CN213092131U - 带能耗监控的无线碳纤维地暖智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种带能耗监控的无线碳纤维地暖智能控制系统，包括：碳纤维地暖线、地暖线控制器、电能监控单元、采集器、服务器和管理终端；碳纤维地暖线用于通电后产生热量；地暖线控制器用于采集和存储碳纤维地暖线的运行数据以及控制碳纤维地暖线的电源通断；电能监控单元用于采集和存储耗电量数据以及控制地暖线控制器的电源通断；采集器用于获取电能监控单元和地暖线控制器采集的数据并发送至服务器；管理终端用于查看服务器存储的数据，以及对电能监控单元和地暖线控制器进行控制。如此设置，可以避免传统供暖方式存在的安全隐患，以及解决传统供暖方式存在的舒适性差和能源浪费的问题。

Description

带能耗监控的无线碳纤维地暖智能控制系统

技术领域

本申请涉及供暖技术领域，尤其涉及一种带能耗监控的无线碳纤维地暖智能控制系统。

背景技术

随着信息技术的不断发展，传统的供暖方式已经不能满足人们的使用需求，智能供暖系统逐渐走进人们生活。

传统的供暖，一般是采用水加热循环的方式进行集中供暖，该方式存在很多缺陷，首先，水供暖存在跑水、漏水等安全隐患，给生活带来不必要的麻烦；其次，集中供暖时很容易出现管网不平衡，使供热效果不好，也即，有些居民家里供暖温度较低，有些供暖温度较高，从而用户体感不好，舒适度差，并且集中供暖也必然会造成热能的损耗；此外，供暖运行数据采集难度大，能源的调控无从着手，会造成不必要的浪费。

实用新型内容

本申请提供一种带能耗监控的无线碳纤维地暖智能控制系统，以避免传统供暖方式存在的安全隐患，以及解决传统供暖方式存在的舒适性差和能源浪费的问题。

本申请的上述目的是通过以下技术方案实现的：

本申请实施例提供一种带能耗监控的无线碳纤维地暖智能控制系统，包括：

碳纤维地暖线、地暖线控制器、电能监控单元、采集器、服务器和管理终端；

所述碳纤维地暖线在使用时铺设在室内地板下方，用于通电后产生热量；

所述地暖线控制器与所述碳纤维地暖线相连接，用于采集和存储碳纤维地暖线的当前运行数据，以及根据预设的运行数据和采集的当前运行数据控制所述碳纤维地暖线的电源通断；

所述电能监控单元与所述地暖线控制器相连接，用于采集和存储所述暖线控制器和所述碳纤维地暖线的耗电量数据，以及控制所述地暖线控制器的电源通断；

所述采集器与所述电能监控单元和所述地暖线控制器分别无线通信连接，用于获取所述电能监控单元采集的耗电量数据以及所述地暖线控制器采集的当前运行数据；

所述服务器与所述采集器无线通信连接，用于接收并存储所述采集器获取的所述耗电量数据和所述当前运行数据；

所述管理终端与所述服务器相连接，用于查看所述服务器存储的所述耗电量数据和所述当前运行数据，以及设定所述预设的运行数据并将所述预设的运行数据发送至所述地暖线控制器，还用于向所述电能监控单元发送用于控制所述地暖线控制器的电源通断的控制指令；其中，所述预设的运行数据和所述控制指令均依次通过所述服务器和所述采集器发送至对应的接收对象。

可选的，所述碳纤维地暖线的数量为一或多个，各所述碳纤维地暖线均单独连接一个所述地暖线控制器。

可选的，所述电能监控单元连接多个所述地暖线控制器，用于获取所连接的所有所述地暖线控制器和对应控制的所述碳纤维地暖线的耗电量数据，以及控制所有所述地暖线控制器的电源通断。

可选的，所述预设的运行数据包括预设的目标温度，所述当前运行数据至少包括当前温度、运行状态、历史最高温度、历史最低温度、历史平均温度、日蓄热分钟数、日蓄热小时数和剩余运行时长，所述地暖线控制器具体用于，根据预设的目标温度和当前温度控制所述碳纤维地暖线的电源通断。

