一种可远程控制的供暖节能系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种可远程控制的集中供暖节能系统及方法。一种可远程监控的集中供暖节能系统，包括信息采集电路、电动调节阀、中央控制器、GSM模块、热量计量电路、家庭网关、射频遥控终端和上位机，其中，信息采集电路、热量计量电路、GSM模块作为输入与中央控制单元相连，电动调节阀接收中央控制单元输出控制，中央控制单元通过家庭网关与上位机通信。通过使用本系统可以实现室内供热自适应调节、分时供暖、按需动态供暖，同时通过GSM和家庭网关可随时掌握家里供暖信息和控制供暖系统工作状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及供暖系统
，尤其涉及一种可远程控制的集中供暖节能系统及方法。
技术介绍
目前我国北方冬季的供热系统中普遍存在热力失调、供热量与需热量不匹配、煤电浪费现象，尤其是用户出门后，供热系统一直在工作，浪费大量的热能。现有技术中对供暖系统的控制和管理水平不高。在用热终端，屋内对供暖的控制主要是恒温阀或利用IC卡对费用进行控制(如预付费数值低于设定值时停止供暖)，缺点是用户不能对供暖进行远程控制和管理(如开启或关闭供暖，调节温度)，用户需要进行IC卡充值、现场刷卡的操作，同时单户供热装置由于启动速度慢，需要当场操作，使用过程中有很多不便。在供热端，供暖单位不能对用户的供暖情况(包括暖气使用量、供热温度、)进行实时的了解和管理，未做到按用户需求供热、按实际需要实时调整锅炉温度和供暖流量，热能浪费严重。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种可远程控制的集中供暖节能系统，可远程随时掌握家里供暖信息和控制供暖系统工作状态。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种可远程控制的集中供暖节能系统，包括信息采集电路、电动调节阀、中央控制单元、GSM模块、热量计量电路、家庭网关、射频遥控终端和上位机；其中，信息采集电路、热量计量电路、GSM模块作为输入与中央控制单元相连，电动调节阀接收中央控制单元输出控制，中央控制单元通过家庭网关与上位机通信； 所述信息采集电路用于检测室内温度、室内人员的有无，并将结果信号传输给中央控制单兀； 所述GSM模块用于中央控制单元与用户的远程交互； 所述热量计量电路用于计算得到用户使用的暖气热量值； 所述射频遥控终端用于用户室内与中央控制单元的遥控操作。按上述方案，所述信息采集电路包括多个执行节点，每个执行节点由温度传感器、人体红外感应器和无线通信模块组成.按上述方案，所述热量计量电路包括进水流量传感器、进水温度传感器、回水温度传感器和与各传感器相连的积算仪。按上述方案，所述电动调节阀由电动执行器和球阀构成。按上述方案，所述家庭网关包括终端MCU、无线通信模块和串口服务器；所述家庭网关用于实现相关数据联网，其中相关数据包括用户供热使用量和室温。一种可远程控制的集中供暖节能系统的控制方法，包括以下步骤: I)信息采集电路的执行节点通过温度、温度传感器以及热释电红外传感器采集室内信息； 2)热量计量电路通过进水流量传感器将进水管中流经水的流量以电信号的形式传送至积算仪，通过进、回水温度传感器将暖气温度差以电信号的形式传送至积算仪，积算仪通过积分运算得到用户使用的暖气热量值，并将结果信号送入中央控制单元； 3)中央控制单元通过信息采集电路采集的室内信息，获得室内是否有人、人体温与室温差信息，并分析人的供热需求，将室内人员活动信息及暖气使用情况存储至数据库； 4)绘制暖气需求随时间、人流量不同而变化的曲线；并根据曲线生成智能控制命令； 5)中央控制单元将系统供暖信息和控制命令通过无线通信模块传输至终端MCU，终端MCU通过串口服务器与上位机进行通讯，实现数据交换； 6)中央控制单元通过GSM模块检查是否获得用户的供暖控制命令； 7)若接收到用户的供暖控制命令，中央控制单元中断原有智能控制命令，将用户的供暖控制命令发给电动执行器，驱动调节阀调节暖气流量，进行供热，否则电动执行器执行智能控制命令。本专利技术产生的有益效果是: 1.本专利技术装置引入人体感应智能控制，在室内长期无人时，关断暖气供应 2.本专利技术装置引入分时供暖机制。根据人员作息时间，分时间段供暖、关断暖气。3.本专利技术装置提供便捷的远程控制方式。用户通过GSM通信只需一个短信或电话就可在户外关闭家里暖气，或在下班回家前提前打开家里暖气的供应，这样一回家就能感受到温度的供暖环境。4.本专利技术装置中构建家庭网关，将暖气使用数据联网，同时客户端上位机软件实时显示用户信息包括暖气使用情况。暖气公司通过客户端方便管理用户信息，同时准确掌握用户暖气消费情况有利于按需调整暖气供应温度、流量，以及定制合理的暖气价格。用户通过客户端可以随时随地查询自家暖气消费情况、进行暖气费在线充值、控制改变家里供暖系统工作状态。