RU2296305C1

RU2296305C1 - Method and integrated system for individual counting and adjustment of consumption of energy resources in housing and communal services

Info

Publication number: RU2296305C1
Application number: RU2005126594/28A
Authority: RU
Inventors: Леонид Васильевич Ушаков (RU); Леонид Васильевич Ушаков; Иван Вадимович Саинский (RU); Иван Вадимович Саинский; Ирина Николаевна Мечина (RU); Ирина Николаевна Мечина; Николай Николаевич Шердаков (RU); Николай Николаевич Шердаков
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество Российская Приборостроительная Корпорация "Системы Управления"
Priority date: 2005-08-22
Filing date: 2005-08-22
Publication date: 2007-03-27

Abstract

FIELD: tool-making industry, in particular, systems for controlling measuring information by primary parameters, limiting consumption of communal services by tenants (hot and cold water, heat energy and electric energy, gas).

SUBSTANCE: for achieving result, thermostatic valves are mounted in each apartment for controlling heat mode, means for displaying information about amount of consumed energy resources and their costs. For measuring flow of gas and electric energy, electro-mechanical counters are sued with interface modules for transforming analog signals to digital signals. For measuring heat and water flow, used are, respectively, intellectual temperature transformation sensors and intellectual water amount transformation sensors.

EFFECT: increased precision of measurement, expanded functional capabilities.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам учета потребления коммунальных услуг жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ), в частности к системам формирования, контроля измерительной информации по первичным параметрам, определяющим потребление квартиросъемщиками коммунальных услуг (горячая и холодная вода, тепловая энергия и электроэнергия, газ), и передачи ее для обработки с целью получения значений (величин) фактически израсходованных потребителями энергоресурсов по переданной информации и контроля исправности элементов системы при эксплуатации и обслуживании жилых зданий и проведения расчетов за коммунальные услуги, и может использоваться в жилищно-коммунальном хозяйстве для любых типов зданий и систем теплоснабжения.The invention relates to a metering tool for the consumption of utilities in housing and communal services, in particular to systems for generating, monitoring measurement information according to primary parameters determining tenants' utilization of utilities (hot and cold water, thermal energy and electricity, gas), and transmission it for processing in order to obtain the values (values) of actually consumed by consumers of energy resources according to the transmitted information and to monitor the health of system elements during operation tion and maintenance of residential buildings and settlements for utilities, and can be used in housing and communal services for all types of buildings and heat supply systems.

Известен способ локального контроля и учета теплопотребления, описанный в патенте РФ № 2105958 по кл. G 01 K 17/00, 17/08, з. 21.12.1995, on. 27.02.1998.A known method of local control and accounting of heat consumption, described in the patent of the Russian Federation No. 2105958 in class. G 01 K 17/00, 17/08, c. 12/21/1995, on. 02/27/1998.

Известный способ заключается в том, что проводят термометрические измерения в отдельных группах теплоиспользующих установок на их входе и выходе с помощью термопреобразователей с различными уровнями подаваемых сигналов (на один градус разности температур), которые создают пропорциональными относительным номинальным тепловым мощностям соответствующих теплоиспользующих установок, обеспечивая пропорциональность суммарного уровня сигнала общему потреблению тепловой энергии.The known method consists in the fact that thermometric measurements are carried out in separate groups of heat-using installations at their input and output using thermal converters with different levels of supplied signals (by one degree of temperature difference), which are created proportional to the relative nominal thermal powers of the respective heat-using installations, ensuring the proportionality of the total signal level to the total consumption of thermal energy.

Недостатком известного способа является не очень высокая точность измерений, обусловленная тем, что при измерении не учитываются расходы энергоносителей на отопление мест общего пользования - лестничные переходы, подъезд.The disadvantage of this method is the not very high accuracy of the measurements, due to the fact that the measurement does not take into account the energy costs for heating common areas - stairways, staircase.

Известен способ определения расхода тепла локальными потребителями, входящими в объединенную систему потребителей тепла, описанный в патенте РФ № 2138029 по кл. G 01 K 17/08, з. 09.06.1998, оп. 20.09.1999 г.A known method of determining heat consumption by local consumers included in the integrated system of heat consumers, described in the patent of the Russian Federation No. 2138029 class. G 01 K 17/08, c. 06/09/1998, op. September 20, 1999

Известный способ заключается в том, что определяют расход тепла объединенной системой потребителей тепла за конкретное время теплоотдачи теплоисточником, измеряют разность температур на поверхности теплоисточника локального потребителя тепла и охлаждающей среды локального потребителя тепла, определяют средний коэффициент теплоотдачи по объединенной системе потребителей тепла по формуле:The known method is that the heat consumption is determined by the combined system of heat consumers for a specific heat transfer time by the heat source, the temperature difference on the surface of the heat source of the local heat consumer and the cooling medium of the local heat consumer is measured, the average heat transfer coefficient is determined by the combined system of heat consumers according to the formula:

α=Q/t×ΣS_i×ΔT_i,α = Q / t × ΣS _i × ΔT _i ,

где α - средний коэффициент теплоотдачи по объединенной системе потребителей тепла;where α is the average heat transfer coefficient for the combined system of heat consumers;

Q - расход тепла объединенной системой потребителей за конкретное время теплоотдачи теплоисточником;Q is the heat consumption of the integrated consumer system for a specific heat transfer time by the heat source;

S_i - площадь поверхности теплоисточника локального потребителя тепла;S _i is the surface area of the heat source of the local heat consumer;

ΔT_i - разность температур на поверхности теплоисточника локального потребителя тепла и охлаждающей среды локального потребителя тепла;ΔT _i is the temperature difference on the surface of the heat source of the local heat consumer and the cooling medium of the local heat consumer;

t - время теплоотдачи теплоисточником;t is the heat transfer time by the heat source;

i=1-n, где n - количество локальных потребителей тепла,i = 1-n, where n is the number of local heat consumers,

затем определяют расход тепла локальным потребителем тепла за то же конкретное время теплоотдачи теплоисточником по формулеthen determine the heat consumption by the local heat consumer for the same specific time of heat transfer by the heat source according to the formula

Q_i=α×S_i×ΔT_i×t,Q _i = α × S _i × ΔT _i × t,

где Q_i - расход тепла локальным потребителем за конкретное время теплоотдачи теплоисточником.where Q _i is the heat consumption by a local consumer for a specific heat transfer time by a heat source.

Недостатком известного способа является невысокая точность определения расхода энергоносителей, обусловленная тем, что Q_i - это фактически доля расхода тепловой энергии, приходящаяся на данную квартиру в обще домовом потреблении тепла, включая тепло, потраченное на обогрев мест общего пользования. При таком подходе при ΔT_i→0 к нулю также будет стремиться и величина тепла, потраченная на обогрев мест общего пользования, отнесенная к i-й квартире, и реальная величина будет распределена между отдельными квартирами. Кроме того, потребитель не видит, сколько тепла израсходовано на обогрев его квартиры, а сколько на обогрев мест общего пользования. Видя только суммарную величину потребления, потребитель слабо заинтересован в экономии тепла.The disadvantage of this method is the low accuracy of determining the consumption of energy, due to the fact that Q _i is actually a fraction of the consumption of thermal energy attributable to this apartment in the total house heat consumption, including heat spent on heating common areas. With this approach, when ΔT _i → 0, the amount of heat spent on heating common areas attributed to the ith apartment will also tend to zero, and the real value will be distributed between individual apartments. In addition, the consumer does not see how much heat is spent on heating his apartment, but how much is on heating common areas. Seeing only the total value of consumption, the consumer is weakly interested in saving heat.

Известна система сетевого диспетчерского контроля, описанная в статье "От диспетчеризации лифтов - к информатизации предприятий" в журнале "Жилищно-коммунальное хозяйство", 2001, № 6 стр.16-20. Известная система включает комплексы телемеханики, устанавливаемые в каждом из ЖЭКов, и интегрирующую их систему сетевого диспетчерского контроля, включающую оборудование объекта: устройства охранной сигнализации и диагностики лифтов, датчики давления, расхода, температуры для контроля системы тепло- и водоснабжения, исполнительные устройства, а также центральный пульт в виде радиостанции на диспетчерском пункте, связанную с объектами диспетчеризации проводной или радиосвязью через соответствующие модемы.A known system of network dispatch control, described in the article "From dispatching elevators - to the computerization of enterprises" in the journal "Housing and communal services", 2001, No. 6 p.16-20. The known system includes telemechanics complexes installed in each of the housing offices, and a network dispatch control system that integrates them, including the equipment of the facility: security alarm and diagnostics of elevators, pressure, flow, temperature sensors for monitoring the heating and water supply systems, actuators, and a central console in the form of a radio station at a control room connected to scheduling objects by wire or radio communication through appropriate modems.

Недостатком известной системы является то, что она имеет ограниченные эксплуатационные возможности в плане экономии энергоресурсов, т.к. в основном предназначена для контроля и диагностики лифтов и достаточно дорога, т.к. использует телекомплексы. К сожалению, в статье система описана очень кратко.A disadvantage of the known system is that it has limited operational capabilities in terms of energy saving, because It is mainly intended for monitoring and diagnostics of elevators and is quite expensive, as uses telecom complexes. Unfortunately, the article describes the system very briefly.

