CN109213013B - 燃气管道阀门控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃气管道阀门控制系统，包括：执行电动机、自备电源和处理模块；自备电源分别与执行电动机和处理模块电连接；处理模块与执行电动机的输入端电连接，处理模块的输出端与执行电动机的输入端电连接；执行电动机的转轴与阀门机械连接。本发明实施例提供的这种燃气管道阀门控制系统，由自备电源直接为执行电动机和处理模块供电，配备了可以低压工作的执行电动机，在进行燃气管道抢修时，无需携带发电设备或由附近电源接线供电，大大提高管道阀门控制效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃气管网管理控制技术领域，特别是涉及一种燃气管道阀门控制系统。
背景技术
发生燃气泄漏等事故时，市政管道阀门起维修和事故关停作用，目前，常采用以下方式实现对市政管道阀门的开闭，一种是依赖人工到现场操作推杆机构等实现阀门的开闭控制，另外一种是利用电动阀门，通过向电动阀门中的电动执行机构发送控制命令，让电动执行机构带动阀门开启或关闭。由于城市管网覆盖面广，燃气阀门数量庞大，利用安设电动阀门来实现管道阀门的开启或关断。
在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：依赖人工到现场拧转阀门实现阀门开启或关闭的方式，劳动强度大且效率低；而利用电动阀门时，需要携带发电机提供工作电源或在利用附近电源进行接线供电，接线过程费时较长，在发生燃气事故时，阀门控制效率低。
发明内容
基于此，有必要针对阀门控制效率低的问题，提供一种燃气管道阀门控制系统。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种燃气管道阀门控制系统，包括：执行电动机、自备电源和处理模块；
自备电源分别与执行电动机和处理模块电连接；
处理模块与执行电动机的输入端电连接，处理模块的输出端与执行电动机的输入端电连接；执行电动机的转轴与燃气管道阀门机械连接；其中，燃气管道阀门埋设于地下。
在其中一个实施例中，燃气管道阀门控制系统还包括燃气管道阀门保护装置，燃气管道阀门保护装置与处理模块电连接。
在其中一个实施例中，燃气管道阀门控制系统还包括数据采集模块，数据采集模块与处理模块通信连接。
在其中一个实施例中，燃气管道阀门控制系统还包括无线收发模块，无线收发模块与处理模块电连接，且无线收发模块还用于连接远程终端。
在其中一个实施例中，燃气管道阀门控制系统还包括壳体，壳体设置有空腔，执行电动机、自备电源和处理模块均设置在空腔内。
在其中一个实施例中，无线收发模块设置有天线，壳体上设置有通孔，天线穿过通孔。
在其中一个实施例中，数据采集模块包括燃气管道压力传感器，燃气管道压力传感器用于嵌入在燃气管道内，采集燃气管道的压力。
在其中一个实施例中，数据采集模块包括温度传感器。
在其中一个实施例中，数据采集模块包括湿度传感器。
在其中一个实施例中，燃气管道阀门控制系统还包括热电装置，热电装置与自备电源连接。
本发明中的一个或多个实施例至少具有如下优点和有益效果：一种燃气管道阀门控制系统，包括：执行电动机、自备电源和处理模块；自备电源分别与执行电动机和处理模块电连接；处理模块与执行电动机的输入端电连接，处理模块的输出端与执行电动机的输入端电连接；执行电动机的转轴与阀门机械连接。本发明实施例提供的这种燃气管道阀门控制系统，由自备电源直接为执行电动机和处理模块供电，且配备了可以低压工作的执行电动机，在进行燃气管道抢修时，无需携带发电设备或由附近电源接线供电，大大提高管道阀门控制效率。
附图说明
通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为一个实施例中燃气管道阀门控制系统的结构示意图；
图2为另一个实施例中燃气管道阀门控制系统的结构示意图；
图3再为一个实施例中燃气管道阀门控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明实施例提供了一种燃气管道阀门控制系统，如图1所示，包括：执行电动机10、自备电源20和处理模块30；自备电源20分别与执行电动机10和处理模块30电连接；处理模块30与执行电动机10的输入端电连接，处理模块30的输出端与执行电动机10的输入端电连接；执行电动机10的转轴与燃气管道阀门40机械连接；其中，燃气管道阀门40埋设于地下。
