无线远程节能供热控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无线远程节能供热控制系统，包括上位机、能源数据通信终端、阀控器和温控器，所述阀控器包括安装管体和控制壳体，所述控制壳体内设有温控装置，温控装置包括电机、阀门驱动器、阀轴、阀芯、调节阀片、定位套和定位挡环，其特征在于所述控制壳体内设有光电控制装置，所述温控器可设在电源开关盒内，所述温控器与室内电灯串联，本发明专利技术由于采用上述结构，具有耗电低，操作简单，功能齐全、安装方面无需布线、无需挂接、节约能源、安装方便快捷、调试和维修方便等优点。

【技术实现步骤摘要】
无线远程节能供热控制系统
本专利技术涉及供热控制系统
，具体地说是一种无线远程节能供热控制系统。
技术介绍
众所周知，北方地区在冬季，天气比较冷，主要的采暖手段就是集中供暖。集中供暖需要供暖时间长，应该集中供暖省钱。从能源利用方面讲，集中供暖一次性投资大，运行费用高，无论是否需要，暖气始终全天供热，供暖收费大部分是按照建筑面积或者使用面积来收费的。这样的收费方式，是用户很多不是自己的面积也被计算在取暖费用中。另外，供暖效果也跟住房的朝向、住房的大小和功能有关。目前供暖采用的是粗放式的供暖方式，每个用户进出的热能是相同的，所以就出现了用户室内温度已经达到足够的条件也不能减小或者关闭供暖，无法实现自主调节，只能以开窗通风的方式调节温度，造成大量的热能浪费，同时也有一部分用户得不到足够的热能，热量分配不均衡，用户满意度低，问题严重时会造成收费困难，给热力公司造成经济上的损失。目前，热力行业小区集中供暖的地区，有的装有温控设备，其包括温控器、能源数据通信终端和阀控器，所述能源数据通信终端包括MBUS集中器和以太网通讯模块，所述能源数据通信终端经MBUS总线上的MBUS集中器与阀控器相连接，并经以太网通讯模块与上位机相连接，温控器采集室内的温度数据信息并通过无线模块传输给每栋楼里的阀控器，阀控器再把收集的用户相关数据信息传输给以小区为单位的上位机，供热公司通过读取上位机中的数据信息并对数据信息进行综合处理并存储，这种结构的不足是：用户家使用的这种温控器都是电池供电，这种温控器通常由两节干电池供电，电压为3V，由于干电池的自放电率偏高，加上使用时，电池电压会不断的降低，影响电路的性能，所以电路上加载了DC-DC升压电路，可将电压升到3.3V，再通过LDO稳压电路稳到3V，供电路使用，而升压电路的使用，则会使耗电流增大10uA，功耗增加了一倍多，所以耗电就大，当电池电量耗尽时，就需要频繁更换新电池，也就是说用户更换电池的频率稍高。市场上还有一种220V~市电供电的温控器，但这种温控器在安装过程中，需要给温控器布线，而现场使用中，有些用户，出于美观和安全考虑，不希望在居室的墙上钉上钉子，挂接温控器，或者在墙上布220V~电源线。由此可见，电池供电的温控器以及单纯的220V~供电的温控器，都不能完全满足用户的需要。另外，所用的阀控器包括安装管体和控制壳体，控制壳体与安装管体固定连接，所述控制壳体内设有温控装置，温控装置包括步进电机、阀门驱动器、阀轴、阀芯、调节阀片、定位套和定位挡环，控制壳体与安装管体进水方向的夹角大于90°且小于180°，安装管体内下底面设有进水导流台，进水导流台对应进水口的一面为导流斜面，导流斜面上设有支撑面，支撑面下端与导流斜面交叉固定连接，上端与安装管体固定连接，使导流斜面和支撑面将安装管体分割成进水腔和出水腔，支撑面上设有水流控制通孔，支撑面上设有阀芯，控制壳体中心设有阀轴，下端设有调节阀片，上部设有定位套，阀轴穿