一種可手機短信遙控的智控超聲波熱能表研制與產(chǎn)業(yè)化.pdf

1、近年來,隨著供熱體制改革的深入,我國北方地區(qū)居民采暖正逐步從按住宅面積收費改成按實際用熱量收費,以降低采暖地區(qū)供熱能耗,實現(xiàn)節(jié)能減排。其中,熱能表作為采暖熱計量的依據(jù),其準確度關系到千家萬戶的利益。我國現(xiàn)有的熱能表以機械式為主,壓損大、量程比小,尤其面對我國供暖水質差、雜質多的現(xiàn)狀,機械式熱能表壽命短、精度低、穩(wěn)定性差,難以滿足長期準確計最的實際使用需求。因此,超聲波熱能表作為一種精度高、壓損小、可靠性好、壽命長的高性能計量儀表,越來越

2、受到廣泛關注。
　　 在此背景下,本人學位論文以智能測控一體化超聲波熱能表的相關關鍵技術為主要研究內容展開工作,并進行了產(chǎn)業(yè)化樣機的研制。本系統(tǒng)主要基于時差法流量測量和電容充放電法溫度測量的原理,以高集成度、超低功耗的16位微控制器MSP430F437為核心,通過高精度時間測量芯片TDC-GP2,實現(xiàn)了基于超聲波時差法的流量精確測量,以及進、出水端口溫度的測量,并且計算出實際熱量和相應的費用,另外,本系統(tǒng)可通過有線或無線通信方式

3、,與樓宇終端控制器和遠程信息管理平臺構成熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng),從而實現(xiàn)高精度熱量計量、供熱量調節(jié)、自動計費、遠程抄表、預付費管理等功能,并可通過手機短信遠程遙控閥門。此外,本人學位論文還為產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)設計了一套系統(tǒng)標定流程和熱量計量準確度的出廠檢驗流程,并測試和計算了產(chǎn)業(yè)化樣機的準確度。
　　 本學位論文共分為六章,第一章介紹了熱能表的研究背景、國內外超聲波熱能表的研究現(xiàn)狀和特點,以及本人學位論文的主要工作；第二章在詳細介紹超聲波時差法流

4、量測量原理和電容充放電法溫度測量原理的基礎上,提出了超聲波熱能表的總體設計方案；第三章介紹以微控制器MSP430F437為核心的系統(tǒng)各部分硬件設計,包括流量測量、溫度測量、閥門控制、通信、電源管理等單元的設計；第四章介紹系統(tǒng)各模塊軟件設計；第五章詳細介紹系統(tǒng)標定流程和熱量計量準確度的出廠檢驗流程,以及對樣機準確度的測試和計算；第六章介紹了系統(tǒng)調試相關內容。
　　 該智控超聲波熱能表于2010年8月通過江蘇省技術監(jiān)督局的計量檢定,