专利名称：一种可手机遥控的无线型区域供热计量管理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热能仪表的组网测控系统，尤其是一种可手机遥控的无线型区域供热计量管理系统。
背景技术：
随着节能降耗观念的深入，越来越多的供暖城市采用热能表实现家用热量计量。 收费人员要对每家每户按时进行抄表、核算和收款，过程十分繁琐且容易出现差错，特别 是遇到用户不在家、故意欠费或老楼宇分户热能表不出户但需要集中管理改造等特殊情况 时，易给用户或供热公司的管理带来不便、费用损失和集中管理改造成本的增加，同时，由 于没有关闭供热阀门的用户不在家时采暖系统仍可能在继续供热，或者关闭供热阀门的用 户回家后提升室内温度还需要一段较长的时间，因此，如果用户不能随时通过无线和有线 设备查看室内的供热信息并实时遥控供暖通断，这都将造成上述两种情况下供热能源的浪 费或供热采暖的不及时。
发明内容
本发明的目的是解决区域中用户分散，或不宜出户集中安装分户热能表的情况 下，户内就地进行按户计热改造和热能表远程无线集中管理，及用户不能随时随地查看供 暖信息和实时遥控供暖的问题。为实现以上目的，本发明提供一种可手机遥控的无线型区域供热计量管理系统， 包括基于Zigbee无线总线的智控超声波热能本地测控网络和远程供热计量管理网络，智 控超声波热能本地测控网络和远程供热计量管理网络之间基于GPRS/GSM通信模块构成远 程无线网络通信。智控超声波热能本地测控网络包括智控超声波热能表、电源系统和楼宇现场无 线集控器，智控超声波热能表包括热量测控模块、电控阀门和ZigBee通信模块，智控超声 波热能表基于ZigBee无线总线和楼宇现场无线集控器构成底层测控子网进行通信，电源 系统分别给智控超声波热能表和楼宇现场无线集控器提供电源；远程供热计量管理网络 包括无线传输终端、数据中心和管理终端，无线传输终端和数据中心相连，数据中心基于 Internet网络和管理终端进行通信，楼宇现场无线集控器和无线传输终端通过各自内置的 GPRS/GSM通信模块构成远程无线网络进行通信。远程供热计量管理网络还包括手机，手机分别和楼宇现场无线集控器、无线传输 终端进行无线通信。楼宇现场无线集控器包括用户身份识别模块(SIM模块)、GSM/GPRS通信模块、 Zigbee通信模块、GSM/GPRS天线和Zigbee天线，SIM模块、GSM/GPRS通信模块和Zigbee通 信模块依次连接，GSM/GPRS天线和GSM/GPRS通信模块连接，Zigbee天线和Zigbee通信模 块连接。所述数据中心包括数据库服务器、应用程序服务器和TOB服务器，服务器之间相互交换数据，应用程序服务器和无线传输终端相连；所述管理终端包括热力公司管理终端、 收费终端和用户终端，分别通过Internet网和数据中心的TOB服务器交换数据。所述电源系统采用220V交流电转直流电源，或采用220V交流电转直流电源和太 阳能蓄电池电源，给楼宇现场无线集控器提供电源，智控超声波热能表由用户户内的220V 交流电转12V直流电源提供电源。所述电控阀门为电磁阀。
户内智控超声波热能表设置有超声波流量测控模块，进户、出户水温测量模块，电 控阀门和Zigbee无线通信模块，实现用户室内用量计量、费用计算、与楼宇现场无线集控 器通讯等功能，并通过控制电控阀门开度调节供暖热量。楼宇现场无线集控器包括SIM卡、GSM/GPRS通信模块、Zigbee通信模块、GSM/GPRS 天线和Zigbee天线。楼宇现场无线集控器与户内热能表基于Zigbee无线通信构成底层测 控网络，并与远程供热计量管理系统基于GSM/GPRS构成远程无线网。楼宇现场无线集控器 通过Zigbee无线总线定时采集子网内部所有住户智控超声波热能表的数据，将数据保存 在远程终端通信控制器的内部，再通过GSM/GPRS无线通信网络发送给远程计量管理系统， 并能通过GSM/GPRS接收远程计量管理系统或用户手机终端信息对供热进水电控阀门进行 控制。供电系统采用220V交流电转直流电源和/或太阳能蓄电池电源，给楼宇现场无线 集控器供电，智控超声波热能表由用户户内220V交流电转12V直流电源供电。