Система контролю комунальних послуг

Система контролю комунальних послуг, що містить датчик напруги, датчик струму, датчики витрати гарячої води, холодної води та газу, перетворювач, блок керування, блок сенсорів, контролер, рідкокристалічний індикатор, передавальний пристрій, три блоки гальванічної розв'язки, блок адресації, блок опитування датчиків, причому виходи датчиків стр уму та напруги сполучені з входами перетворювача, вихід якого і вихід блока сенсорів підключені відповідно до першого та другого входів блока керування, до третього та четвертого входів-виходів якого підключені перший і другий блоки гальванічної розв'язки, входи-виходи яких з'єднані з входами-виходами блока адресації і блока опитування датчиків відповідно, до одного входу блока опитування датчиків підключені виходи датчиків витрати гарячої води, холодної води та газу, при цьому перший вихід блока керування сполучений з входом контролера, вихід якого з'єднаний з входом рідкокристалічного індикатора, другий ви хід блока керування сполучений з вхо 2 (19) 1 3 82791 Винахід відноситься до галузі вимірювальнообчислювальної техніки і застосовується для контролю постачання та споживання різного ваду комунальних послуг в системах контролю витрат електроенергії, газу, холодної та гарячої води, теплової енергії. Винахід може застосовуватися у комунальному господарстві для побутових споживачів. Контроль комунальних послуг складається з двох частин: контролю витрат послуг, в якому вимірюються такі сигнали витрат послуг, як струм споживання для електроенергії, витрати газу, води холодної та гарячої, і контролю якості постачання послуг, в якому вимірюються такі сигнали потенціалу, як напруга електричної мережі, тиск у трубопроводах газу, води та опалення, температура гарячої води та газу. Якщо сигнали з давачів витрат залежать від дій споживача і це є кількість використаної послуги, то сигнали з давачів потенціалу визначає постачальник і вони характеризують якість надання послуги. Оскільки споживач використовує послуги на свій розсуд, то йому необхідно контролювати сигнали потенціал)? (визначати якість послуги), наприклад, напруги в електричній мережі, тільки тоді, коли він споживає послугу. Якість послуги в інший час його не цікавить. Спожита кількість енергії для будь-якого енергоносія розраховується за результатами вимірювання сигналів витрат і потенціалу, а її якість визначається сигналами потенціалу. Існуючі системи контролю комунальних послуг вимірюють сигнали витрат комунальних послуг, а сигнали потенціалу вимірюють тільки для визначення витрат енергії. Таким чином, існує технічна задача визначення якості комунальних послуг з метою її вра хування для оплати послуг. Відома система контролю житловокомунальної інформації [RU, патент №2141626, опубл. 20.11.99, бюл.№32], яка складається з будинкових контролерів з запам'ятовуючими пристроями з адресами будинків, з модемів, електронно-обчислювальної машини центральної диспетчерської з таймером для запам'ятовування явищ у часі та принтера задля забезпечення звітно-правового виконання справ та роздруковки рахунків-квитанцій для квартиронаймачів, з ПЕОМ з звуковою та світловою сигналізацією, які розміщені в вартови х та чергових частинах, з давачами параметрів роботи ліфтів з пультами виклику допомоги, з кабельними, поштовими, телефонними і/або радіоканалами зв'язку, з уніфікованими давачами електричних сигналів з температури, тиску та об'ємних витрат газу, з температури та об'ємних витрат води, які розміщені в характерних місцях опалювальної системи квартир, систем питної та гарячої води, з контролерів, які запам'ятовують номери квартир та визначають масові витрати газу та витрати питної води, енерговміст гарячої води і тепла з урахуванням температурної похибки та запам'ятовування цих значень на час відсутності мережового електроживлення, та мають автономні джерела електроживлення з блоків електронних перетворювачів з мережевими джерелами елект 4 роживлення, з пультами виклику охоронної допомоги, а також має блоки квартирних лічильників фактично використаного газу за його масою, теплової та електричної