CN109282081A - 一种自监测工作状态的空气阀 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种自监测工作状态的空气阀，将空气阀升级为智能空气阀，定时监测阀体工作状态并且能够检测空气阀排气/吸气动作，当有故障发生能及时报警给出故障位置，大大节省人工巡线及维护劳动量，延长空气阀及与空气阀关联的输水管网的使用寿命。

Description

一种自监测工作状态的空气阀

技术领域

本发明涉及空气阀技术领域，更具体地，涉及一种自监测工作状态的空气阀。

背景技术

在输水管线上在给水、排水管线的局部高点、长水平段、长上坡段、长下坡段、水平段末端等安装空气阀，用于在管道充水时高速排气、满管时持续微量排气以及管道放空时高速吸气破坏真空防止管道形成负压。空气阀一方面具有自动排气、微量排气、自动补气等功能，提高输水管路的排送效率；另一方面当管道内产生负压，迅速吸入外界空气，保护管线免受负压破坏。空气阀于输水管线的意义重大，如果空气阀出现故障而未被及时发现，轻则影响输水效率，严重会导致管网水锤，甚至出现爆管和塌管事故，造成用户不便及巨大损失。

目前通常采用外接通管安装监测表，需要依靠人工读书巡检；这种监测系统一方面数据单一、可靠性较低；另一方面人工读数巡检效率低下，费时费力，缺乏系统数据追溯或者预测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术不足和缺陷，提供一种自监测工作状态的空气阀。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自监测工作状态的空气阀，空气阀包括阀体、阀盖，阀盖上设有开口，阀体底部开口，其特征在于，阀盖上方固接防护罩，阀体内腔设有顶部开口的护筒，护筒与阀体之间形成环形腔，护筒上部均匀分布多个排气窗口，护筒底部设有开孔，护筒内腔设有浮球以及压盖于浮球上并可沿护筒内壁上下滑动的滑动体，滑动体上下滑动用于封闭或者开启排气窗口；浮球内设配重块，球内带有配重块部位封盖护筒底部开孔，滑动体中心设有上下贯通的排气孔以及安装于排气孔底部的微排阀座；防护罩下方设有微动开关，阀体外部设有电源、电源控制模块及通信模块，阀体内腔设有多个传感器；电源控制模块分别电连接电源、微动开关、传感器及通信模块，用于控制输出工作电压为传感器与通信模块供电；微动开关用于向电源控制模块发送空气阀排气/吸气动作信号；传感器用于监测空气阀内状态信号并发送至通信模块；通信模块接收传感器采集的监测信号发送至远程服务器端。

进一步地，所述电源控制模块包括定时单元，所述定时单元设置启动时段，在所述启动时段内电源控制模块输出工作电压至传感器及通信模块。

进一步地，其特征在于，所述电源控制模块包括触发单元，当触发单元接收微动开关发送的动作信号，电源控制模块输出工作电压至传感器及通信模块。

进一步地，其特征在于，所述传感器包括水压传感器及介质传感器，所述压力传感器用于采集阀体内腔的水压；所述介质传感器用于采集阀体内腔的气体含量。

进一步地，其特征在于，所述传感器与通信模块、通信模块与远程服务器端通过无线通信方式传输采集信号。

进一步地，其特征在于，所述电源为蓄电池或者太阳能电池板。

进一步地，其特征在于，远程服务器端接收采集信号，并与预设阈值比较判断所述空气阀工作状态。

进一步地，其特征在于，远程服务器端还包括显示单元及报警单元，显示单元输出所述角型空气阀当前状态，并且当状态为故障时报警单元生成报警信息。

本发明的有益效果：

（1）在空气阀内设水压传感器、介质传感器采集阀体内部参数，通过通信模块发送至远程服务器端进行存储并判断空气阀工作状态以实现自监测功能。

（2）本发明还设置电源具有定时启动功能，间隔一定时间开启为传感器及通信模块提供工作电压，既能保证电源的使用寿命又能定期采集数据。

（3）本发明设置微动开关控制电源启动为传感器模块、通信模块供电，保证空气阀能够自监测其自身发生排气/吸气动作，并判断工作是否正常。

本发明将空气阀升级为智能空气阀，定时监测阀体工作状态并且能够检测空气阀排气/吸气动作，工作人员在远程控制中心观察空气阀工作状态，当有故障发生能及时报警给出故障位置，大大节省人工巡线及维护劳动量，延长空气阀及与空气阀关联的输水管网的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一个实施例的空气阀结构示意图。

1-盖形螺母，2-吊环螺母，3-防护罩，4-沉头螺钉，5-螺杆，6-阀盖，7-阀座密封圈，8-微排阀座，9-滑动体，10-浮球，11-护筒，12-阀体，13-六角螺塞。

图2为本发明一个实施例的状态监测系统示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

本实施例以角型空气阀为例，该空气阀结构如图1所示，包括阀体、阀盖，阀体底部开口用于连通输水管线；阀体内腔设有顶部开口的护筒，护筒与阀盖和/或阀体顶部固接，护筒与阀体之间形成环形腔，护筒上部设有多个排气窗口，排气窗口沿护筒周向均匀排布，护筒底部设有开孔用于连通环形腔及护筒内腔，护筒内腔设有浮球以及压盖于浮球上并可沿护筒内壁上下滑动的滑动体，用于封闭或者开启排气窗口；浮球内设配重块，配重块用于使浮球的密封面始终朝上，浮球带有配重块的部位可封盖于护筒底部开孔；滑动体中心设有上下贯通的排气孔以及安装于排气孔底部的微排阀座，微排阀座的输出端连通排气孔，浮球可抵靠并封盖微排阀座的输入端。在空气阀的阀盖上方设置有通过螺栓固定的防护罩并且在防护罩的内侧设置有防护滤网。通过在阀盖上设置防护罩以及防护滤网，有效的防止外界杂物或雨水掉落进入空气阀内，或砸坏空气阀主体；同时防护滤网也防止外物或小动物进入到空气阀内部，堵塞空气阀吸排气口。

