[實用新型]基于物聯網的分布式電地暖智能控制系統

有效

• 申請號: 201720426687.4
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN206709222U
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 王莉;楊雷;曾華鵬;陳曦丞
• 申請（專利權）人: 天津中德應用技術大學
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10;H05B3/02;H05B1/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司12107
• 代理人: 李文洋

技術領域

本實用新型涉及地暖控制裝置技術領域，尤其涉及一種基于物聯網的分布式電地暖智能控制系統及其工作方法。

背景技術

我國電煤比重與電氣化水平偏低，大量的散燒煤與燃油消費是造成嚴重霧霾的主要因素之一，因此電能替代技術已經越來越受到重視。分散電采暖替代燃煤采暖是電能替代的重要方式之一，已經在北歐、韓國、日本有50多年應用歷史，在京津冀、黑龍江等北方供暖地區也有廣泛應用。2016年6月八部委頒布的《關于推進電能替代的指導意見》中明確指出：在存在采暖剛性需求的北方地區和有采暖需求的長江沿線地區，重點對燃氣(熱力)管網覆蓋范圍以外的學校、商場、辦公樓等熱負荷不連續的公共建筑，大力推廣碳晶、石墨烯發熱器件、發熱電纜、電熱膜等分散電采暖替代燃煤采暖。因此，實施電采暖替代傳統燃煤是一場能源消費革命，對落實國家能源戰略，促進清潔能源發展意義重大。

電地暖作為電采暖的重要方式，是與傳統采暖的熱循環原理不同的地熱采暖，熱源來自地下，按照熱循環原理，溫度向上自然遞減。在同等采暖條件下，室溫設定可以比空調或一般暖氣低2-3℃，使得總耗熱量低，從而進一步達到節能的目標。此外，電地暖符合足部比頭部溫度高3-5℃時人體最舒適的中醫健康理論和西醫研究結果。因此舒適、環保、節能成為電地暖的三把利器，很好的滿足了用戶的采暖需求。

物聯網是指通過各種信息傳感設備，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。將物聯網相關技術與電地暖系統結合，可以實現真正意義上的智能控制，使電地暖系統更加的節能化和人性化。

隨著電地暖的廣泛應用，現有電地暖控制系統的一些問題也凸現出來：

1、現有電地暖產品多采用本地溫度控制或者恒功率運行模式，它沒有很好的解決其能源消耗的問題，在沒有需求時，例如家中人員外出時發熱電纜依然工作，這樣就造成了能源的浪費；

2、隨著峰谷電價的進一步推行，在用電高峰期運行電地暖系統，將大大增加采暖費用，現有控制系統還沒有針對峰谷電價的節能控制模式；

3、電地暖多采用本地溫度控制，未能實現遠程控制，當出門在外時用戶不能實時監測系統運行情況，遠程調節不便利，系統智能化不高；

4、實際使用中，用戶對不同房間溫度的需求也有所不同，現有溫控系統不能針對用戶需要實現對每個房間單獨的溫度控制。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述技術的不足，而提供一種基于物聯網的分布式電地暖智能控制系統及其工作方法。

本實用新型為實現上述目的，采用以下技術方案：

一種基于物聯網的分布式電地暖智能控制系統，其特征在于：包括：

發熱電纜，用于為房間供熱；

繼電器，用于控制所述發熱電纜工作；

數字溫度傳感器，用于監測所在區域環境溫度的信息；

人體紅外傳感器，用于檢測所在區域內有無人員的信息；

微控制器，其具有內置ZigBee無線通信模塊，用于采集所述數字溫度傳感器、人體紅外傳感器的數據信息和接收控制指令；

獨立網關，負責采集數據信息上送和控制指令下達；

云平臺，由云端服務器構成并可為整個用戶群共享；

手機或個人PC設備，與云平臺進行信息交互可實時監控發熱電纜運行情況、房間溫度、人員狀況及對電地暖系統進行實時控制。

本實用新型的有益效果是:相對于現有技術，本實用新型的具有以下有益效果：1、電地暖智能控制系統采用ZigBee技術作為無線通信技術，相比于傳統的有線通信技術，ZigBee技術具有設備維護方便、故障診斷簡單、節約了升級配線的成本，擺脫了電纜的約束，技術人員可以容易地配置各個采集點、控制點來靈活滿足用戶隨機的需求；

2、電地暖智能控制系統使用了物聯網公司所提供的公有云服務，與我們的系統進行了較好的結合，最終實現了實現網絡拓撲、設備管理、系統監控、系統報警、節能優化等功能；云服務的應用，細化了物理資源分配單元，從而提升了分布式系統的密度，提高系統使用效率，降低對物理設備的需求，從而降低IT設備投入，降低能耗節約成本；

3、電地暖智能控制系統運行方案可與所在地的峰谷分時電價相結合，有效的規避了用電高峰時段的用電成本，且在夜間用電低谷時段自動儲能，更好的起到節能減排的作用；