专利名称：一种实时热量分摊装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及集中供热计量技术，属于暖通空调领域，具体为一种基于楼栋供热计 量及通断时间面积法的实时热量分摊系统，集中供热的采暖用户可实时读取和了解其所应 分摊的耗热量。
背景技术：
随着国家对建筑节能要求的不断提高和供热收费体制的改革，各种供热计量方法 及其与之相配套的热计量或热费计量仪表不断涌现，并得到了一定程度的应用。由住房和 城乡建设部颁布并于2009年7月1日起施行的《供热计量技术规程JGJ173-2009》中，给 出了一种“通断时间面积法”的用户热量分摊计量方法。该方法是以采用通/断式供热控 制模式(Q式系统)时的每个采暖用户累计通水时间为依据，结合供暖面积来分摊整栋建筑 采暖耗热量，从而计算出每个热用户的采暖耗热量，并进行热计量收费。与此方法相配套的 热计量(热分摊)装置仅需统计和记录各户通断控制阀的接通时间即可，与以前其他各类 户用热量表相比，此装置无须再测量户内供热流体的流量。目前已有一些基于通断控制模 式(Q式系统)的采暖室温控制及热计量(分摊)装置，并在工程中获得实际应用。中国专 利02237727. 1公布了一种可自动控制室温IC卡智能热量表，中国专利03242120. 6公布了 一种计量与室温控制一体化的智能热量表，这两种热量表的热计量仍是基于测量供热流体 流量与供回水温差来计量热量。中国专利200610114686. 2公布了一种同时实现热调节和 热计量的方法，中国专利200910069672. 7公布了一种集中供热的热量分摊计量方法及装 置。但在实际工程使用中，上述基于楼栋供热计量和通断时间面积法的采暖热量分摊计算 方法，都是记录热用户的供热通断工况时间，测量楼栋的总热消耗量，在上位机完成每个热 用户采暖耗热量的计算，热用户不能随时了解自己的采暖耗热量，造成收费管理不便、也可 能引起收费争议。上述基于楼栋供热计量和通断时间面积法的采暖热量分摊计算方法和装 置(系统)，存在的问题包括1、分户安装的通断控制阀或室内温控器，只用于发送或接收 室温控制与设定信号，实现通断阀门的通断式控制，用户端可显示该用户的采暖接通时间 或阀门的开启时间比，但不能显示用户的耗热量，用户无法实时了解采暖耗热量；2、按照通 断阀开启时间比的算法，热用户的通断阀开启时间比是不连续变化，而且没有规律，热用户 在读取自己的阀门开启时间比的时候，常发现该比值不规律变化，出现当天读出的比值可 能会比前天小、而明天又变大了的现象，导致热用户的误解或不信任；3、目前产品都只能为 热用户提供通断控制阀的累积开启时间，而热费多少取决于最后的计算，不同楼栋的热用 户，即使是累积开启时间相同，也不能说明耗热量相同，导致热用户的误解或收费争议。

发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种实时热量分摊装置，该装置基于楼栋热计量及通断时间面积法，采用某设定时间段的楼栋总热量表测量值与各 热用户的通断阀修正开启时间比为计算依据，实时分摊计算各热用户的采暖耗热量，并通过数据通讯线缆把热用户耗热量传送至热用户的终端(分摊式热量表)，实现热用户实时 耗热量的显示和读取，热用户易于了解自己的采暖耗热量，做到明白消费，也便于热费的缴 纳和收取，具有更好的适用性，易于实际推广使用。