一、系统架构

系统名称：智能暖通控制系统

系统组成：1、风机盘管→风盘计费温控器（或吊顶风盘计费器）

2、数据采集器（+ 数据采集箱）

3、网络交换器

4、需要使用计费的本地计算机

产品组合：LoRa无线通讯计费器、RS485有线通讯计费器，可以混合在同一个项目中安装施工。

图1：互联网远程计费控制方案架构图

二、系统特征与方案优势

可以将物联网技术运用于中央空调计费、集中控制领域；

嵌入式系统设计；兼容有线/无线通信；

双路供电，数据安全，系统稳定可靠；

全电子系统，系统使用寿命超过10年；

与水系统无关联，施工、调试、维护方便；

不受户型结构影响，自由组合计费区域(软件上可自由用户分组)；

在线监测阀门、室内温度、风机盘管档位等运行状态；

具有预付费、分时段计费、节假日不同价格、欠费信用管理等功能；

适用于出租型写字楼、小型商铺、住宅、公寓、宿舍等小区域对中央空调分户计费的需求。

三、系统计费的原理

什么叫做时间型？顾名思义，就是计量用户空调使用时间的计费方式。

通过检测空调主机的工作状态、末端设备的运行状态和热交换时间等信息，将其转换成当量时间，并作为费用分摊的依据。

标红字名词解释

末端设备：在集中空调系统中的风机盘管、组合式空调器、地暖盘管等热交换设备。

热交换时间：在制冷（热）系统正常运行的情况下，末端设备在热交换状况下的累积运行时间。

当量时间：将末端设备不同的热交换功率下的热交换时间折算为统一功率下的时间量(单位:小时)。

图2：时间型计费原理图

在图2的流程导图中，我们可以看到系统判定后开始计费的条件有三个：空调系统需打开制冷或者制热模式，风机盘管运行，电动阀门已处于打开状态。这三个条件若不能同时满足，则计费系统不允许运行，并且计费的结果与现场的风盘盘管的高中低三档系数相关，保证了计费系统的稳定性与真实性。

四、风机盘管计费设备的选型

（1）吊顶计量（无面板模式--AG2410采样器）

该方案针对现场客户使用的其他厂家的温控器的情况，放在风盘附近并直接对风机盘管进行计量，选择AG2410当量能量型计费管理器。

图3：AG2410吊顶模块安装架构

（2）温控器（兼温度控制与时间计量）

图4：计时型温控器安装架构

联网计时型温控器，采用国际先进的微电脑控制芯片，通过温控器内部或外部的高精度传感器，检测温度。并实时与用户所设定的参数进行比较，自动开启、关闭电动阀或加热设备，以达到保持室内恒温的目的。在实现温度控制的基础，通过通讯接口与系统控制联网运行，实现有效果冷(热)输出的时间累积。

温控器特点：

继电器输出控制，性能稳定;

LCD液晶显示，家电化操作界面;

时钟显示功能，多种模式自由选择;

断电数据记忆，分时段定时开关机;

温度控制精度±1℃，温度误差±1℃;

分高、中、低档速自动累计计时功能，提供计时查询；

具有预充值消费、禁用功能、分时段计费，计量存储；

具备红外遥控接口，选配遥控器实行红外遥控;

室温校正补偿功能(通过面板按键直接实现);

设定风机风速，分高、中、低、自动四种工作状态;

