1 系統(tǒng)介紹
1.1 政策背景：
2008年5月21日，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部向北方十五個(gè)省、市、自治區(qū)發(fā)布了<<關(guān)于推進(jìn)北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造工作的實(shí)施意見>>。
為貫徹落實(shí)《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排工作方案的通知》（國發(fā)[2007]15號），以及住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、財(cái)政部《關(guān)于推進(jìn)北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造工作的實(shí)施意見》（建科[2008]95號）的要求，指導(dǎo)北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造工作，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部組織專家編制了《北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造技術(shù)導(dǎo)則》（試行）(建科[2008]126號)并于2008年7月10日向北方十五個(gè)省、市、自治區(qū)正式發(fā)布。
因此，北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計(jì)量及節(jié)能改造工作勢在必行，市場需求量巨大、市場前景非常廣闊。根據(jù)這一政策的指導(dǎo)精神，充分發(fā)揮我們的產(chǎn)品、資源和技術(shù)優(yōu)勢，我公司開發(fā)出一套滿足實(shí)際需求的居民住宅采暖數(shù)據(jù)采集、供熱計(jì)量收費(fèi)系統(tǒng)。
2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
3 通斷式采暖末端分戶調(diào)節(jié)器系統(tǒng)組成、產(chǎn)品描述
系統(tǒng)包括三級結(jié)構(gòu)：現(xiàn)場控制級、數(shù)據(jù)采集和通訊網(wǎng)絡(luò)級、數(shù)據(jù)管理級（監(jiān)控中心級MCC）。
3.1 現(xiàn)場控制級
第一級現(xiàn)場控制級主要設(shè)備包括室內(nèi)溫控器、控制器、閥門及執(zhí)行器。室內(nèi)溫控器面板自動(dòng)采集室內(nèi)溫度，通過與室內(nèi)設(shè)定溫度進(jìn)行比較，并及時(shí)發(fā)出控制指令給控制器，控制器通過相應(yīng)控制策略對閥門自動(dòng)開關(guān)控制，把室內(nèi)溫度控制在設(shè)定范圍內(nèi)。從而過到節(jié)能的目的。同時(shí)，控制器對相關(guān)參數(shù)、數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的存儲，供數(shù)據(jù)采集及收費(fèi)系統(tǒng)使用。室內(nèi)溫控器裝于每戶居民的室內(nèi)，控制器、閥門及執(zhí)行器安裝于每戶居民住宅采暖水入口管道的管道井內(nèi)。
室內(nèi)溫控器
遙控器基本參數(shù)：
●三位液晶顯示
●測溫精度±1℃
●默認(rèn)設(shè)定溫度：20℃
●設(shè)定溫度的范圍：10～25℃，掉電不丟失
●設(shè)定溫度步長：0.1℃或1℃（短按住上升或下降鍵，將以0.1℃的步長改變設(shè)定溫度，長按則以1℃的步長改變設(shè)定溫度）
●內(nèi)置3.6V鋰電池供電
●電壓低于2.8V液晶顯示欠壓
閥門和執(zhí)行器部分可采用兩種方案：
第一種是通斷閥控制器：
通斷閥控制器
通斷閥控制器參數(shù)和特點(diǎn)：
●24V直流供電，功率：5瓦
●無線和RS485通訊
●工作穩(wěn)定，壽命長，成本較低。
●計(jì)費(fèi)方法公平合理
●功耗低
●非正常掉電不丟失數(shù)據(jù)
●非正常掉電以及通訊故障等不影響供熱
第二種是球閥控制器：
球閥控制器
球閥控制器參數(shù)和特點(diǎn)：
●24V直流供電，功率：5瓦
●無線和RS485通訊
●控制效果理想，通斷調(diào)節(jié)閥門不易堵塞
●計(jì)費(fèi)方法公平合理
●功耗低
●非正常掉電不丟失數(shù)據(jù)
●非正常掉電以及通訊故障等不影響供熱
3.2 數(shù)據(jù)采集和通訊網(wǎng)絡(luò)級
數(shù)據(jù)采集和通訊網(wǎng)絡(luò)級包括：中央數(shù)據(jù)單元、通訊設(shè)備、通訊網(wǎng)絡(luò)等。在每一棟居民住宅樓內(nèi)安裝一塊中央數(shù)據(jù)采集單元，它通過RS485總線與各戶的控制器進(jìn)行連接，通過開放的通訊協(xié)議（如MODBUS）與控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，并定時(shí)采集（時(shí)間可設(shè)定）控制器的數(shù)據(jù)，存貯在中央數(shù)據(jù)單元的存貯器中，通過相關(guān)的通訊設(shè)備和通訊網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)管理中心的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)管理中心，供計(jì)量和收費(fèi)系統(tǒng)使用。
樓內(nèi)數(shù)據(jù)采集箱
3.3 數(shù)據(jù)管理級
數(shù)據(jù)管理級監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)通過通訊網(wǎng)絡(luò)與各居民住宅樓棟內(nèi)的中央數(shù)據(jù)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，將采集的相關(guān)數(shù)據(jù)存儲在大型數(shù)據(jù)庫內(nèi)，并提供數(shù)據(jù)顯示、事故報(bào)警、數(shù)據(jù)查詢、分析計(jì)算、計(jì)費(fèi)收費(fèi)、報(bào)表打印、WEB發(fā)布、網(wǎng)上查詢等各種數(shù)據(jù)管理功能，以實(shí)現(xiàn)和滿足用戶分戶計(jì)量、收費(fèi)的需求、真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的
4 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)
1) 采用末端通斷調(diào)節(jié)與熱費(fèi)分?jǐn)偟姆椒ā?