数据中心包括数据库服务器、应用程序服务器和TOB服务器；其中，数据库服务器 基于结构化查询语言数据库服务器(SQL Server)实现区域内所有用户基本信息和用热和 交费信息数据存储与管理；应用程序服务器通过内有GPRS/GSM通信模块的无线传输终端 与区域内各楼宇现场无线集控器和手机通讯、采集所有智控超声波热能表参数，并保存到 数据库服务器中，具有数据分析、统计报表、报警管理等功能；WEB服务器根据不同的访问 权限，进行动态数据查询处理，并提供通知和公告等信息。管理终端包括热力公司管理终端、收费终端和用户终端。管理终端通过Internet 网络与数据中心通信并实现对用户信息管理。热力公司管理终端设置用户属性、热能表相 关参数、计费费率等管理信息，收费终端用于充值管理，该终端通过数据中心和无线传输终 端向区域内用户的智控超声波热能表“充值”，也就是传送用户交费所获得的用热量，并反 馈是否充值成功。用户可以通过用户终端与互联网相连的任一计算机实时查询自己用热和 交费信息，包括当前数据和历史数据及电控阀门通断。用户还可以通过手机基于GSM/GPRS 无线通信分别和无线传输终端、楼宇现场无线集控器实现上述用户终端的功能。本发明的有益效果是可解决区域中用户分散，或不宜出户集中安装分户热能表情 况下，户内就地进行按户计热改造和热能表远程无线集中管理，及用户不能随时随地查看 供暖信息和实时遥控供暖的问题，可降低改造成本，通过集中管理降低热力公司的人工成 本和劳动强度；使用户不在家时也可以随时随地查看供热信息和通过控制电控阀门来进行 自家适时的采暖、停暖和供热量调节，节约能源和供热费用。
图1为本发明实施例的原理结构示意图。
图2为本发明实施例的系统底层网的结构示意图。图3为本发明实施例的远程供热计量管理网络的结构示意图。图4为本发明实施例的楼宇现场无线集控器的原理框图。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的优选实施例本发明的实施例如图1、图2、图3、图4所示，一种可手机遥控的无线型区域供热 计量管理系统，包括基于Zigbee无线总线的智控超声波热能本地测控网络和基于GSM的 远程供热计量管理网络两大部分，智控超声波热能本地测控网络包括智控超声波热能表、 楼宇现场无线集控器、供电系统，智控超声波热能表设置有电控阀门和Zigbee无线通信模 块，楼宇现场无线集控器包括SIM卡、GSM通信模块、Zigbee通信模块、GSM天线和Zigbee 天线，Zigbee通信模块采用CC2430单片机，GSM通信模块采用MC55，或者也可以采用其他 型号的Zigbee或GSM通信模块，远程供热计量管理网络包括无线传输终端、数据中心、管理 终端和手机，数据中心包括数据库服务器、应用程序服务器和web服务器，服务器之间相互 交换数据，应用程序服务器和无线传输终端相连，管理终端包括热力公司管理终端、收费终 端和用户终端，电源系统采用220V交流电转直流电给楼宇现场无线集控器提供电源，或者 也可以采用太阳能蓄电池和交流电转直流电共同供电，智控超声波热能表由每户220V交 流电转直流电单独供电。智控超声波热能表自带电控阀门和Zigbee通信模块，电控阀门和表体一体化安 装，具备热量计量、费用计算、阀门控制等功能，楼宇现场无线集控器不仅基于Zigbee通信 模块和每台智控超声波热能表组成近程无线网进行无线通信，还通过和数据中心相连的无 线传输终端和数据中心进行通信，将楼宇现场无线集控器采集的智控超声波热能表信号通 过GSM远程无线网络发送给数据中心。数据中心的应用程序服务器和设置有GSM通信模块的无线传输终端相连，通过 GSM远程无线网采集到所有智控超声波热能表的实时参数，进行分析、统计、报警管理功 能，数据存储在数据库服务器内，数据库服务器基于结构化查询语言数据库服务器(SQL Server)实现所有户内热能表参数的管理，WEB服务器根据访问权限调用数据库服务器内 的数据，通过Internet互联网提供显示管理终端进行动态、静态的数据查询、处理控制，并 提供动态网页和静态网页。