CN212513058U - 无源智能防盗暖检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及供暖检测技术领域，无源智能防盗暖检测系统由盗暖数据记录仪和巡检采集仪组成；盗暖数据记录仪包括温差发电装置和微处理器集成板：温差发电装置由温差发电片组和异径管组成；异径管的圆形管与暖气管路连接，方形管和发电片及微处理器控制集成板连接；微处理器集成板内含定时器、存储器及稳压模块和两组数据存储单元；两个16位定时器T0、T1，内置一个全双工串行口，与其它单片机实现串行通信；若非法打开入户阀门，热水经温差发电装置会产生电压信号至微处理器集成板，计数存储；利用巡检采集仪可随时对无购暖户巡检，从盗暖数据记录仪读取数据或通过GPRS通信模块上传；通过采集的盗暖数据，及时制止盗暖行为。

Description

无源智能防盗暖检测系统

技术领域

本实用新型涉及于供暖检测技术领域，涉及暖气盗用事件触发记录与检测系统，具体涉及一种基于温差发电盗暖数据记录与防止盗暖事件检测系统。

背景技术

北方地区冬季集中供暖是一项重大的民生工程，但是随着居民住房面积增大、供暖费用增高，盗暖现象时有发生，于是防盗设备与方法随之产生，常见的策略就是入户阀门控制，主要采用机械装置锁死阀门，用户缴费后管理人员用钥匙打开，但是这种钥匙仿制成本低，防盗效果差。防盗暖一般需要供热公司人工巡视来发现盗暖现象，盗暖有时白天关闭夜晚打开，供热公司人工白天来巡视很难发现盗暖情况，给盗暖认定和取证造成困难，尤其是未住新房盗暖取证更加困难。

随着电子技术与在线监测设备的发展与进步，供暖的数据采集与监测设备也随之面世，例如具有防盗功能的热量表(《自动化与仪器仪表》2004年第二期第44页就提出一种方案，采用MSP430F133混合信号处理器Pt1000 配对电热电阻及脉冲电磁阀设计的热量表)，但这类设备除成本高之外最大的瓶颈就是有源供电，当电源切断或者出现故障时，整个系统就瘫痪，防盗效果并不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于温差发电的无源智能防盗暖检测系统，当盗暖者非法打开入户阀门后，热水流经无源智能防盗暖检测系统内部温差发电片就产生电压发送至微处理器集成板计数存储，巡检人员通过巡检采集仪在任意时间对未开通暖气的用户巡检，通过采集数据能及时发现盗暖数据变化，可以及时发现盗暖，及时制止盗暖行为。

无源智能防盗暖检测系统：它是由盗暖数据记录仪、巡检采集仪组成；所述盗暖数据记录仪又包括；温差发电装置、微处理器集成板。

所述温差发电装置；它是由多片串联的温差发电片组和异径管组合而成；异径管两端为圆形管可以连接暖气管路，中间是方形管，发电片紧贴在方形管面上，方管其中一面安置微处理器控制集成板、发电片板背面紧贴散热片，方管四个面用散热片、支架及螺栓和螺母夹紧固定，温差发电装置安装在供暖入户阀门后端。

所述温差发电片是利用物体的温度差转化为电压的塞贝克效应原理，采用SP1848-27145型号，当温差20℃时，开路电压0.97V，发电电流225mA，温差40℃时，开路电压1.8V，发电电流368mA，温差60℃时，开路电压 2.4V，发电电流469mA。供暖温度在50～60℃，而冬天室外温度一般在10℃以下，温差发电片的热端和冷端温差可达40℃，将多片温差发电片串联，输出的电压经稳压模块稳压能不断给单片机供电。

所述微处理器集成板，包括微处理器内含定时器、程序存储器；稳压电模块和两个数据存储单元；微处理器选用AT89S51单片机，它有两个16 位的定时器T0、T1，内置一个全双工串行口，与单片机实现串行通信。微处理器分别与数据存储单元1和数据存储单元2相连接，数据存储单元1 和数据存储单元2存储的内容相同，实现数据冗余，它们用来存放用户的供暖时长和每一个盗暖数据记录仪的通用唯一识别码UUID。并与巡检采集仪进行数据传输，由温差发电片组的输出电压经稳压模块提供电源；所述稳压模块采用集成稳压器7805，该稳压模块输入端连接温差发电片组的输出电压，经稳压后给微处理器输出一个5V的直流电压。