可选的，所述预设的目标温度在一天内的不同时间段为不同值。

可选的，所述采集器与所述电能监控单元和所述地暖线控制器均通过LoRa模块进行无线通信。

可选的，所述服务器与所述采集器通过4G模块进行无线通信，与所述管理终端通过Internet连接。

可选的，在使用时，所述采集器设置于住宅附近的室外环境，以便于数据传输，所述电能监控单元(3)安装在用户室外，所述地暖线控制器(2)安装在用户室内墙壁上。

可选的，所述系统采用主从模式进行通信；其中，所述服务器与所述管理终端通信时，所述管理终端为主站，所述服务器为从站；所述服务器与所述采集器通信时，所述服务器为主站，所述采集器为从站；所述采集器与所述电能监控单元和所述地暖线控制器通信时，所述采集器为主站，所述电能监控单元和所述地暖线控制器为从站。

可选的，所述采集器所连接的负载数量小于等于999个，所述负载包括所述电能监控单元和所述地暖线控制器。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

第一，通过碳纤维地暖线进行供暖，可以避免常规的水加热循环供暖方式存在的漏水跑水等安全隐患；第二，基于地暖线控制器采集和存储运行数据并控制碳纤维地暖线的电源通断从而精确控制室内温度，进而可以使供热效果更好，提高用户舒适度；第三，通过电能监控单元监控耗电量数据情况，更方便进行统计分析，从而必要时可以进行能源调控，进而减少能源浪费；第四，采用无线形式传输监控数据，从而可以降低施工布线的材料成本和管理成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例示出的一种带能耗监控的无线碳纤维地暖智能控制系统的整体结构示意图；

图2为本申请实施例示出的一种带能耗监控的无线碳纤维地暖智能控制系统的内部通信示意图；

图3为本申请实施例示出的一种带能耗监控的无线碳纤维地暖智能控制系统中的电源通断控制示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例

参照图1-图3，其中，图1为本申请实施例示出的一种带能耗监控的无线碳纤维地暖智能控制系统的整体结构示意图，图2为本申请实施例示出的一种带能耗监控的无线碳纤维地暖智能控制系统的内部通信示意图，图3为本申请实施例示出的一种带能耗监控的无线碳纤维地暖智能控制系统中的电源通断控制示意图。

如图1-3所示，该系统包括：碳纤维地暖线1、地暖线控制器2、电能监控单元3、采集器4、服务器5和管理终端6；其中，

碳纤维地暖线1在使用时铺设在室内地板下方，用于通电后产生热量；

地暖线控制器2与碳纤维地暖线1相连接，用于采集和存储碳纤维地暖线1的当前运行数据，以及根据预设的运行数据和采集的当前运行数据控制碳纤维地暖线1的电源通断；

电能监控单元3与地暖线控制器2相连接，用于采集和存储地暖线控制器2和碳纤维地暖线1的耗电量数据，以及控制地暖线控制器2的电源通断；

采集器4与电能监控单元3和地暖线控制器2分别无线通信连接，用于获取电能监控单元3采集的耗电量数据以及地暖线控制器2采集的当前运行数据；

服务器5与采集器4无线通信连接，用于接收并存储采集器4获取的耗电量数据和当前运行数据；

管理终端6与服务器5相连接，用于查看服务器5存储的耗电量数据和当前运行数据，以及设定预设的运行数据并将预设的运行数据发送至地暖线控制器2，还用于向电能监控单元3发送用于控制地暖线控制器2的电源通断的控制指令；其中，预设的运行数据和控制指令均依次通过服务器5和采集器4发送至对应的接收对象。

如此设置，第一，通过碳纤维地暖线进行供暖，可以避免常规的水加热循环供暖方式存在的漏水跑水等安全隐患；第二，基于地暖线控制器采集和存储运行数据并控制碳纤维地暖线1的电源通断从而精确控制室内温度，进而可以使供热效果更好，提高用户舒适度；第三，通过电能监控单元监控耗电量数据情况，更方便进行统计分析，从而必要时可以进行能源调控，进而减少能源浪费；第四，采用无线形式传输监控数据，从而可以降低施工布线的材料成本和管理成本。