采用RS485国际通讯标准实现稳定快速的数据通讯。

采用LoRa无线通讯，穿墙通讯距离大于30米，用于楼内通讯。

温控器功能：

（1）联网功能，可以联网上传使用数据；

（2）模式、自动档位调节、定时关机、温度校正功能；

（3）具有远程控制功能，可以在控制室控制开关以及控制阀使用状态；

（4）可以锁定按键,防止随意修改设置温度；

（5）设定参数记忆功能，用户开关不需要重新设置；

（6）故障报警、防剪线、防盗用功能；

在数据显示液晶面板可以查询到：

1、累计使用时长 

2、预付费充值时长 

3、是否-欠费状态 

4、风盘档位系数值 

5、是否-欠费锁定状态。

温控器选型：

1.计时型温控器AC301/AC601/AC801

图5：温控器AC301/AC601/AC801正面图

2.计时型温控器AC802（无线温控器带LoRa天线，可选配）/AC803（可有线通讯或无线通讯）

图6：温控器AC802/803正面图

可选不带通讯（不通讯只有控制风机盘管功能，无法计费）/有线RS485通讯/无线LoRa通讯，每个型号的温控器，都配套管道温度传感器。

五、时间型计费方案的选型

（1）有线-联网抄表收费

采用RS485有线通讯，在PC或者移动端的Web页面，现场自动抄表及报表输出，可选：上传云服务器，手机APP预缴费管理。

特点及优势：有线联网远程抄表、远程控制，通讯传输比无线稳定，设备成本低。

使用场所：公共商场，写字楼等

（2）无线-联网抄表收费

温控器和吊顶计费模块内部带有无线LoRa模块，需配备无线采集网关，上行传输无线数据，在PC或者移动端的Web页面，现场自动抄表及报表输出。

特点及优势：无线远程联网抄表、远程控制，节约工程施工中传输线路的成本，计费设备的安装方便。

使用场所：建筑改造性项目

系统设计方案

系统端：能够在任何一台有网络的电脑上可以浏览到所有用户的在线情况，故障、欠费等状态，能够提供当月的用户使用情况以及用户缴费情况及财务报表汇总清单。

用户端：用户手机关注公众号或者扫码关注绑定后可以对对应所管理的风盘进行预充值，充值后手机端可以看到累计充值总额、累计分担总额。每个风盘面板都会根据不同时间段冻结的能耗分摊到费用、每个用户所有面板分担到的总费用≥预充值费用时，该用户管理下的所有面板会自动进入  禁用模式，需要充值解锁或者联系管理员解锁。

退租退款：用户退租剩余余额可以自行申请退款，退款退还致原有的充值账户，用户端需要提供用户充值和扣费记录可查询。

手机用户端控制：用户端公众号需要同时具备用户可以通过手机远程随时随地实现对账户内的控制进行控制（启停、调温、锁定、修过模式等等）操作。

六、数据采集设备的选型

（1）AS320网关（主动收发至MQTT服务器）

图7：AS320数据采集器正面图

产品介绍

AS320 是一款基于以太网 TCP/IP 的MQTT 协议物联网 MODBUS 采集器，可以提供远程采集自动上报，数据变化上报，并实现远程控制下发。上报数据格式采用 JSON 格式，方便服务端应用开发与维护，提高数据直观性。

该产品采用高性能的 32 位CPU，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供 2 个RS485、1个以太网 LAN，可同时连接串口设备、以太网设备,实现下端数据采集与上报功能。

图8：AS320网关的工作流程及原理

（2）AS390网关（LoRa转MQTT服务器）

图9：AS390数据采集器正面图

图10：AS390的工作流程和原理

产品介绍

AS390 系列网关是一款基于 2G/3G/4G 网络全网通的无线数据终端产品，为远方设备的监测、远程抄表等应用提供数据传输通道。它采用支持中国移动、联通、电信的 GPRS 全频段的数据采集及传输。是一种物联网无线通信数据自动采集网关，利用通用的 GPRS 为用户提供数据传输功能，同时可支持数据采集加密打包传输至云服务器。

该产品采用高性能的工业级 32 位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供1个 RS232（或 RS485/RS422），可同时连接串口设备和GPRS，实现数据打包加密上传功能。

该产品已广泛应用于物联网产业链中的 M2M 行业，如电力、天然气、水利、交通、油田、铁路、煤矿、环保、路灯监控及自动化数据监控等需要数据无线传输的场合。

产品功能

通信功能：支持全网通 GPRS 多数据中心同步传输。

串口采集功能：采集串口设备数据，如串口仪表、采集器、PLC 等带有 RS-485 或RS-232 的采集设备。

开关状态采集功能：支持多路开关量采集，采集电平变化状态。

多设备同时在线通信：支持多台设备同时进行数据传输

远程管理功能：支持 TCP 网络方式维护参数。

云平台管理功能：支持设备管理云平台，云端维护。

远程升级功能：支持 OTA 远程升级和就地升级。

自定义功能：支持注册包（登录包）、链路维持包（心跳包）自定义，配置灵活方便客户使用，同时实现了与上位机软件的完美结合，实现本地服务器操作控制使用。

自动重启功能：产品内置看门狗，支持软件/硬件自动重启。

（3）AS300网关（LoRa转RS485无线终端）

图11：AS300数据传输网关俯视图

产品介绍

AS300LoRa 数据传输终端是一种基于 LoRa 扩频技术的无线数据传输终端，利用LoRa网络为用户提供无线数据传输功能。

该产品采用高性能的工业级LoRa方案，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供 RS232和RS485（或 RS422）接口，可直接连接串口设备，实现数据透明传输功能；低功耗设计，低功耗小于 5mA@12VDC；提供 5路I/O，可实现数字量输入输出、模拟 量输入、脉冲计数等功能。

该产品已广泛应用于物联网产业链中的 M2M 行业，如智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动 POS 终端、供应链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、军事、空间探索、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。

图12：AS300原理框图

（4）AS800数据工业交换机

图:13：空调计费系统数据采集箱

图14：AS800数据工业交换机

工作在数据链路层，控制电路收到数据包后，处理端口确定目的MAC的网卡挂接端口，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。