过定位套，上端与步进电机固定连接，下端与调节阀片固定连接，使定位套与调节阀片之间形成充水腔，安装管体的进水腔通过水流控制通孔和充水腔与出水腔相连接，阀轴上设有定位挡环，定位挡环与定位套相抵触，步进电机与阀门驱动器相连接，调节阀片底面与阀芯上端面相抵触，当需要完全打开水流时，可在室内的控制系统中输入最高温度信息，控制系统将信息传给阀门驱动器，阀门驱动器与控制系统相连接，阀门驱动器驱动步进电机动作，调节阀片在阀轴的带动下旋转90°，使阀芯上的进水孔完全露出，进水腔的水经水流控制通孔、阀芯上的进水孔以及充水腔流入回水腔，在经回水腔安装的活络接头流到供热单位，达到水的流量最大化，使用户室内温度达到最高温度，当需要降低室内温度时，可在室内的控制系统中输入需要的温度信息，控制系统将信息传给阀门驱动器，阀门驱动器驱动步进电机动作，带动阀轴旋转一定角度，阀轴带动调节阀片旋转至阀芯上的进水孔上面相应的位置，阻止部分阀芯上的进水孔，水流量减少，保证了用户在室内的控制器上按所需温度自动控制，当需要关闭供热时，可在室内的控制系统中输入挺暖命令，步进电机带动阀轴，阀轴带动调节阀片旋转，使调节阀片完全堵住了阀芯上的进水孔，阻止了水的流动；当进水管的水流经用户屋内进入回水管时，由于进水端的压力大于出水端的压力，水流驱动止回塞与挡台分离，水流经挡台中心的出水孔、止逆套中的空隙流出，止逆套经周边的止回卡爪与活络接头固定，挡住了止回塞沿水流方向继续移动，其不足：一是电机驱动方式为步进驱动，工作时，微处理器发出电压脉冲信号给电机驱动器，电机驱动器会驱动电机，并带动阀控器的转动；这种工作方式的缺点是，阀门受阻转不动时，会导致电机也不转动；由于没有反馈信号给微处理器，这时，阀控器就会处于一种停滞的状态，会导致阀门调节误差偏大；二是阀门驱动器是由两根电源线和两根M-BUS信号线构成，在现场安装时，虽然这四根线都有颜色和标记区分，但仍然有接线错误的可能，一旦接线错误，很容易烧毁阀门驱动器；三是阀门驱动器与安装管体组装时，通常采用卡簧与控制壳体下端设有的定位块相卡和，使不守规则的用户很容易拆卸控制壳体来改变里面的电子元件，致使供热公司遭受损失；四是步进电机最大力矩仅为4Kg，对一些复杂的现场，不能很好的调节阀门；五是电机在转动时，由于步进电机与阀轴直连，导致启动时的瞬时耗电流为150mA，电机工作电压为12V，导致电机功耗提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种耗电低，操作简单，功能齐全、安装方面无需布线、无需挂接、节约能源、安装方便快捷、调试和维修方便的无线远程节能供热控制系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无线远程节能供热控制系统，包括上位机、能源数据通信终端、阀控器和温控器，所述阀控器包括安装管体和控制壳体，所述控制壳体内设有温控装置，温控装置包括电机、阀门驱动器、阀轴、阀芯、调节阀片、定位套和定位挡环，其特征在于所述控制壳体内设有光电控制装置，所述光电控制装置包括齿轮减速箱、驱动轴、光电码盘、光耦、光电控制电路和电源控制电路，所述电机采用直流减速电机，所述齿轮减速箱固定在控制壳体内，所述齿轮减速箱的动力输入端与电机固定连接，动力输出端与驱动轴固定连接，以利于通过齿轮减速箱将电机开启时的瞬时高电流转变为低电流，大大降低了电机的功耗，所述驱动轴下端与阀轴相连接，上端穿过电路板上设有的通孔与光电码盘固定连接，所述光电码盘外部的电路板上设有光耦，所述光耦与光电码盘相对应，所述光耦与光电控制电路相连接，所述光电