本发明解决所述装置技术问题的技术方案是，设计一种实时热量分摊装置，基于 楼栋热计量及通断时间面积法，其特征在于它包括一台楼栋总热计量表、一个楼栋热量分 摊装置及至少2套温控式热分配表，温控式热分配表数量与所计量分摊的楼栋内的热用户 总数相同；所述的楼栋总热计量表和楼栋热量分摊装置分别安装在楼栋入口或热力入口 处，楼栋热计量表安装在供热回水或供水管路上，楼栋热量分摊装置安装在楼栋表计小室 内或楼内适当位置墙壁上，楼栋热量分摊装置通过数据通讯线与楼栋总热计量表连接，通 过电源电缆与电源连接；所述的温控式热分配表安装在分户入口的供水或回水管路上，其 温控器安装在分户室内，温控式热分配表与温控器通过信号线连接，全部温控式热分配表 通过数据通讯线与楼栋热量分摊装置连接；所述的楼栋热量分摊装置内设有集成电路和微 处理器，微处理器内安装有用户实时热分摊计算软件，该软件定时读取楼栋热计量表测量 的热量，以及各温控式热分配表记录的各热用户通断阀开启时间比，采用通断时间面积法 计算该定时周期内的各热用户采暖分摊热量，并与上周期的热用户耗热量进行累加，得出 各热用户的累积采暖耗热量，然后通过数据通讯线将最终累积热量值发送至各热用户的温 控式热分配表存储和显示；同时，计算出的各热用户最终累积采暖耗热量值也存储在楼栋 热量分摊装置中，热用户可通过楼栋热量分摊装置显示屏了解全部热用户的采暖耗热量； 楼栋热量分摊装置与用于供热计量数据管理及收费管理的计算机通过无线或GPRS模式进 行通讯连接，管理部门可通过抄表软件，通过计算机读取楼栋热量分摊装置存储的全部热 用户采暖耗热量数据，进行收费管理。与现有技术相比，本发明实时热量分摊装置可以有效解决目前“通断时间面积法” 热计量方法(装置)中存在的问题1、目前分户安装的通断控制阀或室内温控器，不能显示用户的耗热量，用户无法 实时了解采暖耗热量，使用不方便。本发明实时热量分摊装置通过实时数据通讯和计算，在 温控式热分配表上可实时显示热用户的采暖累积耗热量，为热用户提供采暖耗热量数据， 做到热用户明白消费。2、本发明实时热量分摊装置解决了仅显示通断阀开启时间比导致热用户误解或 争议的问题，用户可实时了解采暖耗热量，并可计算自己的采暖热费。3、本发明实时热量分摊装置在各分户安装的温控式热分配表上实时显示热用户 的采暖累计耗热量，并同时在分栋安装的热量分摊装置上循环显示各热用户的采暖累计耗 热量，便于管理者或热用户对全部热用户的采暖热耗情况进行了解，做到采暖收费公正透 明。4、本发明实时热量分摊装置可采用无线或GPRS方式进行数据传输，与用于供热 计量数据管理及收费管理的计算机数据通讯，集中抄表、数据管理和收费管理。5、本发明实时热量分摊装置通过内置程序设有防破坏功能，可自动检测运行状 态，发生故障时自动报警，并采用分配算法惩罚对分户装置的人为破坏，便于加强供热管理。6、本发明实时热量分摊装置操作方便可靠，安装简单，寿命长，成本低，热用户更容易接受，便于推广实施供热的分户计量，有利于节约能源。


图1是本发明实时热量分摊装置安装实施例的整体结构或系统示意图。图2是本发明实时热分摊装置中楼栋热量分摊装置内置的实时热分摊计算软件 框图。
具体实施例方式下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明，具体实施例仅用于对本发明的进一 步描述，不构成对本发明权利要求的限制本发明设计的实时热量分摊装置(简称装置，参见图1、2)，基于楼栋热计量及通 断时间面积法，其特征在于它包括一台楼栋总热计量表3、一个楼栋热量分摊装置4及至少 2套温控式热分配表1，温控式热分配表1的具体数量与所计量分摊的楼栋内的热用户总数 相同；所述的楼栋总热计量表3和楼栋热量分摊装置4分别安装在楼栋入口或热力入口处， 楼栋热计量表3安装在建筑供热的供水管路10上，楼栋热量分摊装置4安装在楼栋表计小 室内或楼内适当位置墙壁上，楼栋热量分摊装置4分别通过电源线7和数据通讯线8与楼 栋热计量表3连接，通过电源电缆13与电源连接；所述的温控式热分配表1和室内温控器2 分户安装，两者通过信号电缆连接，温控式热分配表1安装在分户供水管路或回水管路上， 全部温控式热分配表1通过M-BUS总线9与楼栋热量分摊装置4连接；所述的楼栋热量分 摊装置4内设有集成电路和微处理器。