长英科技供热计量解决方案
引言
长英科技供热计量解决方案核心技术采用美国DALLAS “1-wire Bus” 产品技术组成全数字化、低功耗、简洁的供热计量系统。选用机械式流量传感器，经过自动化配对筛选的“1-wire” Bus数字化温度传感器（DS18B20）、低功耗设计的中心处理模块(CPM)及预付费TM卡，系统中没有模拟电路，实现全数字化计量，避免由于模拟量温度传感器在高温下由于温漂而影响计量的精度，特别是批量产品的同一性，生产工艺容易量产，系统扩展测温点的成本很低；采用先进的TM卡作为预付费卡，安全、防水、坚固、轻便，在性能上具有条形码、磁卡、IC卡所无法比拟的优势，通过这些核心组件配合热量表组成的供热系统，可以很好的解决供暖分户计量及供暖费上缴的问题。
公司简介
LANCE TECH 长英科技是美国DALLAS授权方案发展商（ASD），专注于数字化、网络化温度、湿度、气体等传感器及智能监控系统的研发、生产与服务，是专业的工业/农业自动化产品生产制造厂商，及IC供应/技术支持的高新技术企业，致力于为客户提供灵活、方便、经济的产品。
针对我国供暖改革过程中实现集中供暖的分户供热、分户计量收费问题，发扬长英科技数字化、网络化技术优势，结合“1-wire” Bus各功能模块之间布置灵活的特点，提出了流量传感器、温度传感器与计算器分离为组合式，计算器与流量传感器合为一体整体式两种解决方案。同时支持主表、分表的网络结构。采用“1-wire” Bus数字化温度传感器（DS18B20）整个系统为全数字方案，没有模拟电路。数字化温度传感器直接输出温度值保证了系统的稳定性，特别是批量产品的同一性，生产工艺容易量产。而且系统扩展测温点的成本很低，比如增加室温、室外温度监测等功能。采用TM卡作为预付费卡，安全、防水、坚固、轻便。采用按户分环，一户一表的热计量形式，既保证了计量的准确性，又简化了计费计算程序，符合我国国情，是今后的推广方向。
供热计量应用概述
供热计量应用大体分为两类:
新建项目设计
新建项目设计中,一般采用按户分环，一户一表的热计量形式。这种热计量方式要将室内供热系统设计成双管水平并联或单管水平串联。传统的垂直串、并联供暖系统不能采用这种形式，因为对原有系统改造量太大。它适合在新建住宅中推广使用。这种一户一表的热计量方式既保证了计量的准确性，又简化了计费计算程序，符合我国国情，是今后的推广方向。但分户计量要求每户都要安装一块热表，故初投资较大。
老建筑改造
一种在一栋楼或一个门栋的热力入口处安装一块热能表，热用户的每组散热器上安装热分配表，根据热分配表分摊热能表的热量，并依此计算热费。我国现有老住宅的单、双管供热系统宜采用这种形式，因为它对系统改动小，安装费用低。但热分配表需要安装到每组散热器，因此每户需要多块分配表，所以对表与表之间的联网特性及整个系统的网络、信息共享能力有较高的要求。
供热计量技术简介
供热计量系统主要包括三部分：
流量传感器、配对温度传感器和中心处理模块(CPM)。
常见的流量传感器
有机械式、电磁式、超声波式、振荡式等等流量传感器。一般来说采用机械式流量计量的价格会比采用非机械式流量计量低;但非机械式流量传感器的精度及长久稳定性要比机械式的好，相应的故障率及运行维护成本也就比机械式的低。因为国内水表最通用的计量方式是采用机械式流量计量，所以目前多数供热计量系统通常采用机械式流量计量。
配对温度传感器
传统的方式是采用PT1000，虽然在实验室或样机过程中精度表现不错。但在实际应中存在成本偏高；调理变送的模拟电路调试复杂；统一性不易保证；温度漂移(特别是一体化表，放大器是在高温环境下工作)等问题。经实践证明，采用经过自动化配对筛选的“1-wire” Bus数字化温度传感器（DS18B20）是一种简单、经济的方式，传感器为单芯片设计，直接输出温度值，系统简洁，最大可能的减少出问题的环节。自动化配对筛选工艺也杜绝了人为失误，提高了生产效率。
中心处理模块(CPM)
对于一户一表的热计量形式，一般采用电池供电，所以中心处理模块的低功耗设计是非常重要的，另外由于计量表安装在用户户内，防拆卸及拆卸后的保护都要周密考虑。
对于主从表热计量解决方案，主表采用现场24V供电，从表由主表供电。由于主表与从表之间有一定距离，所以中心处理模块(CPM)要有优异的网络特性。
长英科技供热计量解决方案
长英科技供热计量解决方案的核心：
采用美国DALLAS “1-wire” Bus 标准实现各功能模块的紧密、灵活的配置。配对温度传感器（DS18B20）、预付费TM卡（DS1961）及将来可能扩充的其他模块都通过“1-wire” Bus同中心处理模块(CPM)交换数据。（结构图）
长英科技供热计量解决方案的优点：
l 结构灵活、配置方便是和(“1-wire” Bus标准支持距离200m,最远可达700m)
采用“1-wire” Bus各功能模块之间布置灵活，既可流量传感器、温度传感器与计算器分离为组合式也可计算器与流量传感器合为一体整体式两种型式。同时支持主表、分表的网络结构。
