技术领域
[0001] 本
发明涉及热量计量技术领域，具体地说是一种基于温度法的动态节能热计量分摊系统。
背景技术
[0002] 根据中华人民共和国行业标准《供热计量技术规程》的规定，
集中供热的新建建筑和既有建筑的节能改造必须安装热量表。楼栋热量表是该栋楼与供热单位进行用热量结算的依据。而楼内住户则进行按户热量分摊。所以，每户应该有相应的装置作为对整栋楼的耗热量进行按户分摊的依据。
[0003] 《供热计量技术规程》JGJ173-2009规定，分户热计量有四种方式，第一种为
散热器热分配法，该方法利用
散热器热分配计所测量的每组散热器的散热量比例关系，来对建筑的总供热量进行分摊。第二种为户用热量表法，该方法依据热量表的读数进行热计量收费。第三种为流量温度法，流量温度法是利用每个立管或分户独立系统与热
力人口流量之比相对不变的原理，结合现场测出的流量比例和各分支三通前后温差，分摊建筑的总供热量。第四种为通断时间面积法，该方法是以每户的供暖系统通
水时间为依据，按照各户的累计接通时间结合供暖面积分摊整栋建筑的热量。上述四种方法在目前国内的热计量改造中都有采用，但是，在使用中都存在着一定的
缺陷。
[0004] 以上四种方法都是采用直接或间接的方式计量用户的用热量，依据用户的用热量进行收费，其共同问题是无法解决户间
传热的问题，解决不了
建筑物内房间
位置不同消耗热量不同带来的热费不公平问题。针对上述计量手段存在的问题，近两年国内一些公司陆续开发出了一种基于用户面积和室内温度为热计量依据的温度面积法热量分摊系统；该系统是在每户热用户的主要房间安装室内温度采集装置，采集室内温度，每栋楼(或几栋楼)安装一
块（或多块）楼栋热量表，计量该楼栋(或几栋楼)的用热量，安装在
楼梯间的采集器采集室内温度，以及楼道热量表的热量，并经通讯线路传至上位机；上位机再结合住户面积，依据规定的数学模型进行计算，来对建筑的总热量进行分摊，得出每户的用热量。
[0005] 目前，温度面积法热量分摊系统在分户热计量中得到了一定的应用，但在实际应用过程中仍存在一定的问题及不足之处，主要体现在：
[0006] 1、安装复杂：温度采集装置与室外采集器为有线连接，需要穿墙打孔、布线，工程量大且繁琐。
[0007] 2、用户功能不全
[0008] 在分户热计量中，用户不知道各个装有温度测温装置的屋内温度，也知道自家的分摊温度、分摊热量，累计热量。
[0009] 用户无法
自动调节室内温度，即使通过手动
阀门调节，也不清楚在调节前后，分摊温度、分摊热量的变化。这样，很难使用户为了节省
费用支出，而自愿的去调小阀门开度。
[0010] 3、盗热现象严重：用户开窗
对流、将测温装置用湿毛巾捂住或者移到窗外或者其它温度低的位置，使所测室温降低，导致用户分摊温度降低，分摊热量也就降低。这就在无形中，浪费了大量的资源，也使供热部门受到了损失。
发明内容
[0011] 本发明的目的是解决上述
现有技术的不足，提供一种结构简单、控制方便、节约
能源、
数据采集精确、防止热量丢失的基于温度法的动态节能热计量分摊系统。
[0012] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0013] 一种基于温度法的动态节能热计量分摊系统，其特征在于设有上位机、能源数据计算分摊通信终端、楼栋热量表、可编程室内智能温控器和温控阀智能动态
控制器，所述能源数据计算分摊通信终端通过GPRS或者TCP/IP与上位机通讯，并经MBUS通讯
接口分别与楼栋热量表和温控阀智能动态控制器进行数据交互，将上位机设定及分摊热量、分摊热费、室外温度、建筑物内用户平均温度等发送到可编程室内智能温控器上显示，所述温控阀智能动态控制器安装在室外，所述可编程室内智能温控器安装在室内，通过上位机采集现场的数据并存储，供查询分析用，通过可编程室内智能温控器在室内定时采集一次温湿度，并存储，再每隔一段时间与室外的温控阀智能动态控制器进行一次数据交互，将室内的温湿度信息传递给温控阀智能动态控制，通过可编程室内智能温控器设定室内温度，显示室内房间的温湿度和用户的热费信息，定期与室外的温控阀智能动态控制进行数据交互能源数据计算分摊通信终端通过MBUS与温控阀智能动态控制器交换数据，同时采集楼栋热量表的数据，并计算当前分摊周期消耗的总热量，并将数据上传至上位机，达到热量分摊精确、控制方便、节约能源的作用。
[0014] 本发明可在室内每个房间设置无线供热
质量监测终端，所述无线供热质量监测终端经无线数传模块与可编程室内智能温控器相连接，通过无线供热质量监测终端检测所处室内的温度和湿度，并无线传输给可编程室内智能温控器，在可编程室内智能温控器上显示每个房间的温度、湿度，计算并显示出整个居室的平均温度、分摊热量、分摊费用信息。
[0015] 本发明可在所述可编程室内智能温控器和/或无线供热质量监测终端内分别设置防拆
开关电路，所述防拆开关电路是由行程开关和
电阻组成，所述行程开关一端接地，另一端接到
微处理器，并经电阻接到VCC，当安装后，防拆开关被按下，微处理器输入脚的
电压为低电平，记录此时为安装；当用户想将可编程室内智能温控器和/或无线供热质量监测终端移动到屋内温度低的位置时，可编程室内智能温控器和/或无线供热质量监测终端与之相连的安装
支架分离，此时可编程室内智能温控器和/或无线供热质量监测终端中的微处理器输入脚的电压为高电平；微处理器根据电平变化，确定可编程室内智能温控器和/或无线供热质量监测终端被非法拆下、移动，就会通过无线通讯将相关数据传至温控阀智能动态控制器，由温控阀智能动态控制器做进一步的处理，并做到告警处理，达到节防止热量丢失、防拆、防移动、