Наиболее близкими по технической сущности к заявляемым являются способ и устройство контроля жилищно-коммунальной информации, описанные в п. РФ № 2141626 «Устройство контроля жилищно-коммунальной информации» по кл. G 01 F 1/00, А 62 С 2/00, G 08 B 17/00, з. 14.07.14., оп. 20.11.1999 г.Closest to the technical nature of the claimed are the method and device for monitoring housing and communal information described in clause of the Russian Federation No. 2141626 "Device for monitoring housing and communal information" according to cl. G 01 F 1/00, A 62 C 2/00, G 08 B 17/00, c. 07/14/14., Op. November 20, 1999

Известный способ заключается в том, что в каждой квартире жилых домов устанавливают счетчики или датчики сигналов по каждому расходуемому энергоносителю: газу, теплу, горячей и питьевой воде, электроэнергии, снимают их показания и производят обработку информации по фактически израсходованным потребителями энергоносителям: газа по его массе, тепла с учетом основных особенностей отопительной системы квартиры, горячей воды по ее энергосодержанию, электроэнергии с учетом изменения временного тарифа, питьевой воды с коррекцией температурной погрешности, вычисляя расход каждого из энергоносителей.The known method consists in the fact that in each apartment of residential buildings, counters or signal sensors are installed for each energy carrier consumed: gas, heat, hot and drinking water, electricity, take their readings and process information on energy carriers actually consumed by consumers: gas by its mass , heat, taking into account the main features of the heating system of the apartment, hot water by its energy content, electricity, taking into account changes in the temporary tariff, drinking water with temperature correction second error calculating consumption of each energy.

Недостатком известного способа является то, что он не является достаточно точным, поскольку не учитывает долю нормативного потребления энергоресурсов в квартирах, не оборудованных средствами учета, общедомовые потери тепла с учетом «участия каждой квартиры в общедомовых потерях и не разделяет совокупное потребление на индивидуальную и общедомовую части. Реализующее данный способ устройство содержит домовые контроллеры с запоминающими устройствами, содержащими адреса домов, модемы, электронную вычислительную машину центральной диспетчерской с таймером для запоминания событий во времени и принтером для обеспечения отчетно-правового делопроизводства и распечатки счетов-квитанций, подлежащих оплате квартиросъемщиками, ПЭВМ со звуковой и световой сигнализацией, расположенные в дежурных охранных частях, датчики параметров работы лифтов с пультами вызова помощи, кабельные, почтовые, телефонные и/или радиоканалы связи, а также установленные в квартирах жилых домов унифицированные датчики электрических сигналов по температуре, давлению и объемному расходу газа, датчики электрических сигналов по температуре и объемному расходу воды, расположенные в характерных точках отопительных систем квартир, систем питьевой и горячей воды, микроконтроллеры, выполненные с возможностью запоминания номеров квартир и определения массового расхода газа и расхода питьевой воды, энергосодержания горячей воды и тепла с учетом температурной погрешности и запоминания этих величин на время отсутствия сетевого электропитания, снабженные автономными источниками электропитания, блоки электронных преобразователей с сетевыми источниками электропитания, пульты вызова охранной помощи, и также содержит блоки квартирных счетчиков фактически израсходованного газа по его массе, тепловой и электрической энергии, питьевой воды и энергосодержания горячей воды, выполненные в виде электромеханических счетчиков электрических импульсов, соответствующих заданным «единичным» размерам израсходованного энергоносителя с возможностью их размещения за пределами квартир, при этом датчики и пульты вызова охранной помощи соединены через электронные преобразователи с микроконтроллерами, которые соединены с блоками квартирных счетчиков и с домовыми контроллерами, соединенными через модемы и каналы связи с ЭВМ центральной диспетчерской и ПЭВМ дежурных частей пожарной охраны, милиции, скорой помощи, аварийной службы газа, жилищно-коммунальной службы или службы лифтового хозяйства, расположенных вблизи дома, жильцы которого нуждаются в помощи. В известной системе текущая жилищно-коммунальная информация последовательно периодически собирается компьютером через модемы, телефонную сеть, кабельную или радиоканалы от домовых микроконтроллеров. Человек, которому нужна помощь, может нажать на кнопку вызова соответствующей помощи и сигнал вызова прерывает работу компьютера по сбору информации и поступает через ЭВМ центральной диспетчерской, где запоминается с отметкой времени и указанием адреса, в ближайшую дежурную часть пожарной охраны, милиции, скорой помощи, аварийной службы горгаза, жилищно-коммунальной службы или службы лифтового хозяйства. Основным техническим результатом известного устройства является увеличение объема информации для анализа состояния систем жилищно-коммунальных услуг. Недостатком известного устройства являются его ограниченные эксплуатационные возможности, обусловленные использованием аналоговых схемно-технических решений, исключающих возможность обмена информацией устройств различного уровня (квартирный, домовой, системный) и возможность реализации многотарифных счетчиков, не допускающие снижения затрат потребителя. Кроме того, известное устройство не может использоваться в зданиях с вертикальной разводкой систем отопления.The disadvantage of this method is that it is not accurate enough, because it does not take into account the share of normative energy consumption in apartments that are not equipped with metering devices, common house heat losses taking into account "the participation of each apartment in common house losses and does not divide the total consumption into individual and common house parts . The device that implements this method comprises home controllers with storage devices containing house addresses, modems, a central control room electronic computer with a timer for storing events in time and a printer for providing legal paperwork and printing bill receipts payable by tenants, a personal computer with sound and light signaling, located in the security guard units, sensors of elevators operation parameters with help desks, cable, postal, telephone and / or radio communication channels, as well as unified sensors of electrical signals for temperature, pressure and volumetric flow rate of gas installed in apartments of residential buildings, sensors of electrical signals for temperature and volumetric flow rate of water, located at characteristic points of heating systems in apartments, drinking and hot water systems , microcontrollers made with the possibility of storing apartment numbers and determining the mass gas flow and drinking water consumption, energy content of hot water and heat, taking into account temperatures errors and storing these values for the period of absence of mains power, equipped with autonomous power sources, electronic converter units with network power sources, security assistance call panels, and also contains blocks of apartment meters of actually consumed gas by its mass, heat and electric energy, and drinking water and energy content of hot water, made in the form of electromechanical counters of electrical impulses corresponding to a given "unit" size spent energy with the possibility of their placement outside the apartments, while the sensors and call guards are connected via electronic converters to microcontrollers, which are connected to the blocks of apartment meters and to house controllers, connected via modems and communication channels to computers of the central control room and duty computers parts of the fire department, police, ambulance, gas emergency service, housing and communal services or elevator services located near the house, residents of which go need help. In the known system, the current housing and communal information is periodically periodically collected by a computer through modems, a telephone network, cable or radio channels from home microcontrollers. A person who needs help can press the call button for the appropriate help and the call signal interrupts the computer's data collection and enters through the computer of the central control room, where it is stored with the time stamp and address, to the nearest fire department, police, ambulance, emergency gas service, housing and communal services or elevator services. The main technical result of the known device is to increase the amount of information for analyzing the state of housing and communal services. A disadvantage of the known device is its limited operational capabilities, due to the use of analog circuitry and technical solutions that exclude the possibility of exchanging information of devices of various levels (apartment, house, system) and the possibility of implementing multi-tariff meters, which do not allow reducing consumer costs. In addition, the known device cannot be used in buildings with vertical wiring of heating systems.

Помимо вышесказанного, известное устройство не обеспечивает для потребителя точного учета потребляемых им энергоресурсов, поскольку не разделяет совокупное потребление на индивидуальную (поквартирную) и общедомовую части.In addition to the above, the known device does not provide the consumer with an accurate accounting of the energy resources consumed by him, since he does not divide the total consumption into individual (apartment) and communal parts.

Задачей заявляемого способа является повышение точности индивидуального учета фактического потребления энергоресурсов по каждой квартире. Задачей заявляемой системы является расширение ее эксплуатационных возможностей при снижении затрат потребителя за счет обеспечения более точного индивидуального учета и регулирования потребления энергоресурсов.The objective of the proposed method is to increase the accuracy of individual accounting of actual energy consumption for each apartment. The objective of the claimed system is to expand its operational capabilities while reducing consumer costs by providing more accurate individual metering and regulation of energy consumption.