具体的，碳纤维地暖线1是利用电力通过碳纤维分子活动振荡做布朗运动取得热量的发热体，其电热转换率非常高。地暖线控制器2起到控制开关的作用，也即控制碳纤维地暖线1的通电和断电。例如，所述预设的运行数据包括预设的目标温度，所述当前运行数据至少包括当前温度，地暖线控制器2可以是温控器，其具体用于，根据预设的目标温度和当前温度控制碳纤维地暖线1的电源通断，具体的，地暖线控制器2在使用时可以类似电灯开关的形式设置在用户室内墙壁上，工作时可以通过底部(或其他位置)的测温探头实时检测室内的温度，然后与目标温度进行对比，若当前温度低于目标温度，则控制碳纤维地暖线1通电发热，反之则控制碳纤维地暖线1断电，从而实现室内恒温并且避免能源浪费。此外，所述当前运行数据还可以包括运行状态、历史最高温度、历史最低温度、历史平均温度、日蓄热分钟数、日蓄热小时数和剩余运行时长等数据，从而管理人员可以通过管理终端6基于上述数据对整个系统进行精确调控。其中，日蓄热分钟数、日蓄热小时数指的是碳纤维地暖线1的每日持续工作时长(通电时长)，剩余运行时长则是碳纤维地暖线1的设定运行天数的剩余量。

更进一步的，所述预设的目标温度在一天内的不同时间段为不同值，例如，很多用户家中白天无人(在外工作或上学等)，因此，可以按照用户在家的时间段和用户不在家的时间段对应设定不同的目标温度，例如适当降低用户不在家的时间段的目标温度，从而从用户使用行为上达到节约能源的目的。

此外，在具体实施时，可以根据房间数量、面积、地暖线控制器2的负荷以及实际使用情况等因素铺设一或多个碳纤维地暖线1，并配置等量的地暖线控制器2，也即各碳纤维地暖线1均单独连接一个地暖线控制器2，从而可以对各房间的碳纤维地暖线1分别进行控制。例如，当地暖线控制器2的负荷允许时，可以将相邻的多个房间(例如主卧和对应的卫生间)的碳纤维地暖线1设置为整体并由一个地暖线控制器2进行控制，如此可以减少地暖线控制器2的数量，又例如，对于平常无人使用的房间(例如无人使用的次卧)，可以在该房间设置独立的碳纤维地暖线1和对应的地暖线控制器2，从而在无人使用房间时暂时关闭相应的碳纤维地暖线1，当有人使用时再开启，如此可以有效节省能源。

电能监控单元3类似于电能表，用来监控所连接的碳纤维地暖线1的用电情况，采集其耗电量数据，并控制用户室内的地暖线控制器2和相应的碳纤维地暖线1是否通电。在使用时，电能监控单元3可以安装在用户室外的合适位置。

相应的，当设置多个地暖线控制器2时，可以根据实际情况由一个电能监控单元3连接所述多个地暖线控制器2，其可以获取所连接的所有地暖线控制器2和对应控制的碳纤维地暖线1的耗电量数据，以及控制所有地暖线控制器2的电源通断(如图3所示)。例如，对于每户居民来说，可以对应设置一个电能监控单元3，该电能监控单元3安装在该户居民户外的AC220V电源支线上，并监控该户居民家中所有的地暖线控制器2和碳纤维地暖线1的总耗电量数据。如此，可以通过设置多个电能监控单元3分别监控一栋楼中每户居民家的地暖耗电量数据。

采集器4可以通过无线形式(例如通过LoRa模块)与覆盖范围内的所有电能监控单元3和地暖线控制器2通信，从而实时或定时获取所有电能监控单元3采集的耗电量数据以及地暖线控制器2采集的当前运行数据，并控制电能监控单元3和地暖线控制器2的运行状态。采集器4获取的数据可以通过无线形式(例如通过4G模块)发送至服务器5进行存储，并由服务器5通过Internet转发至管理终端6进行分析管理。并且，采集器4在使用时可以设置于住宅附近的走廊等室外环境，以便于与服务器5的数据传输。

需要说明的是，一些实施例中，采集器4所连接的负载数量小于等于999个，所述负载包括电能监控单元3和地暖线控制器2，也即一个采集器4所连接的电能监控单元3和地暖线控制器2的数量之和小于等于999个。当然，负载数量为999个仅是示例性的，其与所选择的采集器4的品牌和型号等有关。