防盗热的功能。
[0016] 本发明所述可编程室内智能温控器是由微处理器、电源电路、按键电路、
液晶显示电路、无线模块电路、温湿度采集电路和防拆开关电路组成，当温湿度采集电路
感知被测
环境温度发生骤变，内部微处理器即可判断异常状态，并根据异常状态对骤变温度进行补偿，补偿参数可以根据现场条件外部设定，并可以将异常信息发送到温控阀智能动态控制器，进一步达到防盗热的功能，所述可编程室内智能温控器的电源电路是由一节ER18505锂
电池和LDO稳压电路构成， LDO稳压电路是由滤波电容C12、C17、C13、C18和稳压芯片U7组成，稳压芯片U7有3个引脚，其中，1脚接工作地，C12、C17对锂电池电压进行滤波，滤波后接稳压芯片U7的2脚；稳压芯片U7的3脚为稳压后电压输出脚，接滤波电容C13、和C18，对
输出电压滤波，之后接电源VCC，所述温湿度采集电路是由
热敏电阻NTC1、湿敏电阻RH1、电阻R18和电阻R32组成，所述热敏电阻NTC1的1脚连接
单片机的P7.6脚，2脚连接单片机的P7.4脚和R18的一端，电阻R18的另一端连接单片机的P5.0脚；所述湿敏电阻RH1的1脚连接单片机的P1.6脚，2脚连接单片机的P6.3脚和电阻R 32的一端，电阻R32的另一脚连接单片机的P1.7脚，所述防拆开关电路是由开关SW1、电阻R2组成，开关SW1一端接地，另一端接到微处理器的P2.0脚，并经上拉电阻R2接到VCC，当用户把可编程室内智能温控器从墙上拆下，移动到其它温度低的位置，想起到降低分摊温度，从而降低分摊热量，而由于设有防拆开关电路，一旦被拆下后移动，防拆开关电路就会检测到并开始记录时间，并通过无线
信号传递给温控阀智能动态控制器，温控阀智能动态控制器根据预先设置的处理机制，当移动时间达到门限值时，会提高用户的热分摊温度，达到防止用户偷热的作用。
[0017] 本发明所述无线供热质量监测终端由终端微处理器、终端电源电路、终端按键电路、终端LED指示电路、终端无线模块电路和终端温湿度采集电路以及终端防拆开关电路组成，当终端温湿度采集电路感知被测环境温度发生骤变，终端微处理器即可判断异常状态，并根据异常状态对骤变温度进行补偿，补偿参数可以根据现场条件外部设定，终端微处理器将异常信息通过终端无线模块电路传输给可编程室内智能温控器进行处理，进一步达到了防盗热的功能，所述终端微处理器是整个无线供热质量监测终端的核心部分，所述终端微处理器内嵌全新解码芯片，全双工通信、防干扰、穿透力强，负责控制、协调上述各个模块的运行；所述终端电源电路包括电池和LDO稳压电路，所述电池通过LDO稳压电路分别为终端微处理器、终端按键电路、终端LED指示电路、终端无线模块电路、终端温湿度采集电路和终端防拆开关电路提供稳定的工作电压，通过优化LDO稳压电路，使电池耗电量极低，1小时的数据传送间隔时，寿命≥10年的功能，所述LDO稳压电路是由ER18505锂电池、滤波电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3、滤波电容C4、 滤波电容C12、滤波电容C17和稳压芯片U1组成，稳压芯片U1有3个引脚，其中，1脚接工作地，C12、C17对锂电池电压进行滤波，滤波后接稳压芯片U1的2脚；稳压芯片U1的3脚为稳压后电压输出脚，接滤波电容C3、滤波电容C4，对输出电压滤波，之后接VCC_3V，供电路使用，以达到工作电压平稳，在+25℃的条件下贮存，年自放电率低于1%的作用，所述终端微处理器采用低功耗的单片机MSP430F4152，以达到超低功耗、处理能力强、运算速度快、盘内资源丰富的作用；所述终端按键电路由按键K1和电阻R19组成，所述按键K1一端接工作地，另一端接单片机的P2.0脚和电阻R19，电阻R19的另一端接到VCC_3V上，所述单片机的P2.0脚设置为电平输入端口， K1按下时，接收低电平，K1不按时，接收高电平；通过单片机的P2.0脚接收的高低电平来判断按键K1是否被按下；所述终端LED指示电路是由电阻R22和LED1组成，电阻R22的一端接单片机的P3.5脚，另一端接LED1，LED1的另一端接工作地，所述单片机的P3.5设置为电平输出端口，当输出高电平时，LED1会亮，当输出低电平时，LED1不会亮；所述终端温湿度采集电路是由热敏电阻NTC1、湿敏电阻RH1、电阻R24和电阻R23组成，所述热敏电阻NTC1的2脚连接单片机的P6.1脚，1脚连接单片机的P6.6脚和R24的一端，电阻R24的另一端连接单片机的P6.2脚；所述湿敏电阻RH1的1脚连接单片机的P6.3脚，2脚连接单片机的P6.5脚和电阻R 23的一端，电阻R23的另一脚连接单片机的P6.4脚；所述终端无线模块电路是由无线模块、电容C5和电容C6组成，所述电容C5和电容C6分别连接无线模块的电压输入端，以滤除杂波，提高无线模块的工作
稳定性；所述终端防拆开关电路是由开关SW1、电阻R40组成。开关SW1一端接地，另一端接到微处理器的P5.0脚，并经上拉电阻R40接到VCC，当用户把无线供热质量监测终端从墙上拆下，移动到其它温度低的位置，想起到降低分摊温度，来降低分摊热量，而由于无线供热质量监测终端内部设有防拆开关电路，一旦被拆下后移动，防拆开关电路就会检测到并开始记录时间，并通过无线信号传递给温控阀智能动态控制器，温控阀智能动态控制器根据预先设置的处理机制，当移动时间达到门限值时，会提高用户的热分摊温度，达到防止用户偷热的作用。