енергії, питної води та енерговмісту гарячої води, які виконані у вигляді електромеханічних лічильників електричних імпульсів, які відповідають заданим, "одиничним" розмірам використаного енергоносія з можливістю їх розміщення поза квартирами, при цьому давачі і пульти виклику охоронної допомоги з'єднані через електронні перетворювачі з контролерами, які з'єднані з блоками квартирних лічильників та домовими контролерами, з'єднаними модемами та каналами зв'язку з електронною обчислювальною машиною центральної диспетчерської та ПЕОМ чергових частин пожежної охорони, міліції, швидкої допомоги, аварійної служби газу, житлово-комунальної служби або служби ліфтів господарства, які розміщені біля дома, жителі котрого потребують допомоги. Спільними ознаками відомої системи-аналога і пропонованої системи є наявність контролера, який визначає витрати електроенергії, газа, питної та гарячої води, уніфікованих давачів напруги, струму, давачів електричних сигналів з температури, тиску та об'ємних витрат газу та гарячої води, давачів тиску та об'ємних ви трат питної ВОДИ. Причиною, що заважає досягненню поставленої технічної задачі, є те, що в системі-аналогу немає каналів контролю якості наданих послуг, внаслідок чого сигнали типу потенціалу, що характеризують якість надання послуг, такі як напруга, тиск, температура, не обробляються окремо від сигналів контролю витрат комунальних послуг. Відома система обліку комунальних послуг за змінним тарифом [RU, патент №2134865, опубл. 20.08.99, біл.№23], яка складається з першого канала, до якого входить імпульсний перетворювач, вихід якого з'єднаний з входом першого пристрою, що перераховує, та з лічильника, з блока визначення параметрів, вихід якого під'єднаний до входа блока пам'яті, та з п-1 каналів, які складаються з лічильника та послідовно з'єднаних імпульсного перетворювача та пристрою, що перераховує, блок, пам'яті виконаний у вигляді блока енергонезалежної пам'яті, при цьому в кожному каналі вихід пристрою, що перераховує, з'єднаний крізь лічильник з відповідним входом блока визначення параметрів, відповідні виходи якого з'єднані з другими входами пристроїв, що перераховують, та лічильниками каналів і дісплеєм, а вихід блока визначення параметрів і вхід блока енергонезалежної пам'яті виконані у вигляді входів-ви ходів. Спільними ознаками відомої системи-аналога і пропонованої системи є наявність перетворювача, лічильників та контролера. Причиною, яка заважає досягненню поставленої задачі, є те, що в системі-аналогу немає блоків контролю якості надання послуг, і сигнали типу потенціалу, що характеризують якість надання послуг, не обробляються окремо від сигналів контролю витрат комунальних послуг. Відома система обліку комунальних послуг і лічильника енергоресурсів [UA, деклараційний патент на винахід №63853, опубл. 15.01.04, 5 82791 6 6юл.№1], яка вибрана нами в якості прототип)? і розв'язки, входи-ви ходи яких з'єднані з входамискладається з давача струму, давача напруги, давиходами блока адресації і блока опиту давачів вачів витрат гарячої води, холодної води та газу, з відповідно, до одного з входів блока опиту давачів блоку керування , з перетворювача потужності в підключені виходи давачів витрат гарячої води, частоту, блока сенсорів, блоків гальванічної розхолодної води, газу , при цьому перший вихід блов'язки, блоку адресації і блоку опиту давачів, рідка керування сполучений з входом контролера, кокристалічного індикатора, передавального привихід якого з'єднаний з входом рідкокристалічного строю, індикатора несплати, причому давачі індикатора, другий ви хід блока керування сполуструму і напруги сполучені з входами перетворючений з входом блоку гальванічної розв'язки, вихід вача потужності у частоту, ви хід якого і вихід блока якого під'єднаний до входу передавального присенсорів підключені відповідно до першого і дрзтострою, ви хід якого є виходом системи, згідно з го входів блока керування, до третього і четвертовинаходом додатково введені блок контроля наго входів-ви ходів якого через блоки гальванічної пруги, давач тиску гарячої води та блок контролю розв'язки підключені