控制电路经电源控制电路控制，当步进电机转动，通过齿轮减速箱带动驱动轴旋转，驱动轴同时带动阀轴和光电码盘同步转动，当光电码盘上的光栅划过光耦时，光耦所连接的光电控制电路的微处理器的输入端口的电平高低会发生改变，微处理器通过电平的高低，来判断光栅的位置，进而判断阀门的开度，当阀门受阻，电机转不动时，码盘也就不会转动，微处理器所接收的光耦的电平高低也不会改变，此时，微处理器会判断有故障，并指令LED报警指示灯闪烁报警，提醒用户有故障，以便及时进行维护，保证了温度的正常采集；所述控制壳体表面设有透明的开度窗口，所述开度窗口呈长方形，所述开度窗口侧面由上至下依次设有0°-100°凹形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线远程节能供热控制系统，包括上位机、能源数据通信终端、阀控器和温控器，所述阀控器包括安装管体和控制壳体，所述控制壳体内设有温控装置，温控装置包括电机、阀门驱动器、阀轴、阀芯、调节阀片、定位套和定位挡环，其特征在于所述控制壳体内设有光电控制装置，所述光电控制装置包括齿轮减速箱、驱动轴、光电码盘、光耦、光电控制电路和电源控制电路，所述齿轮减速箱固定在控制壳体内，所述齿轮减速箱的动力输入端与电机固定连接，动力输出端与驱动轴固定连接，所述驱动轴下端与阀轴相连接，上端穿过电路板上设有的通孔与光电码盘固定连接，所述光电码盘外部的电路板上设有光耦，所述光耦与光电码盘相对应，所述光耦与光电控制电路相连接，所述光电控制电路经电源控制电路控制。

【技术特征摘要】
2015.06.02 CN 20151029473351.一种无线远程节能供热控制系统，包括上位机、能源数据通信终端、阀控器和温控器，所述阀控器包括安装管体和控制壳体，所述控制壳体内设有温控装置，温控装置包括电机、阀门驱动器、阀轴、阀芯、调节阀片、定位套和定位挡环，其特征在于所述控制壳体内设有光电控制装置，所述光电控制装置包括齿轮减速箱、驱动轴、光电码盘、光耦、光电控制电路和电源控制电路，所述齿轮减速箱固定在控制壳体内，所述齿轮减速箱的动力输入端与电机固定连接，动力输出端与驱动轴固定连接，所述驱动轴下端与阀轴相连接，上端穿过电路板上设有的通孔与光电码盘固定连接，所述光电码盘外部的电路板上设有光耦，所述光耦与光电码盘相对应，所述光耦与光电控制电路相连接，所述光电控制电路经电源控制电路控制，所述控制壳体和安装管体间设有防盗件，所述控制壳体一侧设有相平行的两个连接耳座，两个连接耳座中部对应设有定位插孔，所述防盗件一端两侧分别设有凸缘，另一端两侧分别设有倒须勾，所述倒须勾中心设有防盗插孔，所述防盗件一端经凸缘与连接耳座的定位插孔插接定位，另一端经倒须勾与安装管体上的卡簧相卡和定位，所述防盗插孔和卡簧经防盗螺钉和铅封密封固定，所述控制壳体表面设有透明的开度窗口，所述开度窗口呈长方形，所述开度窗口侧面由上至下依次设有0°-100°凹形刻度线或凸形刻度线，所述光电码盘的圆形端面上设有阀门开度显示涂层，所述阀门开度显示涂层是由第一色涂层、第二色涂层和第三色涂层构成，所述圆形端面一半圆面由第三色涂层覆盖而成，另一半圆面是由第一色涂层和第二色涂层覆盖而成，第一色涂层位于第二色涂层外侧，其与第二色涂层分界线形状由圆形端面的第一象限外端作为起点向呈弧形曲线逐渐远离外端延伸至第二象限的X轴上。2.根据权利要求1所述的一种无线远程节能供热控制系统，其特征在于所述光电控制电路是由电路板以及电路板上的微处理器、无线模块电路、按键电路和LED报警指示电路组成，所述电源控制电路采用两线电源电路，即电源电路和MBUS模块电路共用两根线，所述微处理器分别连接无线模块电路、按键电路和报警指示电路，通过所述电源电路为所述微处理器、无线模块电路、按键电路、报警指示电路和MBUS模块电路组模块提供稳定工作电压。