CN109488800B - 监测型多功能防水锤空气阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输水管线阀门技术领域，更具体地，涉及一种监测型多功能防水锤空气阀。本发明的内部结构不同于传统防水锤空气阀单一功能性，内置检修阀组件，过滤组件，使得防水锤空气阀自身具有检修阀、过滤器的功能。则在管线安装的时候，无需安装相关配套的检修阀、过滤器、实现一阀代替多阀。同时本发明的监测型多功能防水锤空气阀，设有独立的监测系统，可以实现自动化监测工作状态，以及远程控制监测系统进行自检，代替人工巡查，实时，准确、快速。本发明不仅有着一阀代替多阀的效果，同时具有监测能力，有效的减少安装工程成本，利于后期管线维护和使用。

Description

监测型多功能防水锤空气阀

技术领域

本发明涉及输水管线阀门技术领域，更具体地，涉及一种监测型多功能防水锤空气阀。

背景技术

在长距离输水管中，管线线路的设计不会局限于水平直线设计，而是根据安装环境的不同，会出现许多局部高点、坡度改变段等，为了保证管线的供水的安全性、稳定性。通常我们会根据实际需要，在局部高点、坡度改变段、长距离的平直段安装相关的防水锤空气阀，防水锤空气阀可以根据管道内部的工作情况，自动进行排气与吸气，维持管道内部的气压平衡。

在现有技术中，防水锤空气阀的功能单一，通常在安装时，需要在其入口管道上安装配套相关部件，例如检修阀门、过滤器。缺少安装检修阀门就会导致空气阀的检修必须在管线内水全部排空后进行，不能在管线满水运行时进行在线检修和维护。若空气阀发生故障持续漏水时，安装有检修阀的管线，只需关闭检修阀，即可检查；若没有安装检修阀，则必须对整条管线进行排空操作；缺少过滤器，就使得防水锤空气阀的安装环境受到限制，对于一些水质复杂的工况区，水中混杂树叶、水草、各类人造漂浮垃圾，是及其容易堵塞防水锤空气阀的入口。传统检修阀门、过滤器的安装、安装面积大、成本大，对于安装空间有一定要求，在地下管线、阀门井等此类安装空间不足的地方，则不得不取消检修阀、过滤器安装。

同时传统管线的监测上，要么采用外部安装三通管或四通管安装监测表，简单监测水压与气压，要么就依靠人为的巡查，依靠工人经验来判断，费时费力，效率低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中防水锤功能性单一，在安装过程需要过多的配套部件，并且缺少一种行而有效的管理监测机制的不足，提供一种能够具有多功能性质、安装无需配套其他组件，同时能够自动监测，及时告知工作人员技术故障的监测型多功能防水锤空气阀。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

监测型多功能防水锤空气阀，包括阀体、阀盖；所述阀体底部与阀盖顶部均设有开口；所述阀体与阀盖之间设置有阀体接座；所述阀体内腔设有吸排气装置、检修阀组件、过滤组件；所述防水锤空气阀设置监测系统；

所述阀体内腔设有用于在管线充水过程中将管线内滞留的气体排出至外界，并在管线充水完成后可以关闭阀门的吸排气装置；

所述过滤组件设置在吸排气装置的外围，且包裹住吸排气装置；

所述检修阀组件包括检修阀座、开关控制装置；所述检修阀座通过螺纹连接或镶嵌方式固定在位于过滤组件的外侧下方的阀体上；所述开关控制装置包括两根阀轴和开关器，和半球阀瓣，所述两根阀轴贯通阀体的阀壁、且中轴线位于同一水平线上，所述开关器设置在阀体外侧，且与阀轴固定连接，所述半球阀板通过阀瓣销钉将其两端固定在两根阀轴上；

所述吸排气装置的输出端贯通所述盖开口并连通用于限制所述吸排气装置气体排量的高速排气节流装置；

监测系统包括电源、传感器、通信模块、中控模块；所述阀体外部设有电源、及通信模块，阀体内腔设有传感器；电源连接传感器及通信模块，用于控制输出工作电压为传感器与通信模块供电；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中控模块。

进一步地，所述吸排气装置包括固接在所述阀盖和/或所述阀体接座上的护筒、设置在护筒内腔的浮球、以及压盖在浮球上，且可沿护筒内部上下滑动用于开启或关闭阀门的滑动体；所述护筒与所述阀体之间构成环形腔；所述护筒的上部开设有用于将所述环形腔内的气体导向所述吸排气装置内腔，且沿所述护筒的周向均匀排布的排气窗口；所述滑动体包括中心处设置有上下贯通的开孔、以及安装于所述开孔底部的微排阀座；所述微排阀座的输出端连通所述开孔；所述浮球抵靠并封盖于所述微排阀座的输入端。