відповідно блок адресації і тиску гарячої води, давач температури гарячої блок опиту давачів, до входів якого підключені води та блок контролю температури гарячої води, виходи давачів витрат холодної води, гарячої води давач тиску холодної води та блок контролю тиску та газу, при цьому перший вихід блока керування холодної води, давач тиску газа та блок контролю сполучений з контролером, підключеним до рідкотиску газа, давач температури газа та блок конткристалічного індикатора, другий вихід блока керуроля температури газа, генератор часових імпульвання через блок гальванічної розв'язки сполучесів, причому вихід давача напруги під'єднаний до ний з передавальним пристроєм, а третій його першого входу блока контроля напруги, до другого вихід - з індикатором несплати.входу якого під'єднаний давач струм у, ви хід даваСпільними ознаками системи-прототипу і проча тиску гарячої води з'єднаний з першим входом понованої системи є наявність давачів струму та блока контролю тиску гарячої води, ви хід давача напруги, давачів ви трат гарячої води, холодної температури гарячої води під'єднаний до першого води та газ у, блока керування, перетворювача входу блока контроля температури гарячої води, потужності у частоту, блока сенсорів, блоків гальвихід давача витрат гарячої води підключений до ванічної розв'язки, блоків адресації і опиту давачів, други х входів блоків контролю тиску та температурідкокристалічного індикатора, передавального ри гарячої води, вихід давача тиску холодної води пристрою, причому давачі струм у і напруги сполуз'єднаний з першим входом блока контролю тиску чені з входами перетворювача потужності у частохолодної води, другий вхід якого під'єднаний до ту, ви хід якого і вихід блока сенсорів підключені виходу давача витрат холодної води, вихід давача відповідно до першого і другого входів блока керутиску газа з'єднаний з першим входом блока контвання, до третього і четвертого входів-ви ходів якоролю тиску газа, вихід давача температури газу го через блоки гальванічної розв'язки підключені під'єднаний до першого входу блока контроля тевідповідно блок адресації і блок опиту давачів, до мператури газа, вихід давача витрат газу підклювходів якого підключені виходи давачів витрат хочений до других входів блоків контроля тиску та лодної води, гарячої води та газу, при цьому пертемператури газа, вихід генератора часових імпуший вихід блока керування сполучений з контрольсів підключений до третіх входів всі х блоків конлером, підключеним до рідкокристалічного тролю, адресний вихід блока адресації підключеіндикатора, другий ви хід блока керування через ний до четвертих входів всі х блоків контроля, блок гальванічної розв'язки сполучений з передаскидовий вихід блока адресації під'єднаний до вальним пристроєм. п'ятих входів всі х блоків контролю, виходи всіх Причиною, яка заважає досягненню поставлеблоків контролю з'єднані з відповідним входом ної задачі, є те, що в системі-прототипі немає каблока опиту давачів. налів контролю якості надання послуг, внаслідок Введення в систему блока контролю напруги, чого сигнали типу потенціалу, що характеризують давача тиску гарячої води та блока контролю тиску якість надання послуг, не обробляються окремо гарячої води, давача температури гарячої води та від сигналів контролю витрат комунальних послуг. блока контролю температури гарячої води, давача В основу винаходу поставлена задача визнатиску холодної води та блока контролю тиску хочення якості комунальних послуг під час їх спожилодної води, давача тиску газа та блока контролю вання у споживача з метою їх врахування при розтиску газа, давача температури газа та блока конрахунку оплати за спожиті комунальні послуги. троля температури газа, генератора часових імпуЗадача вирішується тим, що в систему контльсів, причому вихід да вача напруги під'єднаний ролю комунальних послуг, що складається з давадо першого входу блока контроля напруги, до друча напруги, давача стр уму, давачів ви трат гарячої гого входу якого під'єднаний давач струму, ви хід води, холодної води та газу, перетворювача, блодавача тиску гарячої води з'єднаний з першим