一种多阀门分层控制器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种多阀门分层控制器，其特征在于，包括：核心控制模块、通信模块和加密处理模块；所述加密处理模块和所述通信模块分别与所述核心控制模块相连接；所述微处理器从数据采集装置接收加密的用热时长和加密的控制指令以及从多个阀门接收加密的用热时间信息，并通过所述加密处理模块进行身份认证和加解密，将解密后的用热时间信息进行加密并通过所述通信模块输出给所述数据采集装置，以及将解密后的用热时长和控制指令输出给对应的阀门；本发明提供的多阀门分层控制器有效解决了阀门和通断控制器一对一的控制关系，实现了一个多阀门分层控制器对多个阀门的控制。
【专利说明】—种多阀门分层控制器
【技术领域】
[0001]本发明涉及公共能源领域，尤其涉及一种多阀门分层控制器。
【背景技术】
[0002]作为一个潜力巨大的节能领域，供热计量备受关注，我国目前正在大力推进城镇供热体制改革，其中一项重要内容就是逐步取消按面积收费，推行分户计量并收费的办法。供热系统可调控、可计量，不仅使老百姓通过节能实现增收，而且可以减少灰尘和污染空气的排放，国家也可实现每年百万吨标煤和上千万吨二氧化碳气体的节能减排。因此，为了热量的准确计量、合理收费，搭建一套合理的供热计量收费系统和控制装置至关重要。
[0003]对于目前的分户供热计量控制装置，主要是采取一对一的控制方式，即给管井内每户管线的阀门都配备一个智能通断控制器。每个用户充值热量后，通断控制器会即时打开阀门进行热能供应。然而，楼栋内一层多个用户同时进行充值热量后，供热阀门同时开启，可能会改变管道的水流量等，得到热能供应不足的问题。因此为了解决现有技术中阀门与控制器一对一的控制方式以及这种控制方式引起的技术问题，有必要搭建一个对多个阀门分布式集中控制的多阀门控制装置，不仅能够降低硬件成本，而且能够避免多个阀门同时开断的隐患。
【发明内容】
[0004]为了解决现有的通断控制器一对一的控制方式的技术问题，本发明提供一种多阀门分层控制器，技术方案如下:
[0005]一种多阀门分层控制器，其特征在于，包括:核心控制模块、通信模块和加密处理模块；所述加密处理模块和所述通信模块分别与所述核心控制模块相连接；
[0006]所述加密处理模块用于对所述微处理器从数据采集装置接收的加密的用热时长和加密的控制指令以及从多个阀门接收的加密的用热时间信息进行身份认证和加解密，身份认证用于确认所述加密的用热时长、所述加密的控制指令和所述加密的用热时间信息的有效性以及是否属于所述多阀门分层控制器的服务范围，身份认证通过后对所述加密的用热时长、所述加密的控制指令和所述加密的用热时间信息进行解密，将该解密后的用热时长和控制指令通过通信模块传输给对应的阀门，以及将该解密后的用热时间信息进行加密并通过通信模块传输给所述数据采集装置。
[0007]所述核心控制模块用于通过所述通信模块从所述数据采集装置接收所述加密的用热时长和所述加密的控制指令以及从所述多个阀门接收所述加密的用热时间信息，并通过所述加密处理模块对所述加密的用热时长、所述加密的控制指令和所述加密的用热时间信息进行身份认证和加解密，以及通过所述通信模块将通过身份认证和解密过程的所述解密后的用热时长和控制指令输出给所述对应的阀门，以及将通过身份认证、解密和加密过程的所述加密的用热时间信息输出给所述数据采集装置。
[0008]所述通信模块是双通信接口模块，该双通信接口模块具有第一通信接口和第二通信接口，第一通信接口分别与所述核心控制模块和所述数据采集装置连接，第二通信接口分别与所述核心控制模块和所述多个阀门相连接，所述通信模块用于将所述数据采集装置和所述多个阀门的所述加密的用热时长、所述加密的控制指令和所述加密的用热时间信息输入或输出给所述核心控制模块。
[0009]优选地，所述多阀门分层控制器还包括:存储模块，所述存储模块与所述核心控制丰吴块连接；
[0010]所述存储模块用于存储所述核心控制模块的所述加密的用热时长，所述加密的用热时间信息和所述加密的控制指令。
[0011]优选地，所述多阀门分层控制器还包括:实时时钟，所述实时时钟与所述核心控制模块连接；
[0012]所述实时时钟用于对所述核心控制模块的所述加密的用热时长，所述加密的用热时间信息和所述加密的控制指令定时或实时进行记录。
[0013]优选地，所述多阀门分层控制器还包括:通信中继模块，所述通信中继模块与所述通信模块连接；
[0014]所述通信中继模块用于对所述通信模块的通信质量和通信线路进行加强。
[0015]与现有技术相比，本发明提供的多阀门分层控制器通过采用分层集中式控制多个阀门的控制方式改变了现有技术中阀门与通断控制器一对一的控制现状。本发明不仅有效地解决了现有技术中硬件成本过高的问题，而且多阀门分层控制器可以按照逻辑顺序依次控制阀门的开断，有效地避免了多个阀门同时开断造成的管道水流、压力、瞬时电流的骤变，提高了多阀门分层控制器的性能。