进一步地，所述过滤组件为过滤桶；所述过滤桶固接在所述阀体和/或所述阀体接座上，且过滤桶设置在护筒的外侧，包裹住位于阀体内的护筒外侧部分。

进一步地，所述检修阀座通过外螺纹连接固定在阀体上；所述检修阀组件中的两根阀轴为长轴和短轴，其长轴和短轴均贯通阀体的阀壁；所述长轴与短轴位于阀体外侧的部分上分别设置有压盖和端盖；所述压盖与端盖通过螺栓固定在阀体外侧，用于定位长轴和短轴，防止窜动，并构成阀体对外密封；所述开关器为手柄，所述手柄固定连接在长轴的阀体外侧部分；所述手柄上设置有开关锁定销。开关锁定销固定在压盖的开或关锁定孔内。

进一步地，其特征在于，监测系统包括电源、电源控制模块、微动开关、多种传感器、通信模块、中控模块；所述微动开关设置在防护罩下，排气孔上方的位置；所述阀体外部设有电源、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中控模块；

所述中控模块与电源控制模块的电性信号连接，中控模块可以远程信号控制电源控制模块，控制输出电压为通信模块与传感器供电。

进一步地，所述传感器包括压力传感器、介质传感器、音频传感器；所述压力传感器设置在阀体内腔底部的阀开口和/或护筒底部，用于监测阀体内腔的水压；所述介质传感器设置在护筒的排气窗口处和/或阀盖内腔中，用于监测阀体内腔的气体含量；所述音频传感器设置在节流板底部和/或设置微量排气装置的顶部，用于监测采集阀体内腔中排气的状态，以及节流塞下落的声音。

进一步地，所述微动开关发送动作信号至电源控制模块，电源控制模块供电至传感器与通信模块，中控模块接收判断信号的位置、时间、以及所传递参数信号，如果参数信号不在预设范围则判定防水锤空气阀发生故障。中控模块发出报警信号。

进一步地，所述中控模块远程传递信号至电源控制模块，电源控制模块控制电压向传感器与通信模块供电，中控模块接收各传感器信号，如果介质传感器监测阀体有空气，音频传感器无信号反馈，则判断防水锤空气阀故障，发出警报。

进一步地，所述通信模块为基于蜂窝的窄带物联网通讯系统与中控模块实现数据传输。

进一步地，所述中控模块包括显示单元，显示单元实时显示管网内空气阀位置信息与工作状态。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明的监测型多功能防水锤空气阀，其结构设计上，不同于传统功能单一的防水锤空气阀，内置检修组件、过滤组件，起到检修阀和过滤器的作用。做到一阀代替三阀的效果。通过这种结构设计，可以有效的解决传统防水锤空气阀在安装上，对空间要求，对配套设备的要求，对安装环境的要求。有效减少额外配套的安装的检修阀、减少设备安装空间、拓展防水锤空气阀的应用工况环境。

（2）本发明的监测型多功能防水锤空气阀，其内置独立的监测系统，利用微动开关作为开关器，可以保证防水锤空气阀工作过程随时监测工作状态，实时传输数据给中控处，工作人员根据中控处的数据，警报器的情况，可以派维修人员及时对管线的防水锤空气阀进行检修维护。同时也可以利用中控处定期的远程对防水锤空气阀检测，及时发现防水锤空气阀是否已故障。，节省人工巡线劳动量、延长空气阀使用寿命，避免发生管网水锤、爆管和塌管等恶性事故的发生，利于提升智慧水务管理。

（3）本发明的监测型多功能防水锤空气阀，将多功能的内部结构上，内置相关的监测系统，在实现减少设备安装空间的同时，也实现防水锤空气阀的自我监测功能，有效的减少了工程投资。快速实时的监测，也能及时发现问题，及时维修，利于后期管线维护和使用。