此外，管理终端6提供管理人员查看监控数据的显示界面，也是管理指令的发出端，其可以是PC机或类似的终端设备。通过分析采集器4上传的监控数据(来自电能监控单元3和地暖线控制器2)，管理人员可以通过管理终端6设定用户室内的目标温度(包括一天内不同时间段的目标温度)，从而碳纤维控制器根据设定的目标温度自动进行启停控制。

此外，在具体实施时，上述系统内的各装置可以采用主从模式进行通信；主从模式的特点为：主站发送的信息可以传送到多个从站或指定从站，而从站发送的信息只能传送到主站，各从站之间不能直接通信。具体的，服务器5与管理终端6通信时，管理终端6为主站，服务器5为从站；服务器5与采集器4通信时，服务器5为主站，采集器4为从站；采集器4与电能监控单元3和地暖线控制器2通信时，采集器4为主站，电能监控单元3和地暖线控制器2为从站。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种带能耗监控的无线碳纤维地暖智能控制系统，其特征在于，包括：

碳纤维地暖线(1)、地暖线控制器(2)、电能监控单元(3)、采集器(4)、服务器(5)和管理终端(6)；

所述碳纤维地暖线(1)在使用时铺设在室内地板下方，用于通电后产生热量；

所述地暖线控制器(2)与所述碳纤维地暖线(1)相连接，用于采集和存储碳纤维地暖线(1)的当前运行数据，以及根据预设的运行数据和采集的当前运行数据控制所述碳纤维地暖线(1)的电源通断；

所述电能监控单元(3)与所述地暖线控制器(2)相连接，用于采集和存储所述暖线控制器和所述碳纤维地暖线(1)的耗电量数据，以及控制所述地暖线控制器(2)的电源通断；

所述采集器(4)与所述电能监控单元(3)和所述地暖线控制器(2)分别无线通信连接，用于获取所述电能监控单元(3)采集的耗电量数据以及所述地暖线控制器(2)采集的当前运行数据；

所述服务器(5)与所述采集器(4)无线通信连接，用于接收并存储所述采集器(4)获取的所述耗电量数据和所述当前运行数据；

所述管理终端(6)与所述服务器(5)相连接，用于查看所述服务器(5)存储的所述耗电量数据和所述当前运行数据，以及设定所述预设的运行数据并将所述预设的运行数据发送至所述地暖线控制器(2)，还用于向所述电能监控单元(3)发送用于控制所述地暖线控制器(2)的电源通断的控制指令；其中，所述预设的运行数据和所述控制指令均依次通过所述服务器(5)和所述采集器(4)发送至对应的接收对象。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述碳纤维地暖线(1)的数量为一或多个，各所述碳纤维地暖线(1)均单独连接一个所述地暖线控制器(2)。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电能监控单元(3)连接多个所述地暖线控制器(2)，用于获取所连接的所有所述地暖线控制器(2)和对应控制的所述碳纤维地暖线(1)的耗电量数据，以及控制所有所述地暖线控制器(2)的电源通断。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设的运行数据包括预设的目标温度，所述当前运行数据至少包括当前温度、运行状态、历史最高温度、历史最低温度、历史平均温度、日蓄热分钟数、日蓄热小时数和剩余运行时长，所述地暖线控制器(2)具体用于，根据预设的目标温度和当前温度控制所述碳纤维地暖线(1)的电源通断。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述预设的目标温度在一天内的不同时间段为不同值。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集器(4)与所述电能监控单元(3)和所述地暖线控制器(2)均通过LoRa模块进行无线通信。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述服务器(5)与所述采集器(4)通过4G模块进行无线通信，与所述管理终端(6)通过Internet连接。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在使用时，所述采集器(4)设置于住宅附近的室外环境，以便于数据传输，所述电能监控单元(3)安装在用户室外，所述地暖线控制器(2)安装在用户室内墙壁上。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，采用主从模式进行通信；其中，所述服务器(5)与所述管理终端(6)通信时，所述管理终端(6)为主站，所述服务器(5)为从站；所述服务器(5)与所述采集器(4)通信时，所述服务器(5)为主站，所述采集器(4)为从站；所述采集器(4)与所述电能监控单元(3)和所述地暖线控制器(2)通信时，所述采集器(4)为主站，所述电能监控单元(3)和所述地暖线控制器(2)为从站。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集器(4)所连接的负载数量小于等于999个，所述负载包括所述电能监控单元(3)和所述地暖线控制器(2)。

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