[0018] 本发明所述温控阀智能动态控制器包括安装管体和控制壳体，控制壳体与安装管体固定连接，所述控制壳体内设有温控装置，温控装置包括
电机、阀门
驱动器、阀轴、阀芯、调节阀片、
定位套和定位挡环，所述控制壳体内设有光电控制装置，所述光电控制装置包括
齿轮减速箱、
驱动轴、光电码盘、光耦、光电控制电路和电源控制电路，所述齿轮减速箱固定在控制壳体内，所述齿轮减速箱的动力输入端与电机固定连接，动力输出端与驱动轴固定连接，以利于通过齿轮减速箱将电机开启时的瞬时高
电流转变为低电流，大大降低了电机的功耗，所述驱动轴下端与阀轴相连接，上端穿过
电路板上设有的通孔与光电码盘固定连接，所述光电码盘外部的电路板上设有光耦，所述光耦与光电码盘相对应，所述光耦与光电控制电路相连接，所述光电控制电路经电源控制电路控制，当步进电机转动，通过齿轮减速箱带动驱动轴旋转，驱动轴同时带动阀轴和光电码盘同步转动，当光电码盘上的光栅划过光耦时，光耦所连接的光电控制电路的微处理器的输入端口的电平高低会发生改变，微处理器通过电平的高低，来判断光栅的位置，进而判断阀门的开度，当阀门受阻，电机转不动时，码盘也就不会转动，微处理器所接收的光耦的电平高低也不会改变，此时，微处理器会判断有故障，并指令LED报警指示灯闪烁报警，提醒用户有故障，以便及时进行维护，保证了温度的正常采集。
[0019] 本发明还可在所述控制壳体表面设有透明的开度窗口，所述开度窗口呈长方形，所述开度窗口侧面由上至下依次设有0°-100°凹形刻度线或凸形刻度线，所述光电码盘的圆形端面上设有阀门开度显示涂层，所述阀门开度显示涂层是由第一色涂层、第二色涂层和第三色涂层构成，所述圆形端面一半圆面由第三色涂层
覆盖而成，另一半圆面是由第一色涂层和第二色涂层覆盖而成，第一色涂层位于第二色涂层外侧，其与第二色涂层分界线形状由圆形端面的第一象限外端作为起点向呈弧形曲线逐渐远离外端延伸至第二象限的X轴上，以使电机带动光电码盘顺
时针旋转时，第一色涂层在开度窗口上显示就会逐渐变宽，第一色涂层与第二色涂层的分界线对应的刻度就会越来越大，让用户能直观的看出阀门开度的
角度越来越大，反之，角度就会越来越小，以利于通过阀门驱动器中的电机控制电路控制电机的转动，再根据电机带动码盘旋转的位置通过开度窗口直观地查看阀门的开度。
[0020] 本发明所述温控阀智能动态控制器中的电源控制电路可采用两线方式，即供电电源和MBUS共用两根线，以达到可以既供电，又传递信号，而且不用区分接线的方向，保证现场接线时，绝不可能出现错误，增加了产品的稳定性能；同时，优化了线路，减少了产品的成本，两线与四线相比，只需更换电源电路接插板即可，切换相当方便，所述电源控制电路是由接插接口P1、P2，
二极管D101、D201，桥堆U1，DC-DC芯片U2，PMOS管Q103，
三极管Q101，Q102，电感L201，电阻R101，R102，R103，R104，R106，R107，R108，R109，R110，R201，R201，电容C201，C202，C204，C205组成。所述P1的1脚和2脚为空，3脚和4脚为输入端，接到U1的AC输入脚，再进U1之前，接瞬态抑制二极管D101，U1输出的负端接地，正端为输出VDD，VDD经R109、R110接地，R109和R110的连接点为电压
采样点，接到P2的3脚，VDD经R103、R104接地，连接点接到Q101的基极，Q101的发射极接地，集
电极接上拉电阻R106，并接到Q102的基极，Q102的发射极接地，集电极接上拉电阻R108和R107，R108和R107的连接点接到PMOS管Q3的1脚，Q3的2脚接VDD，3脚输出为VDD1，VDD1经滤波电容C201和C202接到DC-DC芯片U2的5脚，U2的4脚为空，2脚接地，U2的1脚和6脚之间连接电容C203，并且6脚接电感L201和稳压二极管D201，D201另一端接地，L201连接R201和R202，R201和R202连接点，接到U2的3脚，输出电压经为5.7V，经电容C204和C205滤波后，接到P2的1脚，P2的5脚经R102接到VDD，7脚经R101接地，2、
4、6、8脚接地；P1的3脚和4脚为12V供电电源输入端，或者MBUS信号（38V的脉冲信号）输入端，D101为瞬态抑制二极管，起防止静电的作用；U1为桥堆整流芯片，
输入信号，经U1整流；
VDD经R109和R110接地，形成回路，采集总线电压，并经P2的3脚输出到微处理器，微处理器根据采集到的电压值，判断总线是处于12V供电状态，还是处于MBUS通讯状态；VDD经R109和R110接地，形成回路，采集总线电压，接到三极管Q101的基极，当P1处的输入为12V电源供电时，Q101截止，Q102导通，PMOS管Q103导通，则VDD1为12V；当P1处的输入为MBUS信号时，Q101导通，Q102截止，PMOS管Q103截止，则VDD1为0V，此时总线只用于MBUS通讯；U2为DC-DC芯片，将VDD1处的电压稳定到5.7V，经P2的1脚输入到主电路板，并经主电路板上通用的LDO稳压电路，将电压稳定到3V，供电路使用。