附图说明

图1为本实施例1监测型多功能防水锤空气阀的监测系统结构框图；

图2为本实施例1监测型多功能防水锤空气阀的内部结构图。

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。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1所示，本发明的监测型多功能防水锤空气阀中，其主体结构包括阀体1和阀盖11，在上述的阀体1与阀盖11之间设置有阀体接座10；其阀体1与阀体接座10之间为可拆卸式连接，连接方式为法兰连接，方便拆解空气阀用于检修；阀盖11与阀体接座10之间通过螺栓固接；阀体1上设有用于连通管线的阀开口；所述阀盖11上设有盖开口。阀开口连通管线，用于接通管道内的水流和气流，起到管道充水时排气和管道排水时吸气的进出口作用。盖开口作为空气阀气体吸气、排气的进出口。在阀体1、阀盖10、阀体接座10的连接处之间，均设置有密封圈形成有效的密封效果。本发明的监测型多功能防水锤空气阀设有独立的监测系统。

监测型多功能防水锤空气的阀体内腔设有吸排气装置A、检修阀组件B、过滤组件C；阀盖上部设有吸排气装置A的输出端贯通所述盖开口并连通用于限制所述吸排气装置A气体排量的高速排气节流装置E。

如图1所示，在阀体1内腔设有吸排气装置A，用于在管线充水过程中将管线内滞留的气体排出至外界，并在管线充水完成后可以关闭阀门的吸排气装置A。在管线泄水排空时，可以从外界吸入空气到管道内。在本实施例中，吸排气装置A主要包括固接在所述阀盖11和/或所述阀体接座10上的护筒6、设置在护筒内腔的浮球7、以及压盖在浮球7上，且可沿护筒6内部上下滑动用于开启或关闭阀门的滑动体8；在护筒6与阀盖11和/或阀体接座10的连接处的内侧与外侧，均设置有密封圈，如阀盖O圈11.1与接座O圈10.1，其作用在于阀盖11与阀体接座10的连接密封。

如图1所示，护筒6与所述阀体1之间构成环形腔；在护筒6的上部开设有用于将管道内的气体经阀体1的阀开口、以及环形腔内的气体导向上述吸排气装置A的内腔，且沿上述护筒6的周向均匀排布的排气窗口27，经阀盖11的盖开口排出外界完成管道排气；或从外界吸气经阀盖11的盖开口、护筒6内腔、通过护筒6的周向均匀排布的排气窗口27进入护筒6与阀体11之间构成的环形腔，以及阀体1的阀开口，最后进入管道完成管道吸气；在护筒6的底部开设有用于连通环形腔和所述护筒6内腔的底开孔。部分气体可以通过底开孔进入到护筒6的内腔。同时水位上升或下降时都可以通过底开孔进入护筒内腔或流出护筒6内腔。

如图1所示，上述护筒6内腔的滑动体8包括中心处设置有上下贯通的开孔、以及安装于所述开孔底部的微排阀座9；其微排阀座9的输出端连通上述开孔；上述浮球7抵靠并封盖于上述微排阀座9的输入端。在本实施例中，其吸排气装置A在工作时,充水时，管道内的气体经阀体1的阀开口进入阀体1与护筒之间的环形腔，经护筒6的排气窗口27、阀盖11的盖开口、防护滤网12排入大气；当管道充满水时，水从阀体1的阀开口进入阀体1与护筒6之间的环形空间，经护筒6的排气窗口进入护筒内，护筒6的底开孔也可进水到护筒6内。随着护筒6内腔的水位不断上升，浮球7上浮，滑动体8比水轻，与浮球7一起上浮，直到滑动体8上浮接触到阀盖O圈11.1形成密封。此时浮球7上浮接触到微排阀座9也形成密封，气体和水均不能排出，多功能关闭。多功能空气阀关闭后，在水中混杂、残留或析出的气体，将不断聚集在浮球7与滑动体8之间的空间。随着气体的增加，其气体压强也不断增加，当气体压强增加的一定程度时，其气压会迫使水位下降，浮球7也随之下降，但滑动体8会被此气压顶住保持密封状态，随着浮球7随水位下降，解除了和微排阀座9的抵靠状态。此时微排阀座9的排气口打开，进行微量排气。当气体排出一定量时，气体压强下降，水位重新上升，浮球7又再次上升重新抵靠微排阀座9，实现再次封盖。其护筒6内腔重新聚集气体，增加压强，上述过程重复进行。当管道泄水或排空时，管道内压力下降，水位下落，浮球7下落到护筒6底部，滑动体8脱离阀盖密封圈11.1也下落，打开密封，外部空气通过防护滤网12、阀盖11的开口进入到护筒6内，经护筒6周向窗口进入阀体1与护筒6之间的环形腔，再经阀体1的入口进入到管道中，为管道补气。

