CN215637525U - 一种节能小区供暖监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种节能小区供暖监控装置，包括：温度传感器、键盘、流量监测器、微控制单元、存储器、显示器、通信传输模块、报警器以及壁挂防误碰装置。采用分室控制形式，为每户家庭安装单独的控制端口，依照不同家庭对热量供给的不同需求，通过调节水流量实现温度控制，完成节能的目的，小区的每户家庭可以根据自身的需求调节室内暖气温度，不仅节约资源，而且提高自住舒适度；采用简单的电路结构，便于后期的维护，采用的芯片简单，成本较低，利于后期大面的推广；壁挂防误碰装置可以在不使用时遮蔽显示和键盘部分，有效防止误碰，为装置提供一道操作屏障，避免儿童误操作，且结构简单，易于操作，更加安全。

Description

一种节能小区供暖监控装置

技术领域

本实用新型属于供暖监控技术领域，尤其涉及一种节能小区供暖监控装置。

背景技术

随着城乡供热体制改革的推进，福利化的暖气提供已经停止，暖气的商品化已经实施，并且家庭供暖的这种方式已经成为必然趋势。因此，这就需要供暖公司提高他们的供暖质量，相应的，供暖用户能够自主控制房间温度，这不仅降低了热量成本，而且使供热系统能够节约能源。传统的适用于居民供暖室温监测的监控系统实现居民室内温度全天候不间断的实时监测等功能，但是只起到监控作用，不能起到实时温度调节作用，造成资源分布不均、浪费的情况，我国供暖的技术构成很小，而且有很多旧的经验部件，导致运行管理和技术资源滞后于国外。除此之外，随着监控器件逐渐应用到用户室内，经常出现由于误碰或儿童玩闹导致客户端出现损坏、数据变更等问题，随之而来的是供暖的非本意变化。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种节能小区供暖监控装置。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本实用新型采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种节能小区供暖监控装置，包括：温度传感器、键盘、流量监测器、微控制单元以及壁挂防误碰装置；所述温度传感器、所述键盘、所述流量监测器均与所述微控制单元的数据输入端连接；所述壁挂防误碰装置包括：机壳、外围安装框体、封闭软板及电磁铁，所述机壳的顶部与所述外围安装框体铰接，所述机壳的侧边通过伸缩杆与所述外围安装框体连接，所述机壳上设置导向滑道，所述封闭软板上设置若干导向杆，所述导向杆的两端位于所述导向滑道内，所述电磁铁设置在所述机壳上，所述封闭软板的端部设置铁片。

进一步的，所述流量监测器包括：A/D转换芯片及滑动变阻器，A/D转换芯片选用TLC2543芯片。

进一步的，所述的一种节能小区供暖监控装置，还包括：存储器，所述存储器与所述微控制单元连接，且所述存储器选用串行存储器EEPROM24C02芯片。

进一步的，所述的一种节能小区供暖监控装置，还包括：显示器，所述显示器与所述微控制单元连接，且所述显示器选用LCD1602。

进一步的，所述的一种节能小区供暖监控装置，还包括：通信传输模块，所述微控制单元通过所述通信传输模块与上位机进行数据传输，且所述通信传输模块选用MAX487芯片。

进一步的，所述的一种节能小区供暖监控装置，还包括：报警器，所述报警器与所述微控制单元连接，且所述报警器为蜂鸣器。

进一步的，所述温度传感器选用DS18B20芯片。

进一步的，所述微控制单元选用AT89C51芯片。

本实用新型所带来的有益效果：

1.采用分室控制形式，为每户家庭安装单独的控制端口，依照不同家庭对热量供给的不同需求，通过调节水流量实现温度控制，完成节能的目的，小区的每户家庭可以根据自身的需求调节室内暖气温度，不仅节约资源，而且提高自住舒适度；

2.采用零交叉触发技术，大大提高了供暖监控系统的安全性；

3.采用简单的电路结构，便于后期的维护，采用的芯片简单，成本较低，利于后期大面的推广；

4.壁挂防误碰装置可以在不使用时遮蔽显示和键盘部分，有效防止误碰，为装置提供一道操作屏障，避免儿童误操作，且结构简单，易于操作，更加安全。

附图说明

图1是本实用新型一种节能小区供暖监控装置的控制原理框图；

图2是本实用新型一种节能小区供暖监控装置的电路图；

图3是本实用新型壁挂防误碰装置的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。

如图1-3所示，在一些说明性的实施例中，提供一种节能小区供暖监控装置，包括：温度传感器1、键盘2、流量监测器3、微控制单元4、存储器5、显示器6、通信传输模块7、报警器8以及壁挂防误碰装置。

温度传感器1、键盘2、流量监测器3均与微控制单元4的数据输入端连接，存储器5、通信传输模块7与微控制单元4连接，显示器6、报警器8与微控制单元4的控制输出端连接。