[0021] 本发明所述温控阀智能动态控制器的的光电控制电路是由光耦U6、U7，电机驱动芯片U4、电阻R601、R602、R603、R701、R702、R703、R401、R402、R403、R405，电容C601、C701、C401、C402、C403、C404，电机P3，三极管Q601、Q701组成，所述U6的1脚通过R601接到V_3.0V，2脚与Q601的集电极相连，Q601的发射极接地，基极通过R603接到微处理器的P3.3脚；U6的3脚接到微处理器的P2.5脚，并通过上拉电阻R602接到V_3.0V，3脚和4脚之间接电容C601；U7的1脚通过R701接到V_3.0V，2脚与Q701的集电极相连，Q701的发射极接地，基极通过R703接到微处理器的P4.2脚；U7的3脚接到微处理器的P2.6脚，并通过上拉电阻R702接到V_3.0V，3脚和4脚之间接电容C701；电机驱动芯片的1脚和3脚连接到电机P3，P3的两端并联电容C403，2脚通过R401接地，VDD在接入到4脚之前，有两个接地滤波电容C401和C402，5脚接地，
6脚接到微处理器的P1.7脚，并通过上拉电阻R405接到V_3.0V，7脚通过电容C404接到地，8脚接到R402的一端，R402的另一端接到C404和R403，R403的另一端接地，9脚接微处理器的P3.1脚，10脚接微处理器的P3.2脚；当电机转动时，微处理器先将P3.3、P4.2脚置高电平，然后通过P3.2、P3.1、P1.7脚控制电机驱动芯片1脚和3脚的电压输出，进而控制电机的转动。
P3.3置高电平后，三极管Q601导通，光耦U6的1脚和2脚之间的
发光二极管也会导通并发光，
3脚和4脚的之间的三极管也处于导通， 3脚连接到微处理器P2.5脚的电压会由高电平变为低电平；在P4.2置高电平后，三极管Q701导通，光耦U7的1脚和2脚之间的发光二极管也会导通并发光， 3脚和4脚之间的三极管也处于导通， 3脚连接到微处理器P2.6脚的电压会由高电平变为低电平；当电机转动时，光栅划过光耦U6，遮住1脚和2脚的发光二极管发出的光时，3脚和4脚之间的三极管就会处于截止状态，3脚连接到微处理器P2.5脚的电压会变为高电平；同理，当电机转动，光栅划过光耦U7并遮住U7的1脚和2脚的发光二极管发出的光时，3脚连接到微处理器P2.6脚的电压也会变为高电平；这样，随着电机的转动，P2.5和P2.6脚的电平高低会不断的改变，微处理器会根据电平的高低变化，来判断光栅所处的位置，进而判断阀门的开度。当微处理器控制电机转动，而P2.5和P2.6脚收不到电平的高低变化时，微处理器会判断可能是电机故障或者阀门受阻转不动，此时，通过LED指示或者液晶显示报警状态，提醒用户及时处理。
[0022] 本发明所述温控阀智能动态控制器中的电路板是由主电路板、电源电路插板、无线模块电路插板和MBUS模块电路插板组成，主电路板上有电机驱动电路、LED指示电路、按键电路，所述电源电路插板上设有电源电路，所述无线模块电路插板上设有无线模块电路，所述MBUS模块电路插板上设有MBUS模块电路，所述电源电路插板、无线模块电路插板和MBUS模块电路插板下端分别经插针与主电路板固定插接，当某一电路出现故障时，只需更换某一电路插板，即可满足使用，起到了维修方便、节约成本的作用。
[0023] 本发明还可在所述控制壳体和安装管体间设有防盗件，所述控制壳体一侧设有相平行的两个连接
耳座，两个连接耳座中部对应设有定位插孔，所述防盗件一端两侧分别设有凸缘，另一端两侧分别设有倒须勾，所述倒须勾中心设有防盗插孔，所述防盗件一端经凸缘与连接耳座的定位插孔插接定位，另一端经倒须勾与安装管体上的
卡簧相卡和定位，所述防盗插孔和卡簧经防盗螺钉和铅封密封固定，当用户拔出防盗螺钉后，防盗插孔内的铅封即被破坏，维修人员能够立即知道该表已被做过手脚，可重新进行调表，大大减少了供
热损失。
[0024] 本发明所述连接耳座上端内侧对应设有斜面导向插槽，所述导向插槽与定位插孔中心在同一中心线上，以方便防盗件的快速插接，达到安装快捷的作用。
[0025] 本发明由于采用上述结构，具有结构简单、控制方便、节约能源、数据采集精确、防止热量丢失等优点。
附图说明
[0026] 图1是基于温度法的动态节能热计量分摊系统的结构示意图。
[0027] 图2是可编程室内智能温控器原理
框图。
[0028] 图3是可编程室内智能温控器的电源电路图。
[0029] 图4是可编程室内智能温控器的温湿度采集电路图。
[0030] 图5是可编程室内智能温控器的防拆开关电路图
[0031] 图6是温控阀智能动态控制器的原理框图。
[0032] 图7是温控阀智能动态控制器的两线供电电源电路图。
[0033] 图8是温控阀智能动态控制器的光电控制电路原理图。
[0034] 图9是无线供热质量监测终端的原理框图。
[0035] 图10是无线供热质量监测终端的按键电路。
[0036] 图11是无线供热质量监测终端的温湿度采集电路。
[0037] 图12是无线供热质量监测终端的无线模块电路。
[0038] 图13是无线供热质量监测终端的电源电路图。
[0039] 图14是无线供热质量监测终端的防盗电路图。
[0040] 图15是温控阀智能动态控制器的结构示意图。
[0041] 图16是图15中B向的结构示意图。
[0042] 图17是温控阀智能动态控制器中防盗件的结构示意图。
[0043] 图18是图17的A-A剖视图。
[0044] 图19是温控阀智能动态控制器中光电码盘的端面示意图。
