通断式供热系统采集装置的设计

摘要

为确保“十二五”规划节能减排的目标，国家针对北方供热制定了基于自动抄表技术的分户计量，按照用热量收费的制度。对新型建筑和既有建筑，安装热计量装置和供热系统调节装置。本文以通断时间面积法为基本原理设计了一种供热调节系统。以MSP430F4152单片机为温控器的核心控制通断控制器控制阀门执行阀门的开。采集计算器收集和上传信息，数据的传输利用无线通信和总线通信的手段。
　　针对目前集中供热系统存在的各种问题，在收集和查阅国内外有关资料，深入供暖产品开发公司时间学习的基础上，设计了一种基于通断时间面积原理的温度调控装置。它是一套系统而不是单纯的产品，主要应用于家庭用户端。其系统架构为:温度控制器、通断控制器、采集计算器以及上位机。其中温控器和通断器之间以无线通信方式进行开关阀的操作和数据传输，通断器和采集计算器之间以RS485总线连接，采集计算器通过无线模块与上位机实现通信。
　　本文主要完成了通断时间面积法装置的设计，分析了通断时间面积法的工程适用性，利用供回水温度修正算法解决其存在的局限性。对通断控制器的各个组成部分的设计突出了稳定性和低功耗，对温控器的设计突出了易操作性以及实用性。
　　本文设计的通断时间面积法装置具有低功耗、操作便捷、成本低等特点。调试结果验证了方案的可行性和系统的稳定性，配以合理的热分摊算法，有效的解决了温度失调所带来的热费差异问题，实现了用户的有效节能。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 课题背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 有线抄表系统

1．2．2 无线抄表系统

1．3 本文主要研究内容

2 通断时间面积法系统的工作原理及设备研制

2．1 通断时间面积法系统工作原理

2．1．1 系统组成及各部分之间关系

2．1．2 通断时间面积法热计量原理

2．1．3 通断时间面积法工作流程

2．2 温控器设计方案

2．2．1 功能描述

2．2．2 功能实现方法

2．2．3 室内温控器的硬件电路设计

2．3 通断控制器的功能需求分析

2．3．1 通断控制器的功能需求分析

2．3．2 通断控制器硬件设计

2．4 采集计算器设计方案

2．4．1 采集计算器的通讯功能

2．4．2 采集计算器热分摊功能和实现

2．4．3 采集计算器硬件设计

2．5 本章小结

3 通断时间面积法软件设计

3．1 通信协议

3．2 温控器系统软件设计

3．3 采集计算器系统软件设计

3．4 上位机

3．5 本章小结

4 测试与分析

4．1 实际应用分析

4．1．1 系统配置方案

4．1．2 项目实施过程

4．1．3 项目运行结果

4．2 本章小结

5 提高通断时间面积法适用性的研究

5．1 影响热分摊计量公平性因素分析

5．1．1 散热器面积对时间开启比的影响

5．1．2 单位温差传热量对开启时间比的影响

5．1．3 散热器传热系数对开启比的影响

5．2 修正开启时间比系数的研究

5．3 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

作者简历

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