ка керування, блока сенсорів, контролера, рідковходом блока контролю тиску гарячої води, ви хід кристалічного індикатора, передавального придавача температури гарячої води під'єднаний до строю, блоків гальванічної розв'язки, блока першого входу блока контроля температури гаряадресації, блока опиту давачів, причому виходи чої води, вихід давача витрат гарячої води підклюдавачів струму та напруги сполучені З входами чений до други х входів блоків контролю тиску та перетворювача, вихід якого і вихід блока сенсорів температури гарячої води, вихід давача тиску хопідключені відповідно до першого та другого вхолодної води з'єднаний з першим входом блока дів блока керування, до третього та четвертого контролю тиску холодної води, другий вхід якого входів-ви ходів якого підключені блоки гальванічної під'єднаний до виходу давача витрат холодної 7 82791 8 води, вихід давача тиску газа з'єднаний з першим першого входу блока контроля температури газа входом блока контролю тиску газа, вихід давача 22.6, вихід давача витрат газу 5 підключений до температури газу під'єднаний до першого входу други х входів блоків контроля тиску 22.5 та темпеблока контроля температури газа, ви хід давача ратури газа 22.6, вихід генератора часових імпувитрат газу підключений до других входів блоків льсів 23 підключений до третіх входів всі х блоків контроля тиску та температури газа, ви хід генераконтролю 22.1...22.6, адресний вихід блока адретора часових імпульсів підключений до третіх вхосації 14 підключений до четвертих входів всі х блодів всіх блоків контролю, адресний вихід блока ків контроля 22,1...22.6, скидовий вихід блока ададресації підключений до четвертих входів всіх ресації 14 під'єднаний до п'ятих входів всіх блоків блоків контроля, скидовий вихід блока адресації контролю 22.1...22.6, виходи всіх блоків контролю під'єднаний до п'ятих входів всі х блоків контролю, 22.1...22.6 з'єднані з відповідним входом блока виходи всіх блоків контролю з'єднані з відповідним опиту давачів 16. входом блока опиту давачів, що дозволяє визнаДавачі напруги 1 і струму 2 призначені для печити якості електроживлення, гарячої води, холоретворення сигналів про параметри електричної дної води, газу та врахува ти показники якості для мережі в електричні сигнали, що можуть сприймавідповідної оплати комунальних послуг. тися вхідними колами перетворювача 6; в переСистема контролю комунальних послуг, блоктворювачі 6 вхідні сигнали про струм споживання схема якої зображена на рисі, містить давач ната напругу формують добуток, що дорівнює потупруги 1, давач стр уму 2, давачі витрат гарячої вожності, який може перетворюватися, наприклад, в ди 3, холодної води 4 та газу 5, перетворювач 6, частоту імпульсів; давачі витрат гарячої води 3, блок керування 7, блок сенсорів 8, контролер 9, витрат холодної води 4, ви трат газа 5 перетворюрідкокристалічний індикатор 10, передавальний ють фізичний параметр витрат в електричний сигпристрій 12, блоки гальванічної розв'язки 11, 13, нал, наприклад, частоту імпульсів, який може 15, блок адресації 14, блок опиту давачів 16, блок сприйматися вхідними колами блока опиту давачів контролю напруги 22.1, давач тиску гарячої води 16 та блоками контроля 22.1...22.6: 17 та блок контролю тиску гарячої води 22.2, да- блок керування 7 здійснює загальне керуванвач температури гарячої води 18 та блок контролю ня системою: підраховує і запам'ятовує значення температури гарячої води 22.3, давач тиску холоспожитої електроенергії, опитує блок опиту давадної води 19 та блок контролю тиску холодної вочів 16 про стан давачів витрат гарячої води 3, ходи 22.4, давач тиску газа 20 та блок контролю тислодної води 4 та газу 5, блоки контролю ку газа 22.5, давач температури газа 21 та блок 22.1...22.6, та запам'ятовує їх значення, виконує контроля температури газа 22.6, генератор часонеобхідні обчислення коефіцієнтів якості, видає на вих імпульсів 23, причому виходи давачів струму 2 відображення всі необхідні повідомлення, опитує та напруги 1 сполучені з входами перетворювача блок сенсорів 8 для відображення на рідкокриста6, вихід якого і вихід блоку сенсорів 8 