CN107255974B - 带有远程控制的智能分区分时控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及带有远程控制的智能分区分时控制系统，其应用于农村住宅中；其包括电采暖炉、安装在室内的新风系统、安装在各个厅室内且与电采暖炉连接的水暖气、以及控制单元；电采暖炉包括炉体、单片机、设置在炉体内的加热水腔、以及用于对加热水腔加热的ptc陶瓷加热器；在炉体内分别设置有用于感应加热水腔温度的温度控制器与用于感应加热水腔水位液面的液位计；本发明可扩展控制室内照明、测量室内空气质量等功能；本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及带有远程控制的智能分区分时控制系统。
背景技术
目前供暖设备配套的控制系统属于模糊控制，无法满足精确的分时间段、分区域控制。智能分时分区控制系统，可以实现不同时段、不同区域的精确控制。达到按需取热，降低运行成本。
目前，储热式电采暖炉采用热盘管加热，当炉子干烧的时候，一般采用电控开关实现加热电路的断开报警，例如一种带有多重保护功能的电采暖炉- CN201520282292.2，虽然提供了一种保护防止干烧的装置，但是，都是采用传感器或继电器等控制开关实现，当电器件出现问题时候，无法实现控制电路的断开与报警，炉子就会持续加热，产生故障，甚至产生灾难。
电采暖炉领域实现了温控检测，一般是通过电子温度计-处理器-加热电路来实现控制的，电子温度计由于标记字数小，需要维护人员到电采暖炉附近才能看清，尤其到了夜晚，观察极为不方便，特别对于近视眼与老花眼来说，更为不方便，也有通过安装大屏幕LED显示屏显示温度值，会增加成本，增加额外支出，而且系统越复杂，故障率会越高，而且电子件本身的脆弱性，给日常维护带来不必要的危险隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种带有远程控制的智能分区分时控制系统；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种带有远程控制的智能分区分时控制系统，其应用于农村住宅中；其包括电采暖炉、安装在室内的新风系统、安装在各个厅室内且与电采暖炉连接的水暖气、以及控制单元；
电采暖炉包括炉体、单片机、设置在炉体内的加热水腔、以及用于对加热水腔加热的ptc陶瓷加热器；
在炉体内分别设置有用于感应加热水腔温度的温度控制器与用于感应加热水腔水位液面的液位计；
单片机分别与温度控制器和液位计电连接，单片机电连接有开关模块，开关模块电连接有用于给ptc陶瓷加热器加热的加热电路；
控制单元包括安装在室内的家庭主服务器、安装在厨房且用于检测一氧化碳泄露的燃气报警器、安装在进入各个厅室的水暖气的电子阀门、用于控制电子阀门开度的分区开关、用于控制电子阀门开度的定时开关、用于控制电子阀门开度的温控开关、报警模块、以及处理器；
室内的家庭主服务器通过网络与单片机通信连接，室内的家庭主服务器通过网络与处理器通信连接，家庭主服务器分别与新风系统、报警模块、以及燃气报警器电连接；
处理器与分区开关电连接，处理器与定时开关电连接，当分区开关与定时开关同时闭合后，电子阀门开启；
处理器与温控开关电连接。
作为上述技术方案的进一步改进：
本发明的电采暖炉还包括水泵以及防干烧装置；防干烧装置包括漂浮在加热水腔内水中的浮力调重块、设置在炉体上方的固定架、绳带、安装在固定架上且位于浮力调重块上方的导向轮、安装在固定架上且位于导向轮一侧的定滑轮、位于定滑轮正下方的动滑轮、上端设置在定滑轮上的轮挂钩、位于动滑轮下方的备用水箱、竖直设置在备用水箱中的导向架、连通备用水箱底部与加热水腔上部的管路、设置在备用水箱内且用于密封管路进口的锥阀、以及设置在动滑轮与锥阀上端之间的挂绳；在加热水腔与水泵进口之间、在水泵出口与ptc陶瓷加热器的进口之间以及在ptc陶瓷加热器的出口与加热水腔之间分别连通有连接管；