该微处理器内安装有用户实时热分摊计算软件(软 件程序框图参见图2)，实时热分摊计算软件在楼栋热量分摊装置4开始上电时进行硬件初 始化，并读取楼栋热计量表3测量的热量作为初值，然后进入时间周期(30分钟)判断和计 算；周期(30分钟)结束时，该软件通过M-BUS总线9读取楼栋热计量表3测量的热量，然 后读取各温控式热分配表1记录的开启时间比，计算该定时周期(如30分钟)内的各热用 户采暖分摊热量，并分别与上周期的各热用户耗热量进行累加，得出各热用户的累积采暖 耗热量；然后通过M-BUS总线9将各热用户最终累积热量值发送至各热用户的温控式热分 配表1存储和显示；同时，计算出的各热用户最终累积采暖耗热量值也存储在楼栋热量分 摊装置4中，热用户可通过楼栋热量分摊装置显示屏了解全部热用户的采暖耗热量；程序 收到上位机命令时，进行命令解析和命令处理，将各热用户的累积耗热量及开启时间比等 数据远传到数据中心(用于供热计量数据管理及收费管理的中心计算机)。本发明分摊装置的进一步特征是，所述的楼栋热量分摊装置4可以与用于供热计 量数据管理及收费管理的计算机5通过无线或GPRS模式进行通讯连接；管理部门(热力公 司、物业公司等)可通过计算机5和抄表软件读取楼栋热量分摊装置4存储的全部热用户 采暖耗热量数据，进行收费管理。本发明分摊装置中楼栋或热力入口安装的楼栋热计量表3包括电磁热量表、超声 波热量表或超声涡街热量表。楼栋热计量表3是现有技术产品。所述的数据通讯线为M-BUS 数据总线或485数据总线。本发明的创新之处主要是楼栋热量分摊装置4定时(周期)读取楼栋热计量表测 量的热量，以及温控式热分配表1记录的通断阀开启时间比(供回水温度修正的开启时间比)，采用通断时间面积法通过内置专用分摊计算程序进行该周期内的热量分摊计算，计算 出各热用户的采暖分摊热量，并与上周期的热用户耗热量进行累加，得出各热用户的累积 采暖耗热量，然后通过数据通讯线(M-BUS总线)将最终累积热量值发送至各热用户的温控 式热分配表1存储和显示，热用户可以通过各自的温控式热分配表1读取自己的采暖热耗 量。同时，计算出的各热用户最终累积采暖耗热量值也存储在楼栋热量分摊装置4中，热用 户也可以通过楼栋热量分摊装置4显示屏了解全部热用户的采暖耗热量，管理部门(热力 公司、物业公司等)可通过抄表软件，通过计算机读取楼栋热量分摊装置4存储的全部热用 户采暖耗热量数据，进行收费管理。本发明装置的创新之处是实现了楼栋总热量表3、楼栋 热量分摊装置4及全部温控式热分配表1之间的实时通讯，并设计了楼栋热量分摊装置4 的集成电路和微处理器内置分摊计算程序，实现了用户采暖耗热量的实时分摊计算(固定 周期)，分户安装的温控式热分配表1显示和记录(存储)热用户的采暖耗热量，便于用户 了解热耗情况、避免收费管理纠纷。本发明楼栋热量分摊装置4通过电源线13与市电供电网连接(电源接自楼栋配 电箱或方便的电源接口)，采用市电电源供电。楼栋热量分摊装置4内部设有整流电路与蓄 电池作为本发明装置的供电电源，并通过电源线缆或M-BUS总线向楼栋热量表、各分户安 装的温控式热分配表供电。