【附图说明】下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中: 图1是本专利技术实施例的结构示意图； 图2是本专利技术实施例的热量计量电路结构； 图3是本专利技术实施例的家庭网关结构； 图4是本专利技术系统的工作流程示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1是系统功能结构框图，如图1所示，一种可远程控制的集中供暖节能系统，包括信息采集电路、电动调节阀、中央控制单元、GSM模块、热量计量电路、家庭网关、射频遥控终端和上位机；其中，信息采集电路、热量计量电路、GSM模块作为输入与中央控制单元相连，电动调节阀接收中央控制单元输出控制，中央控制单元通过家庭网关与上位机通信；所述信息采集电路由温度传感器、人体红外感应器、无线通信模块组成，温度传感器和人体红外感应器分别检测室内温度、人的有无，并将结果信号通过无线通信送入中央控制单元。所述电动调节阀由电动执行器和球阀构成，电动执行器由中央控制单元连接的输出控制电路驱动，控制阀门开口大小。 如图2是热量计量电路结构。本专利技术所述的热量计量电路包括进水流量传感器、进水温度传感器、回水温度传感器和积算仪，通过进水流量传感器将进水管中流经水的流量以电信号的形式传送至积算仪，通过进、回水温度传感器将暖气温度差以电信号的形式传送至积算仪，积算仪通过积分运算得到用户使用的暖气热量值，并将结果信号送入中央控制单元。如图3是家庭网关结构框图。本专利技术所述家庭网关主要包括终端MCU、无线通信模块和串口服务器。中央控制器将系统供暖信息和控制命令通过无线通信模块传输至终端MCU,终端MCU通过串口服务器与上位机进行通讯，实现数据交换。中央控制单元接收来自信息采集电路、热量计量电路、GSM远端命令、家庭网关信号及射频遥控终端操作指令，进行数据分析处理，输出PWM控制信号，驱动电动调节阀的开闭变化，并将相关信息传至家庭网关，通过上位机直观明确地展示给用户。如图4是系统整体工作流程示意图。一种可远程控制的集中供暖节能系统的控制方法，包括以下步骤: 1)信息采集电路的执行节点通过温度、温度传感器以及热释电红外传感器采集室内信息； 2)热量计量电路通过进水流量传感器将进水管中流经水的流量以电信号的形式传送至积算仪，通过进、回水温度传感器将暖气温度差以电信号的形式传送至积算仪，积算仪通过积分运算得到用户使用的暖气热量值，并将结果信号送入中央控制单元； 3)中央控制单元通过信息采集电路采集的室内信息，获得室内是否有人、人体温与室温差信息，并分析人的供热需求，将室内人员活动信息及暖气使用情况存储至数据库； 4)绘制暖气需求随时间、区域、人流量不同而变化的曲线；并根据曲线生成智能控制命令; 5)中央控制单元将系统供暖信息和控制命令通过无线通信模块传输至终端MCU，终端MCU通过串口服务器与上位机进行通讯，实现数据交换； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可远程控制的集中供暖节能系统，其特征在于，包括信息采集电路、电动调节阀、中央控制单元、GSM模块、热量计量电路、家庭网关、射频遥控终端和上位机；其中，信息采集电路、热量计量电路、GSM模块作为输入与中央控制单元相连，电动调节阀接收中央控制单元输出控制，中央控制单元通过家庭网关与上位机通信；所述信息采集电路用于检测室内温度、室内人员的有无，并将结果信号传输给中央控制单元；所述GSM模块用于中央控制单元与用户的远程交互；所述热量计量电路用于计算得到用户使用的暖气热量值；所述射频遥控终端用于用户室内与中央控制单元的遥控操作。

【技术特征摘要】
1.一种可远程控制的集中供暖节能系统，其特征在于，包括信息采集电路、电动调节阀、中央控制单元、GSM模块、热量计量电路、家庭网关、射频遥控终端和上位机；其中，信息采集电路、热量计量电路、GSM模块作为输入与中央控制单元相连，电动调节阀接收中央控制单元输出控制，中央控制单元通过家庭网关与上位机通信； 所述信息采集电路用于检测室内温度、室内人员的有无，并将结果信号传输给中央控制单兀； 所述GSM模块用于中央控制单元与用户的远程交互； 所述热量计量电路用于计算得到用户使用的暖气热量值； 所述射频遥控终端用于用户室内与中央控制单元的遥控操作。2.根据权利要求1所述的集中供暖节能系统，其特征在于，所述信息采集电路包括多个执行节点，每个执行节点由温度传感器、人体红外感应器和无线通信模块组成。3.根据权利要求1所述的集中供暖节能系统，其特征在于，所述热量计量电路包括进水流量传感器、进水温度传感器、回水温度传感器和与各传感器相连的积算仪。4.根据权利要求1所述的集中供暖节能系统，其特征在于，所述电动调节阀由电动执行器和球阀构成。5.根据权利要求1所述的集中供暖节能系统，其特征在于，所述家庭网关包括终端MCU、无线通信模块和串口服务器；所述家庭网关用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄秋元，周鹏，唐玉坤，林晓佳，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42