绳带一端与浮力调重块连接，绳带依次绕过导向轮、定滑轮以及动滑轮后与轮挂钩连接。
在导向轮与定滑轮之间的绳带上设置有活动块，在固定架设置与活动块对应且用于控制加热电路通断的限位开关。
浮力调重块的重力＞锥阀的重力的1/2；浮力调重块漂浮在水面上。
本发明还包括水泵、以及设置在炉体上且用于感知加热水腔水温的颜色测温装置；在加热水腔与水泵进口之间、在水泵出口与ptc陶瓷加热器的进口之间以及在ptc陶瓷加热器的出口与加热水腔之间分别连通有管道；
颜色测温装置包括与炉体外侧壁密封连接的密封法兰盖、热传导板、以及安装在炉体上的嵌入定位止口；嵌入定位止口安装在密封法兰盖的右端面上；在嵌入定位止口右端部设置有内止口，热传导板安装在嵌入定位止口的内止口的右端口处且热传导板与内止口的端口密封连接，热传导板的右侧面与加热水腔的热水接触，在热传导板的左侧面上设置有感温油墨，在密封法兰盖上设置有透明的有机玻璃，外界光线通过有机玻璃照射在感温油墨上。
在密封法兰盖上分别设置有与所述内止口连通的单向进气阀与单向排气阀。
在所述内止口中设置有用于采集感温油墨的颜色传感器/摄像头； 颜色传感器/摄像头的输出端与单片机的输入端电连接。
颜色传感器/摄像头采集感温油墨的颜色信息给单片机，单片机将该颜色信息与预设的颜色信息做比较处理，单片机根据比较处理后的数值通过可控硅或中间继电器控制加热电路的通断。
本控制系统采用自动化控制，在不同时间、不同区域内可独立控制。
本套智能控制系统，根据空间温度高低及不同温度空间，精确控制散热器上面的电动球阀自动打开与关闭。供暖设备循环泵自动启停，将供暖设备热水循环至所需空间散热器内，给予温度自动补偿，达到良好的取暖效果。
作为系统的扩展还具有防超温保护、防漏电保护、防干烧极低水位保护、温度传感器异常保护、加热组件断电保护功能。电气元件主要组成：集成自动控制电路板、设置显示器、漏电保护器、指示灯等组成。
有益效果
（1）智能分时分区控制系统合理控制，降低设备运行成本。
（2）智能分时分区控制系统效率高，达到温度自动补偿效果，节省劳动力。
（3）安全性能好，具有多路报警功能，以便人员观察。
（4） 安装简便、快捷。
本发明的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。
附图说明
图1是本发明的整体控制框图。
图2是本发明炉体的结构示意图。
图3是本发明的结构示意图。
图4是本发明颜色测温装置的结构示意图。
其中：200、家庭主服务器；201、处理器；202、燃气报警器；203、新风系统；204、分区开关；205、定时开关；206、温控开关；207、报警模块；208、电子阀门；1、炉体；2、加热水腔；3、温度控制器；4、液位计；5、ptc陶瓷加热器；6、浮力调重块；7、绳带；8、固定架；9、导向轮；10、定滑轮；11、动滑轮；12、轮挂钩；13、备用水箱；14、导向架；15、管路；16、锥阀；17、挂绳；18、活动块；19、限位开关；101、颜色测温装置；102、密封法兰盖；103、嵌入定位止口；104、热传导板；105、感温油墨；106、有机玻璃；107、单向进气阀；108、单向排气阀；109、颜色传感器/摄像头；110、单片机；111、开关模块；112、加热电路。
具体实施方式
如图1-4所示，本实施例的带有远程控制的智能分区分时控制系统，其应用于农村住宅中；其包括电采暖炉、安装在室内的新风系统203、安装在各个厅室内且与电采暖炉连接的水暖气、以及控制单元；
电采暖炉包括炉体1、单片机110、设置在炉体1内的加热水腔2、以及用于对加热水腔2加热的ptc陶瓷加热器5；