[0016]本发明多阀门分层控制器所能解决的其它技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步详细的描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本发明提供的一种多阀门分层控制器实施例1的结构框图。
[0019]图2是本发明提供的一种热计量控制系统实施例2的结构框图。
【具体实施方式】
[0020]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021]下面对本发明提供的技术方案做详细公开的说明，首先，参考图1所示，为本发明提供的一种多阀门分层控制器实施例1的结构框图，本实施例1具体包括:
[0022]一种多阀门分层控制器包括:核心控制模块、通信模块和加密处理模块；所述加密处理模块和所述通信模块分别与所述核心控制模块相连接；
[0023]所述加密处理模块用于对所述微处理器从数据采集装置接收的加密的用热时长和加密的控制指令以及从多个阀门接收的加密的用热时间信息进行身份认证和加解密，身份认证用于确认所述加密的用热时长、所述加密的控制指令和所述加密的用热时间信息的有效性以及是否属于所述多阀门分层控制器的服务范围，身份认证通过后对所述加密的用热时长、所述加密的控制指令和所述加密的用热时间信息进行解密，将该解密后的用热时长和控制指令通过通信模块传输给对应的阀门，以及将解密后的用热时间信息再次加密进行加密并通过通信模块并传输给所述数据采集装置。在本实施例中，ESAM(嵌入式安全控制模块)模块用于替代所述加密处理模块的功能，进行身份认证和加解密。
[0024]所述核心控制模块用于通过所述通信模块从所述数据采集装置接收所述加密的用热时长和所述加密的控制指令以及从所述多个阀门接收所述加密的用热时间信息，并通过所述加密处理模块对所述加密的用热时长、所述加密的控制指令和所述加密的用热时间信息进行身份认证和加解密，以及通过所述通信模块将通过身份认证和解密过程的所述解密后的用热时长和控制指令输出给所述对应的阀门，以及将通过身份认证、解密和加密过程的所述加密的用热时间信息输出给所述数据采集装置。在本实施例中，MCU(核心控制器)用于替代所述核心控制模块的功能。
[0025]所述通信模块是双通信接口模块，该双通信接口模块具有第一通信接口和第二通信接口，第一通信接口分别与所述核心控制模块和所述数据采集装置连接，第二通信接口分别与所述核心控制模块和所述多个阀门相连接，所述通信模块用于将所述数据采集装置和所述多个阀门的所述加密的用热时长、所述加密的控制指令和所述加密的用热时间信息输入或输出所述核心控制模块。在本实施例中，双RS485通信模块用于替代所述通信模块，执行所述通信模块的输入和输出功能。
[0026]优选地，所述多阀门分层控制器还包括存储模块，存储模块与核心控制模块相连接。存储模块用于存储核心控制模块的数据信息，即是用户的用热时长、控制指令以及阀门的开启时间和关闭时间。在本实施例中，EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)模块用于替代所述通信模块，执行所述通信模块的输入和输出功能。
[0027]优选地，所述多阀门分层控制器还包括实时时钟，实时时钟与核心控制模块相连接，实时时钟作为时钟，在多阀门分层控制器中用于定时或实时的对用户的用热时长、控制指令以及多个阀门的开启时间和关闭时间等信息进行上传至后台热计量控制中心。
[0028]优选地，所述多阀门分层控制器还包括通信中继模块，通信中继模块在本实施例中是RS485中继模块，用于保证多阀门分层控制器中双RS485通信模块的通信质量和线路安全。
[0029]本发明提供的多阀门分层控制器通过采用分层集中式控制多个阀门的控制方式改变了现有技术中阀门与通断控制器一对一的控制现状。本发明不仅有效地解决了现有技术中硬件成本过高的问题，而且多阀门分层控制器可以按照逻辑顺序依次控制阀门的开断，有效地避免了多个阀门同时开断造成的管道水流、压力、瞬时电流的骤变，提高了多阀门分层控制器的性能。
[0030]参考图2所示，为本发明提供的一种热计量控制系统实施例2的结构框图，本实施例2具体包括:[0031]所述多阀门分层控制器、数据采集装置、集中刷卡装置、多个阀门、后台热计量控制中心。
[0032]所述多阀门分层控制器分别与数据采集装置、多个阀门相连接，数据采集装置还与集中刷卡装置和后台热计量控制中心相连接。
[0033]集中刷卡装置用于用户集中式将所购用热时长进行充值并且提供查询用户采暖热量信息的功能，用于将用户的用热时长上传至数据采集装置。