[0045] 附图标记：安装管体1、控制壳体2、电机3、阀门驱动器4、阀轴5、阀芯6、调节阀片7、定位套8、定位挡环9、电路板10、微处理器11、电源电路12、无线模块电路13、按键电路14、LED报警指示电路15、MBUS模块电路17、齿轮减速箱18、驱动轴19、光电码盘20、光耦21、卡簧22、开度窗口23、刻度线24、第一色涂层25、第二色涂层26、第三色涂层27、防盗件28、连接耳座29、凸缘30、倒须勾31、导向插槽32、上位机33、能源数据计算分摊通信终端34、楼栋热量表35、可编程室内智能温控器36、温控阀智能动态控制器37、无线供热质量监测终端38、微处理器39、电源电路40、按键电路41、液晶显示电路42、无线模块电路43、温湿度采集电路
44、防拆开关电路45、终端微处理器46、终端电源电路47、终端按键电路48、终端LED指示电路49、终端无线模块电路50和终端温湿度采集电路51以及终端防拆开关电路52。
具体实施方式
[0046] 下面结合附图对本发明进一步说明：
[0047] 如附图所示，一种基于温度法的动态节能热计量分摊系统，其特征在于设有上位机33、能源数据计算分摊通信终端34、楼栋热量表35、可编程室内智能温控器36、温控阀智能动态控制器37和无线供热质量监测终端38，所述能源数据计算分摊通信终端34通过GPRS或者TCP/IP与上位机33通讯，并经MBUS通讯接口分别与楼栋热量表35和温控阀智能动态控制器37进行数据交互，所述温控阀智能动态控制器37经可编程室内智能温控器36与无线供热质量监测终端38通过无线通讯进行交换数据，所述温控阀智能动态控制器37安装在室外，所述可编程室内智能温控器36和无线供热质量监测终端38分别安装在室内的每个房间，通过上位机33采集现场的数据并存储，供查询分析用，通过无线供热质量监测终端38在室内定时采集一次温湿度，并存储，再每隔一段时间与室外的温控阀智能动态控制器进行一次数据交互，将室内的温湿度信息传递给温控阀智能动态控制，通过可编程室内智能温控器设定室内温度，显示室内房间的温湿度和用户的热费信息，定期与室外的温控阀智能动态控制进行数据交互，通过能源数据计算分摊通信终端通过MBUS与温控阀智能动态控制器交换数据，同时采集楼栋热量表的数据，并计算当前分摊周期消耗的总热量，并将数据上传至上位机，达到热量分摊精确、控制方便、节约能源的作用。
[0048] 本发明可在所述可编程室内智能温控器和/或无线供热质量监测终端内分别设置防拆开关电路，所述防拆开关电路是由行程开关SW1和电阻R40组成，所述行程开关SW1一端接地，另一端接到微处理器，并经电阻R40接到VCC，当安装后，防拆开关被按下，微处理器输入脚的电压为低电平，记录此时为安装；当用户想将可编程室内智能温控器和/或无线供热质量监测终端移动到屋内温度低的位置时，可编程室内智能温控器和/或无线供热质量监测终端与之相连的安装支架分离，此时可编程室内智能温控器和/或无线供热质量监测终端中的微处理器输入脚的电压为高电平；微处理器根据电平变化，确定可编程室内智能温控器和/或无线供热质量监测终端被非法拆下、移动，就会通过无线通讯将相关数据传至温控阀智能动态控制器，由温控阀智能动态控制器做进一步的处理，并做到告警处理，达到防止热量丢失、防拆、防移动、防盗热的功能。
[0049] 本发明所述可编程室内智能温控器是由微处理器39、电源电路40、按键电路41、液晶显示电路42、无线模块电路43、温湿度采集电路44和防拆开关电路45组成，当温湿度采集电路44感知被测环境温度发生骤变，内部微处理器39即可判断异常状态，并根据异常状态对骤变温度进行补偿，补偿参数可以根据现场条件外部设定，并可以将异常信息发送到温控阀智能动态控制器37，进一步达到防盗热的功能，所述可编程室内智能温控器39的电源电路40是由一节ER18505锂电池和LDO稳压电路构成， LDO稳压电路是由滤波电容C12、C17、C13、C18和稳压芯片U7组成，稳压芯片U7有3个引脚，其中，1脚接工作地，C12、C17对锂电池电压进行滤波，滤波后接稳压芯片U7的2脚；稳压芯片U7的3脚为稳压后电压输出脚，接滤波电容C13、和C18，对输出电压滤波，之后接电源VCC，所述温湿度采集电路44是由热敏电阻NTC1、湿敏电阻RH1、电阻R18和电阻R32组成，所述热敏电阻NTC1的1脚连接单片机的P7.6脚，2脚连接单片机的P7.4脚和R18的一端，电阻R18的另一端连接单片机的P5.0脚；所述湿敏电阻RH1的1脚连接单片机的P1.6脚，2脚连接单片机的P6.3脚和电阻R 32的一端，电阻R32的另一脚连接单片机的P1.7脚，所述防拆开关电路45是由开关SW1、电阻R2组成，开关SW1一端接地，另一端接到微处理器的P2.0脚，并经上拉电阻R2接到VCC，当用户把可编程室内智能温控器从墙上拆下，移动到其它温度低的位置，想起到降低分摊温度，从而降低分摊热量，而由于设有防拆开关电路，一旦被拆下后移动，防拆开关电路45就会检测到并开始记录时间，并通过无线信号传递给温控阀智能动态控制器37，温控阀智能动态控制器37根据预先设置的处理机制，当移动时间达到门限值时，会提高用户的热分摊温度，达到防止用户偷热的作用。