如图1所示，阀体1内设置有过滤组件C，其过滤组件C设置在吸排气装置的外围，且包裹住吸排气装置A的外侧；在本实施例中，其防水锤空气阀内的过滤组件C为过滤桶5；上述过滤桶5固接在所述阀体1和/或所述阀体接座10上，且过滤桶5设置在护筒6的外侧，包裹住位于阀体1的护筒6外侧部分。过滤桶5采用用孔板或钢丝编织过滤网制成。由于钢丝编织的过滤网易受到水压或气压的反复变化，出现变形，故采用多层式过滤结构且附有加强筋，可以将两个以上的钢丝过滤网安装压制为一体，增加其受压强度。或者采用双层式结构，过滤桶5设置成外滤网与内滤网，外漏网采用孔板，其孔板强度比钢丝网高，但过滤效果差，内滤网采用钢丝网，钢丝网过滤效果佳。将内滤网安装设置在外漏网内，通过点焊连接，将其连接为一体。

本发明在阀开口的上端设置过滤桶5，其效果不仅仅在于过滤水中细小杂物，同时也可将传统防水锤空气阀无法适用在环境复杂，树枝树叶杂物多的复杂工况的使用环境，扩宽了防水锤空气阀的使用环境条件，同时也减少了杂物堵塞护筒的底开口、滞留滑动体密封面和卡阻滑动体和浮球运动的情形，以及破坏防水锤空气阀内部零件的几率。

如图1所示，阀体1内腔中设置有起到检修阀作用的检修阀组件B，上述检修阀组件B包括检修阀座2、开关控制装置D；检修阀座2通过外螺纹连接或镶嵌方式固定在位于过滤组件C的外侧下方的阀体1上；其检修阀座2与阀体的1连接处之间安装有密封圈，用于密封检修阀座2与阀体1的连接处的缝隙。检修阀座2的上部设置有阀座胶圈3。

上述开关控制装置D包括贯通阀体1的阀壁，且中轴线位于同一水平线上的两根阀轴15、17、设置在阀体1外侧，且与阀轴15固定连接的开关器19、以及通过阀瓣销钉18，两端固定在位于阀体1内腔中两根阀轴15、17上的半球阀瓣4；其半球阀瓣4可通过开关器19控制转动到检修阀座2的上端部镶嵌的阀座胶圈3处，半球阀瓣4与阀座胶圈3相贴合，形成接触贴合密封。阀体1在本实施例中，开关控制装置D的两根阀轴设置成长轴15和短轴17，其长轴15和短轴17均贯通阀体1的阀壁；在长轴15与短轴17位于阀体1外侧的部分上分别设置有压盖14和端盖16；其压盖14和端盖16通过螺栓连接固定在阀体1外侧，其压盖14和端盖16可以定位长轴15和短轴17，防止窜动，并构成阀体1对外密封。

如图1所示，上述阀盖11上部设有位于吸排气装置A的输出端上方，且贯通所述盖开口并连通用于限制所述吸排气装置A气体排量的高速排气节流装置E；上述高速排气节流装置E包括固接于阀盖11和/或阀体1和/或阀体接座10上的节流筒22、设有位于节流筒22内腔，并用于沿节流筒22内腔上下滑动且能自动调节气体排出量的节流塞23，节流塞23上开设有4或6个节流孔、在节流塞23的中心设有一孔，其中心孔连接一导向螺杆26，导向螺杆26上下连接节流筒22中心与设置在阀盖11顶部的密封板25，用于限制节流塞23只能沿螺杆26上下运动。当节流塞23向上移动至顶部与密封板25接触时，其形状大小能堵住密封板25的排气口，气体只能经节流塞23的小孔排出。上述节流筒22的底部，设有用于支撑节流塞23的平台，其平台设有多个大面积的孔，用于保证防水锤空气阀正常工作状态对外吸排气的面积。

当管线充水时，高速气流通过阀体1的阀开口下部入口进入阀体1，沿阀体1与护筒6之间的环形通道进入到阀体1上部，再通过护筒6的排气窗口27、盖开口、节流塞23和节流筒22之间的通道、防护罩13，排入大气；高速排出的气流基本不直接吹向浮球7和滑动体8，故高速排气时不会发生吹堵现象，在高速排气压差低于设定值前，节流塞23保持不动。

