摘? 要： 介紹了一種用儀表總線實現(xiàn)的暖氣自動計量系統(tǒng)" title="計量系統(tǒng)">計量系統(tǒng)的設(shè)計方案及結(jié)構(gòu)組成，可解決采暖供熱的收費問題，具有良好的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞： 暖氣表? 儀表總線? 集中器
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??? 隨著市場經(jīng)濟的拓展,采暖供熱收費問題的矛盾日益突出,迫切地需要有一個適于安裝在城鎮(zhèn)居民家中的智能供熱計量計費裝置。有了科學(xué)的計量手段,可以充分地利用經(jīng)濟杠桿促使用戶合理用熱,避免浪費,以促進城市供熱系統(tǒng)發(fā)展的良性循環(huán);有了科學(xué)的計量手段,還可以使供熱部門對供熱系統(tǒng)進行科學(xué)的管理,及時了解系統(tǒng)的情況,及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)、管線和用戶的故障。
目前,我國大多數(shù)地區(qū)都采用水暖供熱,也就是用熱水作為熱量傳送的載體。因此,研制適用于水暖供熱系統(tǒng)的供熱計量裝置,即安裝于用戶家中的智能暖氣表就成為當(dāng)務(wù)之急。暖氣自動計量系統(tǒng)可為供熱部門提供強有力的供熱計量手段,使供熱部門能科學(xué)有效地對供熱進行計費,對供熱網(wǎng)絡(luò)進行管理。
1 方案的選擇
智能暖氣表是具有計量和顯示功能的獨立裝置,抄表" title="抄表">抄表方式可為手抄、抄表器抄、IC卡預(yù)付費或遠程抄表系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)等,具體方式可根據(jù)需要選擇。本設(shè)計采用歐洲新型總線結(jié)構(gòu)——儀表總線,該方案具有可靠性和性能價格比高的特點,所組成的暖氣自動計費管理系統(tǒng)" title="管理系統(tǒng)">管理系統(tǒng),除了可對暖氣表實行遠程計費管理外,還可在供熱計量的同時對水、電、煤氣等進行計量管理。有了自動計費管理系統(tǒng),可以做到各種表計抄表不入戶,科學(xué)公正計量,徹底改變了暖氣公司過去按戶頭、按人頭收費的不合理管理模式,同時還可減少抄表帶來的治安隱患等。
2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
暖氣自動計費管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要由智能暖氣表、儀表總線收發(fā)裝置、集中器" title="集中器">集中器、抄表服務(wù)器以及計算機計費管理系統(tǒng)等組成。其原理是將智能暖氣表的相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)儀表總線傳至集中器，再通過電信網(wǎng)絡(luò)有線傳輸，經(jīng)計算機管理，實現(xiàn)暖氣表數(shù)據(jù)的自動抄收。
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2.1 智能暖氣表
智能暖氣表安裝于暖氣用戶家中,不論用戶家中安裝有幾只暖氣,原則上都可只安裝一只暖氣表。暖氣表是以單片機為核心，用兩只溫度傳感器分別測量入戶水進水溫度和出水溫度,用一只傳感器測量水的流量,三個信號在暖氣表中進行處理和運算后得到用戶的用熱量Q。暖氣表裝有8位的數(shù)碼顯示器,時刻顯示著用戶的累計用熱量。
暖氣表原理框圖如圖2所示。
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2.2 儀表總線收發(fā)裝置
采用儀表總線技術(shù)設(shè)計暖氣自動計量系統(tǒng),只要將一條雙絞線(一根為信號線,一根為地線)從集中器拉向暖氣表,然后將各暖氣表掛在其上即可。儀表總線收發(fā)裝置采用專用收發(fā)器芯片TSS721A構(gòu)成，可實現(xiàn)暖氣表與集中器之間的信息傳輸。該裝置可與暖氣表形成一體,為了能清楚地介紹本系統(tǒng),在這里特單獨介紹。圖3為TSS721A與暖氣表及儀表總線之間的連接。
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2.3 集中器
集中器是對一定區(qū)域內(nèi)、一定數(shù)量的用戶進行集中管理。可進行信號的整形、傳送，并將每個用戶的熱能數(shù)據(jù)傳送至計算機管理系統(tǒng)。集中器以單片機為核心,是暖氣表與計算機計費管理系統(tǒng)之間的樞紐。
2.4 計算機計費管理系統(tǒng)
暖氣表通過遠程抄表系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù),計算機管理系統(tǒng)通過對各暖氣表所報送的數(shù)據(jù)的分析,可隨時了解供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的運行狀況,及時地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行中的問題。例如管路有熱損失、泄露或有用戶表前竊熱等,此時系統(tǒng)將會提示操作人員注意。對拖欠費用的用戶,計費系統(tǒng)還可計算其滯納金。
3 系統(tǒng)的主要技術(shù)指標
(1)適用范圍
熱載體" title="熱載體">熱載體溫度范圍:5℃～90℃
熱載體溫差范圍:2℃～75℃
(2)適應(yīng)管道直徑:15、20、25mm(居民用)
(3)最大能量累計值:9999999.9MJ
(4)額定工作壓力:16bar
(5)最大流量:3～7m3/h
最小流量:0.03m3/h
本系統(tǒng)的研制成功，可為供熱部門提供強有力的供熱計量手段,使供熱部門能科學(xué)、有效地對供熱進行計費,對供熱網(wǎng)絡(luò)進行管理。
利用“暖氣自動計費管理系統(tǒng)”的軟硬件資源條件,還可在供熱計量的同時對水、電、煤氣等進行計量管理。這樣,大大提高了系統(tǒng)的利用率。
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參考文獻
1 TSS721A METER-BUS TRANSCEIVER.Texas Instruments Incorporated.April，1999
2 趙建成.適合計量收費的各種供暖方案. 暖通與空調(diào),1999;(1)