підключені лічному індикаторі 10 кількісних та якісних покавідповідно до першого та другого входів блока зань спожитих комунальних послуг, провадить керування 7, до третього та четвертого входівобмін даними з блоком адресації 14; блок керувиходів якого підключені блоки гальванічної розвання 7 може бути виконаний на базі мікропроцев'язки 13,15, входи-виходи яких з'єднані з входасора або мікроЕОМ [див. Электроника, М: Советсми-виходами блока адресації 14 і блока опиту дакая энциклопедия, 1991, стр. 301-303]; вачів 16 відповідно, до одного з входів блока опиту - блок сенсорів 8 дозволяє проглядати кількісні давачів 16 підключені виходи давачів витрат гарята якісні показники всіх спожитих комунальних почої води 3, холодної води 4, газ у 5, при цьому песлуг; рший вихід блока керування 7 сполучений з вхо- контролер 9 забезпечує регенерацію зобрадом контролера 9, вихід якого з'єднаний з входом жень на рідкокристаліч ному індикаторі 10; рідкокристалічного індикатора 10, другий вихід - блоки гальванічної розв'язки 11, 13, 15 необблока керування 7 сполучений з входом блока хідні для виконання вимог з електробезпеки; гальванічної розв'язки 11, вихід якого під'єднаний - передавальний пристрій 12 необхідний для до входу передавального пристрою 12, вихід якого передавання кількісних та якісних показників всіх є ви ходом системи, вихід давача напруги 1 під'єдспожитих комунальних послуг до системи вищого наний до першого входу блока контроля напруги рівня; 22.1, до другого входу якого під'єднаний давач - блок адресації 14 необхідних для адресуванструму 2, вихід давача тиску гарячої води 17 з'єдня блоків контроля 22.1...22.6 з метою зчитування наний з першим входом блока контролю тиску газ них інформації та формування скидового імпульрячої води 22.2, вихід давача температури гарячої су для блоків контролю, об'єднання систем споживоди 18 під'єднаний до першого входу блока контвача в систему вищо го рівня; роля температури гарячої води 22.3, ви хід давача - блок опиту давачів 16 необхідний для підравитрат гарячої води 3 підключений до других вхохунку імпульсів від давачів витрат гарячої води 3, дів блоків контролю тиску 22.2 та температури холодної води 4, газу 5, перерахунку для одергарячої води 22.3, вихід давача тиску холодної жання ОДИНИЦЬ виміру, прийняття показників води 19 з'єднаний з першим входом блока контроякості від блоків контролю 22.1 ... 22.6, зберігання лю тиску холодної води 22.4, другий вхід якого одержаних результатів і передавання останніх в під'єднаний до виходу давача витрат холодної блок керування 7; води 4, ви хід давача тиску газа 20 з'єднаний з пе- давачі тиску гарячої води 17, температури ршим входом блока контролю тиску газа 22.5, вигарячої води 18, тиску холодної води 19, газа 20, хід давача температури газу 21 під'єднаний до температури газа 21 необхідні для перетворення 9 82791 10 фізичних параметрів, таких як тиск та температурті входи всі х блоків контроля 22.1...22.6 ра, в електричні сигнали, які можуть сприйматися надходять за чергою адреси блоків і адреси лічивхідними колами блоків контроля 22.1...22.6; льників ЦЕІХ блоків контролю. Числа, накопичені в - блоки контроля 22.1...22.6 виконані згідно [залічильниках блоків контролю 22.1...22.6, потрапявки на патент України №а200612878 від ляють через блок опиту давачів 16 в блок керу06.12.06], виходами яких є виходи лічильників часу вання 7, де вони використовуються для обчисленперебування сигналів якості у визначених межах ня коефіцієнтів якості за формулою (1): та загального часу використання послуги за певКя = (Т 1/Тс п) х К 1 + (Т2 /Тсп) х К 2 +...+ (1) ний проміжок часу, наприклад, місяць; +(Ті/тсп) х Кі +..