l 采用“1-wire” Bus数字化温度传感器（DS18B20）整个系统为全数字方案，没有模拟电路。
数字化温度传感器直接输出温度值保证了系统的稳定性，特别是批量产品的同一性，生产工艺容易量产。而且系统扩展测温点的成本很低，比如增加室温、室外温度监测等功能。
l 采用TM卡作为预付费卡，
TM卡具有安全、防水、坚固、轻便的特点，TM卡读写器只有两个触点、体积小，所以设备的设备的密封防水比较容易处理，而且采用“1-wire” Bus，无需专门的读写器，可以集成为标准的水表尺寸，便于现场安装。
DS1961 TM卡是美国DALLAS公司生产的最新一代，高智能的，具有IC卡功能的碰触式存储卡。作为第四代数据传递载体的TM卡，在性能上具有条形码、磁卡、IC卡所无法比拟的优势。 性能及特点
●工作温度可在一40℃至70℃范围之间
●读写次数不低于100万次
●单总线数据传输速度：16.3K位／秒
●1K 位存储空间，采用SHA算法数据保护
●使用Flash技术安全保存数据
●不锈钢外壳，防损性能超强
●两端口接触卡座，更准确可靠
性能比较 性能 条形码 磁卡 [C卡 TM卡
防尘 一般 一般 一般 好
防潮 差 差 一般 好
防火 差 差 差 较好
防磁 好 差 较好 好
防折叠 一般 差 差 好
防划伤 一般 差 差 好
防密性能 一般 差 较好 好
通讯容错性 差 一般 较好 好
信息保存 较好 较差 较好 好
长英科技供热计量一户一表的热计量解决方案：
此方案属于按户分环，一户一表的热计量形式。这种热计量方式要将室内供热系统设计成双管水平并联或单管水平串联。传统的垂直串、并联供暖系统不能采用这种形式，因为对原有系统改造量太大。它适合在新建住宅中推广使用。这种一户一表的热计量方式既保证了计量的准确性，又简化了计费计算程序，符合我国国情，是今后的推广方向。但分户计量要求每户都要安装一块热表，故初投资较大。 长英科技供热计量一户一表的热计量功能:
l 一户一表，用户方必须购买TM卡上的热量后插入到自己的分户计量系统中，待把TM卡上的热量自动读到系统中后，系统的执行机构便自动开始供热。当使用的热量剩到一定值时，系统显示报警，催促用户再购买热量，否则系统便自动停止供热。既解决了供热系统收费难的问题，也克服了传统的按面积收费不合理因素。
l 系统可满足不同用户，通过预设的时间状态开关来管理家庭中的暖气。即上班时自动停止供热，下班前自动开启供热，出差或长期离开取暖地时，也可通过预设的时间段来自动进行开关管理暖气。减少了取暖费用的支出，增加了交费的透明度，节省了能源消耗。
l 系统还设定了供热取暖的进水温度自动控制，进入用户的水温达不到一定值时，系统停止运算，维护了用户的自身利益。智能数字化ＩＣ卡热量表与全自动数字化ＩＣ卡热量表相比省去了用户调控功能。
l 可以通过连接上位机进行远传联网管理，也可由人工抄表进行管理。
系统组成: 长英科技供热计量主从表热计量解决方案：
主从表热计量解决方案采用在一栋楼或一个门栋的热力入口处安装一块主表，热用户的每组散热器上安装分表，主表根据分表数据自动统计并计算每户的热费。我国现有老住宅的单、双管供热系统宜采用这种形式，因为它对系统改动小，安装费用低。
长英科技供热计量主从表热计量解决方案特点:
主分表之间采用’1-wire’ Bus ,主表可方便的扩展分表,自动识别分表。
主表同分表间的距离可达500M (使用五类通讯线)。
采用总线方式，布线简单。
主表自动识别TM预付费卡所对应分表
可以通过连接上位机进行远传联网管理，也可由人工抄表进行管理。
分表也可增加供暖付费控制功能（需在原有暖气片上增加旁路管）
系统组成:
从表结构简图:
推广此解决方案急需解决的问题
预付费的收费依据是目前供热计量面临的主要问题。
简单地依靠热表对用户收费并不合理:因为热是-项有别于煤、水、电的商品,一栋住宅楼内住户所消耗的热量不能像前者一样互不影响，同样大小的房间，楼层不同、外墙多少、顶层或一层,它们的热消耗值是不相同的,甚至相差很大。外围住户对中间户起到了保温作用,使其热消耗量降低u显然,对低层、顶层、外墙多的住户按表计量收费是不合理的。因此热表计量只能作为计费的一个参数,而不能成为其唯一依据。
因为热量有传递性。所以假设一间房间完全不采暖，它靠着正常采暖的上下楼层和左右房间的热量传递，可以维持至少12摄氏度的室温，而周围的每户至少把五分之一的供热量传给了这个房间；一户人家在采暖，但其楼上楼下及左右两侧房间都不采暖，那么这户人家采暖就需要相对较多的热能。
因此合理计费方式还未能正式出台。关于对顶层、最外侧这类易散热的用户应采取不同的计费标准等说法都还在酝酿之中。
所以在现阶段只能预留出参数调整接口，以便依据正式出台的政策调整。
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