本发明装置(或系统)的工作原理过程是某时间步长(时间间隔周期)内，分户 安装的温控式热分配表记录热用户在该周期内的通断控制阀开启时间，并同时通过温度传 感器测量用户用热时供水和回水温度值，按照内置专用修正计算程序逐时计算修正开启时 间，进而计算出修正开启比值(修正累积开启时间与该周期总时间之比)；楼栋热计量表计 量该时间周期内的楼栋采暖总热耗量；该时间步长(时间周期)结束时，楼栋热量分摊装置 通过数据通讯总线读取楼栋热计量表测量的楼栋采暖总热耗量，以及各热用户温控式热分 配表的修正开启比，按照通断时间面积法、通过内置计算程序计算该时间周期内各热用户 的分摊热量值，并与上一周期内热用户热量值累加；计算完成后，楼栋热量分摊装置记录各 热用户的累计分摊耗热量值，并同时通过数据通讯电缆发送至各热用户的温控式热分配表 终端，各热用户的温控式热分配表存储、显示该累计热量值，便于热用户读取；根据需要，中 心计算机的采暖耗热量管理软件，可随时通过无线或GPRS模式抄取楼栋热量分摊装置记 录的耗热量等数据，便于收费管理和系统故障巡检处理。 本发明未述及之处适用于现有技术。
权利要求
一种实时热量分摊装置，基于楼栋热计量及通断时间面积法，其特征在于它包括一台楼栋总热计量表、一个楼栋热量分摊装置及至少2套温控式热分配表，温控式热分配表数量与所计量分摊的楼栋内的热用户总数相同；所述的楼栋总热计量表和楼栋热量分摊装置分别安装在楼栋入口或热力入口处，楼栋热量分摊装置通过数据通讯线与楼栋总热计量表连接，通过电源电缆与电源连接；所述的温控式热分配表安装在分户入口的供水或回水管路上，其温控器安装在分户室内，温控式热分配表与温控器通过信号线连接，全部温控式热分配表通过数据通讯线与楼栋热量分摊装置连接；所述的楼栋热量分摊装置内设有集成电路和微处理器，微处理器内安装有用户实时热分摊计算软件，该软件定时读取楼栋热计量表测量的热量，以及各温控式热分配表记录的各热用户通断阀开启时间比，采用通断时间面积法计算该定时周期内的各热用户采暖分摊热量，并与上周期的热用户耗热量进行累加，得出各热用户的累积采暖耗热量，然后通过数据通讯线将最终累积热量值发送至各热用户的温控式热分配表存储和显示；同时，计算出的各热用户最终累积采暖耗热量值也存储在楼栋热量分摊装置中，热用户可通过楼栋热量分摊装置显示屏了解全部热用户的采暖耗热量。
2.根据权利要求1所述的实时热量分摊装置，其特征在于该分摊装置与用于供热计量 数据管理及收费管理的计算机通过无线或GPRS模式通讯连接；管理部门可通过计算机和 抄表软件读取楼栋热量分摊装置存储的全部热用户采暖耗热量数据，进行收费管理。
3.根据权利要求1或2所述的实时热量分摊装置，其特征在于所述的楼栋热计量表为 电磁热量表、超声波热量表或超声涡街热量表；所述的数据通讯线为M-BUS数据总线或485 数据总线。
全文摘要
本发明公开一种实时热量分摊装置，基于楼栋热计量及通断时间面积法，其特征在于它包括一台楼栋总热计量表、一个楼栋热量分摊装置及至少2套温控式热分配表，温控式热分配表数量与所计量分摊的楼栋内的热用户总数相同；楼栋总热计量表和楼栋热量分摊装置分别安装在楼栋入口或热力入口处，楼栋热量分摊装置通过数据通讯线与楼栋总热计量表连接，通过电源电缆与电源连接，温控式热分配表分户安装，并与温控器通过信号线连接，全部温控式热分配表通过M-BUS总线与楼栋热量分摊装置连接；所述的楼栋热量分摊装置内设有集成电路和微处理器，微处理器内安装有用户实时热分摊计算软件。
文档编号G01K17/12GK101839521SQ20101018703
公开日2010年9月22日 申请日期2010年5月31日 优先权日2010年5月31日
发明者吴向东, 齐承英 申请人:河北工业大学;石家庄工大科雅能源技术有限公司