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1、引言

隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)居住環(huán)境、生活質(zhì)量的要求也在不斷地提高。中央空調(diào)在民用住宅、商用大廈、高檔寫(xiě)字樓及多功能的綜合性大樓中也被廣泛采用。而采用按冷/熱量計(jì)費(fèi)的方式，無(wú)疑會(huì)為用戶提供一個(gè)公正、合理、科學(xué)的收費(fèi)依據(jù)；另外還可以建立用戶的經(jīng)濟(jì)利益與使用能耗的直接聯(lián)系，從根本上增強(qiáng)用戶的節(jié)能意識(shí)，最大幅度地減少能源的浪費(fèi)。本文就是基于這種計(jì)費(fèi)方式，對(duì)分戶能量計(jì)量表的結(jié)構(gòu)、功能及管理軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究。

2、中央空調(diào)控制系統(tǒng)原理

2.1能量計(jì)費(fèi)公式

Q=∫0tQmΔhdt

Q----釋放的冷/熱量，KJ

Qm----流經(jīng)能量表的液體質(zhì)量流量，Kg/s

Δh----熱交換器中入口溫度與出口溫度對(duì)應(yīng)的液體的比焓值差，KJ/Kg

t----時(shí)間，s

2.2控制系統(tǒng)

在中央空調(diào)控制系統(tǒng)中用到兩個(gè)溫度傳感器和一個(gè)流量傳感器。將溫度傳感器分別安裝在熱交換器回路的供水管和回水管上，將流量傳感器安裝在熱交換回路的入口或出口管道上，當(dāng)流量傳感器發(fā)出流量信號(hào)時(shí)，配對(duì)溫度傳感器給出入口和出口的溫度信號(hào)，能量計(jì)量表通過(guò)自動(dòng)連續(xù)采集流量和溫度信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算顯示出載冷液體從入口至出口所釋放的能量值。

中央空調(diào)控制系統(tǒng)原理與冷/熱量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

3 能量計(jì)量表組成

3.1硬件結(jié)構(gòu)

中央空調(diào)控制系統(tǒng)原理與冷/熱量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

3.1.1單片機(jī)

選用89S52芯片，它是一種低功耗、高性能CMOS 8 位微控制器，使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。為本系統(tǒng)提供了高靈活、超有效的解決方案。

3.1.2顯示電路

選用DM-162液晶顯示模塊，它是一種用5x7點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，這里采用常用的2行16個(gè)字的方式編程，可循環(huán)顯示當(dāng)前時(shí)間，室內(nèi)溫度，設(shè)定溫度，消耗能量，應(yīng)繳費(fèi)用，IC卡數(shù)據(jù)以及報(bào)警信息等。

3.1.3時(shí)鐘和信號(hào)采集電路

時(shí)鐘/日歷電路可計(jì)算2100年之前的秒/分/時(shí)/日/日期/星期/月/年，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地顯示時(shí)間，而且每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整；在掉電狀況下也能持續(xù)顯示。

信號(hào)采集電路先由模/數(shù)轉(zhuǎn)換器采集經(jīng)溫度傳感器和流量傳感器傳送的模擬信號(hào)，再分別轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，采樣頻率默認(rèn)為5ms,也可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。其中溫度傳感器采用Pt100鉑電阻作為感溫元件，測(cè)量供水和回水溫度，25℃時(shí)為1.6KΩ；流量傳感器采用機(jī)械式流量計(jì)，測(cè)量回路的冷媒流量。通過(guò)信號(hào)采集電路所轉(zhuǎn)換的電平信號(hào)，可為中央空調(diào)計(jì)費(fèi)提供原始依據(jù)。

3.1.4 計(jì)費(fèi)電路

溫度傳感器送來(lái)的溫度信號(hào)取差放大后，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路變換成與被測(cè)溫差成比例的電脈沖頻率信號(hào)后傳送給單片機(jī)。單片機(jī)通過(guò)PID算法計(jì)算出用戶所消耗的能量，再經(jīng)過(guò)通信電路，接受上位機(jī)的查詢。

3.1.5 IC卡管理

IC卡在管理部門(mén)交費(fèi)管理，它由寫(xiě)卡器和讀卡器組成。寫(xiě)卡器由管理部門(mén)收費(fèi)寫(xiě)卡，讀卡器由單片機(jī)識(shí)別，并存儲(chǔ)IC卡數(shù)據(jù)；單片機(jī)可自動(dòng)根據(jù)所計(jì)算Q值，遞減存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；當(dāng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為0時(shí)，單片機(jī)指示電動(dòng)閥自動(dòng)關(guān)閉，末端空調(diào)器停止工作，并顯示報(bào)警信號(hào)。

3.1.6看門(mén)狗電路

看門(mén)狗采用MAX813芯片，它不僅具有掉電保護(hù)作用，而且可在系統(tǒng)出現(xiàn)故障或程序跑飛的情況下，使控制器能夠自動(dòng)恢復(fù)工作，從而得以可靠、安全地運(yùn)行。容－源－電－子－網(wǎng)－為你提供技術(shù)支持

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