Поставленные задачи решаются тем, что:The tasks are solved in that:

- в способе индивидуального учета и регулирования потребления энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве, заключающемся в том, что в каждой квартире жилого дома устанавливают счетчики или датчики сигналов по каждому расходуемому энергоносителю: газу, теплу, горячей и холодной воде, электроэнергии, снимают их показания и производят обработку информации по фактически израсходованным потребителями энергоносителям, вычисляя расход каждого из энергоносителей по конкретной квартире, согласно изобретению в каждой квартире устанавливают дополнительно термостатические вентили для регулирования теплового режима и средство для отображения информации о потребленных энергоресурсах в единицах их измерения и стоимостном выражении, для измерения расхода газа и электричества используют электромеханические счетчики с интерфейсными модулями для преобразования дискретных импульсных сигналов в цифровые, для измерения расхода тепла и воды используют соответственно интеллектуальные сенсоры преобразования температуры и интеллектуальные сенсоры преобразования количества воды или электромеханические счетчики воды с интерфейсными модулями, замеряют с их помощью температуру и количество воды непосредственно на стояках в квартире и в подъезде и определяют фактическое потребление тепла в отдельной квартире, исходя из расчета теплового баланса по принципу равенства измеренного по тепловому счетчику расхода тепла по всему дому и расхода тепловой энергии, поступившей на отопление отдельных квартир, по формуле:- in the method of individual metering and regulation of energy consumption in the housing and communal services, which consists in the fact that in each apartment of a residential building there are installed counters or signal sensors for each energy carrier consumed: gas, heat, hot and cold water, electricity, take their readings and they process information on energy carriers actually consumed by consumers, calculating the consumption of each energy carrier for a particular apartment, according to the invention, in each apartment additionally thermostatic valves for regulating the thermal regime and a means for displaying information on energy consumed in units of measurement and cost terms, for measuring gas and electricity consumption, use electromechanical meters with interface modules for converting discrete pulse signals to digital, for measuring heat and water consumption use smart temperature conversion sensors and smart quantity conversion sensors respectively water or electromechanical water meters with interface modules, measure with their help the temperature and amount of water directly on risers in the apartment and in the entrance and determine the actual heat consumption in a separate apartment, based on the calculation of the heat balance according to the principle of equality of the heat consumption measured by the heat meter throughout home and the consumption of thermal energy received for heating individual apartments, according to the formula:

Q_дом=ΣQ_iинд+ΣQ_норм+Q_{общедом},Q _house = ΣQ _iind + ΣQ _norms + Q _generally ,

где Q_iинд - расход тепла на отопление каждой квартиры по показаниям интеллектуальных сенсоров преобразования температур и стояковых интеллектуальных сенсоров количества горячей и холодной воды;where Q _iind is the heat consumption for heating of each apartment according to the readings of intelligent temperature conversion sensors and riser intelligent sensors for the amount of hot and cold water;

- Q_норм - доля нормативного потребления тепловой энергии отдельной квартирой;- Q _norms - the share of the normative consumption of thermal energy by a separate apartment;

- Q_{общедом} - количество тепла, потраченное в общедомовых целях, определяемое как:- Q by _common - the amount of heat spent for common purposes, defined as:

Q_{общедом}=Q_дом-ΣQ_iинд-ΣQ_норм Q by _common _house = Q _house -ΣQ _iind -ΣQ _norms

при этом "участие" каждой квартиры в расходах тепла, потраченного в общедомовых целях определяют по формуле:at the same time, the "participation" of each apartment in the consumption of heat spent for communal purposes is determined by the formula:

Q_{общедом}=δ_i×Q_{общедом} Q by the _general = δ _i × Q by the _general

где δ_i - "весовой" коэффициент конкретной квартиры, определяемый как δ_i=S_i/S_учета, гдеwhere δ _i - the "weight" coefficient of a particular apartment, defined as δ _i = S _i / S _accounting , where

S_i - площадь отдельной квартиры;S _i - the area of a separate apartment;

S_учета - площадь квартир, оснащенных счетчиками, и вычисляют в итоге фактический расход тепла на отдельную квартиру, оснащенную средствами учета, какS _metering is the area of apartments equipped with meters, and as a result, the actual heat consumption for a separate apartment equipped with metering devices is calculated, as

Q_i=Q_iинд+Q_{iобщедом},Q _i = Q _iind + Q _i

Где Q_iинд. - расход тепла на обогрев непосредственно квартиры по показаниям квартирных интеллектуальных сенсоров преобразования температуры и стояковых интеллектуальных сенсоров преобразования количества,Where Q _iind. - heat consumption for heating the apartment directly according to the testimony of apartment intelligent temperature conversion sensors and riser intelligent sensors for converting the quantity,

Q_{iобщедом} - расход каждой квартиры на обогрев места общего пользования (общедомовые потери),Q _{i general} - the consumption of each apartment for heating a common area (common house losses),

затем с помощью средства отображения предоставляют каждому потребителю информации о потребленных его квартирой энергоресурсах и их стоимости для контроля и регулирования при необходимости потребления тепловой энергии посредством термостатических вентилей;then, using the display means, they provide each consumer with information about the energy resources consumed by his apartment and their cost for monitoring and regulating, if necessary, the consumption of thermal energy through thermostatic valves;

- в интегрированной системе индивидуального учета и регулирования потребления энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве, включающей установленные в квартирах жилых домов датчики температуры, расхода газа, электричества и воды, выполненные в виде электромеханических счетчиков электрических импульсов, соответствующих заданным «единичным» размерам израсходованного энергоносителя, и расположенные в характерных точках отопительных систем квартир, систем холодного и горячего водоснабжения, локальные концентраторы, выполненные с возможностью запоминания номеров квартир и сбора данных по расходу газа, электричества, расходу питьевой воды, энергосодержания горячей воды и запоминания этих величин на время отсутствия сетевого электропитания, снабженные автономными источниками электропитания, блоки электронных преобразователей с сетевыми источниками электропитания, а также домовые концентраторы с запоминающими устройствами, содержащими адреса домов, модемы, электронную вычислительную машину центральной диспетчерской с таймером для запоминания событий во времени и принтером для обеспечения распечатки справок по фактически потребленным энергоресурсам, при этом датчики соединены с локальными концентраторами, которые соединены с домовыми концентраторами, соединенными через модемы и каналы связи с ЭВМ центрального диспетчерского пункта жилищно-коммунальной службы, согласно изобретению оборудование квартиры содержит дополнительно проводные или беспроводные квартирные мониторы для отображения информации о потребленных энергоресурсах в физических и стоимостных единицах и исправности элементов системы, а в качестве датчиков температуры и расхода воды использованы интеллектуальные сенсоры преобразования температуры и интеллектуальные сенсоры преобразования количества горячей и холодной воды или электромеханические счетчики воды с импульсным выходом в совокупности с интерфейсными модулями, предназначенные соответственно для учета индивидуального потребления тепла и горячей и холодной воды, причем интеллектуальные сенсоры температуры, количества горячей и холодной воды подключены к локальным концентраторам непосредственно, а счетчики газа, электричества и воды подключены к локальным концентраторам при помощи интерфейсных модулей, служащих для преобразования импульсных сигналов в цифровые, система также включает в себя индивидуальные термостатические вентили для поддержания оптимального теплового режима в отдельной квартире и домовой теплосчетчик, установленный в индивидуальном тепловом пункте для учета энергоресурсов, при этом локальные концентраторы служат как устройства сбора информации от интеллектуальных сенсоров, соединены посредством квартирной шины с сенсорами, с помощью интерфейсных модулей - со счетчиками, по шине или радиоканалу связаны с квартирными мониторами и посредством домовой шины с домовым концентратором, который также представляет собой устройство сбора информации от локальных концентраторов и от домового теплосчетчика и соединен с центральным диспетчерским пунктом посредством беспроводного или проводного канала связи, при этом ЭВМ центрального диспетчерского пункта выполняет функции диспетчеризации количества потребленных услуг по каждой квартире и мониторинга неисправностей и вычислительного устройства для передачи необходимой информации.- in an integrated system of individual metering and regulation of energy consumption in housing and communal services, including temperature, gas, electricity and water sensors installed in apartments of residential buildings, made in the form of electromechanical electric pulse counters corresponding to specified “unit” sizes of energy consumed, and located at characteristic points of the heating systems of apartments, cold and hot water supply systems, local concentrators made with the ability to memorize apartment numbers and collect data on gas, electricity, drinking water consumption, hot water energy and store these values for the time when there is no power supply, equipped with autonomous power supplies, electronic converter units with network power supplies, as well as home hubs with storage devices containing the addresses of houses, modems, an electronic computer of the central control room with a timer for remembering events in time A printer and to provide a printout of certificates of actually consumed energy resources, while the sensors are connected to local concentrators, which are connected to house concentrators, connected via modems and communication channels to computers of the central control center of the housing and communal services, according to the invention, the apartment equipment additionally contains wired or wireless apartment monitors for displaying information on consumed energy resources in physical and cost units and health of elem system sensors, and as sensors for temperature and water flow, intelligent temperature conversion sensors and intelligent sensors for converting the amount of hot and cold water or electromechanical water meters with a pulse output in conjunction with interface modules are used, respectively designed to account for individual consumption of heat and hot and cold water moreover, intelligent sensors of temperature, the amount of hot and cold water are connected to local concentrators directly Actually, while gas, electricity and water meters are connected to local concentrators using interface modules used to convert pulse signals to digital, the system also includes individual thermostatic valves to maintain optimal thermal conditions in a separate apartment and a house heat meter installed in an individual heat a point for metering energy resources, while local hubs serve as devices for collecting information from smart sensors, connected by Ohm of the apartment bus with sensors, using interface modules - with meters, via a bus or a radio channel connected to the apartment monitors and through the house bus with a house concentrator, which is also a device for collecting information from local concentrators and from a house heat meter and connected to the central control center through a wireless or wired communication channel, while the computer of the central control center performs the function of scheduling the number of services consumed for each quarter Monitoring and fault monitoring and computing devices for transmitting the necessary information.