使用暖气的用户可以根据房间内实时温度调节供暖的温度，从而达到适合用户使用的情况。这种设计不仅可以解决能源浪费的问题，还充满了人性化。现实生活中，所用的温度传感器大多分为两种：接触式传感器和非接触式传感器，通过接触式传感器测量的值比较精准，最重要的也是通过红外线感应进行温度检测。本实用新型的温度传感器选用DS18B20芯片。DS18B20芯片最大的特点就是能将接收到的温度信号转换成串行信号，也就是说，在房间内收集到的温度能够变成数字，然后再输出到总线当中。用温度传感器DS18B20芯片来控制室内温度，使温度的变化转化成电流或电压的变化从而采集物理量，通过A/D转换模拟信号，导入微控制单元4中。

键盘2设计两个按键，通过这两个按键可以根据自身调节暖气的温度，达到系统人性化的目的，采用的结构是行列式按键，因为有两个按键的原因，所以就只有两个I/O端口，这种设计方式是非常简单的，当用户看到键盘时候，一目了然，同时后期的维修也是变得容易起来。

流量监测器3包括：A/D转换芯片及滑动变阻器，A/D转换芯片选用TLC2543芯片。选用TLC2543芯片是因为本实用新型的部分电路需要用到A/D转换。由于用户在房间内所使用暖气的情况是数字量，如果要传输到总控室，那么就需要将数字量转化成模拟量，就要用到A/D转换设备，经过大量的对比研究，而在本次设计是无法真实的监控用户使用的暖气流量的，则用滑动变阻器代替。

微控制单元4选用AT89C51芯片。

存储器5选用串行存储器EEPROM24C02芯片，其主要功能是保存数据。在小区供暖采暖监控当中，需要收集和处理大量数据，例如用户房间内的温度收集、使用暖气的流量收集等等。另外一点为用户需根据自身情况将暖气设置为低温或高温，上述情况均需用到存储芯片。内存大体分为两大类：第一是易失性的内存，第二是非易失性的内存。如果遇到突发情况停止时，易失性内存则会丢失大量的数据，原因在于系统停止时没有电源支持存储电路。而非易失性的存储芯片则与易失性的存储相反，经过市场调查，考虑到成本以及功耗的问题，本实用新型选用串行存储器EEPROM24C02。除了上述的优点之外，它要求的电压更低，封装也比较简单。

显示器6用于显示室内的暖气温度、供暖系统运行的状态以及用户所使用暖气流量的情况。本实用新型的显示器选用LCD1602，因为液晶显示屏有发光二极管的原因，所以无论白天还是黑天，用户都可以通过液晶屏查看信息。除此之外，与其他LCD显示屏相比，LCD1602显示屏具有丰富的符号以及可以显示大量的图像。同时，LCD1602显示要求很低，因为需要的是低电压，所以能耗也是比较低，且价格廉价。本实用新型通过键盘2将需要的指令传到微控制单元4，微控制单元4内部执行，结果通过显示器6让用户一目了然。显示器6可以展现温度、流量等信息，便于人们实行合理的控制暖气温度，用户可以设定自己想要行使的加热温度，调节用户屋内的供暖系统。本实用新型挑选用LCD1602显示芯片，考虑到精确的温度显示因素，设计采用两行数字显示。LCD显示屏的第一行显示的是所使用暖气温度，第二行显示的是用户使用暖气的流量费用。

通信传输模块7选用MAX487芯片，微控制单元4通过通信传输模块7与上位机进行数据传输，用户房屋内外的控制状态信息由RS-485实现。MAX487是一款功耗较低的收发器，具有一个驱动器和一个接收器，MAX487还带有驱动器，有一个转动限制的功能，还可以减少EMI，允许无差错的数据传输达到350kbps，在驱动器关闭的情况下，在无负载或满载情况下提供140μA至600μA的电源电流。

报警器8为蜂鸣器，用于当温度超过或者低于设定的温度时，发出报警。要用到由蜂鸣器以及三极管组成的报警电路，方便供暖监控中心对供暖管道进行检测和维修。

本实用新型的电源电压是220V，而不同的子电路所需要的电源的电压也是不同的，其中一些是不需要220V的，然后外界的电源却是220V，则需要设计一个电源电路进行转化。将高电压转化为低电压需要将交流电压转化为直流电压，转换电压用变压器实现，交流电压经过变压器之后，再通过整流电路，继而通过电容器进行滤波，最后通过控制芯片如稳压器LM78系列，从而获得部分电路所需要的直流电源。

本次选取VB编写上位机，总控室可以设定暖气的温度，可以查看小区用户室内暖气温度，起到监控作用，同时可以可以查到小区用户使用暖气的情况，当监控的温度超过设定的温度时，上位机报警会显示红灯。当小区人员工作时,打开上位机软件即可对小区供暖进行监控，在计算机上可以实时显示各栋楼的用户暖气水温状态和流量使用情况。小区工作人员也可以通过上位机直接在电脑上对小区供暖监控系统进行控制。本实用新型数据通过实时显示在远程计算机上，自动控制过程中，若发生故障，则报警器报警，同时计算机上显示故障位置，以保证故障得到最快的解决。

