，所述室温传感器与数据输入单元相连接所述数据输入单元还连接有室温设定单元，所述数据输入单元与数据处理存储单元相连接，可进行数据交换，所述数据处理存储单元经过无线射频收发模块与所述主电动自力式流量调节阀2相连接，进行数据传送。

使用时，室温控制器通过室温传感器将温度传入数据输入模块，并通过室温设定单元设定规定温度，再将数据传送给数据处理存储单元经无线射频收发模块将室温、室温设定数据发送至主电动自力式流量调节阀2。

辅电动球阀3通过串行通讯与主电动自力式流量调节阀2交互数据，串行通讯为RS485通讯。所述辅电动球阀3包括串行通讯接口，所述串行通讯接口与所述主电动自力式流量调节阀2进行数据及指令的传输，所述串行通讯接口连接有数据处理、控制、存储单元，所述数据处理、控制、存储单元与驱动单元相连接，所述驱动单元与管道上的阀门相连接，控制阀门的开关；所述数据处理、控制、存储单元还连接有用于反馈阀门状态的阀门状态单元。

使用时，辅电动球阀3通过串行通讯接口将阀门状态数据传送给主电动自力式流量调节阀2，并通过串行通讯接口接受来自主电动自力式流量调节阀2的开度指令。通过驱动单元控制阀门开关，同时将阀门状态通过阀门状态单元传送至数据处理、控制、存储单元。

所述主电动自力式流量调节阀2包括无线射频收发模块，所述无线射频收发模块与室温设定单元1相连接，还包括用于读取辅电动球阀状态数据的串行通讯接口，所述无线射频收发模块与串行通讯接口均与数据处理、控制、存储单元相连接，所述数据处理、控制、存储单元与现场总线模块相连接，进行数据传输；现场总线模块与所述采集器4相连进行数据，读取室内温度、设定温度，回水温度及阀门状态等数据，并下传阀门开关数据；所述数据处理、控制、存储单元还连接有驱动单元，所述驱动单元与阀门相连接，还连接有用于读取阀门状态的阀门状态单元，用于反馈阀门状态数据。

使用时，主电动自力式流量调节阀通过无线射频收发模块，读取室温、室温设定数据，并通过串行通讯接口读取辅电动球阀状态数据，经数据处理、控制、存储单元将上述数据通过现场总线模块传送至采集器4。同时通过现场总线模块接受来自采集器的主电动自力式流量调节阀开度指令，辅电动球阀3的开关指令，经数据处理控制存储单元处理。根据处理结果，驱动单元控制阀门到设定的开度。同时，阀门状态单元读取阀门状态，传送至数据处理、控制、存储单元。

每栋楼的若干采集器4通过无线信号传递与集中器5相连接，进行交换数据；所述集中器5通过GPRS方式或以太网与智慧管理平台6相连接，进行过数据传输。所述采集器可安装于每个单元附近处，集中器可安装于小区内中心位置。

具体使用时，二次网供水管内高温水进入单元供水立管7，再经用户管道井内电动自力式流量调节阀到用户室内供水集水器。通过室内散热设备散热，高温热水变为低温水。室内低温水汇至室内回水集水器，再经用户管道井内电动球阀回到单元回水立管，再回流至二次网回水管。

供热企业需要进行供暖时，根据用户缴费情况，通过智慧管理平台6，将缴费用户主电动自力式流量调节阀2、辅电动球阀3开启，并根据用户供暖面积将主阀开至相应的流量开度。由于实现了远程阀门的开关，大大降低了供热企业现场人员的劳动强度。

当在系统运行中，管理平台6根据各用户室内温度和设定温度对主阀进行微调，当室内温度低于室内目标温度时，电动自力式流量调节阀自动开大，增大流量；当室内温度高于室内目标温度时，电动自力式流量调节阀自动关小，减少流量。使室内温度总能保持在室内目标温度。

由于主阀采用了电动自力式流量控制阀1，任意一个阀门的调节都不影响其余阀门的流量，保证了系统平衡可调。真正实现了按需供热，从根本上解决了水力失调现象。

Claims (8)

1.一种分户供暖智慧控制系统，包括二次网供水管，所述二次网供水管与单元供水立管（7）相连，其特征在于：所述单元供水立管（7）与通过自力式流量调节阀（2）与室内供水集水器（8）相连，室内供水集水器（8）与室内回水集水器（9）相连，所述室内回水集水器（9）与通过辅电动球阀（3）与单元回水立管（10）相连接，所述室内供水集水器（8）与室内回水集水器（9）均设置与用户室内（13），用户室内（13）还设置有室温控制器（11）;所述室温控制器（11）通过无线数据传输与自力式流量调节阀（2）相连接，辅电动球阀（3）通过串行通讯与主电动自力式流量调节阀（2）交互数据，所述自力式流量调节阀（2）通过数据采集总线与采集器（4）相连接，每栋楼的若干采集器（4）通过无线信号传递与集中器（5）相连接，进行交换数据；所述集中器（5）通过GPRS方式或以太网与智慧管理平台（6）相连接，进行过数据传输。

2.如权利要求1所述的分户供暖智慧控制系统，其特征在于：所述主电动自力式流量调节阀（2）包括无线射频收发模块，所述无线射频收发模块与室温设定单元（1）相连接，还包括用于读取辅电动球阀状态数据的串行通讯接口，所述无线射频收发模块与串行通讯接口均与数据处理、控制、存储单元相连接，所述数据处理、控制、存储单元与现场总线模块相连接，进行数据传输；现场总线模块与所述采集器（4）相连进行数据交互；所述数据处理、控制、存储单元还连接有驱动单元，所述驱动单元与阀门相连接，还连接有用于读取阀门状态的阀门状态单元，用于反馈阀门状态数据。

3.如权利要求1或2所述的分户供暖智慧控制系统，其特征在于：所述辅电动球阀（3）包括串行通讯接口，所述串行通讯接口与所述主电动自力式流量调节阀（2）进行数据及指令的传输，所述串行通讯接口连接有数据处理、控制、存储单元，所述数据处理、控制、存储单元与驱动单元相连接，所述驱动单元与管道上的阀门相连接，控制阀门的开关；所述数据处理、控制、存储单元还连接有用于反馈阀门状态的阀门状态单元。

4.如权利要求1或2所述的分户供暖智慧控制系统，其特征在于：所述室温控制器（11）包括室温传感器，所述室温传感器与数据输入单元相连接所述数据输入单元还连接有室温设定单元，所述数据输入单元与数据处理存储单元相连接，可进行数据交换，所述数据处理存储单元经过无线射频收发模块与所述主电动自力式流量调节阀相连接，进行数据传送。

5.如权利要求3所述的分户供暖智慧控制系统，其特征在于：所述室温控制器（11）包括室温传感器，所述室温传感器与数据输入单元相连接所述数据输入单元还连接有室温设定单元，所述数据输入单元与数据处理存储单元相连接，可进行数据交换，所述数据处理存储单元经过无线射频收发模块与所述主电动自力式流量调节阀相连接，进行数据传送。

6.如权利要求1或2或5所述的分户供暖智慧控制系统，其特征在于：所述自力式流量调节阀（2）与辅电动球阀（3）均设置在用户阀门管道井（12）中。

7.如权利要求1或2或5所述的分户供暖智慧控制系统，其特征在于：所述串行通讯为RS485通讯。

8.如权利要求1或2或5所述的分户供暖智慧控制系统，其特征在于：所述自力式流量调节阀（2）与采集器（4）相连接的数据采集总线可以为M-bus或ModBus。