在炉体1内分别设置有用于感应加热水腔2温度的温度控制器3与用于感应加热水腔2水位液面的液位计4；
单片机110分别与温度控制器3和液位计4电连接，单片机110电连接有开关模块111，开关模块111电连接有用于给ptc陶瓷加热器5加热的加热电路112；
控制单元包括安装在室内的家庭主服务器200、安装在厨房且用于检测一氧化碳泄露的燃气报警器202、安装在进入各个厅室的水暖气的电子阀门208、用于控制电子阀门208开度的分区开关204、用于控制电子阀门208开度的定时开关205、用于控制电子阀门208开度的温控开关206、报警模块207、以及处理器201；
室内的家庭主服务器200通过网络与单片机110通信连接，室内的家庭主服务器200通过网络与处理器201通信连接，家庭主服务器200分别与新风系统203、报警模块207、以及燃气报警器202电连接；
处理器201与分区开关204电连接，处理器201与定时开关205电连接，当分区开关204与定时开关205同时闭合或同时打开后，电子阀门208开启或同时打开；
处理器201与温控开关206电连接。
如图2所示，本实施例的防干烧的储热式电采暖炉，包括炉体1、设置在炉体1内的加热水腔2、设置在炉体1内用于对加热水腔2加热的ptc陶瓷加热器5、水泵以及防干烧装置；在加热水腔2与水泵进口之间、在水泵出口与ptc陶瓷加热器5的进口之间以及在ptc陶瓷加热器5的出口与加热水腔2之间分别连通有连接管。从而实现外循环加热，提高加热的安全性。
防干烧装置包括漂浮在加热水腔2内水中的浮力调重块6、设置在炉体1上方的固定架8、绳带7、安装在固定架8上且位于浮力调重块6上方的导向轮9、安装在固定架8上且位于导向轮9一侧的定滑轮10、位于定滑轮10正下方的动滑轮11、上端设置在定滑轮10上的轮挂钩12、位于动滑轮11下方的备用水箱13、竖直设置在备用水箱13中的导向架14、连通备用水箱13底部与加热水腔2上部的管路15、设置在备用水箱13内且用于密封管路15进口的锥阀16、以及设置在动滑轮11与锥阀16上端之间的挂绳17；
绳带7一端与浮力调重块6连接，绳带7依次绕过导向轮9、定滑轮10以及动滑轮11后与轮挂钩12连接。
在导向轮9、定滑轮10之间的绳带7上设置有活动块18，在固定架8设置对活动块18对应的限位开关19。限位开关19用于控制加热电路的通断。
在炉体1分别设置有温度控制器3与液位计4。
当水箱的水面在安全水位线之上时候，浮力调重块6的重力大于锥阀16的重力的1/2，浮力调重块6漂浮在水面上。浮力调重块6的重力与其浮力之差值小于锥阀16的重力与其浮力之和的1/2。
使用本发明时，炉壁1、加热内腔2、通过温度控制器3控制加热温度，液位计4控制液面高度，ptc陶瓷加热器5用于加热水
本发明的发明点在于：利用浮力控制，实现应急补水与安全断电。当加热内腔2水位下降后，浮力调重块6先跟着液面同时下降，浮力调重块6通过滑轮组带动挂绳17拉直，当下降到一定水位之后，直到浮力调重块6的重力与其浮力之差值大于锥阀16的重力与其浮力之和的1/2后，浮力调重块6通过滑轮组带动锥阀16上升，打开管路15的进口，从而使得备用水箱13中的液体通过管路快速补给加热内腔2防止干烧，同时活动块18移动并与限位开关19接触，从而使得加热电路强制断开。 从而实现机械式断电，安全可靠，其为采暖炉的最后一道屏障的“安全气囊” 。从而避免电路器件出现故障后，加热电路继续干烧的情况，安全可靠，通过加水保护内腔，通过管路15出口高于加热内腔2上水位线，从而防止水垢堵塞。锥阀便于打开阀门。
如图1、3-4所示，本实施例的安全节能型储热式电采暖炉，包括炉体1、设置在炉体1内的加热水腔2、用于对加热水腔2加热的ptc陶瓷加热器5、水泵、以及设置在炉体1上且用于感知加热水腔2水温的颜色测温装置101；在加热水腔2与水泵进口之间、在水泵出口与ptc陶瓷加热器5的进口之间以及在ptc陶瓷加热器5的出口与加热水腔2之间分别连通有管道。从而实现外循环加热，提高加热的安全性。