В заявляемом способе установка в каждой квартире термостатических вентилей для регулирования теплового режима и средства отображения информации о потребленных энергоресурсах в их фактическом объеме и стоимостном выражении и использование в в качестве счетчиков газа, электроэнергиии, тепла, горячей и холодной воды электромеханических счетчиков с интерфейсными модулями или интеллектуальных сенсоров для измерения температуры и количества воды в совокупности с выбором как основы расчета принципа равенства расхода тепла, измеренного по всему дому с помощью домового теплосчетчика, и тепла, потребленного каждой квартирой при условии замера его непосредственно на стояках в квартире и учетом при определении домовых расходов доли нормативного потребления тепла, а также доли тепла, потраченного в общедомовых целях и замеренного на стояках в подъезде, с применением «весовых» коэффициентов отдельных квартир позволяет учесть все фактические расходы каждого локального потребителя, обеспечивая более точный расчет потребляемого тепла, и снизить расходы потребителя за счет обеспечения возможности контроля и регулирования их расхода.In the inventive method, the installation in each apartment of thermostatic valves for regulating the thermal regime and means for displaying information about the consumed energy resources in their actual volume and cost terms and using electromechanical meters with interface modules or smart meters as gas, electricity, heat, hot and cold water meters sensors for measuring the temperature and quantity of water, together with the choice as the basis for calculating the principle of equality of heat consumption, measured about the whole house with the help of a home heat meter, and the heat consumed by each apartment, provided that it is measured directly on the risers in the apartment and when determining the house expenses, the share of normative heat consumption, as well as the share of heat spent for common house purposes and measured on risers in the entrance, using the "weight" coefficients of individual apartments allows you to take into account all the actual costs of each local consumer, providing a more accurate calculation of heat consumed, and reduce consumer costs due to providing the ability to control and regulate their consumption.

Технический результат - повышение точности определения потребления за счет разделения совокупного потребления на индивидуальную (квартирную) и общедомовую части и снижение стоимости затрат на потребляемые энергоресурсы со стороны потребителя за счет возможности контроля и регулирования потребления.The technical result is an increase in the accuracy of determining consumption by dividing the total consumption into individual (apartment) and communal parts and reducing the cost of energy consumption by the consumer due to the possibility of controlling and regulating consumption.

В заявляемой системе введение в оборудование квартиры интеллектуальных сенсоров для мониторинга параметров систем тепло- и водоснабжения, а также квартирных мониторов и локальных концентраторов, представляющих устройства сбора данных с элементами памяти, позволяющих собирать, отображать и контролировать информацию о потреблении энергоресурсов в каждой квартире и доме, при использовании для оптимизации теплопотребления домового теплосчетчика ндивидуального теплового пункта, обеспечивает возможность обмена информацией на разных уровнях - квартирном, домовом и системном, позволяет потребителю выделять индивидуальную (поквартирную) и общедомовую долю потребления энергоресурсов, а в совокупности с установкой термостатических вентилей в квартирах - регулировать и оптимизировать режим тепловодоснабжения, что в совокупности с использованием компьютера центрального диспетчерского пункта для выполнения функций идентификации объектов наблюдения, запоминания данных потребления энергоресурсов и вычисления стоимости потребленных энергоресурсов позволяет расширить эксплуатационные возможности системы, более точно учесть индивидуальное потребление энергоресурсов потребителем и снизить затраты потребителя на услуги ЖКХ. Технический результат - повышение точности учета потребляемых энергоресурсов и обеспечение возможности индивидуального мониторинга и регулирования потребления энергоресурсов в реальном времени. Заявляемый способ индивидуального учета и регулирования потребления энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него наличием таких существенных признаков, как установка в каждой квартире термостатических вентилей для регулирования теплового режима и средства отображения информации о потребленных энергоресурсах и их стоимости, использование в качестве счетчиков и датчиков электромеханических счетчиков с интерфейсными модулями или интеллектуальных сенсоров для измерения температуры и количества воды (ИСПТ и ИСПК), определение индивидуального потребления тепла по показаниям ИСПТ и ИСПК непосредственно на стояках, исходя из расчета теплового баланса по принципу равенства измеренного с помощью общедомового теплосчетчика расхода тепла по всему дому и расхода тепловой энергии, поступившей на отопление отдельных квартир как суммы замеренного индивидуального расхода на все квартиры дома, доли нормативного потребления тепла необорудованными средствами учета квартирами и общедомовых расходов на обогрев мест общего пользования, с учетом площади отдельной квартиры, обеспечивающими в совокупности повышение точности расчета фактического поквартирного потребления тепла и снижение затрат потребителя за счет получения им необходимой информации от средства ее отображения и возможности регулирования потребления посредством термостатических вентилей.In the claimed system, the introduction into the apartment equipment of smart sensors for monitoring the parameters of heat and water supply systems, as well as apartment monitors and local concentrators, representing data collection devices with memory elements that allow collecting, displaying and controlling information on energy consumption in each apartment and house, when used to optimize the heat consumption of the home heat meter of an individual heating unit, it provides the ability to exchange information on different Sheep - apartment, house and system, allows the consumer to allocate an individual (apartment) and common house share of energy consumption, and in conjunction with the installation of thermostatic valves in apartments - to regulate and optimize the heat supply mode, which together with the use of a computer at the central control center to perform identification functions objects of observation, storing energy consumption data and calculating the cost of energy consumed allows you to expand operation In system capabilities, more accurate account of individual consumption of energy resources and reduce consumer expenditures on housing and communal services. EFFECT: increased accuracy of accounting of consumed energy resources and providing the possibility of individual monitoring and regulation of energy consumption in real time. The inventive method of individual metering and regulation of energy consumption in housing and communal services has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by the presence of such essential features as the installation of thermostatic valves in each apartment to regulate the thermal regime and means of displaying information about energy resources consumed and their cost, use as meters and sensors of electromechanical meters with interface modules or smart sensors for measuring the temperature and amount of water (ISPT and ISPK), the determination of individual heat consumption according to the testimony of ISPT and ISPK directly on risers, based on the calculation of the heat balance according to the principle of equality of the heat consumption measured throughout the house with the use of a common house heat meter and the heat energy consumed for heating of individual apartments as the sum of the measured individual consumption for all apartments of the house, the share of standard heat consumption by non-equipped means of metering apartments and general house heating costs eating common use, by the surface area of the flat, providing improved accuracy in conjunction every apartment calculate the actual heat consumption and cost reduction of the consumer due to receipt of the required information by means of its display capabilities and consumption regulation through thermostatic valves.

В сравнении с прототипом заявляемая система обладает новизной, отличаясь от него наличием таких существенных признаков, как введение в оборудование квартир интеллектуальных сенсоров для мониторинга параметров систем тепло- водо- и энергоснабжения, квартирных мониторов и локальных концентраторов, а также домового концентратора, представляющих собой устройства сбора и отображения информации о потребляемых энергоресурсах, и использованием для оптимизации тепло- и водопотребления домового теплосчетчика индивидуального теплового пункта и термостатических вентилей в квартирах для оптимизации режимов тепловодоснабжения, использованием ЭВМ центрального диспетчерского пункта как средства. Заявителю не известны технические решения, обладающие указанными отличительными существенными признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемые способ и интегрированная система для его осуществления соответствуют критерию "изобретательский уровень".Compared with the prototype, the claimed system has novelty, differing from it by the presence of such essential features as the introduction of smart sensors into the equipment of apartments to monitor the parameters of heat and water supply systems, apartment monitors and local concentrators, as well as a house concentrator, which are collection devices and displaying information about consumed energy resources, and using an individual heat station to optimize the heat and water consumption of a house heat meter and and thermostatic radiator valves in the apartments for the optimization of heat and water regimes, the use of computers as a central control means. The applicant is not aware of technical solutions that have the indicated distinctive essential features, which together ensure the achievement of a given result, therefore, he believes that the claimed method and integrated system for its implementation meet the criterion of "inventive step".

Заявляемые способ и система могут найти широкое применение в коммунальном хозяйстве, а потому соответствует критерию "промышленная применимость".The inventive method and system can be widely used in utilities, and therefore meets the criterion of "industrial applicability".

Заявляемые изобретения иллюстрируются чертежами, где показаны соответственно на:The claimed invention is illustrated by drawings, which are shown respectively in:

фиг.1 - функциональная схема системы;figure 1 - functional diagram of the system;

фиг.2 - функциональная схема локального концентратора.figure 2 is a functional diagram of a local hub.

