试论住宅暖气供热计量表系统的设计

樊黎明 胡亚平

摘要: 住宅暖气供热计量表系统的设计是集网络计算机技术、电子科技技术以及单片机系统控制技术于一身的建筑小区供暖管理系统。其出现规范了供暖计量管理，提高了管理效率。文章针对目前老旧小区计量表设计和收费系统设计不合理的现象，分析了基于模、数转换模式以及分频技术下的单片机小区供暖热量表系统的设计。分析了其设计原理和设计过程。分别从硬件和软件两个方面进行了分析。采取了系统初始化后的中断与查询手段实现室内温度的显示，并且能够对热量进行调节。

关键词: 供热计量表；单片机系统；住宅暖气；分频技术

中图分类号：F287文献标识码： A

目前，我国大部分地区依然处于集中供热和收费状态下，尤其是对于北方大部分地区来说。这样导致用户对供热存在一定的疑义，也使得收费不甚合理。究其主要原因，供暖计量系统设置不合理是其重要原因之一。在我国，很多的建筑施工单位也开始重视这一问题，室内装饰设计者致力于为客户考虑，设计专业的，减少能量的消耗并不断的改善不合理的供热方式，基于此住宅暖气供热计量表系统的设计。

一、我国老式住宅供热计量表系统设计存在的弊端

不少老式小区采用的是上行下给的单管式供热方式，这种方式极易受到外界因素的影响。因此基于暖气供热计量表系统的设计原理文章对其设计和改善过程以及存在的弊端进行了探讨如下:

（一）收费方式改良

首先：针对这一问题，应保持原有计量表设计方法不变的基础上，使用间接计量的方法，对用户进行热量使用情况记录和收费。这种收费方式无需改动计量表系统，在不采用先进计量表系统的基础上实现合理收费。另外，还可以以楼群为单位，建立文章所探讨的热量计量表，并配有独立的供热系统，一方面使热量供给透明化，一方面提高其供热效率。但基于此目的的计量表系统设计和收费方式能源浪费较大，不符合目前建筑的新楼群。目前，针对此种情况，具有独立系统的双管计量表和单管跨越式计量表系统设计应用较为广泛。

（二）老式小区计量表系统改良

目前，计量表的设计一方面是为了改善小区内的供热方式，一方面是为了节能。因此，可采用以下方式进行分析，以为计量表系统的设计打下基础。首先：以楼群单元为单位，引入先进的热量计量系统，并在其散热器的入口处安装温控阀门以实现对屋内温度的调节。将热量分配表按照用户为单位进行分别安装，这样可以统计出各个用户热量使用比例。老式小区的计量表系统设计不甚合理，目前许多新建小区已经摒弃了这种设计方法。对整个供热系统设计进行了调整，使计量表的计算更精确，更节能。如何实现供热系统热量表设计的合理化/科学化是下文讨论的重点。

二、供热系统设计原则

为了解决住宅暖气供热计量系统设计不合理问题，计量表的设计必须做到完整且精确。尤其是对于集中供热系统来说，集中供热系统的计量表是通过热能表来实现的，好的热能计量表包括流量计、温度传感器和积分仪三部分。其中热量表的设计要以高质量、经济、耐用为主，才可达到供热计量及收费的目的。文章从系统软件和硬件两个方面做了具体的分析，要求住户进出暖气管都要使用计量表，并设计回水管、进水管和电子控制部分和LCD显示部分，并且空隙部分尽量使用隔热效果明显的材料。文章设计的单片机系统包括转换器、传感器、触发器和分频仪一只。并且包括LCD显示器。传感器的主要作用是检测室流量于温度。文章的设计以具有数据处理功能的AT89C51单片机结合外围数字集成电路组成。通过系统的数据处理功能对系统的温度和流量等进行正确的计算。 我们主要针对软件系统的计算分析了供热系统的是设计原则。

三、计量表的设计

（一）硬件系统设计

硬件系统设计包括数据处理部分设计和转换器设计两部分。首先数据处理设计是指它积分仪、分频仪和单片机的设计。CPU系统能够直接面对测控对象，并以嵌入式方式实现指令下达和数据处理及运算。硬件系统多采用32条双向能够独立寻址的I/O口，本文设计的硬件系统其寻址范围为: OOH -FFH，同时可以实现复用和数据存储。另外，系统还包含数据存取空间、堆栈、通用工作寄存器以及位地址空间。系统内部安装了传输信号优良的计数器，并且包括五个具有优先权顺序的中断源。系统芯片采用4KB的程序存储器与时钟系统震荡器电路。其中程序存储器可能是内部或外部芯片，且可以实现扩展。

（二）A/D转换器设计

A /D转换器位于计算机系统与模拟系统之间，其设计目的是实现模拟电压或者模拟电流的数字转换。通过A /D转换器这一重要接口，实现了电压和电流数字量的转换，具有高效性和实用性，因此得到了广泛的应用。目前双积分式和逐次逼近式应用最为广泛。双积分式转换器需要较长的转换时间，但能够抗击较强的干扰且分辨率高，经济使用，因此相对来说应用较为广泛，但对于A /D转换器来说，其设计应进一步合理化，以在缩短转换时间的基础上，实现干扰能力不变或者增强，。提高其整体性能。

(三)软件设计

文章所设计的系统为AT89C51核心芯片设计。其内部具有可以直接进行数据打印的存储器件，显示采用串行输出。水轮泵中触发齿轮的平面上的金属触点，在整个系统初始化过程中进行旋转并完成信号发出。对温度进行采样、并显示与打印。在这个过程中，硬件系统的设计于调试不容忽视，其质量的好坏将影响软件系统的程序编辑和存储。只有在硬件设计上满足要求的程序才能够支持软件系统的初始化和温度等采集，从而实现其温供热作用。

四、总结

对于热力商品生产商来说，其在产品设计上缺乏技术含量，在销售和运输过程中缺乏必要的管理措施，导致计量系统不能更好的为住户服务。这样，对于供热部门来说，其主要任务在于如何在设计和应用方面使用户获得更加完善的产品和服务管理系统。统一的收费系统明显已经不再适应市场经济的发展，而使用户用够独立的热量计量表是最佳方案。我国人均能源缺乏，因此在设计过程中实现能源的降低是关键。不同的国家采取了不同的政策对待热量的使用，其目的都是提高热量的使用率。本次设计采用的是专业的设计手段，从硬件和软件两个方面着手解释了小区供热系统的设计过程，完善了其设计方案。其目的是提高供热系统的效率，优化设计方案使其更加的为住户服务。

参考文献：

[1]冯晓晖,邵娟.住宅暖气供热计量表系统的设计[J].景德镇高考学报,2009(24):46-47.

[2]孙宝玉.一体化热计量表在集中供热系统中的应用[J].科技创业家,2013(12).