2) 數(shù)據(jù)采集采用工業(yè)化現(xiàn)場的數(shù)據(jù)傳輸手段，485總線網(wǎng)絡(luò)，modbus通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和交互。預(yù)留mbus接口，兼容未來大多數(shù)的計(jì)量設(shè)備并可方便的與支持485和mbus的水、電、煤等設(shè)備或儀表進(jìn)行通訊。
3) 網(wǎng)絡(luò)利用國際互聯(lián)網(wǎng)的任何形式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表和控制、報(bào)警等功能。比如GPRS、ADSL、撥號方式、光纖方式、未來的3G方式。由于采用支持多形式的網(wǎng)絡(luò)接口，未來可以和小區(qū)換熱機(jī)組實(shí)現(xiàn)良好的控制交互。監(jiān)控中心在必要時(shí)可以直接對用戶控制器進(jìn)行控制。
4) 大容量存貯器可以全年歷史數(shù)據(jù)保存，方便的查詢本年度任何用戶的歷史記錄。
5) 上位監(jiān)控平臺借助日新月異的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)、通訊技術(shù)可實(shí)現(xiàn)多種形式的集抄表、監(jiān)控、收費(fèi)管理為一體的智能化平臺，可以通過軟件解決用戶供暖實(shí)際環(huán)境差異化的問題。為客戶和熱力公司帶來極大的便利并降低能耗。
6) 樓棟內(nèi)（管道井和住宅內(nèi)）全部采用24V安全電壓，杜絕觸電危險(xiǎn)。雙路備用供電，即使樓棟停電不影響系統(tǒng)通訊和采集數(shù)據(jù)。
7) 用戶的設(shè)備現(xiàn)場報(bào)警可以迅速傳遞到監(jiān)控中心，方便及時(shí)地得到處理。
8) 除常規(guī)的設(shè)定溫度控制外，用戶可方便的實(shí)現(xiàn)24小時(shí)的自動(dòng)分時(shí)控制，最大限度降低能耗。
9) 施工考慮用戶的便利在住宅內(nèi)部采取無線通訊方案，無須排線。支持有線。
5 上位機(jī)管理系統(tǒng)及相關(guān)特點(diǎn)
1) 數(shù)據(jù)管理監(jiān)控中心上位機(jī)軟件平臺采用支持大型數(shù)據(jù)庫軟件的工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件平臺，并根據(jù)客戶的實(shí)際需求進(jìn)行大量的二次開發(fā)工作。數(shù)據(jù)采集監(jiān)控平臺基本功能要求如下：
2) 方便、靈活的開發(fā)環(huán)境，提供各種工程、畫面模板、大大降低了組態(tài)開發(fā)的工作量；
3) 高性能實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)庫，具有快速的數(shù)據(jù)庫訪問接口。
4) 功能強(qiáng)大的大型數(shù)據(jù)庫軟件（SQL Server），并具有快速訪問、多種快捷查詢方式、強(qiáng)大的分析計(jì)算、分類管理等功能；
5) 強(qiáng)大的分布式報(bào)警、事件處理，支持報(bào)警、事件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)斷線存儲，恢復(fù)功能；
6) 全新的、靈活的報(bào)表設(shè)計(jì)工具：提供豐富的報(bào)表操作函數(shù)集、支持復(fù)雜腳本控制，包括：腳本調(diào)用和事件腳本，可以提供報(bào)表設(shè)計(jì)器，可以設(shè)計(jì)多套報(bào)表模板；
7) 具有強(qiáng)大的WEB發(fā)布功能，WWW網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器面向.NET技術(shù)開發(fā)，易于使用ASP.NET等快速開發(fā)工具集成來構(gòu)建居民住宅采暖計(jì)量和收費(fèi)系統(tǒng)企業(yè)信息門戶網(wǎng)站。居民用戶可以通過Internet登錄收費(fèi)系統(tǒng)企業(yè)信息門戶網(wǎng)站服務(wù)器實(shí)時(shí)查詢用戶自己的收費(fèi)信息、供熱和節(jié)能情況等相關(guān)信息資料。
8) 客戶需要的其它各種功能。
6 上位機(jī)數(shù)據(jù)采集圖表
7 成功案例
本套采暖節(jié)能系統(tǒng)已安裝在長春一汽多個(gè)居民區(qū)，其中包括一汽25街區(qū)A區(qū)，B區(qū)，一汽博眾小區(qū)，一汽泰達(dá)小區(qū)，一汽多恩小區(qū)，一汽天茂等，此套系統(tǒng)不但為國家節(jié)約了能源，又讓百姓獲得了實(shí)惠，因而得到了供熱單位和居民用戶的一致好評。
安裝和未安裝樓棟實(shí)際消耗熱量對比 |
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棟別 |
5/4棟熱量計(jì)抄表對照 |
19/20棟熱量計(jì)抄表對照 |
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5棟 |
4棟 |
19棟 |
20棟 |
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日期 |
實(shí)際消費(fèi)熱量mwh |
實(shí)際消費(fèi)熱量mwh |
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09.01.17 |
0.27 |
0.44 |
0.44 |
0.57 |
|
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09.01.18 |
1.21 |
1.39 |
1.81 |
2.19 |
|
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09.01.18 |
0.4 |
0.5 |
0.56 |
0.76 |
|
|
09.01.19 |
1.55 |
1.8 |
2.36 |
2.74 |
|
|
09.01.19 |
0.67 |
0.8 |
0.86 |
1.21 |
|
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09.01.20 |
1.36 |
1.58 |
2.02 |
2.36 |
|
|
09.01.21 |
1.75 | |