Заявляемый способ заключается в следующем. Устанавливают в каждой квартире термостатические вентили для регулирования теплового режима, средства отображения информации о количестве потребленных энергоресурсов и их стоимости, для измерения расхода газа и электроэнергии используют электромеханические счетчики с интерфейсными модулями для преобразования аналоговых сигналов в цифровые. Для измерения тепла и расхода воды используют соответственно интеллектуальные сенсоры преобразования температуры (ИСПТ) и интеллектуальные сенсоры преобразования количества воды (ИСПК) или электромеханические счетчики воды с интерфейсными модулями, замеряют с их помощью температуру и количество воды непосредственно на стояках в квартире и в подъезде. Измеряют с помощью общедомового теплосчетчика расход тепла Q_дом по всему дому. Определяют фактический расход тепла Q_{i инд} на отдельную квартиру, исходя из расчета теплового баланса по принципу равенства измеренного по тепловому счетчику расхода тепла по всему дому и расхода тепловой энергии, поступившей на отопление отдельных квартир, по формулеThe inventive method is as follows. In each apartment, thermostatic valves are installed to regulate the thermal regime, means for displaying information on the amount of energy consumed and their cost; to measure gas and electricity consumption, electromechanical meters with interface modules are used to convert analog signals to digital. To measure heat and water flow, respectively, intelligent temperature conversion sensors (ISPT) and intelligent water quantity conversion sensors (ISPK) or electromechanical water meters with interface modules are used, they measure the temperature and amount of water directly on risers in the apartment and in the entrance. Measured with a general building heat meter heat flow Q _house around the house. The actual heat consumption Q _{i ind} for a separate apartment is determined based on the calculation of the heat balance on the basis of the equality of the heat consumption measured by the heat meter throughout the house and the heat consumption received for heating individual apartments, according to the formula

Где Q_iинд - фактический расход тепла на отопление каждой квартиры по показаниям ИСПТ и стояковых ИСПКWhere Q _iind is the actual heat consumption for heating of each apartment according to the testimony of ISPT and riser ISPK

- Q_iнорм - количество тепла, рассчитанное по нормативу для каждой из квартир, не оснащенных средствами учета;- _Qinorm - the amount of heat calculated according to the standard for each of the apartments not equipped with metering devices;

- Q_{общедом} - количество тепла, потраченное в общедомовых целях.- Q by _{common house} - the amount of heat spent for general house purposes.

Общедомовые потери тепла определяют какHousehold heat loss is defined as

Q_{общедом}=Q_дом-ΣQ_iинд-ΣQ_iнорм.Q by _common _house = Q _house -ΣQ _iind -ΣQ _iinorm .

Учитывают "участие" каждой квартиры в общедомовых потерях тепла в количестве Q_{общедом}=δ_i×Q_{общедом} где δ_i - "весовой" коэффициент конкретной квартиры, определяемый какTake into account the "participation" of each apartment in the general house heat loss in the amount of Q by the _general = δ _i × Q by the _general where δ _i is the "weight" coefficient of a particular apartment, defined as

δ_i=S_i/S_учета,δ _i = S _i / S _accounting ,

где S_i - площадь отдельной квартиры;where S _i - the area of a separate apartment;

S учета - площадь квартир, оснащенных счетчиками.S accounting - the area of apartments equipped with meters.

Вычисляют итоговый фактический расход тепла на отдельную квартиру как Q_i=Q_iинд+Q_{iобщедом}, гдеThe total actual heat consumption for a separate apartment is calculated as Q _i = Q _iind + Q _{i communal} , where

Q_iинд - расход тепла на отдельную квартиру по счетчику,Q _iind - heat consumption for a separate apartment by the meter,

Q_{iобщедом} - расход каждой квартиры на обогрев места общего пользования (общедомовые потери).Q _{i general} - the consumption of each apartment for heating a common area (common house losses).

С помощью средств отображения информации предоставляют каждому потребителю информацию о потребленных его квартирой энергоресурсах и их стоимости, чтобы потребитель мог проконтролировать потребление энергоресурсов и при необходимости отрегулировать его с помощью термостатических вентилей. Заявляемый способ осуществляется следующим образом.Using the means of information display, they provide each consumer with information about the energy resources consumed by his apartment and their cost, so that the consumer can control the consumption of energy resources and, if necessary, adjust it using thermostatic valves. The inventive method is as follows.

Каждая квартира снабжается термостатическими вентилями, средством отображения информации, электромеханическими счетчиками газа, электроэнергии, снабженными интерфейсными модулями, интеллектуальными сенсорами преобразования температуры и количества воды или электромеханическими счетчиками температуры и количества воды, снабженными интерфейсными модулями. Последние устанавливаются также в подъезде на стояках. В доме устанавливается общедомовой теплосчетчик.Each apartment is equipped with thermostatic valves, a means of displaying information, electromechanical meters of gas, electricity, equipped with interface modules, intelligent sensors for converting temperature and quantity of water, or electromechanical meters of temperature and amount of water, equipped with interface modules. The latter are also installed in the entrance to the risers. The house is equipped with a common house heat meter.

Исходной величиной для расчета являются показания Q_дом общего счетчика теплоты (домового теплосчетчика), регистрирующего потребление теплоты на отопление в здании, выраженной в Гкал. Для случаев наличия жилых и нежилых помещений здания, не участвующих в общей системе расчетов (нежилых пристроев к зданию и (или) использования в нежилых целях цокольного этажа здания, квартир, чьи собственники отказались от оплаты установки и обслуживания ИСИУРЭ), вначале из показаний общего теплосчетчика Q_дом. вычитается потребление теплоты Q_норм в данных помещениях. Эти данные для отдельных помещений определяются по утвержденным нормативам для жилых помещений или иным расчетным путем как ΣQ_норм.The initial value for the calculation is the readings Q _{house of the} general heat meter (house heat meter), which records the heat consumption for heating in the building, expressed in Gcal. For cases of the presence of residential and non-residential premises of the building that are not involved in the general settlement system (non-residential additions to the building and (or) use for non-residential purposes of the basement of the building, apartments whose owners refused to pay for installation and maintenance of ISIURE), first from the readings of the general heat meter Q _house. The consumption of heat Q _norms in these rooms is deducted. These data for individual rooms are determined according to the approved standards for residential premises or in another calculation way as ΣQ _standards .

Исходя из расчета теплового баланса, совокупная сумма расчетных величин тепловой энергии на отопление по всем потребителям расчетной единицы должна быть равна тепловой энергии, измеренной общедомовым счетчиком тепла на отопление.Based on the calculation of the heat balance, the total amount of the calculated values of the thermal energy for heating for all consumers of the unit of account must be equal to the thermal energy measured by the common house heat meter for heating.

Расчетная величина тепловой энергии, потребленная квартирой на отопление, равна сумме индивидуальной части расходов тепловой энергии квартиры и общедомовой части.The estimated amount of thermal energy consumed by the apartment for heating is equal to the sum of the individual part of the heat energy consumption of the apartment and the common house part.

Далее определяется индивидуальная часть расходов тепловой энергии на отопление каждого потребителя в расчетной единице.Next, the individual part of the expenditure of thermal energy for heating each consumer in the unit of account is determined.

Индивидуальные части расходов тепловой энергии на отопление каждой квартиры, оборудованной приборами индивидуального учета, могут быть умножены на индивидуальный понижающий коэффициент расположения квартиры, учитывающий невыгодное расположение квартиры в здании с точки зрения теплопотерь (квартиры на первых и последних этажах, угловые квартиры).The individual parts of the heat energy spent on heating each apartment equipped with individual metering devices can be multiplied by the individual decreasing coefficient of the apartment’s location, taking into account the unfavorable location of the apartment in the building in terms of heat loss (apartments on the first and last floors, corner apartments).

В каждом здании имеются постоянные общедомовые расходы тепловой энергии на отопление, на которые индивидуальные потребители не могут оказывать влияние. Постоянные общедомовые расходы Q_{общедом} определяются как разность показаний Q_дом общедомового счетчика тепловой энергии на отопление, суммы Q_iинд. индивидуальных затрат тепловой энергии на отопление по всем квартирам расчетной единицы и суммы затрат ΣQ_iнорм. На квартиры, не оснащенные средствами учета (Q_{общедом}=Q_дом-ΣQ_iинд-ΣQ_iнорм.).In each building there are constant common building charges of heating energy for heating, which individual consumers cannot influence. Fixed utility costs Q are _generally defined as the difference in the readings Q _{house of the building} energy meter for heating, total Q _iind. individual costs of thermal energy for heating in all apartments of the unit of account and the amount of costs ΣQ _inorm . For apartments not equipped with accounting facilities (Q _general = Q _house -ΣQ _iind -ΣQ _iNorm. ).

Значения общедомовых расходов (затрат) тепловой энергии должно быть распределено между всеми квартирами расчетной единицы, снабженными средствами учета, посредством «весовых» коэффициентов. Весовой коэффициент, учитывающий долю каждой (i-й) квартиры в общедомовых расходах тепловой энергии, рассчитывается в зависимости от занимаемой квартирой площади как:The values of the general house-hold expenses (costs) of thermal energy should be distributed among all the apartments of the settlement unit equipped with metering devices, by means of “weight” coefficients. The weighting coefficient, taking into account the share of each (i-th) apartment in the total house heat energy consumption, is calculated depending on the area occupied by the apartment as:

δ=S_i/S_учета,δ = S _i / S _accounting ,

где S_i - площадь пола i-й квартиры, м²;where S _i is the floor area of the i-th apartment, m ² ;

S_учета - площадь пола всех квартир расчетной единицы, снабженных средствами учета.S _accounting - floor area of all apartments of the accounting unit equipped with accounting facilities.