转发帧时，数据交换机会重新生成一个不失真的方形电信号；

交换机每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑；通过交换机过滤和转发，可以有效减少冲突域。

七、暖通云服务Web网页端

云平台简介

基于阿里云服务器开发的网页端计费服务平台，无需在手机上或者电脑上下载应用程序；只需要存在有网络的地方，使用手机或者电脑打开浏览器，进入智能暖通控制系统，登录暖通云平台，即可对已有的计费项目进行远程联网查看和操作，使用方便。

图15：暖通云平台

云平台界面预览

图16：系统远程控制界面

图17：设备运行参数状态

图18：系统充值界面

图19：查看费用报表界面

主要功能以及特点

集中抄表：

物业管理人员可在计费系统管理中心直接读取末端使用量。如配合任务计划功能，则可实现自动抄表功能。自动抄表则按任务计划，在指定的时间系统自动进行抄表。

图20：计费设备集控

计费功能：

计费功能可以统计每个独立计费点的用量及费用，可进行费用自动汇总，并可打印收费单据及使用明细。

图21：计费统计报表单据

价格核算：

软件系统提供根据空调实时运行数据和工作参数，按每个固定收费时段自动核算空调用量单价。

数据安全设计：

系统中各用户的空调使用的数据分级保存，不会因某些原因造成数据丢失。同时系统还提供数据备份功能，可能将重要的数据备份到光盘或其他设备上。从而保证数据的安全。

分时段计费：

系统具有可设定分时段计费功能。分为10个时间段，可分设置不同费率的计费方法。可以对多个时段的冷/热量进行计量，并且按照不同时段进行收费。例如：周一至周五上班时段（每天24小时可任意分割成3个封闭时段）、周六、周日的00:00～24:00的节假日时段等。

图22：分时段计量单价

故障警示：

可定时自动对系统的运行状态进行检测，故障自动报警等。

日志功能：

系统将对操作员的所有操作及系统自动进行的操作自动记录, 当异常发生时，需要尽快找出异常原因，系统日志将能提供很大的帮助。

图23：查看操作日志

数据查询：

随时查询各用户每年的所有资料,在机房监控室内可随时查询各住户每天、每月、每年的所有记录。

灵活的分户计费方式：

在分租情况下，每户一般使用一个或多个风机盘管，每个风机盘管都有相匹配的温控器和单独的ID编号，软件通过ID编号识别温控器所对应的风机盘管，只需对ID编号进行分户，便可进行计量。在实际项目中，户型发生变动的情况下，只需在软件上对ID编号重新分户，不需要改变布线，便可对租户的风盘进行汇总统计，灵活适用于一些不固定户型的综合型建筑来分租计费。

八、选择我们的时间型计费方案的理由

中央空调时间型计费系统所带来的价值

对业主的价值：

明明白白消费——网络、短信等途径查询历史费用、空调用量明细；

服务智能化——网络、短信等途径远程开关空调；

增值服务——了解历史用能数据，计划管理用能趋势。

对物业管理的价值：

费用管理——实现分区、分时段计费，预付费，欠费信用管理等；

辅助管理——协助制定单价、成本分析、分析系统COP值、能耗负载曲线、优化管理资源；

增值服务——实行可持续的节能改造，节能规划，响应国家节能政策；

设备管理——实现24小时在线巡检服务，对运行异常情况实时报警，远程开关机；

管家服务——协助业主实现远程开关，提供能耗分析报告，帮助业主有效节能。

为什么要选择我们的产品？我们产品的优势

1、我们产品依据国家检定规程和建设部标准设计，保证计量设计的合理性和准确有效性。同时，在全国有多个集中控制项目业绩。

2、产品经济性。在原先必须配套温控器设备的基础上通过优化设计和性能升级，实现设备计量和温度控制一体化，无需再增加其它设备开销，保证系统经济性。

3、软件操作界面简单，傻瓜化用户操作方式，实时检测设备并及时提示障时维护。

4、按需供能，按量收费，的报表格式自动生成，或者根据用户需求自定义报表格式。

5、有利于提高系统节能，降低能源浪费，延长供冷或供热系统使用寿命。

6、系统模块化的硬件结构，通过计算机、通信接口，测量和数据自动分析（远程控制、统计与记忆功能、自动故障检测、系统诊断、能耗曲线显示、自动化节能控制、欠费停机、用量显示，数据查询等）；物业管理员利用监控计算机即可实现远程控制等功能。亦可实现远程锁定面板，防止无关人员使用面板等功能。

7、稳定和可靠的设备间通讯。采用国际通讯标准，即以太网网络通讯标准和成熟RS485硬件设备通讯标准相结合，实现可靠稳定的通讯设计。

8、电气施工方式简单。无需增加额外通讯线，免去手拉手长距离的布线工作。网关上传再通过以太网交换机，以集联方式与计算机系统进行实时数据采集。