目 录
1 绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 热量计概述 2
1.3 国内外发展状况 2
1.4 开发热量计的现实意义 4
2 设计要求及总体方案设计 5
2.1 设计要求 5
2.2 总体方案设计 5
2.3 热量计计热公式 6
3 热量计的软件设计 8
3.1 开发语言与开发环境 8
3.2 主程序模块 8
3.3 初始化子模块 10
3.4 温度测量子程序模块 11
3.5 流量测量子程序模块 14
3.6 热量计算子程序模块 15
3.7 液晶显示子程序模块 16
4 调试与误差分析 18
4.1 代码调试 18
4.2 功能调试 20
4.3 误差分析 21
结论 23
致谢 24
参考文献 25
附录 26
1 绪 论
1.1 选题背景
步入小康社会以来，随着人民的生活水平的提高和社会的进步，能源的问题已经成为社会关注的大问题。我国粗放式的经济增长进而产生了部分资源的浪费以及能源不足的问题。正因为如此，我国提出了建设节约型社会的方针，倡导科学可持续地利用资源。几年之前，我国大力提倡分户供暖或集中供暖分户计量，并且以用户使用的热量为标准进行收费，把热量商品化。按照热量收费，而不是按照面积收费，这样计费科学而且合理，既防止供热公司的不达标的供热，也方便了用户自主的根据外界条件的变化增减热量供应。
改革开放以来，集中供 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2 
热事业不断地发展，提高了人们的生活水平[1]。直到1999年，我国城市供热普及率为12.2％，集中供热普及率在三北地区达到最高，为29.1％。集中供热已经成为我国最基本的供热方式。集中供热企业不仅会因设备等因素造成温度不均衡影响用户取暖效果，还会因为不能按照用户多样化需求供热而造成能源的浪费。集中供热单位按面积收费的做法，使得小区内用户是否时时使用都要交纳费用，一定程度上造成用户最大程度使用热量过程中的浪费，比如可关时不关供暖等浪费现象。建筑耗能占全社会总耗能的25％以上，而建筑耗能的60%以上为采暖能耗。供热行业采用落后的大锅炉式的居民供暖方法，一个居民区公用一个阀门，按照落后的以建筑面积计算热量收费，费用由居民所在单位一年一次性付给供热单位。这样的收费标准，既不科学又不合理，随着人们商品化意识的加强，这样的旧供热方式已经不能适应人民生活的发展[2]。这样的长期作用下，弊端越来越明显，主要表现在以下几个方面：1. 供热质量无法衡量。在现有的供热体制下，供热由供热单位单一方支配，缺少制约监督。供暖由在供热单位的单方面控制，与用户没有直接关系，用户也无法控制室内温度，用户属于被动供热，导致供热单位供热质量逐年下降，这又加深了供热单位与用户的矛盾，人们只能向有关单位投诉保护自己的权益。2. 不同居民对供暖的需求得不到满足[3]。随着生活水平的提高，人们对供暖质量的要求变高，需求也变得多样化。富裕的人更愿意多花钱来享受冬天的暖气，部分人喜欢经济型生活，室内温度过得去就行。人民房子越来越大和越来越多，但是房子内的人数却有减少的趋势。虽然情况各不相同，但是有一点是相同的，就是希望供暖也能像商品一样，明码实价。而供暖却是供热单位单方面提供，根本无法依住户本身实际需要自行调节。3.居民缴费的积极性降低[4]。随着经济的发展，私有企业的增多，居民收入的差别也越来越大。有些居民负担不起供暖费用只能拖欠，导致拖欠情况越来越多，供暖单位只好不供暖，而一个控制阀控制的是小区集体，停止一户欠费用户供暖只会造成大范围停止供暖，引起缴费用户的不满。这种严重的供热能源浪费和收缴供热费的困难，已经变成制约供热行业发展的难题。
由此可见，集中供热体制应该进行改革[5]。国家在2003年就印发了《关于城镇供热试点工作的指导意见》，决定开展供热体制改革的试点工作[6]。根据欧美国家的发展经验，实施计量收费措施可以节能20%~30％。计量收费主要有以下几点好处：1. 有利于提高人们的节约意识并且解决收费难的问题。计量收费被大多数人们接受，用多少付多少，提高人们的节能意识，推进节能减排的工作，有效地解决收费难的问题。热量计应用可以使供热收费有理有据，用户一目了然，提高缴费的积极性。2.供热公司急于摆脱发展困境：由于收费的不合理，出现了欠费和浪费现象；计量收费可以便于管理和控制，便于检查供热故障，只需在户外关闭供热，也不影响其他户主使用，便于供热控制，灵活性高，调解方便。3.有利于节约能源，科学地利用能源[7]。计量收费被人们接受，用多少付多少，提高人们的节能意识，推进节能减排的工作。随着热量收费改革的深入，人们的计量收费意识的提高，特别是沿海的发展迅速的城市，其计量收费意识更为迫切，市场对于热量计的需求正在不断加大；此外，热量计的基础硬件、配件也成为了大量需求品。这使得热量计将会很快发展成为一个新的产业。因此，热量计有很大的经济价值[8]。
1.2 热量计概述
热量计就是通过测量进水管道、出水管道的温度以及进水的总流量计算出总的供应的热量损失[9]。一个用户有一个热量计和一个总开关，可以进行户外抄表。热量计有进水传感器、出水传感器和流量传感器三个传感器，分别测量进水管道温度、回水管道温度和流进用户的总的流量；显示器根据提供的温度和流量数据，通过热量计算公式计算出用户获得的总热量。一般热量计显示输出总耗热量、瞬时流量、最高温度、供回和回水温度、总耗水量、温差等参数，或是其中的某几个参数。
热量计既可以满足居民家庭计量需求，又可以用于大型企业等单位，舍弃了传统的按建筑面积收费方法并按实际热耗量收费，使得热量商品化，用户可以根据天气和喜好等自行调节，直到达到适宜的温度，节省热费。
1.3 国内外发展概况
1.3.1热量计在国外发展概况
在热量计的起源地欧洲，热能是以商品化的形式进入市场的。欧洲国家早在上世纪20年代就开始了按户计量。在20世纪末期，美国的热量计总数已经达到300万台。20世纪60年代爆发全球性能源危机，使得欧洲传统供暖国家的石油、煤炭等资源价格快速上涨，也导致供暖成本变高，福利供暖已经不适合这种情况，供暖的商品化应运而生。因此，欧洲多数国家制定法律，明确制定了用户必须安装热量计[10]。供热商品化就要实现每个用户都能根据需求控制热用量，实现单独计量。截至目前，部分欧洲国家如丹麦、德国、瑞典等在室温控制发面以及集中供热方面都处在世界的领先水平[11]。在热量计的研制方面，从开始到步入成熟，热量计也相应经历了从机械式、电子数字积分式、智能式的过程。直到1997年，第一个统一的热量计的标准代号ENl434在欧共体获得通过。R75号《热量表》作为世界第一个国际性的标准文件在1998年被国际法制计量组织公布[12]。超声波式、电磁式和叶轮式三种热量计被国际法制计量组织推荐。超声波式热量计的主要优点是压力损失较小、精度较高、量程大，但是容易受液体杂质含量的影响，而且价格高。电磁式热量计的主要缺点是结构复杂，功耗大，成本高，用量也较少。叶轮式热量计主要优点是抗污水的能力高、抗干扰性较好、耗电较少、价格低和安装方便的优点，因此比较受用户的欢迎，在市场占主导地位。由欧洲国家生产的热量计都标明是否符合指定的标准。这些都显示出欧洲国家热量计技术已经成熟。

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