Тогда доля i-й квартиры, участвующей в системе учета в общедомовых расходах тепловой энергии, определяется как,Then the share of the i-th apartment participating in the accounting system in the general cost of heat energy is determined as,

Q_{i.общедом}=δ×Q_{i.общедом}.Q _i . _General = δ × Q _i . _General .

Итоговый фактический расход тепла на отдельную квартиру, оснащенную средствами индивидуального учета, составляетThe total actual heat consumption for a separate apartment equipped with individual metering is

Q_i=Q_i.инд+Q_{i.общедом}.Q _i = Q _i.ind + Q _i .

Потребитель может контролировать потребление его квартирой энергоресурсов с помощью установленных в каждой квартире средств отображения информации и, при необходимости, регулировать это потребление посредством термостатических вентилей.The consumer can control the consumption of energy resources by his apartment using the means of displaying information installed in each apartment and, if necessary, regulate this consumption by means of thermostatic valves.

Заявляемая система (фиг.1), с помощью которой реализуется заявляемый способ, содержит установленные в квартирах (квартирные) электросчетчики 1, газовые счетчики 2, водосчетчики 3, интерфейсные модули 4, интеллектуальные сенсоры 5 преобразования температуры для мониторинга теплопотребления квартир, интеллектуальные сенсоры 6 количества горячей и холодной воды, термостатические вентили (не обозначены и на чертежах не показаны), а также локальные концентраторы 7 (фиг.2) для сбора и обработки информации, каждый из которых содержит процессор 8, элемент 9 памяти и источник 10 питания (от сети или аккумуляторный) и снабжен интерфейсами 11 для связи с квартирными мониторами 12, домовым концентратором 13 и с упомянутыми счетчиками 1, 2, 3 и сенсорами 5, 6. Счетчики 1, 2, 3 также снабжены интерфейсными модулями 4 для преобразования сигналов. В систему входят также комплект 14 оборудования для общедомового коммерческого учета теплопотребления и водопотребления, установленный в доме, включающий теплосчетчик 15, и комплекс оборудования, представляющий собой индивидуальный тепловой пункт 16. Теплосчетчик 15 присоединен к домовому концентратору 13, связанному через модем 17 и канал 18 связи с центральным диспетчерским пунктом 19. Центральный диспетчерский пункт (ЦДП) 19 содержит ЭВМ, служащую для идентификации контролируемого объекта, хранения архива данных о потребляемых энергоресурсах, распечатки квитанций об оплате и контроле оплаты. Назначение и выполнение узлов и элементов следующее. Электросчетчики 1, газовые счетчики 2 и водосчетчики 3 служат для измерения расхода электроэнергии, газа и воды и представляют собой стандартные счетчики с импульсным выходным сигналом и снабжены интерфейсными модулями 4 для преобразования сигналов. Интеллектуальный сенсор 5 преобразования температуры (ИСПТ) используется для прямого измерения тепловой энергии квартиры, потребляемой каждой квартирой, и содержит термочувствительный элемент и электронный блок преобразования сигнала.The inventive system (Fig. 1), with which the inventive method is implemented, comprises installed (apartment) electricity meters 1, gas meters 2, water meters 3, interface modules 4, smart sensors 5 for temperature conversion for monitoring the heat consumption of apartments, smart sensors 6 hot and cold water, thermostatic valves (not indicated and not shown in the drawings), as well as local concentrators 7 (figure 2) for collecting and processing information, each of which contains a processor 8, ele ment 9 memory and a power source 10 (mains or battery) and is equipped with interfaces 11 for communication with apartment monitors 12, home concentrator 13 and with the mentioned counters 1, 2, 3 and sensors 5, 6. Counters 1, 2, 3 are also equipped interface modules 4 for signal conversion. The system also includes a set of 14 equipment for common-house commercial metering of heat and water consumption installed in the house, including a heat meter 15, and a set of equipment, which is an individual heat point 16. The heat meter 15 is connected to a house concentrator 13 connected through a modem 17 and a communication channel 18 with a central control room 19. The central control room (DAC) 19 contains a computer that serves to identify the controlled object, store an archive of data on energy consumption ah, the printout of receipts for payment and payment monitoring. The purpose and implementation of nodes and elements is as follows. Electric meters 1, gas meters 2 and water meters 3 are used to measure the flow of electricity, gas and water and are standard meters with a pulse output signal and are equipped with interface modules 4 for signal conversion. Intelligent temperature conversion sensor 5 (ISPT) is used to directly measure the thermal energy of an apartment consumed by each apartment, and contains a heat-sensitive element and an electronic signal conversion unit.

Интеллектуальный сенсор 6 преобразования количества воды (ИСПК) служит для определения объема потребленной воды и содержит крыльчатый счетчик количества воды и встроенный интерфейсный модуль для преобразования сигнала.Intelligent sensor 6 converting the amount of water (ISPK) is used to determine the volume of water consumed and contains a wing meter for the amount of water and an integrated interface module for converting the signal.

Учет воды также может осуществляться при помощи стандартных счетчиков воды с импульсным выходом и интерфейсным модулем. Термостатические вентили служат для регулирования индивидуального потребления тепловой энергии.Water metering can also be carried out using standard water meters with a pulse output and an interface module. Thermostatic valves are used to regulate the individual consumption of thermal energy.

Локальный концентратор (ЛК) 7 (квартирный или подъездный) предназначен для сбора данных с индивидуальных средств учета, передачи их в домовой концентратор и на квартирный монитор. Он может использоваться в качестве как квартирного, так и стоякового. Локальный концентратор 7 (см. фиг.2) содержит процессор 8, элемент 9 памяти, источник 10 питания и интерфейсы 11', 11'' и 11''' для связи соответственно с сенсорами 5, 6 и счетчиками 1-3 через интерфейсные модули 4, домовым концентратором 13 и монитором 12. При этом с сенсорами 5 и 6 и счетчиками 1-3 локальный концентратор 7 соединен с помощью квартирной шины 20 (см. фиг.1). Монитор 12 является автономным, причем имеет возможность подключения к локальному концентратору 7 по беспроводному или проводному каналу связи по квартирной шине.The local concentrator (LK) 7 (apartment or driveway) is designed to collect data from individual metering devices, transfer them to the house concentrator and to the apartment monitor. It can be used as both an apartment and a riser. The local hub 7 (see Fig. 2) contains a processor 8, a memory element 9, a power source 10 and interfaces 11 ', 11' 'and 11' '' for communication with sensors 5, 6 and counters 1-3, respectively, through interface modules 4, the home hub 13 and the monitor 12. Moreover, with the sensors 5 and 6 and the counters 1-3, the local hub 7 is connected using the apartment bus 20 (see figure 1). Monitor 12 is autonomous, and has the ability to connect to a local hub 7 via a wireless or wired communication channel via an apartment bus.

Домовой концентратор (ДК) 13 служит для сбора информации от локальных концентраторов (квартирных и стояковых), дальнейшей ее обработки в действительные значения параметров энергоресурсов индивидуального учета. Домовой концентратор 13 выполнен на контроллере 21 (например, I-7188XAD) и снабжен модемом 17 (в частности, типа Zyxel 336) для связи через проводной (выделенный канал или телефонную линию) либо беспроводной (радиосвязь или мобильная телефонная связь) канал 18 связи с центральным диспетчерским пунктом 19.(системный уровень).The house concentrator (DK) 13 serves to collect information from local concentrators (apartment and riser), its further processing into the actual values of the energy parameters of individual metering. The home hub 13 is made on the controller 21 (for example, I-7188XAD) and is equipped with a modem 17 (in particular, of the Zyxel 336 type) for communication via a wired (dedicated channel or telephone line) or wireless (radio or mobile telephone) communication channel 18 with Central Dispatch Station 19. (system level).

Индивидуальный тепловой пункт (ИТП) 14 служит для оптимизации режима теплоснабжения и горячего водоснабжения при экономном потреблении энергоресурсов, а также коммерческого учета тепловой энергии. На индивидуальном тепловом пункте 14 установлен общедомовой энергии теплосчетчик, который выполнен по ГОСТ Р51649 и служит для учета параметров общедомового потребления. Диспетчерский пункт 19 (общесистемный уровень) содержит компьютер 22 с принтером (на чертеже не показан) и связан через модем 23 с домовым концентратором 13. Он служит для диспетчеризации данных по потребленным ресурсами квартиросъемщиками и домами полностью, хранения часовых, суточных и месячных архивов потребления, актуализации при необходимости содержимого архива с содержимым домовых концентраторов, печати квитанций по потреблению энергоресурсов и мониторинга отказов элементов системы. Диспетчерский пункт 19 связан также с сервером 24 баз данных, который не входит в состав системы и служит для обмена данными с сервисными службами города.The individual heat point (ITP) 14 serves to optimize the regime of heat supply and hot water supply with economical consumption of energy resources, as well as commercial metering of heat energy. A heat meter has been installed at an individual heat point 14, which is made in accordance with GOST R51649 and serves to account for the parameters of the house-wide consumption. Dispatch point 19 (system-wide level) contains a computer 22 with a printer (not shown in the drawing) and is connected through a modem 23 to a house hub 13. It serves to dispatch data on resources consumed by tenants and houses completely, store hourly, daily and monthly consumption archives, updating, if necessary, the contents of the archive with the contents of home concentrators, printing receipts for energy consumption and monitoring failures of system elements. The control room 19 is also connected to the database server 24, which is not part of the system and serves to exchange data with the city’s service departments.