+ (Т n/Тсп) х Кn - генератор часових імпульсів 23 генерує чаде сові імпульси, які сприймаються блоками контролю Кя - коефіцієнт якості, 22.1...22.6 і заповнюють в них лічильники часу пеТсп - загальний час споживання послуги за ребування сигналів якості у визначених межах та обумовлений проміжок часу, наприклад, за місяць, загального часу використання послуги за певний Ті - час перебування сигналу якості на і - тій проміжок часу, наприклад, місяць. ділянці діапазону зміни сигналу якості за обумовСистема працює наступним чином. В перший лений проміжок часу, наприклад, за місяць, момент обумовленого часу, наприклад, на початку Кі - коефіцієнт для сигналу, якій знаходиться кожного місяця, в блоці керування 7 запам'ятовуна і - тій ділянці діапазону, ються кількісні значення всіх використаних послуг n - кількість ділянок на всьому діапазоні сигназа минулий час їх споживання, з блоку керування 7 лу якості, [див. заявка на патент України через блок гальванічної розв'язки 13 і блок адре№а200607592 від 07.0706]. сації 14 на п'яті входи всіх блоків контролю Значення Тсп та Ті накопичуються в лічильни22.1...22.6 надходить імпульс скиду, який встановках часу блоків контроля 22.1...22.6. Коефіцієнти Kі лює всі лічильники часу цих блоків в "0". та n визначаються в нормативних документах. Вхідні величини напруги та струму споживання Якщо Кі вважати тарифним коефіцієнтом, то згідно надходять через давачі напруги 1 та стр уму 2 на [Постанови КM України №630 від 21.07.05] для n = перетворювач 6, де формують добуток, який дорі4 ділянок температури гарячої води тарифні коевнює потужності та перетворюється на вхідний фіцієнти дорівнюють: сигнал для блока керування 7, наприклад, в часто75°С-50°С К1 = 1; ту імпульсів, в якому здійснюється перерахування 49°С - 45°С К2 = 0,9; імпульсів для одержання одиниць виміру електро44°С - 40°С К3 = 0,7; енергії, які одночасно передаються на передава39°С - кімнатна К4 = 0, льний пристрій 12. Накопичена величина викорисДля деяких послуг існує одночасно два і більтаної електроенергії запам'ятовується в ше сигналів, за якими визначається якість послуги. енергонезалежній пам'яті і одночасно відображуНаприклад, для гарячої води це тиск і температується на екрані рідкокристалічного індикатора 10. ра. Для таких послуг коефіцієнт якості визначаєтьВ блоці опиту давачів 16 підраховуються імпульси ся за формулою (2): від давачів ви трат гарячої води 3, холодної води 4, Кя = Кя тиск х Кя темп. (2) газа 5 і перераховуються для одержання одиниць Сума сплати грошей за використану послугу виміру витрат відповідної послуги. За запитом розраховується в блоці керування 7 за формулою блока керування 7 величини витрат гарячої та хо(3): лодної води, газу передаються в блок керування 7 Оп = Ттар х Кп х Кя , (3) та запам'ятовуються в енергонезалежній пам'яті. де Оп - величина сплати за використану послуПісля скиду лічильників часу в блоках контрогу, лю 22.1...22.6, в лічильниках часу блоків починаТтар - тариф за послугу, ється, в залежності від наявності сигнала витрати: Кп - кількість спожитої послуги за поточний тевідповідної послуги, накопичення часу находження рмін, наприклад, місяць, сигналів потенціалу (напруга, тиск, температура) Кя - коефіцієнт якості спожитої послуги за пона відповідних ділянках діапазонів, що характериточний термін, який розраховується за формулами зують якість послуги [див. Постанова KM України (1) або (2). №630 від 21.07.05 "Про затвердження Правил наЗапропонована система контролю комунальдання послуг з централізованого опалення, постаних послуг дозволяє автоматично визначати кільчання холодної та гарячої води і водовідведення кість та якість комунальних послуг, розраховува ти та типового договору по наданню цих послуг", заоплату за спожиті комунальні послуги відповідно їх явка на патент України №а200612878 від кількості та якості в кожній окремій квартирі, а та06.12.06]. кож дозволяє контролювати відповідність надіслаПо закінченню обумовленого часу, наприклад, них виробником рахунків за послуги їх кількості та місяця, в блоці керування 7 вираховуються кількоякості у кожного споживача. сті спожитих послуг за цей місяць як різниця між Система може бути реалізована в промислокількістю спожитих послуг в кінці місяця та на повому виробництві, тому що складається з відомих чатку місяця, з блоку керування 7 через блок гальпристроїв, вузлів і компонентів, що серійно виробванічної розв'язки 13 і блок адресації 14 на четвеляються. 11 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 82791 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601