所述巡检采集仪包括；微处理器，电源，显示模块，指令输入模块组成，是一个手持可移动装置，巡检采集仪和盗暖数据记录仪都留有四线数据采集接口，通信时通过数据线连接即可，其中两条线用于巡检采集仪给盗暖数据记录仪供电。巡检采集仪具有对盗暖数据记录仪指令设置功能，通过设置的指令读取数据或数据清除。

无源智能防盗暖检测系统工作程序是；一是盗暖数据记录仪工作，当盗暖用户打开暖气进水阀门，供暖热水流经温差发电装置，管内、管外温差被串联温差发电片组转换成电压信号，电压信号经单向稳压模块稳压后给微处理器供电，此时微处理器被盗暖事件触发，启动内部定时器模块，每过1分钟，供暖时间加1。数据存储单元1和数据存储单元2可选用CATALYST 公司的AT2402，2K位串行CMOS E2PROM，内部含有256个8位字节，采用CMOS技术减少了器件的功耗，它通过IIC总线接口进行操作。使用时，UUID写入数据存储单元的低16个字节，供暖时长从第17个字节开始存放，当供暖时间每过1分钟，第17个字节的最低位数据加1，当溢出时，本字节清零，向高位字节进一，以此类推，AT24C02的256个字节单元完全满足存储数据的要求。盗暖的数据记录并存储。

用户如没有打开暖气进水阀门，温差发电片组冷端热端没有温差，也就没有电压输出，微处理器没有电源供电就不工作，没有数据记录和存储。

二是巡检采集仪采集数据；供暖管理人员手持可移动巡检采集仪，对无购暖用户随时进行巡检，巡检采集仪通过四线数据采集接口和盗暖数据记录仪连接，可通过指令设置盗暖数据记录仪读取数据，也可以通过可扩展的GPRS通信模块上传到管理层数据库。通过采集数据能及时发现盗暖数据，及时发现了盗暖。

有益效果：

1.无源智能防盗暖检测系统，不需要电源，节能环保，记录的数据不会因断电，数据丢失。

2.采用无源智能防盗暖检测系统，可以对无购暖用户随时进行巡检，通过巡检采集仪读取盗暖数据记录仪存储的盗暖数据，能及时发现盗暖用户，及时制止盗暖行为，未供暖企业减少损失。

3.本系统采用了事件触发机制，改变传统监测系统采用的各种传感器，及数模转换电路模块，简化了设计，采用两级数据存储的数据冗余机制，保证了数据的安全。盗暖数据记录仪数据清零采用加密验证技术。采用UUID 生成技术，将UUID码写入每个巡检采集仪，将UUID和供暖用户绑定，保证了数据真实性。

附图说明

图1是温差发电装置主视图示意图；图2是温差发电装置左视图示意图；

图3是温差发电装置剖视图示意图；图4是盗暖数据记录仪结构原理流程示意图；

图5是巡检采集仪结构原理流程示意图；

图中，1圆形管；2方形管；3温差发电片组；4散热片；5支架；6固定螺栓；7螺母；8微处理器集成板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

从图4至图5所示；无源智能防盗暖检测系统它是由盗暖数据记录仪和巡检采集仪组成；所述盗暖数据记录仪又包括；温差发电装置、微处理器集成板。

所述温差发电装置如图1至图3；它是由温差发电片组3和异径管组合而成；异径管两端为圆形管1可以连接暖气管路，中间是方形管2，温差发电片组3紧贴在方形管2面上，方形管2其中一面安置微处理器控制集成板 8、温差发电片组3板背面紧贴散热片4，方形管四个面用散热片4和散热支架5及螺栓6和螺母夹紧固定，温差发电装置安装在供暖入户阀门后端。所述温差发电片组3是利用物体的温度差转化为电压的塞贝克效应原理，采用SP1848-27145型号，当温差20℃时，开路电压0.97V，发电电流225mA，温差40℃时，开路电压1.8V，发电电流368mA，温差60℃时，开路电压 2.4V，发电电流469mA。供暖温度在50～60℃，而冬天室外温度一般在10℃以下，温差发电片的热端和冷端温差可达40℃，将多片温差发电片3串联，输出的电压经稳压模块稳压后给单片机供电。