用户还可以用手机通过GSM远程无线网和楼宇现场无线集控器、无线传输终端进 行远程无线网的通信或短信收发，查看动态、静态的智控超声波热能表数据和随时随地用 手机控制用户自己的智控超声波热能表的电控阀门通断。本发明的有益效果是可解决区域中用户分散，或不宜出户集中安装分户热能表情 况下，户内就地进行按户计热改造和热能表远程无线集中管理，及用户不能随时随地查看 供暖信息和实时遥控供暖的问题，可降低改造成本，通过集中管理降低热力公司的人工成 本和劳动强度；使用户不在家时也可以随时随地查看供热信息和通过控制电控阀门来进行 自家适时的采暖、停暖和供热量调节，节约能源和供热费用。
权利要求
一种可手机遥控的无线型区域供热计量管理系统，其特征在于包括基于Zigbee无线总线的智控超声波热能本地测控网络和远程供热计量管理网络，智控超声波热能本地测控网络和远程供热计量管理网络之间基于GPRS/GSM通信模块构成远程无线网络通信。
2.根据权利要求1所述的一种可手机遥控的无线型区域供热计量管理系统，其特征 在于智控超声波热能本地测控网络包括智控超声波热能表、电源系统和楼宇现场无线集 控器，智控超声波热能表包括热量测控模块、电控阀门和ZigBee通信模块，智控超声波热 能表基于ZigBee无线总线和楼宇现场无线集控器构成底层测控子网进行通信，电源系统 分别给智控超声波热能表和楼宇现场无线集控器提供电源；远程供热计量管理网络包括无 线传输终端、数据中心和管理终端，无线传输终端和数据中心相连，数据中心基于Internet 网络和管理终端进行通信，楼宇现场无线集控器和无线传输终端通过各自内置的GPRS/GSM 通信模块构成远程无线网络进行通信。
3.根据权利要求2所述的一种可手机遥控的无线型区域供热计量管理系统，其特征在 于远程供热计量管理网络还包括手机，手机分别和楼宇现场无线集控器、无线传输终端进 行无线通信。
4.根据权利要求2或3所述的一种可手机遥控的无线型区域供热计量管理系统，其特 征在于楼宇现场无线集控器包括SIM模块、GSM/GPRS通信模块、Zigbee通信模块、GSM/ GPRS天线和Zigbee天线，SIM模块、GSM/GPRS通信模块和Zigbee通信模块依次连接，GSM/ GPRS天线和GSM/GPRS通信模块连接，Zigbee天线和Zigbee通信模块连接。
5.根据权利要求4所述的一种可手机遥控的无线型区域供热计量管理系统，其特征在 于所述数据中心包括数据库服务器、应用程序服务器和WEB服务器，服务器之间相互交换 数据，应用程序服务器和无线传输终端相连；所述管理终端包括热力公司管理终端、收费终 端和用户终端，分别通过Internet网和数据中心的WEB服务器交换数据。
6.根据权利要求5所述的一种可手机遥控的无线型区域供热计量管理系统，其特征在 于所述电源系统采用220V交流电转直流电源，或采用220V交流电转直流电源和太阳能蓄 电池电源，给楼宇现场无线集控器提供电源，智控超声波热能表由用户户内的220V交流电 转12V直流电源提供电源。
7.根据权利要求6所述的一种可手机遥控的无线型区域供热计量管理系统，其特征在 于所述电控阀门为电磁阀。
全文摘要
本发明提供一种可手机遥控的无线型区域供热计量管理系统，包括基于Zigbee无线总线的智控超声波热能本地测控网络和远程供热计量管理网络，智控超声波热能本地测控网络和远程供热计量管理网络之间基于GPRS/GSM通信模块构成远程无线网络通信；可解决区域中用户分散，或不宜出户集中安装分户热能表情况下，户内就地进行按户计热改造和热能表远程无线集中管理，及用户不能随时随地查看供暖信息和实时遥控供暖的问题，可降低热力公司的人工成本和劳动强度，使用户不在家时也可以随时随地查看供热信息和通过控制电控阀门来进行自家适时的采暖、停暖和供热量调节，节约能源和供热费用。
文档编号G05B19/418GK101840225SQ20101016107
公开日2010年9月22日 申请日期2010年5月4日 优先权日2010年5月4日
发明者周杏鹏, 唐乐宾, 孙建荣, 徐凯, 王晓俊 申请人:东南大学;南京西奥仪表测控有限公司