当充水速度过快，排气压差增大到设定值时，节流塞23被气流吹起，到顶部时堵住顶部的密封板25排气口，封堵节流筒22的排气口，只留下节流塞23上的数个小排气口排气。此时排气面积减少，排气量下降，在管路中被截留的部分空气将形成缓冲气囊，减缓充水速度，消减水柱弥合能量，防止充水过快产生水锤。但此时节流塞23的排气仍在继续，排气阀并未关闭，故不会造成排气阀关阀水锤。

当管中水体充满，水位上升进入阀体淹没浮球7和滑动体8时，浮球7和滑动体8将上浮，滑动体8的顶部与橡胶密封阀座接触形成高速排气口的密封，浮球7密封面与微排阀座9接触形成微排孔的密封，阀门关闭，水和气体均不能通过阀门排出，此时节流塞23因无排气压差支撑下落到节流筒22底部，排气节流装置E回到初始位置。

本发明的监测型多功能防水锤空气阀，同时具有检修阀组件B，过滤组件C，吸排气装置组件A，高速排气节流装置E，使得防水锤空气阀的功能范围更广，保证了本监测型多功能防水锤空气阀在保持其吸排气，检修，过滤的功能同时，也可以将用于防水锤的高速排气节流装置E应用于本监测型多功能防水锤空气阀中。

监测系统包括电源C、电源控制模块B、微动开关A、多种传感器D、通信模块E、中控模块F；所述微动开关A设置在防护罩10下，排气孔上方的位置；所述阀体1外部设有电源C、电源控制模块B及通信模块E，阀体1内腔设有多个传感器D；电源控制模块B分别电连接电源C、微动开关A、传感器D及通信模块E，用于控制输出工作电压为传感器D与通信模块E供电；微动开关A用于向电源控制模块B发送空气阀排气/吸气动作信号；传感器D用于监测空气阀内状态信号并发送至通信模块E；通信模块E接收传感器D采集的监测信号发送至中控模块F；

中控模块F与电源控制模块B的电性信号连接，中控模块F可以远程信号控制电源控制模块B，控制输出电压为通信模块E与传感器D供电。

本发明的防水锤空气阀的监测系统，利用防水锤空气阀监测系统对防水锤空气阀的工作状态进行实时检测，监测系统包括电源III、电源控制模块II、微动开关I、多种传感器IV、通信模块V、中控模块VI；所述微动开关I设置在防护罩13下，排气孔上方的位置；所述阀体1外部设有电源III、电源控制模块II及通信模块V，阀体1内腔设有多个传感器IV；电源控制模块II分别电连接电源III、微动开关I、传感器IV及通信模块V，用于控制输出工作电压为传感器IV与通信模块V供电；微动开关I用于向电源控制模块II发送空气阀排气/吸气动作信号；传感器IV用于监测空气阀内状态信号并发送至通信模块V；通信模块V接收传感器IV采集的监测信号发送至中控模块VI；

中控模块VI与电源控制模块II的电性信号连接，中控模块VI可以远程信号控制电源控制模块II，控制输出电压为通信模块V与传感器IV供电。

如图2所示，本发明的防水锤空气阀的监测系统，利用防水锤空气阀监测系统对防水锤空气阀的工作状态进行实时检测，监测系统包括电源III、电源控制模块II、微动开关I、多种传感器IV、通信模块V、中控模块VI；上述的微动开关I设置在防水锤空气阀的防护罩13下排气孔上方，电源III、电源控制模块IV及通信模块V设置在阀体1外部，方便更换。防水锤空气阀发生排气/吸气动作，气流触发防护罩13下排气孔上方的微动开关I；微动开关I发送动作信号至电源控制模块II，电源控制模块II控制输出电压为通信模块V与传感器IV供电；通信模块V发送信号至中控模块VI，中控模块VI接收并在预设周期内统计接收信号频次判断防水锤空气阀是否正常工作。在本实施例中，电源III采用蓄电池，利用微动开关I动作信号传递至电源控制模块II，以此控制电源III为传感器IV与通信模块V供电，可以使得传感器IV与通信模块V都无需保持长期通电，仅在排气孔气流流动触发微动开关I时，进行通电采集数据，并传递信号，以此极大的延长了蓄电池的使用寿命。通信模块V设置在阀体1外部，也是避免水进入通信模块V或水锤的冲击等因素对通信模块V的影响，造成传递信号不及时或错误。