所述盗暖数据记录仪结构原理流程如图4所示；盗暖数据记录仪主要由微处理器为核心；所述微处理器集成板，包括微处理器、稳压电模块、定时计时模块和两个数据存储单元；微处理器选用AT89S51单片机，它有两个 16位的定时器T0、T1，内置一个全双工串行口，与单片机实现串行通信。微处理器分别与数据存储单元1和数据存储单元2相连接，数据存储单元1 和数据存储单元2存储的内容相同，实现数据冗余，它们用来存放用户的供暖时长和每一个盗暖数据记录仪的通用唯一识别码UUID。UUID与供暖用户相关联，由一组32位数的16进制数字构成，供暖时长以分钟为单位，当热水流经温差发电片产生电压给单片机供电时，单片机启动内部定时器，每过1分钟，供暖时间加1。数据存储单元1和数据存储单元2可选用CATALYST公司生产的AT2402，它是一个2K位串行CMOS E2PROM，内部含有256个8位字节，采用CMOS技术减少了器件的功耗，它通过IIC 总线接口进行操作。使用时，UUID写入数据存储单元的低16个字节，供暖时长从第17个字节开始存放，当供暖时间每过1分钟，第17个字节的最低位数据加1，当溢出时，本字节清零，向高位字节进一，以此类推，AT24C02的256个字节单元完全能满足存储数据的要求。

每次使用前，应将存储单元1和存储单元2存储的供暖时长数据清零，巡检采集仪发出数据清零指令并输入正确的密码验证通过后，盗暖记录数据仪才能将数据存储单元中的数据清零，开始新一轮的计数存储功能。

所述巡检采集仪结构原理流程，图5；它包括；微处理器，电源，显示模块，指令输入模块组成；是一个手持可移动装置，巡检采集仪和盗暖数据记录仪都留有四线数据采集接口，通信时通过数据线连接即可，其中两条线用于巡检采集仪给盗暖数据记录仪供电。巡检采集仪具有对盗暖数据记录仪指令设置功能，一般在使用前，对未交费用户的盗暖记录仪数据清零；采集盗暖数据功能，供暖管理人员手持可移动巡检采集仪，对无购暖用户进行巡检，通过数据交换接口和盗暖数据记录仪通信，读取UUID数据，读取数据存储模块1和数据存储模块2的数据，根据读取的数据对其盗暖用户进行处理；也可以通过扩展GPRS模块把收集到的数据打包传输到管理层数据库。

巡检采集仪再次使用，必须发出数据清零指令并输入正确的密码验证通过后，盗暖数据记录仪才能将数据存储单元中的数据清零，开始新一轮的数据采集功能。

Claims (3)

1.无源智能防盗暖检测系统，其特征在于：它是由盗暖数据记录仪、巡检采集仪组成；所述盗暖数据记录仪包括；温差发电装置、微处理器集成板；所述的温差发电装置；它是由多片串联的温差发电片组和异径管组合而成；异径管两端为圆形管可以连接暖气管路，中间是方形管，发电片紧贴在方形管面上，方管其中一面安置微处理器控制集成板、发电片板背面紧贴散热片，方管四个面用散热片、支架及螺栓和螺母固定。

2.按照权利要求1所述的无源智能防盗暖检测系统，其特征在于：所述微处理器集成板，包括微处理器内含定时器、程序存储器；稳压电模块和两个数据存储单元；微处理器选用AT89S51单片机，它有两个16位的定时器T0、T1，内置一个全双工串行口，与单片机实现串行通信，微处理器分别与数据存储单元1和数据存储单元2相连接，数据存储单元1和数据存储单元2存储的内容相同，实现数据冗余，它们用来存放用户的供暖时长和每一个盗暖数据记录仪的通用唯一识别码UUID，并与巡检采集仪进行数据传输，由温差发电片组的输出电压经稳压模块提供电源。

3.按照权利要求1所述的无源智能防盗暖检测系统，其特征在于：所述的巡检采集仪包括；微处理器，电源，显示模块，指令输入模块；是一个手持可移动装置，巡检采集仪和盗暖数据记录仪都留有四线数据采集接口，通信时通过数据线连接即可，其中两条线用于巡检采集仪给盗暖数据记录仪供电。

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