專利名稱：智能控制閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于建筑采暖計量系統的智能控制閥，具體涉及一種利用 溫度測量、無線通信和嵌入式系統來對建筑采暖進行自動控制和計量的智能控 制閥。
背景技術：
能源價格的高漲，促使人們在各個領域開展節能活動。在建筑采暖領域， 為實現節能減排，采暖收費正在由過去按面積收取轉向按熱量收取。并鼓勵人 們對采暖的末端設備散熱器實行節能控制，由此而來，控制散熱器閥門的結構 也在發生改變，即由傳統的手動閥向可控的電動閥轉變。但普通的電動閥，往 往只限于開關控制，其不足之處在于
1、 缺乏斷電保護。供電停止時，控制失效，管道和散熱器有凍裂的危險；
2、 通信手段落后。與其它控制模塊連接時一般采用有線通信方式，且其布 線影響室內裝飾；
3、 功能單一。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的缺陷，提供一種智能控 制閥，該閥可自動控制采暖散熱器的供暖，具有溫度控制、斷電保護、無線通 信以采暖氣熱量計量等功能。
本發明的技術解決方案是，所述智能控制閥，參見附圖1，該閥具有一CPU 處理器5和一個電動閥11。其技術特點在于，所述CPU處理器5接有人機界面 1、射頻裝置2、通信接口4、集成溫度傳感器6、測溫電路7、閥門驅動電路13 以及備用充電電池14。其中所述測溫電路7接有二個溫度傳感器9，所述閥門 驅動電路13連接上述電動閥11。
以下對本發明做出進一部說明。
上述智能控制閥一般應用于建筑采暖計量系統中，可以通過射頻裝置2使 用無線通信與控制主機3聯系，不需要在室內重新布線，特別適合既有建筑的 改造。如果是在新建建筑中，也可通過通信接口 4使用有線通信與控制主機3連接。由此而來，智能控制閥即可通過無線通信或有線通信接入到建筑采暖計 量系統中，完成許多其它功能，如節能控制，可以實現人來暖氣開、人走暖氣 關的效果，還可以實現熱量分戶計量、故障自檢測以及繳費管理等。
上述智能控制閥中的兩個溫度傳感器9 一般安裝在散熱器8的進水管和出
水管中，配合測溫電路7可以測量出散熱器8的進水溫度和出水溫度。而集成 溫度傳感器6可以測量出室內環境溫度。根據熱工原理，CPU處理器5依據散 熱器8的進出水溫度、室內環境溫度和電動閥11的開啟時間等參數，即可計算 出散熱器8的熱量消耗值，該值可作為熱量分戶計量的參考數據。
室內無人時，為了節能， 一般將散熱器8的供暖關閉，但是當溫度降低到 零攝氏度以下時，容易引起管道凍裂。CPU處理器5根據上述測量的散熱器8 的進出水溫度，通過閥門驅動電路13控制電動閥11的開啟使散熱器處于保溫 狀態，從而使管道不被凍裂。
所述CPU處理器5通過閥門驅動電路13還可調節電動閥11，以控制散熱 器8的供水流量。使室內溫度穩定在設置溫度附近，創造一個宜人的居室環境。
所述人機界面1可使本智能控制閥處于自動和手動兩種工作狀態。處于自 動狀態時，智能控制閥完成上述自動控制、暖氣計量、低溫保護和溫度調節； 處于手動狀態時，即由人機界面1手動完成開閥/關閥動作。
所述CPU處理器5帶有備用充電電池14，當供電停止時，可自動打開電動 閥ll，使散熱器8處于供暖狀態，防止管道被凍裂。供電正常時，外部電源給 備用充電電池14充電。
本發明的有益效果是，由此構成的智能控制閥較現有技術有如下優點
1、 本閥可通過無線通信接入到建筑采暖計量系統中，無需在室內重新
布線；
2、 具有采暖熱量計量功能；
3、 具有低溫保護和斷電保護兩種功能，可避免散熱器管道凍裂；
4、 可將電動閥、溫度測量及控制系統合并為一個裝置，進一步降低成 本，實現了閥門控制裝置的小型化，使建筑采暖計量系統更具有實用性；