其中，自备电源20是用于与燃气管道配套埋设在地面下的电源，为执行电动机10和处理模块30供电。执行电动机10(servomotor)，是指用作自动控制装置中执行元件的微特电机，工作时是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。
具体的，当燃气管网发生事故时，自备电源20为处理模块30和执行电动机10提供工作电源，处理模块30输出电信号给执行电动机10，执行电动机10接收到电信号后转轴以一定的角速度转动，从而带动燃气管道阀门40运动，从而实现燃气管道阀门40的关闭，待燃气管道故障排除后，需要恢复燃气管道正常供气，则处理模块30输出电信号给执行电动机10，执行电动机10接收到电信号后，执行电动机10地转轴以与前面相反的方向转动，从而带动燃气管道阀门40慢慢开启，从而实现阀门的开启。其中，自备电源20可以是电池，体积小。采用电池形式的自备电源20和执行电动机10组合，可以实现在电池电压较低的情况下，对燃气管道阀门40开启或关闭的驱动控制。可选的，自备电源20可以包括电池和充电控制电路，充电控制电路用于对电池的输出电压进行调整，输出稳定的供电电压给处理模块30和执行电动机10。例如，充电控制电路可以是滤波电路等。
在其中一个实施例中，如图2所示，燃气管道阀门控制系统还包括燃气管道阀门保护装置50，燃气管道阀门保护装置50与处理模块30电连接。
其中，燃气管道阀门保护装置50是指用于避免在驱动阀门关闭或开启过程中造成阀门损伤的装置，燃气管道阀门保护装置50用于检测阀门的状态。例如燃气管道阀门保护装置50可以是扭矩测试传感器等。
具体的，燃气管道阀门保护装置50检测阀门关闭或开启过程中的状态，并将监测到的状态数据传送给处理模块30，处理模块30根据接收到的状态数据，调整输出给执行电动机10的电信号，从而控制执行电动机10的转轴的角速度，实现阀门开启或关闭速度的调节。例如，燃气管道阀门保护装置50可以是扭力测试仪，扭力测试仪检测阀门当前的扭力大小，并传输数据给处理模块30，处理模块30根据扭力大小数据调整输出给执行电动机10的电信号，在阀门的扭力大小已经达到限定值时，处理模块30可以停止输出电信号给执行电动机10，停止开启或关闭阀门动作。需要说明的是，处理模块30根据阀门保护装置检测的状态数据调整输出给执行电动机10的电信号是可以通过硬件实现的，例如，扭力测试仪输出扭力大小数据相应的电信号给处理模块30，处理模块30可以包括电信号比较器，参考电信号为阀门扭力值为限定值时对应的电信号，电信号比较器根据输入端接收的扭力测试仪传输过来的电信号，输出不同的电信号给执行电动机10，实现执行电动机10的转速调整，从而实现阀门开启或关闭速度的调整。可选的，燃气管道阀门保护装置50还可以是用于检测燃气管道阀门40的转速的装置。
在其中一个实施例中，如图2所示，燃气管道阀门控制系统还包括数据采集模块60，数据采集模块60与处理模块30通信连接。
其中，数据采集模块60用于采集燃气管道的参数或燃气管道阀门40所处环境的参数。具体的，数据采集模块60将监测的燃气管道的参数或阀门环境的参数传输给处理模块30。在其中一个实施例中，燃气管道阀门控制系统还包括显示器，显示器与处理模块30电连接，显示器显示数据采集模块60发送的数据。其中，数据采集模块60可以采集自备电源20的电量。
在其中一个实施例中，如图2所示，燃气管道阀门控制系统还包括无线收发模块70，无线收发模块70与处理模块30电连接，且无线收发模块70还用于连接远程终端80。
其中，远程终端80可以是控制中心的控制器、电脑或手机等设备。具体的，无线收发模块70与处理模块30电连接，无线收发模块70用于连接远程终端80，当根据数据采集模块60采集的数据判断出对应的燃气管道阀门40所在段发生漏气等事故，远程终端80发送控制命令至无线收发模块70，无线收发模块70将接收到的控制命令传输给处理模块30，处理模块30根据控制命令输出电信号给执行电动机10，执行电动机10正向工作带动燃气管道阀门40关闭。当燃气管道修复后，远程终端80可以通过无线收发模块70发控制命令给处理模块30，处理模块30根据控制命令输出使阀门开启的电信号给执行电动机10，执行电动机10反向工作，带动阀门开启。此处所说的执行电动机10正向工作和反向工作是相对而言的，并不对本方案的范围造成限定。
在其中一个实施例中，如图3所示，燃气管道阀门控制系统还包括壳体90，壳体90设置有空腔，执行电动机10、自备电源20和处理模块30均设置在空腔内。