[0050] 本发明所述无线供热质量监测终端38由终端微处理器46、终端电源电路47、终端按键电路48、终端LED指示电路49、终端无线模块电路50和终端温湿度采集电路51以及终端防拆开关电路52组成，当终端温湿度采集电路51感知被测环境温度发生骤变，终端微处理器46即可判断异常状态，并根据异常状态对骤变温度进行补偿，补偿参数可以根据现场条件外部设定，终端微处理器将异常信息通过终端无线模块电路传输给可编程室内智能温控器进行处理，进一步达到了防盗热的功能，所述终端微处理器46是整个无线供热质量监测终端的核心部分，所述终端微处理器46内嵌全新解码芯片，全双工通信、防干扰、穿透力强，负责控制、协调上述各个模块的运行；所述终端电源电路47包括电池和LDO稳压电路，所述电池通过LDO稳压电路分别为终端微处理器46、终端按键电路48、终端LED指示电路49、终端无线模块电路50、终端温湿度采集电路51和终端防拆开关电路52提供稳定的工作电压，通过优化LDO稳压电路，使电池耗电量极低，1小时的数据传送间隔时，寿命≥10年的功能，所述LDO稳压电路是由ER18505锂电池、滤波电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3、滤波电容C4、 滤波电容C12、滤波电容C17和稳压芯片U1组成，稳压芯片U1有3个引脚，其中，1脚接工作地，C12、C17对锂电池电压进行滤波，滤波后接稳压芯片U1的2脚；稳压芯片U1的3脚为稳压后电压输出脚，接滤波电容C3、滤波电容C4，对输出电压滤波，之后接VCC_3V，供电路使用，以达到工作电压平稳，在+25℃的条件下贮存，年自放电率低于1%的作用，所述终端微处理器采用低功耗的单片机MSP430F4152，以达到超低功耗、处理能力强、运算速度快、盘内资源丰富的作用；所述终端按键电路由按键K1和电阻R19组成，所述按键K1一端接工作地，另一端接单片机的P2.0脚和电阻R19，电阻R19的另一端接到VCC_3V上，所述单片机的P2.0脚设置为电平输入端口， K1按下时，接收低电平，K1不按时，接收高电平；通过单片机的P2.0脚接收的高低电平来判断按键K1是否被按下；所述终端LED指示电路是由电阻R22和LED1组成，电阻R22的一端接单片机的P3.5脚，另一端接LED1，LED1的另一端接工作地，所述单片机的P3.5设置为电平输出端口，当输出高电平时，LED1会亮，当输出低电平时，LED1不会亮；所述终端温湿度采集电路是由热敏电阻NTC1、湿敏电阻RH1、电阻R24和电阻R23组成，所述热敏电阻NTC1的2脚连接单片机的P6.1脚，1脚连接单片机的P6.6脚和R24的一端，电阻R24的另一端连接单片机的P6.2脚；所述湿敏电阻RH1的1脚连接单片机的P6.3脚，2脚连接单片机的P6.5脚和电阻R 23的一端，电阻R23的另一脚连接单片机的P6.4脚；所述终端无线模块电路是由无线模块、电容C5和电容C6组成，所述电容C5和电容C6分别连接无线模块的电压输入端，以滤除杂波，提高无线模块的工作稳定性；所述终端防拆开关电路是由开关SW1、电阻R40组成。开关SW1一端接地，另一端接到微处理器的P5.0脚，并经上拉电阻R40接到VCC，当用户把无线供热质量监测终端从墙上拆下，移动到其它温度低的位置，想起到降低分摊温度，来降低分摊热量，而由于无线供热质量监测终端内部设有防拆开关电路，一旦被拆下后移动，防拆开关电路就会检测到并开始记录时间，并通过无线信号传递给温控阀智能动态控制器，温控阀智能动态控制器根据预先设置的处理机制，当移动时间达到门限值时，会提高用户的热分摊温度，达到防止用户偷热的作用。
[0051] 本发明所述温控阀智能动态控制器包括安装管体1和控制壳体2，控制壳体2与安装管体1固定连接，所述控制壳体2内设有温控装置，温控装置包括电机3、阀门驱动器4、阀轴5、阀芯6、调节阀片7、定位套8和定位挡环9，所述阀门驱动器4、阀轴5、阀芯6、调节阀片7、定位套8和定位挡环9的连接关系可与现有技术相同，此不赘述，所述控制壳体2内设有光电控制装置，所述光电控制装置包括齿轮减速箱18、驱动轴19、光电码盘20、光耦21、光电控制电路和电源控制电路，所述电机3采用直流减速电机，所述齿轮减速箱18固定在控制壳体2内，所述齿轮减速箱18的动力输入端与电机3固定连接，动力输出端与驱动轴19固定连接，以利于通过齿轮减速箱18将电机3开启时的瞬时高电流转变为低电流，大大降低了电机的功耗，所述驱动轴19下端与阀轴5相连接，上端穿过电路板10上设有的通孔与光电码盘20固定连接，所述光电码盘20外部的电路板10上设有光耦21，所述光耦21与光电码盘20相对应，所述光耦与光电控制电路相连接，所述光电控制电路经电源控制电路控制，当步进电机3转动，通过齿轮减速箱18带动驱动轴19旋转，驱动轴19同时带动阀轴5和光电码盘20同步转动，当光电码盘20上的光栅划过光耦21时，光耦21所连接的光电控制电路的微处理器的输入端口的电平高低会发生改变，微处理器通过电平的高低，来判断光栅的位置，进而判断阀门的开度，当阀门受阻，电机3转不动时，码盘也就不会转动，微处理器所接收的光耦的电平高低也不会改变，此时，微处理器会判断有故障，并指令LED报警指示灯闪烁报警，提醒用户有故障，以便及时进行维护，保证了温度的正常采集。
[0052] 本发明还可在所述控制壳体2表面设有透明的开度窗口23，所述开度窗口23呈长方形，所述开度窗口23侧面由上至下依次设有0°-100°凹形刻度线或凸形刻度线24，所述光电码盘20的圆形端面上设有阀门开度显示涂层，所述阀门开度显示涂层是由第一色涂层25、第二色涂层26和第三色涂层27构成，所述圆形端面一半圆面由第三色涂层27覆盖而成，另一半圆面是由第一色涂层25和第二色涂层26覆盖而成，第一色涂层25位于第二色涂层26外侧，其与第二色涂层26分界线形状由圆形端面的第一象限外端作为起点向呈弧形曲线逐渐远离外端延伸至第二象限的X轴上，以使电机3带动光电码盘20顺时针旋转时，第一色涂层25在开度窗口23上显示就会逐渐变宽，第一色涂层25与第二色涂层26的分界线对应的刻度就会越来越大，让用户能直观的看出阀门开度的角度越来越大，反之，角度就会越来越小，以利于通过阀门驱动器中的电机控制电路控制电机的转动，再根据电机带动码盘旋转的位置通过开度窗口直观地查看阀门的开度。
