一种智能温控阀及其控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及智能能源设备技术领域，具体涉及一种智能温控阀及其控制系统。


背景技术：

2.根据目前市场的需求，传统的温度控制阀已不能满足用户的要求，主要存在以下几个方面的问题：
3.1、不具备远程通讯功能：目前市场上，大多数温控阀只具备现场控制功能，温控阀根据室内温度采集装置采集的实时温度进行现场控制阀门动作。而对于管理者而言，现场设备状态、阀门的运行情况，室内温度等参数是供热运维管理所必须的数据支撑。
4.2、控制体系不健全：传统温控阀只能根据设定温度进行控制阀门的状态，在正常功能期间，由于室内温度是一个相对滞后的参数，单纯根据室温开关阀门，都会造成室温的忽冷忽热现象，达不到住户满意舒适的环境。在供暖系统注水、供暖结束后，阀门的状态都是不统一的，这对供热系统运维造成额外的管理成本。
5.3、供热不平衡：目前大多数的温控阀，温度设定值都是固定值，而对住户而言，不同采光，不同楼型、不同楼层，室内温度变化都不一样，这就造成每个阀门运行状态时长的不同，对整体供热情况造成失衡，有相当数量的住户温度不达标，对供热管理者带来很大的困扰。
6.4、供热管理功能缺乏：在供热过程中，针对某些破坏供热系统、恶意不缴纳供热费用的用户，管理者需采取主动的惩戒措施，目前的温控阀，没有有效的管理功能，也不带缴费管理功能，管理者无法有效进行管理。


技术实现要素：

7.本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种智能温控阀及其控制系统，优化了供热系统机构，便于管理控制，降低供热成本。
8.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种智能温控阀，其包括mcu和分别与mcu通信连接的rfid电路、rtd电路和驱动电路，所述rfid电路用于进行缴费功能管理，所述rtd电路用于对室内温度进行实时采集，所述驱动电路连接有控制阀门开关的执行机构，所述执行机构与mcu之间还设有行程开关；通过设定温度、设定温度偏差及室内温度来控制驱动电路对阀门的开关状态进行控制。
9.作为优选的，所述mcu连接有从站接口，所述从站接口连接有powerbus总线，所述powerbus总线与mcu之间设有电源电路。
10.作为优选的，所述mcu还连接有存参电路，所述存参电路基于m24c02芯片设计，用于对配置参数进行存储。
11.作为优选的，所述mcu还连接有状态指示灯，用于阀门的不同状态进行指示。
12.作为优选的，所述mcu还连接有下载接口。
13.本实用新型还提供了一种智能温控阀控制系统，其包括若干上述智能温控阀，所述智能温控阀通过powerbus总线或rs485总线共同连接有数据集中器，所述数据集中器通过网络连接有管控平台，通过管控平台实现参数的远程配置。
14.本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种智能温控阀及其控制系统，通过power bus技术的应用，一方面对供热系统结构进行优化、降低了施工难度，节约成本；另一方面，二总线通讯方式，通讯距离可达3km，主从模式通讯稳定性比较高，无极性接线简单。两种温度采集方式，测温更灵活：一种是rs485方式，可定制通用协议，可对接市场上大多数的室内温度采集装置，另一种内部集成pt100温度变送电路，直接pt100温度传感器，接线简单，成本较低。集成刷卡功能：为供热系统管控提供一直积极有效的管控措施。多种模式选择，控温更精准：根据供热场景、供热需求、供热平衡等多个方面的综合考量，可选择不同的供热模式，以达到节约供热成本的目的。
附图说明
15.图1为本实用新型的原理框图；
16.图2为本实用新型的拓扑结构示意图。
具体实施方式
17.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
18.如图1和图2所示，本实施例公开了一种智能温控阀，其包括mcu和分别与mcu通信连接的rfid电路、rtd电路和驱动电路，所述rfid电路用于进行缴费功能管理，所述rtd电路用于对室内温度进行实时采集，所述驱动电路连接有控制阀门开关的执行机构，所述执行机构与mcu之间还设有行程开关；通过设定温度、设定温度偏差及室内温度来控制驱动电路对阀门的开关状态进行控制。
19.作为优选的，所述mcu连接有从站接口，所述从站接口连接有powerbus总线，所述powerbus总线与mcu之间设有电源电路。
20.作为优选的，所述mcu还连接有存参电路，所述存参电路基于m24c02芯片设计，用于对配置参数进行存储。
21.作为优选的，所述mcu还连接有状态指示灯，用于阀门的不同状态进行指示。
22.作为优选的，所述mcu还连接有下载接口。
23.本实施例还提供了一种智能温控阀控制系统，其包括若干上述智能温控阀，所述智能温控阀通过powerbus总线或rs485总线共同连接有数据集中器，所述数据集中器通过网络连接有管控平台，通过管控平台实现参数的远程配置。
24.在本实施例中，智能温控阀可以通过rs485接口周期性读取室内温湿度采集装置的实时数据，同时，所述智能温控阀内部集成有pt100温度变送单元，通过连接pt100温度传感器也可以采集室内实时温度，两种方式可根据现场环境进行选择。
25.且本实施例中的驱动电路采用drv8832电机驱动芯片进行设计，该电机驱动芯片没有物理机构，不会产生触点结合时的火花,对电机和控制部分起保护作用.驱动芯片可以智能调节电流大小,类似软启动性质.不会对电源产生太大影响,同时也避免大冲击电流对
电机绕组的伤害。
26.温度控制功能，智能温控阀根据设定温度、设定温度偏差及室内温度进行温度控制；当室内温度高于温度设定值+设定温度正偏差时，驱动电路驱动阀门，阀门关闭；当室内温度低于温度设定值+设定温度负偏差时，驱动电路驱动阀门，阀门打开。
27.缴费(刷卡)功能，采用rfid射频技术，通过刷卡来判断用户是否进行缴费，可根据刷卡管理，管控住户热量供给。
28.设备状态监测功能，通过mcu模拟量采集对供电电源电压进行实时监测，通过行程开关监测阀门状态。
29.故障报警功能，阀门开关状态故障报警，温度采集异常报警，并由指示灯进行指示。
30.参数远程设置功能。可通过管控平台对单个智能温控阀进行参数配置，配置参数包括：模式选择(注水、正常温控、停止功能、周期控制)、设定温度、设定温度偏差、阀门开度、温控周期、周期控制占空比、刷卡状态、阀门开关、阀门防锈死。
31.通讯功能，智能温控阀通过powerbus总线方式进行数据通讯；powerbus是一种供电总线芯片，通讯与供电在两条线上，也被称为二总线。powerbus从设备以总线方式与主机相连，各从设备并联方式接入总线，在总线距离要求下最大设备量为256个。由于其无极性接线任意拓扑的性能，避免了在施工中出现的接线错误，从而使施工设计简化容易。根据现场需求，智能温控阀也可定制rs485总线方式通讯。
32.本实施例的智能温控阀的工作原理是：智能温控阀根据模式选择，在注水模式下，阀门全部打开，便于供热系统进行注水流程；在正常温控模式下，通过设定温度、设定温度偏差及室内温度，进行正常的温度控制模式；在停止供暖模式下，阀门全部打开，根据平台下发的防锈死命令，对阀门进行防锈死操作；在周期控制模式下，此时阀门根据周期控制占空比进行阀门开关操作。
33.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。