[發(fā)明專利]建筑供熱計量收費與節(jié)能監(jiān)控物聯(lián)網系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102508466A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 張永明;齊維貴;于德亮;鄧盛川
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;H04L29/08;G08C17/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

技術領域

本發(fā)明涉及一種建筑供熱計量收費與節(jié)能監(jiān)控物聯(lián)網系統(tǒng)，屬于建筑供熱計量及節(jié)能控制技術領域。

背景技術

建筑是節(jié)能減排應對氣候變化最重要的領域之一，我國北方城鎮(zhèn)采暖能耗占全國城鎮(zhèn)建筑總能耗的45％，為建筑能源消耗的最大組成部分，是北歐相同氣候條件下建筑采暖能耗的1～1.5倍，建筑供熱節(jié)能勢在必行。目前，國內供熱系統(tǒng)技術落后，缺乏檢測設備，亦或檢測設備自動化程度不高，對供熱系統(tǒng)熱能的產生、分配、傳輸、交換和應用等信息監(jiān)測不夠，致使先進的控制策略無法實施或實施效果不佳，為保證最不利用戶的用熱需求，往往過度供熱，導致熱能浪費嚴重。另一方面，對于計量供熱系統(tǒng)，建立的計量收費系統(tǒng)，大多與控制系統(tǒng)相互獨立，兩套系統(tǒng)缺乏整合，兩者信息不能共享，造成資源浪費。網絡技術的發(fā)展，特別是物聯(lián)網技術，為供熱系統(tǒng)的供熱過程、設備及用戶等信息的采集與傳輸，提供了新的技術平臺和發(fā)展契機。現(xiàn)有技術中沒有提出運用物聯(lián)網技術來實現(xiàn)建筑供熱計量收費及節(jié)能監(jiān)控。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種建筑供熱計量收費與節(jié)能監(jiān)控物聯(lián)網系統(tǒng)，以實現(xiàn)利用物聯(lián)網技術對供熱過程、設備及用戶等信息進行采集與傳輸，對用戶用熱進行計量收費，對用戶供熱服務質量進行實時監(jiān)測，對用戶的用熱情況進行實時監(jiān)測，并根據(jù)采集的信息優(yōu)化決策進行節(jié)能控制。

本發(fā)明為解決上述技術問題采取的技術方案是：

本發(fā)明所述建筑供熱計量收費與節(jié)能監(jiān)控物聯(lián)網系統(tǒng)包括熱網監(jiān)控中心、N個熱力站和無數(shù)個計量供熱用戶端，將無數(shù)個計量供熱用戶端分成N組，每組計量供熱用戶端通過一個熱力站與熱網監(jiān)控中心通信；每個計量供熱用戶端包括溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器和數(shù)據(jù)采集器；溫度傳感器的輸出端連接數(shù)據(jù)采集器的溫度信息采集輸入端，壓力傳感器的輸出端連接數(shù)據(jù)采集器的壓力信息采集輸入端，流量傳感器的輸出端連接數(shù)據(jù)采集器的流量信息采集輸入端；每個熱力站包括熱力站監(jiān)控中心、控制器和閥/變頻器；每個計量供熱用戶端的數(shù)據(jù)采集器通過GPRS?RTU方式傳輸至相應的熱力站的熱力站監(jiān)控中心，熱力站監(jiān)控中心通過控制器來調控閥/變頻器的工作狀態(tài)，各個熱力站監(jiān)控中心通過Internet/Ethernet網絡與熱網監(jiān)控中心通信；

熱力站監(jiān)控中心用于接收通過數(shù)據(jù)采集器采集到的用戶數(shù)據(jù)，所述用戶數(shù)據(jù)包括用戶室內溫度，供回水溫度、壓力及流量；熱力站監(jiān)控中心還用于計量與該熱力站通信的各個計量供熱用戶端的熱費；熱力站監(jiān)控中心還用于供熱負荷預報；熱力站監(jiān)控中心還用于根據(jù)供熱負荷預報、典型用戶溫度及天氣溫度進行節(jié)能控制計算；

控制器用于接收熱力站監(jiān)控中心輸出的節(jié)能控制質調/量調控制信號，控制器還用于下傳質調/量調控制信號給閥/變頻器；

熱網監(jiān)控中心用于接收各個熱力站傳來的計量收費結果數(shù)據(jù)并根據(jù)相關的收費方式對用戶用熱進行計費，熱網監(jiān)控中心還用于對各個熱力站的運行現(xiàn)場進行監(jiān)測。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提出建立建筑供熱計量收費與節(jié)能監(jiān)控物聯(lián)網系統(tǒng)，對計量收費系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進行整合，并根據(jù)物聯(lián)網采集的信息進行優(yōu)化決策，實現(xiàn)供熱系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)控。本發(fā)明利用物聯(lián)網技術對供熱過程、設備及用戶等信息進行采集與傳輸，建立建筑供熱計量收費與節(jié)能監(jiān)控物聯(lián)網系統(tǒng)，該系統(tǒng)可對用戶用熱進行計量收費，對用戶供熱服務質量進行實時監(jiān)測，對用戶的用熱情況進行實時監(jiān)測，并根據(jù)采集的信息優(yōu)化決策進行節(jié)能控制。本發(fā)明將建筑供熱計量收費與供熱系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)控綜合。采用物聯(lián)網技術對用戶端相關供回水溫度、流量及壓力等進行采集，在實現(xiàn)建筑供熱計量的同時，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，利用現(xiàn)代信號處理技術預測供熱負荷，并以預測結果進行控制，實現(xiàn)供熱系統(tǒng)節(jié)能。

本發(fā)明構建的建筑供熱計量收費系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，既可對用戶用熱進行計量收費，又可對用戶供熱服務質量進行實時監(jiān)測，還可根據(jù)物聯(lián)網采集的信息優(yōu)化決策進行節(jié)能控制。

本發(fā)明利用物聯(lián)網技術構建建筑供熱計量收費與節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，提高了供熱系統(tǒng)的數(shù)字化水平、智能化水平，節(jié)能水平以及管理水平。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的建筑供熱計量收費與節(jié)能監(jiān)控物聯(lián)網系統(tǒng)的構成原理示意框圖，圖2是本發(fā)明所述的建筑供熱計量收費與節(jié)能監(jiān)控物聯(lián)網系統(tǒng)的結構框圖，圖3是實現(xiàn)熱力站監(jiān)控中心所述功能的軟件的結構原理框圖，圖4是熱力站的質調量調節(jié)能控制原理框圖，圖5表示的是控制器的結構框圖及其與熱網監(jiān)控中心、熱力站監(jiān)控中心連接關系的結構框圖。

具體實施方式