颜色测温装置101包括与炉体1外侧壁密封连接的密封法兰盖102、热传导板104、以及安装在炉体1上的嵌入定位止口103；嵌入定位止口103安装在密封法兰盖102的右端面上；在嵌入定位止口103右端部设置有内止口，热传导板104安装在内止口的右端口处且热传导板104与内止口的端口密封连接，热传导板104的右侧面与加热水腔2的热水接触，在热传导板104的左侧面上设置有感温油墨105，在密封法兰盖102上设置有透明的有机玻璃106，外界光线通过有机玻璃106照射在感温油墨105上。
热传导板104可以为金刚石板、银材质、铜铝等具有良好热传导性的材料。
通过热传导板104可以更好的感知加热水腔2水温，从而得到更加真实的温度数据，通过有机玻璃106做成的观察窗，可以直接观察感温油墨105的变化，通过与手持的比色卡对比，从而直观的得到水温度，相对于传统的温度计，观察更加直观方便，减少电子件损坏造成的检测误差，降低了检查技术水平，而且物理检测，使用时间长，经久耐用。密封法兰盖102、嵌入定位止口103采用有机玻璃等隔热材料做成，从而降低了热损。
在密封法兰盖102上分别设置有与内止口连通的单向进气阀107与单向排气阀108，从而保证内止口与外界压力平衡，通过有机玻璃106降低了热损。
在内止口中设置有用于采集感温油墨105的颜色传感器/摄像头109； 颜色传感器/摄像头109的输出端与单片机110的输入端电连接，单片机110电连接有开关模块111，开关模块111电连接有用于给ptc陶瓷加热器5加热的加热电路112。
颜色传感器/摄像头109采集感温油墨105的颜色信息给单片机110，单片机110将该颜色信息与预设的颜色信息做比较处理，单片机110根据比较处理后的数值通过可控硅或中间继电器控制加热电路112的通断。
根据比色卡，设定单片机的温度对应的颜色信息，通过颜色传感器采集真实颜色信息，单片机比较温度，从而控制电路加热或断电，加热电路采用一般电路即可，单片机采用MCS-51系列即可。通过摄像头109传输图片，实现二次检测校准，从而提高安全性与准确性。
本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。
本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一例举。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种带有远程控制的智能分区分时控制系统，其特征在于：其应用于农村住宅中；其包括电采暖炉、安装在室内的新风系统(203)、安装在各个厅室内且与电采暖炉连接的水暖气、以及控制单元；
电采暖炉包括炉体(1)、单片机(110)、设置在炉体(1)内的加热水腔(2)、以及用于对加热水腔(2)加热的ptc陶瓷加热器(5)；
在炉体(1)内分别设置有用于感应加热水腔(2)温度的温度控制器(3)与用于感应加热水腔(2)水位液面的液位计(4)；
单片机(110)分别与温度控制器(3)和液位计(4)电连接，单片机(110)电连接有开关模块(111)，开关模块(111)电连接有用于给ptc陶瓷加热器(5)加热的加热电路(112)；
控制单元包括安装在室内的家庭主服务器(200)、安装在厨房且用于检测一氧化碳泄露的燃气报警器(202)、安装在进入每个厅室的水暖气的电子阀门(208)、用于控制电子阀门(208)开度的分区开关(204)、用于控制电子阀门(208)开度的定时开关(205)、用于控制电子阀门(208)开度的温控开关(206)、报警模块(207)、以及处理器(201)；