3.根据权利要求2所述的一种无线远程节能供热控制系统，其特征在于所述两线电源电路是由接插接口P1、P2，二极管D101、D201，桥堆U1，DC-DC芯片U2，PMOS管Q103，三极管Q101，Q102，电感L201，电阻R101，R102，R103，R104，R106，R107，R108，R109，R110，R201，R201，电容C201，C202，C204，C205组成，所述P1的1脚和2脚为空，3脚和4脚为输入端，接到U1的AC输入脚，再进桥堆U1之前，接瞬态抑制二极管D101，桥堆U1输出的负端接地，正端为输出VDD，VDD经R109、R110接地，R109和R110的连接点为电压采样点，接到P2的3脚，VDD经R103、R104接地，连接点接到Q101的基极，Q101的发射极接地，集电极接上拉电阻R106，并接到Q102的基极，Q102的发射极接地，集电极接上拉电阻R108和R107，R108和R107的连接点接到PMOS管Q3的1脚，Q3的2脚接VDD，3脚输出为VDD1，VDD1经滤波电容C201和C202接到DC-DC芯片U2的5脚，U2的4脚为空，2脚接地，U2的1脚和6脚之间连接电容C203，并且6脚接电感L201和稳压二极管D201，D201另一端接地，L201连接R201和R202，R201和R202连接点，接到U2的3脚，输出电压经为5.7V，经电容C204和C205滤波后，接到P2的1脚，P2的5脚经R102接到VDD，7脚经R101接地，2、4、6、8脚接地；P1的3脚和4脚为12V供电电源输入端，或者MBUS信号：即38V的脉冲信号的输入端，D101为瞬态抑制二极管，U1为桥堆整流芯片，输入信号经U1整流；VDD经R109和R110接地，形成回路，采集总线电压，并经P2的3脚输出到微处理器，微处理器根据采集到的电压值，VDD经R109和R110接地，形成回路，采集总线电压，接到三极管Q101的基极，当P1处的输入为12V电源供电时，Q101截止，Q102导通，PMOS管Q103导通，则VDD1为12V；当P1处的输入为MBUS信号时，Q101导通，Q102截止，PMOS管Q103截止，则VDD1为0V，此时总线只用于MBUS通讯；U2为DC-DC芯片，将VDD1处的电压稳定到5.7V，经P2的1脚输入到主电路板，连接充放电电容。4.根据权利要求1所述的一种无线远程节能供热控制系统，其特征在于所述光电控制电路是由光耦U6、U7，电机驱动芯片U4、电阻R601、R602、R603、R701、R702、R703、R401、R402、R403、R405，电容C601、C701、C401、C402、C403、C404，电机P3，三极管Q601、Q701组成，所述U6的1脚通过R601接到V_3.0V，2脚与Q601的集电极相连，Q601的发射极接地，基极通过R603接到微处理器的P3.3脚；U6的3脚接到微处理器的P2.5脚，并通过上拉电阻R602接到V_3.0V，3脚和4脚之间接电容C601...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓宁，张文平，宫照文，丛华成，李鸣，袁雪芬，赵玉伟，马瑞亭，
申请(专利权)人：山东琅卡博能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37