[发明专利]一种住宅供暖管理方法

说明书

技术领域

本发明属于节能领域的自动控制技术，涉及一种主动式节能管理方法，特别是一种住宅供暖管理方法，该方法采用无线传感器网络技术和程序化控制相结合的技术手段，为供暖系统中住宅的分户远程热计量以及室内区域温度控制提供无线化解决方案。

背景技术

当前，我国北方供暖区城镇住宅的供暖系统，普遍采用双管或单管热水集中供暖模式，存在室内不可控、供暖能耗过大、计量系统架设困难等问题。

据《2009中国建筑节能年度发展研究报告》有关数据统计，我国北方供暖区，每年冬季在住宅供暖消耗的总能耗达到31260万tce(吨标煤)，占到了建筑总能耗的45.3％。国内外的有关资料证明：采用供热计量技术后，不但提高了管理效率，而且可节能25％左右。因此，住宅供暖的分户热计量系统应运而生，并得到不断地研究和应用(供暖按各户实际用热量收取费用)。但是，随着供暖系统覆盖面的扩大，热计量网络监控管理系统的建设在系统布线、信息融合、数据传输等技术上存在很多问题。现阶段供暖系统缺乏室内温度控制系统，不能独立对区域进行控制决策。基于此，一套针对现行供暖系统设计的，满足人们舒适度要求以及国家节能方针的协调管理方法，具有极其重要的社会意义和经济价值。

发明内容

针对我国北方冬季供暖区住宅供暖的远程热计量、测控系统布线困难和室内区域温度不可控问题，本发明的目的在于，提供一种住宅供暖管理方法，该方法集热量检测、数据传输、温度自动及远程控制于一体，通过对单户供暖管道进水流量及进出水温度差值的检测，计算热量数据；采用无线远程通信技术进行内外网控制信息及能耗数据的有效传输，进而支持热能数据自动采集及远程抄表功能；使用Mesh型无线传感器网络实时获取室内温度数据，通过室内低功耗无线数据网传输温度信息，装置根据合适的控制策略，自动控制各阀开度，以调节室内温度，能满足住户舒适度要求和节能源。

为了实现上务，本发明采取下的技术解决方案：一种住宅供暖管理方法，其特征在于，该方法在供暖系统户管道安装集热量检测、数据传输、温度自动及远程控制于一体的住宅供暖智能协调器，通过对单户供暖管道进水流量及进出水温度差值的检测，计算热量数据；在各布置无线温度传感器组，以无线远程通信的方式进行内外网控制信息及能耗数据的有效传输，进而支持热能数据自动采集及远程抄表功能；使用Mesh型无线传感器网络实时获取室内温度数据，通过室内无线数据网传输温度信息，住宅供暖能协调器自动控制各阀门开度，调节室内温度，以满足住户舒适度要求。

所述的住宅供暖智能协调器包括一控制管理单元，该控制管理单元通过串行SPI口连接内、外网通信模块，其中，内网通信模块与各房间供暖管路上设置的无线电动阀门、各房间设置的无线温度传感器实现无线通讯，外网通信模块通过GPRS网络实现和远程抄表主机通讯；控制管理单元还连接各房间内的供暖管路上设置的无线电动阀门、管道入户端上的温度、流量传感器，以及入户端总电动阀门；所述的控制管理单元采用ARM9架构的ARM处理器，所述的内外网通信模块采用CC2430射频芯片和MC35i GPRS无线通讯模块。

该方法的控制流程是：无线温度传感器组监测室内温度信息，通过无线方式，将温度信息上传至住宅供暖智能协调器内的CC2430射频芯片，控制管理单元通过对温度数据的计算和分析生成控制决策，对各个无线电动阀门的开度进行调节；同时，由CC2430射频芯片获取流量及管内温度信息，通过SPI总线接口送入ARM处理器，ARM处理器解析数据，采用热计量公式运算得热量使用数据，并通过MC35i GPRS无线通讯模块上传至GPRS网络，在此基础上架设虚拟个域网，实现对住宅热量的远程分户计量。

本发明的各个带来的技术效果体现在：1、分户计量本发明在集中供暖系统的进户端加装住宅供暖智能协调器，住宅供暖智协调器通过接收温度、流量传感器数据计算热量消耗值，从而形成单户数据。采用GPRS通信方式，实现远程分户计量，使得计量结果更精确，收费更科学。

2、住宅温度的区域控制本发明通过采用室内温度传感网络获取住宅空间各区域的温度分布信息，通过对温度信息进行融合处理，形成空间独立的控制策略，以调节住宅的区域温度，解决区域温度控制的问题。通过对住宅空间的温度进行分散控制，为每个房间选择合适的温度，既满足舒适度的要求，又起到节约能耗的效果。

3、节约能源本方法根据住户对区域温度的要求，对供暖流量进行自动控制，以减少不必要的热能损耗。同时，测控设备采用低功耗软硬件设计，保证系统的低能耗运行。