С помощью заявляемой системы (фиг.1) заявляемый способ реализуется следующим образом.Using the inventive system (figure 1), the inventive method is implemented as follows.

Сигналы с интеллектуальных сенсоров 5 преобразования температуры (ИСПТ) и сенсоров 6 количества (ИСПК) горячей и холодной воды, а также со счетчиков 1-3 электричества, газа и воды через интерфейсные модули 4 собираются локальными концентраторами 7 с квартир и со стояков отопления для их дальнейшей передачи в домовой концентратор (ДК) 13. При потере связи с домовым концентратором 13 каждый локальный концентратор 7 продолжает опрос подключенных приборов и при восстановлении связи передает их в домовой концентратор 13. Дискретность опроса приборов квартирного уровня может регулироваться от 5 минут до 1 часа. Данные со счетчиков 1-3 и ИСПК 6 считаются нарастающим итогом и в ДК 13 передается конечная величина по каждому параметру. При формировании массива измеренных параметров локальный концентратор 7 формирует единый массив времени, согласованный с ДК 13.Signals from smart sensors 5 for temperature conversion (ISPT) and sensors 6 for quantity (ISPK) of hot and cold water, as well as from counters 1-3 of electricity, gas and water through interface modules 4, are collected by local concentrators 7 from apartments and heating risers for their further transmission to the home concentrator (DK) 13. In case of loss of communication with the home concentrator 13, each local hub 7 continues to poll connected devices and, when communication is restored, transfers them to the home concentrator 13. Discreteness of interrogation of appliances the apartment level can be adjusted from 5 minutes to 1 hour. Data from counters 1-3 and ISPK 6 are considered cumulative and the final value for each parameter is transmitted to DC 13. When forming an array of measured parameters, the local concentrator 7 forms a single time array, consistent with DC 13.

Локальный концентратор 7 (фиг.2) запитывается от источника 10 питания - сети 220 В или от аккумулятора. Количество подключаемых квартирных и стояковых приборов - до 32. Входной интерфейс со стороны квартирных приборов HART/RS 485, скорость обмена 9600 бод. Для представления данных квартиросъемщику используется монитор 12 (см. фиг.1), на который локальный (квартирный) концентратор 7 выдает следующую отчетную информацию с начала текущего месяца накопления и архивы за предыдущие месяцы по следующим параметрам:The local hub 7 (figure 2) is powered from a power source 10 - 220 V network or from a battery. The number of connected apartment and riser devices is up to 32. The input interface is from the HART / RS 485 apartment devices, the exchange rate is 9600 baud. To present data to the tenant, a monitor 12 is used (see Fig. 1), to which the local (apartment) hub 7 provides the following reporting information from the beginning of the current accumulation month and archives for the previous months according to the following parameters:

- тепло;- heat;

- ХВС;- HVS;

- ГВС;- DHW;

- электричество;- electricity;

- газ;- gas;

- общедомовую составляющую вышеперечисленных параметров.- the common house component of the above parameters.

Локальный концентратор 7 хранит в элементе 9 памяти помесячные архивы вышеупомянутых потребленных параметров за 18 последних месяцев. Архивы и накопленное значение потребления с начала месяца доступны для просмотра квартиросъемщиком на индикаторе монитора 12. Параметры передаются за одну транзакцию и хранятся в энергозависимой памяти монитора 12. При каждом опросе квартирных и стояковых приборов локальный концентратор 7 диагностирует связь с ними. В случае потери связи с каким-либо из сенсоров локальный концентратор 7 активизирует флаг потери связи с прибором в кадре обмена с ДК 13.The local hub 7 stores in the memory element 9 the monthly archives of the aforementioned consumed parameters for the last 18 months. Archives and the accumulated consumption value from the beginning of the month are available for viewing by the tenant on the monitor indicator 12. The parameters are transferred in one transaction and stored in the volatile memory of the monitor 12. With each survey of apartment and riser devices, the local hub 7 diagnoses the connection with them. In the case of loss of communication with any of the sensors, the local hub 7 activates the flag of loss of communication with the device in the frame of exchange with DC 13.

По запросу с домового концентратора 13 локальный концентратор 7 выдает уникальный идентификатор «потерянного» прибора. Локальный концентратор 7 имеет внешнюю индикацию на мониторе 12:Upon request from the home hub 13, the local hub 7 provides a unique identifier for the “lost” device. The local hub 7 has an external indication on the monitor 12:

- индикация штрафного режима;- indication of the penalty mode;

- индикация обрыва какого-либо квартирного или стоякового прибора;- indication of the breakage of any apartment or riser device;

- индикация потери связи с домовым концентратором;- Indication of loss of communication with the home concentrator;

- индикация питания от сети и аккумуляторных батарей.- indication of mains power and batteries.

Локальный концентратор 7 имеет возможность конфигурирования параметров через порт RS485.The local hub 7 has the ability to configure parameters through the RS485 port.

Домовой концентратор 13 собирает информацию от локальных концентраторов 7 (квартирных и стояковых), затем обрабатывает ее в действительные значения параметров энергоресурсов индивидуального учета. На основе данных, полученных от квартирных локальных концентраторов 7, он вычисляет тепловую энергию, непосредственно потребленную каждой квартирой, и ее денежный эквивалент, пересчитывает потребление воды, газа и электричества с начала месяца и передает эту информацию в квартирные локальные концентраторы 7 для отображения на мониторах 12. Домовой концентратор 13 ведет месячные архивы глубиной до 18 месяцев, суточные - до 45 суток, часовые - 5 суток. На основе данных домового узла теплоучета домовой концентратор 13 вычисляет тепловую энергию, потребленную каждой квартирой и ее денежный эквивалент. Этот параметр имеет две составляющие: энергия, непосредственно потребленная квартирой, и доля каждой квартиры в общедомовом потреблении. Доля непосредственного потребления рассчитывается по данным ИСПТ 5 и данным соответствующих стояковых ИСПК 6. Определение части общедомовых потерь по каждой квартире в общедомовом потреблении тепловой энергии прямо пропорционально площади квартиры. При этом имеется возможность вводить поправочные коэффициенты на расположение квартиры в доме.The house concentrator 13 collects information from local concentrators 7 (apartment and riser), then processes it into the actual values of the energy parameters of the individual metering. Based on the data received from the apartment local concentrators 7, he calculates the thermal energy directly consumed by each apartment, and its monetary equivalent, recalculates the consumption of water, gas and electricity from the beginning of the month and transfers this information to the apartment local concentrators 7 for display on monitors 12 House Hub 13 maintains monthly archives up to 18 months deep, per diem archives up to 45 days, sentinel archives - 5 days. Based on the data of the home heat metering unit, the home concentrator 13 calculates the heat energy consumed by each apartment and its monetary equivalent. This parameter has two components: the energy directly consumed by the apartment, and the share of each apartment in communal consumption. The share of direct consumption is calculated according to the ISPT 5 and the corresponding riser ISPK 6. The determination of the part of house-wide losses for each apartment in the house-wide consumption of thermal energy is directly proportional to the area of the apartment. At the same time, it is possible to introduce correction factors for the location of the apartment in the house.

При определении части общедомовых потерь ХВС и ГВС по каждой квартире за основу берут величину индивидуального потребления по показаниям квартирных счетчиков воды. Домовой концентратор 13 архивирует в своей памяти информацию по индивидуально потребленным энергоресурсам, а также передает ее в центральный диспетчерский пункт 19 района. К домовому концентратору 13 может быть подключено не более 128 локальных концентраторов 7. Протокол обмена с локальным концентратором 7 - RS485/HART, скорость обмена 19200 бод. ДК 13 имеет выход RS232 для подключения передающего модема 17. Протокол обмена стандартный и открытый, используемый в задачах подобного класса. Связь с теплосчетчиком 15 осуществляется по интерфейсу RS 485/HART. ДК 13 архивирует каждый параметр (ГВС, ХВС, тепло) по индивидуальной потребленной составляющей и составляющей общедомовых потерь отдельно, а по газу и электричеству только по индивидуальному потреблению. Архив в рублях хранится в памяти ДК 13 постоянно и вычисляется на основе архива данных о потребленных энергоресурсах в физических единицах и действующих тарифов.When determining a part of the common house losses of hot water and hot water for each apartment, the value of individual consumption is taken as the basis for the readings of apartment water meters. The house concentrator 13 archives in its memory information on individually consumed energy resources, and also transfers it to the central control center 19 of the district. No more than 128 local hubs 7 can be connected to home hub 13. The exchange protocol with local hub 7 is RS485 / HART, the exchange rate is 19,200 baud. DK 13 has an RS232 output for connecting a transmitting modem 17. The exchange protocol is standard and open, used in tasks of this class. Communication with the heat meter 15 is carried out via the RS 485 / HART interface. DK 13 archives each parameter (domestic hot water, cold water, heat) according to the individual consumed component and the component of common house losses separately, and for gas and electricity only according to individual consumption. The archive in rubles is stored in the memory of DK 13 permanently and is calculated on the basis of an archive of data on energy consumption in physical units and current tariffs.

