一种电子式热分配表的制作方法

本申请涉及热计量技术领域，尤其涉及一种电子式热分配表。

背景技术：

目前，在一些采用垂直顺流单管系统供暖的老旧小区，热力公司对其进行热计量改造时，主要采用电子式热分配表。然而由于供热环境和供热方式的复杂性和多样性，目前电子式热分配表的研发和生产厂家较少，且产品不够成熟稳定，多存在以下问题：成本过高，维护不易；无线传输穿透能力弱，抄数率低等。上述技术问题都是热计量技术领域中亟待解决的。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种电子式热分配表，以解决目前现有的电子式热分配表成本过高，维护不易；无线传输穿透能力弱，抄数率低等问题。技术方案如下：

本申请提供一种电子式热分配表，包括：

至少两个温度传感器，包括用于检测散热器表面温度的第一温度传感器，和用于检测室内温度的第二温度传感器；

与所述至少两个温度传感器连接，用于接收并依据所述至少两个温度传感器发送的温度值，计算用热量的微控制器MCU；

与所述MCU连接，用于将所述用热量以无线射频的方式远传至抄表器的无线信号收发器，所述无线射频的方式包括LoRa扩频调制的方式。

优选地，所述MCU集成有ZigBee协议栈。

优选地，所述MCU采用STM8L系列单片机。

优选地，所述温度传感器为NTC热敏电阻。

优选地，还包括：

与所述MCU连接的显示器。

本申请提供的电子式热分配表，包括：至少两个温度传感器，包括用于检测散热器表面温度的第一温度传感器，和用于检测室内温度的第二温度传感器、与所述至少两个温度传感器连接，用于接收并依据所述至少两个温度传感器发送的温度值，计算用热量的MCU(Microcontroller Unit，微控制器)，以及与所述MCU连接，用于将所述用热量以无线射频的方式远传至抄表器的无线信号收发器，所述无线射频的方式包括LoRa扩频调制的方式。本申请提供的电子式热分配表结构简单、成本低、维护容易，以LoRa扩频调制的方式将用热量等数据远传至抄表器，提高了无线传输穿透能力，保证了系统抄表的可靠性，从而提高了抄数率。

此外，本申请中的第一温度传感器、第二温度传感器分别用于实时检测散热器表面温度和室内温度，测量合理、准确，保证了数据的有效性和准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种电子式热分配表的结构示意图；

图2为本申请中温度传感器的设置方式示意图；

图3为本申请中显示器的显示效果示意图；

图4为本申请电子式热分配表的实际应用场景示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，其示出了本申请提供的一种电子式热分配表的结构示意图，包括：至少两个温度传感器100、MCU200和无线信号收发器300。其中，

至少两个温度传感器100，分别为用于检测散热器表面温度的第一温度传感器110，和用于检测室内温度的第二温度传感器120。

结合图2所示，第一温度传感器110(即散热器表面温度传感器)贴附于散热器表面设置，用于实时检测散热器的散热温度，第二温度传感器120设置在电子式热分配表的内部，但远离散热器，用以实时检测室内温度。其中，θ_m为散热器平均温度值，θ_L为室内空气温度值，Δθ_m(θ_m-θ_L)反映了散热器的散热强度，本申请提供的电子式热分配表记录的便是温差Δθ_m(θ_m-θ_L)和采暖时间dt的积分值。该积分值为一个无量纲的6位数值。

当然，本申请关于第一温度传感器110和第二温度传感器120的设置方式非常灵活，还可以为其他设置方式，本申请附图2中温度传感器100的设置方式不作为对本申请中关于第一温度传感器110和第二温度传感器120的设置方式的限定。

作为本申请的一个优选实施例，本申请中的温度传感器100可以具体为NTC(Negative Temperature Coefficient，随温度上升电阻呈指数关系减小)热敏电阻。NTC为具有负温度系数的热敏电阻，测量范围一般为-10℃～+300℃，本申请采用NTC热敏电阻作为温度传感器100，实测精度可以达到0.3℃，感温时间可少至10s以下，精度大大提高。