5、 可與控制主機相連，根據用戶隨身攜帶的射頻識別卡的存在與否，來判斷用戶的進出與否。且可控制閥門的啟閉，實現人來暖氣開，人走暖氣關。
圖1是本發明一個具體實施例的結構框圖，圖中標示為
1——人機界面，
2——射頻裝置，
3——控制主機，
4——通信接口，
5——CPU處理器，
6——集成溫度傳感器，
7——測溫電路，
8——散熱器，
9——溫度傳感器，
10——流量傳感器， 11"電動閥，
12^"測流量電路， 13^"閥門驅動電路， 14——備用充電電池。
具體實施例方式
實施例l，參見附圖l，本發明該實施例的CPU處理器5采用美國ATMEL 公司產AT89S52型單片機，該單片機作為智能控制閥的中央控制單元，完成所 有的邏輯和運算操作。射頻裝置2采用中國深圳金圖旭昂通訊科技有限公司產 TS-nRF9E5-3型射頻裝置，實現智能控制閥和控制主機3的無線通信。通信接口 4采用美國MAXIM公司產MAX485E型通信接口 ，實現智能控制閥和控制主機 3的有線通信。集成溫度傳感器6采用美國DALLAS公司產DS18B20型集成溫 度傳感器，完成對室內環境溫度的測量。溫度傳感器9采用中國久茂公司產 Pt1000型溫度傳感器，配合其測溫電路7完成對外設散熱器8的進出水溫度測 量。電動閥11采用中國天津開利達控制技術開發有限公司產KLD20-B3型電動 閥，配合其閥門驅動電路13完成對散熱器8的進出水流量控制。備用充電電池 14采用中國鵬輝電池有限公司產H-2/3AAA型充電電池來完成智能控制閥的斷電保護。而人機界面1采用市售中國湖南華熠智能工程有限公司產HY-07R型 人機界面。以上部件按上述技術方案所示連接關系連接即為成品。
實施例2，本實施例中，為了追求暖氣熱量計量的精度，在CPU處理器5上 還連接一個帶有流量傳感器10的測流量電路12。該流量傳感器10安裝在電動 閥門11 一側的管道中，配合測流量電路12即可測量出散熱器8的流量，讓CPU 處理器5根據熱工原理，依據散熱器8的進出水溫度和流量及電動閥11的開啟 時間，即可計算出散熱器8的熱量消耗值。所述流量傳感器IO采用中國杭州特 力聲科技有限公司產XPS01型流量傳感器，所述測流量電路12采用德國ACAM 公司產TDC-GP2型測流量電路。其它同實施例1。
由此構成的本發明的智能控制閥，經試制試用均被證明完全達到設計要求。
權利要求
1. 一種智能控制閥，其特征在于，該閥包括有一個CPU處理器(5)和一個電動閥(11)。其技術特點在于，所述CPU處理器(5)接有人機界面(1)、射頻裝置(2)、通信接口(4)、集成溫度傳感器(6)、測溫電路(7)、閥門驅動電路(13)以及備用充電電池(14)。其中所述測溫電路(7)接有二個溫度傳感器(9)，所述閥門驅動電路(13)連接上述電動閥(11)。
2. 根據權利要求1所述的智能控制閥，其特征在于，所述CPU處理器(5) 還連接有一個帶有流量傳感器(10)的測流量電路(12)。
全文摘要
本發明介紹了一種智能控制閥，該閥有一CPU處理器(5)和電動閥(11)。CPU處理器(5)接有人機界面(1)、射頻裝置(2)、通信接口(4)、集成溫度傳感器(6)、測溫電路(7)、閥門驅動電路(13)以及備用充電電池(14)。測溫電路(7)接有二個溫度傳感器(9)，閥門驅動電路(13)接電動閥(11)。該閥優點如下1.通過無線通信接入建筑采暖計量系統，無需重新布線；2.具有采暖熱量計量功能；3.可避免散熱器管道凍裂；4.可降低成本；5.可根據射頻識別卡的存在與否判斷用戶的進出與否。人來暖氣開，人走暖氣關。
文檔編號G05B19/04GK101452267SQ20071019243
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月28日 優先權日2007年11月28日
發明者谷振宇 申請人:谷振宇