由于执行电动机10和自备电源20等之间有线路连接，而燃气管道多埋设在地下，所处环境复杂，可能会对连接线路和电气元件造成腐蚀等。所以燃气管道阀门控制系统还包括壳体90，壳体90设置有空腔，将行电动机、自备电源20和处理模块30均设置在空腔内，以避免燃气管道环境对电气元件等的损伤，进一步保证燃气管道阀门控制系统的可靠性。可选的，壳体90可以是一端开口的壳体90，且壳体90的开口于燃气管道外表面紧密贴合，壳体90和燃气管道形成上述空腔。其中，所述壳体90可以是金属材质的壳体90。所述壳体90外表面还可以涂覆防腐材料。
在其中一个实施例中，如图3所示，无线收发模块70设置有天线71，壳体90上设置有通孔，天线71穿过通孔。具体的，无线收发模块70设置有天线71，天线71与远程终端80通讯，为保证通讯成功率，壳体90上设置有通孔，天线71穿过通孔。
在其中一个实施例中，如图3所示，数据采集模块60包括燃气管道压力传感器61，燃气管道压力传感器61用于嵌入在燃气管道内，采集燃气管道的压力。具体的，燃气管道压力传感器61采集燃气管道的压力，并反馈压力数据给处理模块30，处理模块30根据接收的压力数据输出电信号控制执行电动机10的转速，还可以是处理模块30将接收的压力数据输出给远程终端80，工作人员可以在远程终端80实时监控燃气管道的压力，且可以根据燃气管道的压力发送控制命令给处理模块30，然后处理模块30输出电信号给执行电动机10。
在其中一个实施例中，如图2所示，数据采集模块60包括温度传感器62。数据采集模块60还包括温度传感器62，温度传感器62用于采集燃气管道阀门40周围环境的温度，并将采集到的温度数据反馈给处理模块30。处理模块30可以将接收到的温度数据反馈到远程终端80，工作人员可以在远程终端80实现对燃气管道阀门40周围环境温度的监测。
在其中一个实施例中，如图2所示，数据采集模块60包括湿度传感器63。数据采集模块60还包括湿度传感器63，湿度传感器63用于采集燃气管道阀门40周围环境的湿度，并将采集到的湿度数据反馈给处理模块30。处理模块30可以将接收到的湿度数据反馈到远程终端80，工作人员可以在远程终端80实现对燃气管道阀门40周围环境湿度的监测。
在其中一个实施例中，燃气管道阀门控制系统还包括热电装置，热电装置与自备电源20连接。其中，热电装置是用于将热能转换为电能的装置。由于处理模块30、执行电动机10等器件在运行过程中会发热，热电装置设置在发热的器件附近，随着器件温度提高，热电装置将热量转换为电能并对自备电源20进行充电，以提高自备电源20的有效工作时间。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种燃气管道阀门控制系统，其特征在于，包括：执行电动机、自备电源、燃气管道阀门保护装置和处理模块；
所述自备电源分别与所述执行电动机和所述处理模块电连接；
所述处理模块与所述燃气管道阀门保护装置电连接；所述燃气管道阀门保护装置为扭矩测试传感器，所述扭矩测试传感器用于检测阀门的状态数据；所述处理模块的输出端与所述执行电动机的输入端电连接；所述执行电动机的转轴与燃气管道阀门机械连接；所述处理模块用于根据所述状态数据调整输出至所述执行电动机的电信号，所述电信号用于控制所述执行电动机的转动角速度；其中，所述状态数据用于表征所述阀门关闭或开启过程中的状态；
其中，所述燃气管道阀门埋设于地下。
2.根据权利要求1所述的燃气管道阀门控制系统，其特征在于，还包括数据采集模块，所述数据采集模块与所述处理模块通信连接。
3.根据权利要求2所述的燃气管道阀门控制系统，其特征在于，还包括无线收发模块，所述无线收发模块与所述处理模块电连接，且所述无线收发模块还用于连接远程终端。
4.根据权利要求3所述的燃气管道阀门控制系统，其特征在于，还包括壳体，所述壳体设置有空腔，所述执行电动机、所述自备电源和所述处理模块均设置在所述空腔内。
5.根据权利要求4所述的燃气管道阀门控制系统，其特征在于，所述无线收发模块设置有天线，所述壳体上设置有通孔，所述天线穿过所述通孔。
6.根据权利要求2所述的燃气管道阀门控制系统，其特征在于，所述数据采集模块包括燃气管道压力传感器，所述燃气管道压力传感器用于嵌入在燃气管道内，采集所述燃气管道的压力。
7.根据权利要求2或6所述的燃气管道阀门控制系统，其特征在于，所述数据采集模块包括温度传感器。
8.根据权利要求2或6所述的燃气管道阀门控制系统，其特征在于，所述数据采集模块包括湿度传感器。
9.根据权利要求1所述的燃气管道阀门控制系统，其特征在于，还包括热电装置，所述热电装置与所述自备电源连接。
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