MCU200与温度传感器100连接，具体在本申请实施例中，以温度传感器100包括第一温度传感器110和第二温度传感器120为例来说，MCU200分别与第一温度传感器110和第二温度传感器120连接，用于实时接收第一温度传感器110检测到的散热器表面温度的第一温度值和第二温度传感器120检测到的室内温度的第二温度值，进而依据所述第一温度值和第二温度值计算得到用热量，由此可以直接得到每一位用户消耗热量的累积值。

本申请中的MCU200可以采用超低功耗的STM8L系列单片机，其休眠电流实测可低至3.5μA，并集成段码LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)驱动、RTC(Real-Time Clock，实时时钟)、ADC(Analog to Digital Converter，模拟数字转换器)、DAC(Digital to analog converter，数字模拟转换器)等各种功能，同时在外围电路以及软件方面，也可进行一系列的低功耗设计处理，以延长产品的使用寿命。

无线信号收发器300与MCU200连接，用于将用热量以无线射频的方式远传至抄表器400，所述无线射频的方式可以为LoRa扩频调制的方式。

本申请中的无线信号收发器300可以以SX127x系列，如SX1276、1277、1278等芯片为核心，采用LoRa扩频调制和高效的纠错编码，其编码增益较传统的调制方式，如FSK，GFSK及PSK等高出近10dBm，抗突发干扰和灵敏度都有巨大改善，在稀疏的环境覆盖范围可达到15公里，在环境稠密的地区可达到3公里以上，在相同的发射功率下传输距离是传统无线模块的一倍以上。

特别地在本申请中，MCU200集成有ZigBee协议栈，通过ZigBee协议栈使得电子式热分配表增加ZigBee自组网功能，可实现无线自组网和热计量LoRaWAN网络覆盖。通过ZigBee自组网的形式，将用热量数据、温度数据等通过无线射频的方式远传至抄表器400(集抄器)，提高了系统抄表的可靠性，扩大了网络的覆盖性，增强了网络的健壮性，且MCU200经由无线信号收发器300还可接收抄表器400(集抄器)回传过来的用热收缴和分摊信息、工作模式、功能设置等信息，具备双向无线交互功能。

通常情况下，由于建筑结构的复杂性和多样性，加之无线发射功率的限制和计量成本的制约，现有电子式热分配表的抄表效果一直不是很理想，抄表的一次成功率基本在93％左右徘徊，遇到环境恶劣时甚至到不了90％，很难实现实时分摊。本申请提供的电子式热分配表在采用LoRa扩频及ZigBee自组网技术后，经过对实际运行数据的统计，电子式热分配表平均一次上传数据成功率为98％以上，按每三次统计其上传率达到100％，本申请提供的电子式热分配表提高了无线传输穿透能力，保证了系统抄表的可靠性，从而提高了抄数率。

此外作为本申请的一个优选实施例，本申请提供的电子式热分配表还可以包括：与MCU200连接的显示器500。

显示器500可以具体为LCD液晶显示器，该LCD液晶显示器的LCD液晶显示板中间为六个数字显示部分，用于热量数字、实时温度以及热量计算参数的显示，LCD液晶显示板上部有五个字段显示汉字：序号、前年、去年、当前、单位数、时间，下部的六个字段显示汉字：温度、通讯、成功、失败、热量、热费等。这十二个汉字显示字段分别用来指示电子式热分配表的工作状态及当前屏相应的显示内容，其全屏显示效果如图3所示。

图4示出了本申请实际应用的一种场景示意图。在本申请实际应用过程中，在楼前热力入口安装热量表，可以用来计量出整栋楼消耗的总热量。热分摊软件根据本申请提供的电子式热分配表计量的用热量数据、散热器类型、修正系数、楼栋热量表数据等分摊出每个用户的实际用热量，结合当地热价、用户面积等数据结算用户热费。

本申请提供的电子式热分配表结构简单、成本低、维护容易，以LoRa扩频调制的方式将用热量等数据远传至抄表器400，提高了无线传输穿透能力，保证了系统抄表的可靠性，从而提高了抄数率。且本申请中的第一温度传感器110、第二温度传感器120分别用于实时检测散热器表面温度和室内温度，测量合理、准确，保证了数据的有效性和准确性。

以上对本申请所提供的一种电子式热分配表进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。