[0053] 本发明所述温控阀智能动态控制器中的电源控制电路可采用两线方式，即供电电源和MBUS共用两根线，以达到可以既供电，又传递信号，而且不用区分接线的方向，保证现场接线时，绝不可能出现错误，增加了产品的稳定性能；同时，优化了线路，减少了产品的成本，两线与四线相比，只需更换电源电路接插板即可，切换相当方便，所述电源控制电路是由接插接口P1、P2，二极管D101、D201，桥堆U1，DC-DC芯片U2，PMOS管Q103，三极管Q101，Q102，电感L201，电阻R101，R102，R103，R104，R106，R107，R108，R109，R110，R201，R201，电容C201，C202，C204，C205组成。所述P1的1脚和2脚为空，3脚和4脚为输入端，接到U1的AC输入脚，再进U1之前，接瞬态抑制二极管D101，U1输出的负端接地，正端为输出VDD，VDD经R109、R110接地，R109和R110的连接点为电压采样点，接到P2的3脚，VDD经R103、R104接地，连接点接到Q101的基极，Q101的发射极接地，集电极接上拉电阻R106，并接到Q102的基极，Q102的发射极接地，集电极接上拉电阻R108和R107，R108和R107的连接点接到PMOS管Q3的1脚，Q3的2脚接VDD，3脚输出为VDD1，VDD1经滤波电容C201和C202接到DC-DC芯片U2的5脚，U2的4脚为空，2脚接地，U2的1脚和6脚之间连接电容C203，并且6脚接电感L201和稳压二极管D201，D201另一端接地，L201连接R201和R202，R201和R202连接点，接到U2的3脚，输出电压经为5.7V，经电容C204和C205滤波后，接到P2的1脚，P2的5脚经R102接到VDD，7脚经R101接地，2、
4、6、8脚接地；P1的3脚和4脚为12V供电电源输入端，或者MBUS信号（38V的脉冲信号）输入端，D101为瞬态抑制二极管，起防止静电的作用；U1为桥堆整流芯片，输入信号，经U1整流；
VDD经R109和R110接地，形成回路，采集总线电压，并经P2的3脚输出到微处理器，微处理器根据采集到的电压值，判断总线是处于12V供电状态，还是处于MBUS通讯状态；VDD经R109和R110接地，形成回路，采集总线电压，接到三极管Q101的基极，当P1处的输入为12V电源供电时，Q101截止，Q102导通，PMOS管Q103导通，则VDD1为12V；当P1处的输入为MBUS信号时，Q101导通，Q102截止，PMOS管Q103截止，则VDD1为0V，此时总线只用于MBUS通讯；U2为DC-DC芯片，将VDD1处的电压稳定到5.7V，经P2的1脚输入到主电路板，并经主电路板上通用的LDO稳压电路，将电压稳定到3V，供电路使用。
[0054] 本发明所述温控阀智能动态控制器的光电控制电路是由光耦U6、U7，电机驱动芯片U4、电阻R601、R602、R603、R701、R702、R703、R401、R402、R403、R405，电容C601、C701、C401、C402、C403、C404，电机P3，三极管Q601、Q701组成，所述U6的1脚通过R601接到V_3.0V，2脚与Q601的集电极相连，Q601的发射极接地，基极通过R603接到微处理器的P3.3脚；U6的3脚接到微处理器的P2.5脚，并通过上拉电阻R602接到V_3.0V，3脚和4脚之间接电容C601；U7的1脚通过R701接到V_3.0V，2脚与Q701的集电极相连，Q701的发射极接地，基极通过R703接到微处理器的P4.2脚；U7的3脚接到微处理器的P2.6脚，并通过上拉电阻R702接到V_3.0V，3脚和4脚之间接电容C701；电机驱动芯片的1脚和3脚连接到电机P3，P3的两端并联电容C403，2脚通过R401接地，VDD在接入到4脚之前，有两个接地滤波电容C401和C402，5脚接地，
6脚接到微处理器的P1.7脚，并通过上拉电阻R405接到V_3.0V，7脚通过电容C404接到地，8脚接到R402的一端，R402的另一端接到C404和R403，R403的另一端接地，9脚接微处理器的P3.1脚，10脚接微处理器的P3.2脚；当电机转动时，微处理器先将P3.3、P4.2脚置高电平，然后通过P3.2、P3.1、P1.7脚控制电机驱动芯片1脚和3脚的电压输出，进而控制电机的转动。
P3.3置高电平后，三极管Q601导通，光耦U6的1脚和2脚之间的发光二极管也会导通并发光，
3脚和4脚的之间的三极管也处于导通， 3脚连接到微处理器P2.5脚的电压会由高电平变为低电平；在P4.2置高电平后，三极管Q701导通，光耦U7的1脚和2脚之间的发光二极管也会导通并发光， 3脚和4脚之间的三极管也处于导通， 3脚连接到微处理器P2.6脚的电压会由高电平变为低电平；当电机转动时，光栅划过光耦U6，遮住1脚和2脚的发光二极管发出的光时，3脚和4脚之间的三极管就会处于截止状态，3脚连接到微处理器P2.5脚的电压会变为高电平；同理，当电机转动，光栅划过光耦U7并遮住U7的1脚和2脚的发光二极管发出的光时，3脚连接到微处理器P2.6脚的电压也会变为高电平；这样，随着电机的转动，P2.5和P2.6脚的电平高低会不断的改变，微处理器会根据电平的高低变化，来判断光栅所处的位置，进而判断阀门的开度。当微处理器控制电机转动，而P2.5和P2.6脚收不到电平的高低变化时，微处理器会判断可能是电机故障或者阀门受阻转不动，此时，通过LED指示或者液晶显示报警状态，提醒用户及时处理。