使用时，首先要设置好供暖温度的上限和下限，温度传感器实时收集室内温度数据，将采集到的数据传输到微控制单元中。微控制单元收到数据后，进行实时数据解析。若传输的温度小于设置的下限温度，此时报警器响，指示灯亮红灯，需要使用键盘调节温度，直到温度达到设定温度的范围之内。此时，微控制单元将实时的温度数据输出给LCD液晶显示屏，显示此时的温度。当温度传感器收集的室内温度高于设置的上限温度时，报警器响，指示灯亮，然后通过键盘调节温度，直至室温再次降到预定值以下，指示灯正常显示。LCD1602显示屏第一行前面表示设定值，后面为检测的温度值，可以通过两个按键改变设定值大小。第二行表示流量，这些数据通过通信传输模块7上传至上位机，通过滑动变阻器模拟流量改变。本实用新型采用零交叉触发技术，大大提高了系统的安全性，最重要的一点就是电路简单化，因此可以快速精确的达到监制供暖采暖系统的目的，同时达到节约能源的作用。

能够让用户在家里可以调节温度，也就是当室内温过高时，用户可以自己调节暖气温度。这不但节省了家庭取暖的成本，并且节省了大量的煤炭资源。本实用新型安装了报警设计，这样通过上位机，在总控室可以查到每个用户的暖气使用情况，避免用户家里因为暖气出现的问题。通过控制调节电子阀门的开度，然后调节水流量，远程监控是通过检索每个家庭的温度数据来完成监控，远程控制功能由管理员通过监控中心的服务器向每个家庭控制器发送控制命令完成。

壁挂防误碰装置包括：机壳901、外围安装框体902、封闭软板903及电磁铁904、伸缩杆905、导向滑道906、导向杆907、铁片908。

机壳901的顶部与外围安装框体902铰接，因此，机壳901可以在外围安装框体902上摆动，不需要使用时，机壳901位于外围安装框体902内，需要使用时，机壳901翻转出来。温度传感器1、微控制单元4、存储器5、通信传输模块7、报警器8设置在机壳901内，键盘2、显示器6设置在机壳901的表面。机壳901的侧边通过伸缩杆905与外围安装框体连接902，伸缩杆905起到加固机壳901的作用，保证机壳901摆动的稳定度，优选的，机壳901的一个侧边可以配置两个伸缩杆905。

机壳901上设置导向滑道906，封闭软板903上设置若干导向杆907，导向杆907的两端位于导向滑道906内，使得导向杆907可沿导向滑道906移动。拖动封闭软板903的两端即可使得封闭软板903围绕机壳901进行移动，当需要使用时，将封闭软板903拖动到机壳901的后方，露出键盘和显示器，不需要使用时，将封闭软板903拖动到机壳901的前方，遮挡住键盘和显示器，避免误碰和误操作。

电磁铁904设置在机壳901上，封闭软板903的端部设置铁片908，电磁铁904通电时即可吸住铁片908，使得封闭软板903无法移动，电源可以由成人控制，进一步提高安全性。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变，修饰，替代，组合，简化，均应为等效的置换方式，都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种节能小区供暖监控装置，其特征在于，包括：温度传感器、键盘、流量监测器、微控制单元以及壁挂防误碰装置；所述温度传感器、所述键盘、所述流量监测器均与所述微控制单元的数据输入端连接；所述壁挂防误碰装置包括：机壳、外围安装框体、封闭软板及电磁铁，所述机壳的顶部与所述外围安装框体铰接，所述机壳的侧边通过伸缩杆与所述外围安装框体连接，所述机壳上设置导向滑道，所述封闭软板上设置若干导向杆，所述导向杆的两端位于所述导向滑道内，所述电磁铁设置在所述机壳上，所述封闭软板的端部设置铁片。

2.根据权利要求1所述的一种节能小区供暖监控装置，其特征在于，所述流量监测器包括：A/D转换芯片及滑动变阻器，A/D转换芯片选用TLC2543芯片。

3.根据权利要求2所述的一种节能小区供暖监控装置，其特征在于，还包括：存储器，所述存储器与所述微控制单元连接，且所述存储器选用串行存储器EEPROM24C02芯片。

4.根据权利要求3所述的一种节能小区供暖监控装置，其特征在于，还包括：显示器，所述显示器与所述微控制单元连接，且所述显示器选用LCD1602。

5.根据权利要求4所述的一种节能小区供暖监控装置，其特征在于，还包括：通信传输模块，所述微控制单元通过所述通信传输模块与上位机进行数据传输，且所述通信传输模块选用MAX487芯片。

6.根据权利要求5所述的一种节能小区供暖监控装置，其特征在于，还包括：报警器，所述报警器与所述微控制单元连接，且所述报警器为蜂鸣器。

7.根据权利要求6所述的一种节能小区供暖监控装置，其特征在于，所述温度传感器选用DS18B20芯片。

8.根据权利要求7所述的一种节能小区供暖监控装置，其特征在于，所述微控制单元选用AT89C51芯片。

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