对该空气阀设置状态监测系统，本系统包括电源、电源控制模块、多个传感器、通信模块、中控模块，如图2所示。电源控制模块分别连接电源、微动开关、传感器及通信模块，传感器与通信模块、通信模块与中控模块之间可进行无线通信。其中，空气阀外设控制箱，电源、电源控制模块以及通信模块安装于控制箱体内，控制箱体可防水及防雨；微动开关设于空气阀防护罩内侧；本实施例中传感器包括水压传感器及介质传感器，设于空气阀阀体内部，水压传感器用于监测阀体内腔的水压，介质传感器用于监测阀体内腔的气体含量；中控模块可设于远程中控室内。

电源控制模块包括定时单元，其中设定启动时间及时长，当达到启动时间时，电源控制模块输出适合传感器及通信模块工作电压，使得传感器开始采集空气阀工作参数，并发送至通信模块，通信模块将采集信号发送至中控模块。例如间隔24小时系统通电，进行监测；电源控制模块还包括触发单元，当空气阀发生排/吸气动作时，触动微动开关，触发单元感应微动开关动作，电源控制模块输出适合传感器及通信模块工作电压，使得传感器开始采集空气阀排/吸气的工作参数，并发送至通信模块，通信模块将采集信号发送至中控模块。中控模块收到采集信号与预设的阈值进行判断后，在显示单元出显示空气阀的状态，一旦出现故障，例如水压大于预设最大水压，或者空气含量大于或者小于最大值或者最小值，判断该空气阀状态为故障，报警单元生成报警信号提醒工作人员检修。通过该电源控制模块使得电源定时供电并转换为合适电压，可以有效地保障电源使用寿命，延长数据采集周期缓解传输压力。本实施例中电源可为蓄电池，也可为太阳能电池板等。

本实施例中中控模块具体为设置在远程控制室内的服务器终端，包括显示器等，该服务器包括数据库用于存储空气阀信息，便于建模、追溯等。

在角型空气阀上设置状态监测系统，使其升级为可监测工作状态并报警的智能空气阀，可远程监测空气阀的工作状态。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自监测工作状态的空气阀，空气阀包括阀体、阀盖，阀盖上设有开口，阀体底部开口，其特征在于，阀盖上方固接防护罩，阀体内腔设有顶部开口的护筒，护筒与阀体之间形成环形腔，护筒上部均匀分布多个排气窗口，护筒底部设有开孔，护筒内腔设有浮球以及压盖于浮球上并可沿护筒内壁上下滑动的滑动体，滑动体上下滑动用于封闭或者开启排气窗口；浮球内设配重块，球内带有配重块部位封盖护筒底部开孔，滑动体中心设有上下贯通的排气孔以及安装于排气孔底部的微排阀座；防护罩下方设有微动开关，阀体外部设有电源、电源控制模块及通信模块，阀体内腔设有多个传感器；电源控制模块输入端分别连接电源与微动开关，输出端分别连接所述的多个传感器与通信模块，用于控制输出工作电压为传感器与通信模块供电；微动开关用于向电源控制模块发送空气阀排气/吸气动作信号；传感器用于监测空气阀内状态信号并发送至通信模块；通信模块接收传感器采集的监测信号发送至远程服务器端。

2.根据权利要求1所述的一种自监测工作状态的空气阀，其特征在于，所述电源控制模块包括定时单元，所述定时单元设置启动时段，在所述启动时段内电源控制模块输出工作电压至传感器及通信模块。

3.根据权利要求2所述的一种自监测工作状态的空气阀，其特征在于，所述电源控制模块包括触发单元，当触发单元接收微动开关发送的动作信号，电源控制模块输出工作电压至传感器及通信模块。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种自监测工作状态的空气阀，其特征在于，所述传感器包括水压传感器及介质传感器，所述压力传感器用于采集阀体内腔的水压；所述介质传感器用于采集阀体内腔的气体含量。

5.根据权利要求4所述的一种自监测工作状态的空气阀，其特征在于，所述传感器与通信模块、通信模块与远程服务器端通过无线通信方式传输采集信号、空气阀的位置信息、采集时间信息。

6.根据权利要求5所述的一种自监测工作状态的空气阀，其特征在于，所述电源为蓄电池或者太阳能电池板。

7.根据权利要求6所述的一种自监测工作状态的空气阀，其特征在于，远程服务器端接收采集信号并与预设阈值比较判断所述空气阀工作状态，当不在阈值范围内判定空气阀工作状态异常。

8.根据权利要求7所述的一种自监测工作状态的空气阀，其特征在于，空气阀外设数显模块，与远程服务器端无线通信，接收并远程服务器端发送的当前状态信息及压力值。

9.根据权利要求8所述的一种自监测工作状态的空气阀，其特征在于，远程服务器端还包括显示单元及报警单元，显示单元输出所述空气阀当前状态，并且当状态异常时报警单元生成报警信息。