[0055] 本发明所述温控阀智能动态控制器中的电路板是由主电路板、电源电路插板、无线模块电路插板和MBUS模块电路插板组成，主电路板上有电机驱动电路、LED指示电路、按键电路，所述电源电路插板上设有电源电路，所述无线模块电路插板上设有无线模块电路，所述MBUS模块电路插板上设有MBUS模块电路，所述电源电路插板、无线模块电路插板和MBUS模块电路插板下端分别经插针与主电路板固定插接，当某一电路出现故障时，只需更换某一电路插板，即可满足使用，起到了维修方便、节约成本的作用。
[0056] 本发明还可在所述控制壳体2和安装管体1间设有防盗件28，所述控制壳体2一侧设有相平行的两个连接耳座29，两个连接耳座29中部对应设有定位插孔，所述防盗件28一端两侧分别设有凸缘30，另一端两侧分别设有倒须勾31，所述倒须勾31中心设有铅封插孔，所述防盗件28一端经凸缘30与连接耳座29的定位插孔插接定位，另一端经倒须勾31与安装管体1上的卡簧22相卡和定位，所述铅封插孔和卡簧22经防盗螺钉和铅封密封固定，当用户拔出防盗螺钉后，铅封插孔内的铅封即被破坏，维修人员能够立即知道该表已被做过手脚，可重新进行调表，大大减少了供热损失。
[0057] 本发明所述连接耳座29上端内侧对应设有斜面导向插槽32，所述导向插槽32与定位插孔中心在同一中心线上，以方便防盗件的快速插接，达到安装快捷的作用。
[0058] 使用时，可在用户家中放置一个可编程室内智能温控器和N个无线供热质量监测终端，一般每个房间放置一个，可编程室内智能温控器和无线供热质量监测终端要放在房间里特定的位置，可以比较公正的采集到该房间的温度，通过无线通讯，各个监测终端将温度和湿度数据传至室外的阀控器智能动态控制器，阀控器智能动态控制器再将温度数据传至室内的可编程室内智能温控器，并在可编程室内智能温控器上显示，也就是说，可编程室内智能温控器可以显示各个房间的温度，
[0059] 由分摊公式
[0060] △Qi----i用户当前分摊周期的分摊热量，单位：KWh
[0061] △Qall----所有用户当前分摊周期消耗的总热量，来自总表，如果总表有多个，则是多个总表当前分摊周期消耗的热量之和，单位：KWh
[0062] Ki----i用户对应的公平校准系数，该系数主要用于由于户型、楼层、位置造成的散热量不同的修正；
[0063] Si----i用户参与热分摊的建筑面积，单位：0.1㎡；
[0064] i ----参与热分摊的用户，i=1,2,3,...,M；
[0065] Ti----i用户当前分摊周期内的热分摊温度，单位：0.01℃，
[0066] 可以看出，在其它因素不变的前提下，用户当前分摊周期内的热分摊温度的改变，会引起用户当前分摊周期的分摊热量的改变，分摊温度改变的越大，分摊热量也就变化的越大，由于无线供热质量监测终端安装在居民家中，因此就会有很多不确定因素，导致测量的分摊温度人为的降低，分摊热量降低，本发明中的可编程室内智能温控器和无线供热质量监测终端由于安装在房间的特点位置，该特定位置可以采集整个房间的平均温度，通常，将可编程室内智能温控器和无线供热质量监测终端固定在墙上，在安装后，防拆开关被按下，微处理器输入脚的电压为低电平，记录此时为安装；如果用户把可编程室内智能温控器和无线供热质量监测终端从墙上拆下，移动到其它温度低的位置，想降低分摊热量，而由于可编程室内智能温控器和无线供热质量监测终端上分别设有防拆开关电路，可编程室内智能温控器和/或无线供热质量监测终端与之相连的安装支架分离，此时可编程室内智能温控器和/或无线供热质量监测终端中的微处理器输入脚的电压为高电平；微处理器根据电平变化，确定可编程室内智能温控器和/或无线供热质量监测终端被非法拆下、移动，就会通过无线通讯将相关数据传至温控阀智能动态控制器，由温控阀智能动态控制器做进一步的处理，并做到告警处理， 当移动时间达到可编程室内智能温控器和/或无线供热质量监测终端内部设定的门限值时，系统会提高用户的热分摊温度，达到防止用户偷热的作用；或者，当其中一用户变相偷热，致使室内温度陡然下降几个温度数值时，温控阀智能动态控制器根据通过预先设置好的偷热
预防措施，提高该用户的热分摊温度，保证在用户通过人为手段降低室温的情况下所分摊的热量不会明显下降，甚至会增加分摊热量，达到防止用户防盗热的作用。
[0067]
实施例：在王某用户家中特定的位置安放室内温控器，此时，室内温控器采集到的室内温度为28℃，湿度为58%，室内温控器将采集的温湿度信息通过无线模块传输给室外阀控器，当用户感觉室内温度高时，可通过室内温控器中的按键电路对进行设定为25℃，室内温控器将设定后的温度上传至室外阀控器，通过室外阀控器调节阀门的开度，使室内温度逐渐下降至所设定的25℃，当王某为了少缴纳供热费用时，就将湿毛巾盖在室内温控器上，或将室内温控器移动到室内温度相对较低的位置，此时，室内温控器采集到的温度是20摄氏度，在很短的时间内，下降了5℃，在下次室内温控器与室外阀控器进行数据交互时，阀控器根据预先设置好的偷热预防措施，提高该用户的热分摊为温度到26℃，而不是按照20℃进行热分摊，保证该用户在人为偷的情况下不降低分摊热量。
[0068] 本发明由于采用上述结构，具有结构简单、控制方便、节约能源、数据采集精确、防止热量丢失等优点。