室内的家庭主服务器(200)通过网络与单片机(110)通信连接，室内的家庭主服务器(200)通过网络与处理器(201)通信连接，家庭主服务器(200)分别与新风系统(203)、报警模块(207)、以及燃气报警器(202)电连接；
处理器(201)与分区开关(204)电连接，处理器(201)与定时开关(205)电连接，当分区开关(204)与定时开关(205)同时闭合/同时打开后，电子阀门(208)开启/闭合；
处理器(201)与温控开关(206)电连接；
电采暖炉还包括水泵以及防干烧装置；防干烧装置包括漂浮在加热水腔(2)内水中的浮力调重块(6)、设置在炉体(1)上方的固定架(8)、绳带(7)、安装在固定架(8)上且位于浮力调重块(6)上方的导向轮(9)、安装在固定架(8)上且位于导向轮(9)一侧的定滑轮(10)、位于定滑轮(10)正下方的动滑轮(11)、上端设置在定滑轮(10)上的轮挂钩(12)、位于动滑轮(11)下方的备用水箱(13)、竖直设置在备用水箱(13)中的导向架(14)、连通备用水箱(13)底部与加热水腔(2)上部的管路(15)、设置在备用水箱(13)内且用于密封管路(15)进口的锥阀(16)、以及设置在动滑轮(11)与锥阀(16)上端之间的挂绳(17)；在加热水腔(2)与水泵进口之间、在水泵出口与ptc陶瓷加热器(5)的进口之间以及在ptc陶瓷加热器(5)的出口与加热水腔(2)之间分别连通有连接管；
绳带(7)一端与浮力调重块(6)连接，绳带(7)依次绕过导向轮(9)、定滑轮(10)以及动滑轮(11)后与轮挂钩(12)连接；
在导向轮(9)与定滑轮(10)之间的绳带(7)上设置有活动块(18)，在固定架(8)设置与活动块(18)对应且用于控制加热电路通断的限位开关(19)；
浮力调重块的重力＞锥阀的重力的1/2；浮力调重块漂浮在水面上。
2.根据权利要求1所述的带有远程控制的智能分区分时控制系统，其特征在于: 还包括水泵、以及设置在炉体(1)上且用于感知加热水腔(2)水温的颜色测温装置(101)；在加热水腔(2)与水泵进口之间、在水泵出口与ptc陶瓷加热器(5)的进口之间以及在ptc陶瓷加热器(5)的出口与加热水腔(2)之间分别连通有管道；
颜色测温装置(101)包括与炉体(1)外侧壁密封连接的密封法兰盖(102)、热传导板(104)、以及安装在炉体(1)上的嵌入定位止口(103)；嵌入定位止口(103)安装在密封法兰盖(102)的右端面上；在嵌入定位止口(103)右端部设置有内止口，热传导板(104)安装在嵌入定位止口(103)的内止口的右端口处且热传导板(104)与内止口的端口密封连接，热传导板(104)的右侧面与加热水腔(2)的热水接触，在热传导板(104)的左侧面上设置有感温油墨(105)，在密封法兰盖(102)上设置有透明的有机玻璃(106)，外界光线通过有机玻璃(106)照射在感温油墨(105)上。
3.根据权利要求2所述的带有远程控制的智能分区分时控制系统，其特征在于: 在密封法兰盖(102)上分别设置有与所述内止口连通的单向进气阀(107)与单向排气阀(108)。
4.根据权利要求3所述的带有远程控制的智能分区分时控制系统，其特征在于: 在所述内止口中设置有用于采集感温油墨(105)的颜色传感器/摄像头(109)； 颜色传感器/摄像头(109)的输出端与单片机(110)的输入端电连接。
5.根据权利要求4所述的带有远程控制的智能分区分时控制系统，其特征在于: 颜色传感器/摄像头(109)采集感温油墨(105)的颜色信息给单片机(110)，单片机(110)将该颜色信息与预设的颜色信息做比较处理，单片机(110)根据比较处理后的数值通过可控硅或中间继电器控制加热电路(112)的通断。
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