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分户供热计量系统无线通断控制器的研制

薛薇  
【摘要】:“节约资源”是我国的一项基本国策,而供热采暖的节能是建筑节能中不可缺少的重要组成部分。进行供热计量改革,是目前促进供热节能改造和落实建筑节能减排的一个最直接、最有效手段。“通断时间面积法”是我国科研工作者结合我国建筑物供暖系统工况自主发明的一种分户供热计量方案,并已在全国得到较大规模的工程应用,在热计量收费和促进采暖节能方面取得了一定效果。通断时间面积法分户热计量系统主要由室温控制器、通断控制器、阀门、采集计算器、楼栋热量表、手持操作器、信号中继器、数据信息管理系统等构成。本文基于通断时间面积法热计量方法,设计开发一种无线通断控制器,以实现在分户供热计量系统应用。通过采用低功耗的MCU作为控制核心,经过一系列逻辑判断和分级控温算法,控制阀门动作,达到调节室温的作用;同时记录并存储大量热计量数据,借助无线通讯和总线通讯手段,将数据按照设定的采集周期分别发送给室温控制器和采集计算器。在本文的分户热计量系统中,室温控制器与通断控制器之间以无线通讯方式进行控制操作及数据传输,通断控制器与采集计算器之间通过RS485总线进行控制操作及数据传输。本课题的主要工作就是研制一种无线通断控制器,提出了通断控制器与室温控制器和采集计算器之间的通信协议,提出了用分级调控室温模糊算法实现对阀门控制和动态调节室温的功能。本文主要完成了无线通断控制器的整体方案和具体功能设计,并按照设计要求完成了无线通断控制器的硬件设计、软件编程和样机制作,最后进行了性能测试。本文设计的无线通断控制器,具有低功耗、操作简便、成本低等特点,抗干扰能力强,能够正确执行自定义协议中的多种控制命令,数据传输稳定可靠,能够远程在线更新设备的软件程序,便于后期维护和升级。试制完成的样机经过调试,验证了设计方案的可行性,配合应用合理的控温方法,能够有效地解决供暖期内室温偏高的热量损失难题,从而达到节能降耗和节能减排的目的。


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