В квартирные локальные концентраторы 7 домовой концентратор 13 возвращает информацию накопленным итогом с начала месяца по всем вышеперечисленным параметрам. В конце месяца ДК 13 формирует месячный архив потребленных энергоресурсов и передает его в локальный концентратор 7.In the apartment local concentrators 7, the house concentrator 13 returns information by the accumulated total from the beginning of the month for all of the above parameters. At the end of the month, DC 13 generates a monthly archive of consumed energy resources and transfers it to the local hub 7.

С центральным диспетчерским пунктом 19 домовой концентратор 13 обменивается информацией один раз в сутки и передает суточный архив потребленных ресурсов в физических единицах. Денежный эквивалент рассчитывается в компьютере диспетчерского пункта 19 на основе действующих тарифов. Каждый параметр распадается на индивидуально потребленные ресурсы и долю в общем объеме ресурсов, потраченных в общедомовых целях. Перечень параметров, пересылаемых в центральный диспетчерский пункт 17:With the central control room 19, the home concentrator 13 exchanges information once a day and transmits a daily archive of consumed resources in physical units. The cash equivalent is calculated in the computer of the control room 19 based on current tariffs. Each parameter breaks down into individually consumed resources and a share in the total amount of resources spent for communal purposes. The list of parameters sent to the central control room 17:

- уникальный идентификатор (№ дома, код улицы, № квартиры);- unique identifier (house number, street code, apartment number);

- ГВС (потребление);- DHW (consumption);

- ХВС (потребление);- HVS (consumption);

- электричество (потребление);- electricity (consumption);

- газ(потребление).- gas (consumption).

Центральный диспетчерский пункт 19 ведет годовой отчет помесячных архивов потребленных ресурсов по каждой квартире с учетом общедомовых потерь и может актуализировать содержимое архива как текущего, так и годового с содержимым домовых концентраторов. В случае расхождения содержимого архивов из ДК 13 и системы диспетчеризации, за правильное принимается значение центрального диспетчерского пункта и в домовой концентратор 13 записывается соответствующее значение. Центральный диспетчерский пункт 19 ведет распечатки квитанций по фактически потребленным энергоресурсам за текущий месяц, а также печать архивов с помощью печатающего устройства за любой период работы системы.The central control room 19 maintains an annual report of monthly archives of consumed resources for each apartment, taking into account general house losses, and can update the contents of the archive, both current and annual, with the contents of house concentrators. In case of discrepancy between the contents of the archives from the recreation center 13 and the dispatching system, the value of the central control room is taken as the correct one and the corresponding value is recorded in the house concentrator 13. The central control room 19 prints out receipts for actually consumed energy resources for the current month, as well as print archives using a printing device for any period of the system’s operation.

По текущим показаниям ИТП 15, ДК 13 или ЦДЛ 19 возможно регулирование систем отопления, охлаждения и систем бытового водоснабжения с помощью исполнительных механизмов, таких как прибор для гидравлической настройки и балансировки, стояковой регулировочной аппаратуры для отопления и ГВС (балансировочных клапанов). По показаниям квартирного монитора 12 квартиросъемщик может регулировать индивидуальное потребление тепловой энергии и воды при помощи термостатических радиаторных и гидравлических вентилей.According to the current indications of ITP 15, DK 13 or TsDL 19, it is possible to regulate heating, cooling and domestic water supply systems using actuators, such as a device for hydraulic adjustment and balancing, riser regulating equipment for heating and hot water supply (balancing valves). According to the indications of the apartment monitor 12, the tenant can regulate the individual consumption of thermal energy and water using thermostatic radiator and hydraulic valves.

В сравнении с прототипом заявляемый способ позволяет более точно учесть индивидуальное потребление энергоресурсов, а интегрированная система индивидуального учета и регулирования потребления энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве имеет более широкие эксплуатационные возможности при снижении затрат потребителя за счет повышения точности индивидуального учета энергоресурсов.Compared with the prototype, the inventive method allows more accurately take into account individual energy consumption, and the integrated system of individual metering and regulation of energy consumption in the housing and communal services has wider operational capabilities while reducing consumer costs by improving the accuracy of individual metering of energy resources.

Claims

1. The method of individual metering and regulation of energy consumption in the housing and communal services, which consists in the fact that in each apartment of a residential building, counters or signal sensors are installed for each energy source consumed: gas, heat, hot and cold water, electricity, take their readings and they process information on energy carriers actually consumed by consumers, calculating the consumption of each energy carrier for a particular apartment, characterized in that I install in each apartment in addition, thermostatic valves for regulating the thermal regime and a means of displaying information on energy consumed in units of measurement and in cost terms, for measuring gas and electricity consumption, use electromechanical meters with interface modules for converting analog signals to digital, for measuring heat and water consumption, respectively smart sensors for converting temperature and smart sensors for converting the amount of water or electric mechanical water meters with interface modules, measure with their help the temperature and amount of water directly on risers in the apartment and in the stairwell, measure the heat consumption throughout the house using a common house heat meter and determine the actual heat consumption for a separate apartment, based on the calculation of heat balance according to the principle the equality of the heat consumption measured by the common-house heat meter throughout the house and the consumption of thermal energy received for heating individual apartments, according to the formula

Q _house = ΣQ _iind + ΣQ _norms + Q _generally ,

where Q _iind is the actual heat consumption for heating each apartment according to the readings of intelligent temperature conversion sensors and riser intelligent sensors for converting the amount of hot water;

_Qinorm - the amount of heat calculated according to the standard for each of the apartments that are not equipped with individual metering;

Q by _common - the amount of heat spent for common purposes, defined as

Q by _common _house = Q _house -ΣQ _iind -ΣQ _norms ,

taking into account the "participation" of each apartment in the total consumption of heat in the amount

Qi by _public = δ _i × Q by _public ,

where δ _i - "weight" coefficient of a particular apartment, defined as δ _i = S _i / S _accounting ,

where S _i - the area of a separate apartment;

S _accounting - the area of apartments equipped with meters, and as a result, the actual heat consumption for a separate apartment is calculated as

Q _i = Q _iind + Q _i

where Q _iind is the heat consumption for a separate apartment according to the testimony of intelligent temperature conversion sensors and riser intelligent sensors for converting the amount of hot water;

Q _{i general} - the consumption of each apartment for heating a common area (general house expenses),

then, using the display means, they provide each consumer with information about the energy resources consumed by his apartment and their cost for monitoring and regulating their consumption with thermostatic valves.

2. An integrated system of individual metering and regulation of energy consumption in the housing and communal services, including temperature, gas, electricity and water sensors installed in apartments of residential buildings, made in the form of electromechanical electric pulse counters corresponding to specified “single” sizes of energy consumed, and located at the characteristic points of the heating systems of apartments, cold and hot water supply systems, local concentrators made with the ability to memorize apartment numbers and collect data on gas, electricity and water consumption, energy content of hot water and memorize these values during the absence of mains power, equipped with autonomous power supplies, electronic converter units with network power supplies, as well as home hubs with storage devices containing addresses of houses, modems, an electronic computer of the central control room with a timer for storing events in time and a printer for I provide printouts of certificates of actually consumed energy resources, while the sensors are connected to local concentrators, which are connected to meters and to house concentrators, connected via modems and communication channels to computers of the central control center of the housing and communal services, characterized in that the apartment equipment additionally contains wired or wireless apartment monitors for displaying information on consumed energy resources in physical and cost units and health of elements system, and as sensors for temperature and water flow, intelligent temperature conversion sensors and intelligent sensors for converting the amount of hot and cold water or standard water meters with a pulse output in conjunction with interface modules are used, respectively designed to account for individual consumption of heat and hot and cold water moreover, intelligent sensors for converting temperature and the amount of hot and cold water are connected to local concentrators mediocre, and gas, electricity and water meters are connected to them using interface modules used to convert pulse signals to digital, the system also includes individual thermostatic valves to maintain optimal thermal conditions in a separate apartment, a house heat meter installed in an individual heat point for energy accounting, while local hubs serve as devices for collecting information from smart sensors, connected via apartment buses with sensors and interface modules with meters and connected via a bus or a radio channel to apartment monitors and via a house bus with a house concentrator, which is also a device for collecting information from local concentrators and from a house heat meter and connected to the central control center via a wireless or wired channel communication, while the computer of the central control room performs the functions of dispatching the number of consumed services for each apartment and monitoring spravnostey computing device and to transmit the information required.