[0034]数据采集装置用于从集中刷卡装置接收用户的加密的用热时长，从多阀门分层控制器接收用户的加密的用热时间信息，所述加密的用热时间信息是指用户阀门的开启时间和关闭时间，从后台热计量控制中心接收加密的操作指令和加密的控制指令，以及从楼栋内的总热量表采集楼栋内总热量消耗量，对加密的用热时长和加密的控制指令进行身份认证和加解密并发送至所述多阀门分层控制器。
[0035]多阀门分层控制器用于控制楼栋内一层多家用户的多个阀门开断，多阀门分层控制器从数据采集装置接收加密的用热时长和加密的控制指令和从多个阀门获取它们的阀门开启时间和阀门关闭时间，以及将这些阀门开启时间和阀门关闭时间通过第一 RS485通信接口上传到数据采集装置，将解密后的用热时长和控制指令通过第二 RS485通信接口输出给多个阀门。
[0036]后台热计量控制中心用于将控制指令通过数据采集装置发送给多阀门分层控制器，控制多个阀门的开启或关闭，以及接收多阀门分层控制器上传的用热时间信息。
[0037]优选地，热计量控制装置采用壁挂机箱形式安装于楼栋公共区域内，数据采集装置上设置有USB接口，可用于热力公司的专业人员下载数据或配置程序。为了避免用户对热计量控制装置的修改和损坏，在装置上设置锁闭结构，即是在无钥匙的情况下不能打开热计量控制装置触碰内部组件，同时热计量控制装置内也采取了相应的安保防护措施，连接阀门与多阀门分层控制器的引线连接器均带有锁紧装置，防止非专业人员从热计量控制装置外拉扯引线插头。因此，该热计量控制装置的防护等级为IP64。
[0038]为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个硬件中实现，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。以上所述仅是本发明的【具体实施方式】，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种多阀门分层控制器，其特征在于，包括:核心控制模块、通信模块和加密处理模块； 所述加密处理模块和所述通信模块分别与所述核心控制模块相连接； 所述加密处理模块用于对所述微处理器从数据采集装置接收的加密的用热时长和加密的控制指令以及从多个阀门接收的加密的用热时间信息进行身份认证和加解密，身份认证用于确认所述加密的用热时长、所述加密的控制指令和所述加密的用热时间信息的有效性以及是否属于所述多阀门分层控制器的服务范围，身份认证通过后对所述加密的用热时长、所述加密的控制指令和所述加密的用热时间信息进行解密，将该解密后的用热时长和控制指令通过通信模块传输给对应的阀门，以及将解密后的用热时间信息进行加密并通过通信模块传输给所述数据采集装置。 所述核心控制模块用于通过所述通信模块从所述数据采集装置接收所述加密的用热时长和所述加密的控制指令以及从所述多个阀门接收所述加密的用热时间信息，并通过所述加密处理模块对所述加密的用热时长、所述加密的控制指令和所述加密的用热时间信息进行身份认证和加解密，以及通过所述通信模块将通过身份认证和解密过程的所述解密后的用热时长和控制指令输出给所述对应的阀门，以及将通过身份认证、解密和加密过程的所述加密的用热时间信息输出给所述数据采集装置。 所述通信模块是双通信接口模块，该双通信接口模块具有第一通信接口和第二通信接口，第一通信接口分别与所述核心控制模块和所述数据采集装置连接，第二通信接口分别与所述核心控制模块和所述多个阀门相连接，所述通信模块用于将所述数据采集装置和所述多个阀门的所述加密的用热时长、所述加密的控制指令和所述加密的用热时间信息输入或输出给所述核心控制模块。
2.根据权利要求1所述，其特征在于，所述多阀门分层控制器还包括:存储模块，所述存储模块与所述核心控制模块连接； 所述存储模块用于存储所述核心控制模块的所述加密的用热时长，所述加密的用热时间信息和所述加密的控制指令。
3.根据权利要求2所述，其特征在于，所述多阀门分层控制器还包括:实时时钟，所述实时时钟与所述核心控制模块连接； 所述实时时钟用于对所述核心控制模块的所述加密的用热时长，所述加密的用热时间信息和所述加密的控制指令定时或实时进行记录。
4.根据权利要求3所述，其特征在于，所述多阀门分层控制器还包括:通信中继模块，所述通信中继模块与所述通信模块连接； 所述通信中继模块用于对所述通信模块的通信质量和通信线路进行加强。
【文档编号】F16K31/02GK103867774SQ201310750955
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】张一帆, 蔡晨, 郑逸飞, 巩金亮 申请人:北京华大智宝电子系统有限公司