并且在本监测系统中，中控模块VI与电源控制模块II的电性信号连接，中控模块VI可以远程信号控制电源控制模块II，供电电路连通，为通信模块VI与传感器IV供电；

上述多种传感器IV设置在阀体1内腔，用于感应阀体内腔状态。

在实施例1中，上述多种传感器IV包括压力传感器IV1、介质传感器IV3、音频传感器IV2。上述压力传感器IV1设置在阀体1内腔底部的阀开口和/或护筒6下方，用于监测阀体1内腔的水压的大小；介质传感器IV3设置在护筒6的排气窗口27处和/或阀盖10内腔中，用于监测阀体1内腔的气体含量；音频传感器IV2设置在节流塞23底部和/或设置微量排气装置VI的顶部，用于监测采集阀体1内腔中排气的状态，以及节流塞23下落的声音，从而判断防水锤空气阀中高速排气节流装置5的动作情况与健康状态。

上述各个传感器IV信号包括空气阀位于输水管线/网内的位置信号、时间信号、各个传感器IV反馈的参数信号。并且在中控模块VI中预先设置一个范围，其范围用于与传感器IV反馈的参数做对比。

但微动开关I被触发工作，微动开关I发送动作信号至电源控制模块II，电源控制模块II供电至传感器IV与通信模块V，中控模块VI接收判断信号的位置、时间、以及所传递参数信号，如果参数信号不在预设范围则判定防水锤空气阀发生故障。中控模块VI发出报警信号。

在防水锤空气阀长期没有信号传递时，中控模块VI可以远程传递信号至电源控制模块II，电源控制模块II控制电压向传感器IV与通信模块V供电，中控模块VI接收各传感器IV信号，如果介质传感器IV3监测阀体有空气，音频传感器IV2无信号反馈，则判断防水锤空气阀故障，发出警报。

在被本实施例中，通信模块V为基于蜂窝的窄带物联网通讯系统与中控模块VI实现数据传输。

本监测系统中控模块VI包括显示单元，显示单元实时显示管网内空气阀位置信息与工作状态，操作人员可以及时观看，判断。

本防水锤监测系统的功能主要有两个：一是用于防水锤空气阀工作状态下，实时检测阀体内部情况。其方法包括以下步骤：

步骤1：当管线或者管网上的防水锤空气阀发生排气或者吸气动作，气流流动触发防水锤空气阀阀体1内排气孔位置附近的微动开关I；

步骤2：微动开关I一旦被触动，微动开关传递动作信号至电源控制模块II电源控制模块II控制电源III的供电电路导通，该电源III为通信单元V供电；

步骤3：传感器IV启动，将检测数据参数信号传导给通信单元V，通信单元5发送电信号至中控模块VI，该电信号包括防水锤空气阀1在管线或管网上的位置信号，以及发送时刻信号、传感器参数信号。

步骤4：，中控模块VI判断接收信号的位置、时间、以及所传递参数信号，如果参数信号不在预设范围则判定防水锤空气阀发生故障。则说明该防水锤空气阀出现故障导致排气或吸气失效，中控模块VI还包括显示单元，在显示单元上显示空气阀位置及故障信息，并发出报警信息提醒工作人员检查此处空气阀以防发生安全事故。

二是用于防水锤空气阀在无工作信号反馈的时候，中控模块VI可以定期定时检测防水锤空气阀内是否因存在故障，导致无法正常工作。其方法包括以下步骤：

步骤1：中控模块VI发送信号启动电源控制模块II；

步骤2：电源控制模块II控制电源III的供电电路导通，该电源III为通信单元V供电；

步骤3：通信单元V发送电信号至中控模块VI，该电信号包括防水锤空气阀在管线或管网上的位置信号，以及发送时刻信号、传感器参数信号。

步骤4：，中控模块VI判断接收信号的位置、时间、以及所传递参数信号。如果介质传感器IV3监测阀体内腔有空气，音频传感器IV2无信号反馈，则判断防水锤空气阀故障，发出警报；如果介质传感器IV3监测阀体内腔无空气，音频传感器IV2无信号反馈，则判断防水锤空气阀正常。中控模块VI还包括显示单元，在显示单元上显示空气阀位置及故障信息，并发出报警信息提醒工作人员检查此处空气阀以防发生安全事故。

本发明的监测型多功能防水锤空气阀，通过将空气阀组件，检修阀组件，过滤组件安装为一体，使得本发明集防水锤空气阀、检修阀、过滤器功能为一体，实现了一阀代替了三阀的技术效果，解决了传统防水锤空气阀在安装时，需要在管线处额外安装与之配套的过滤器、检修阀的问题，减少工程投资成本增加。同时其技术效果，也使得本发明的防水锤空气阀，可以解决传统防水锤空气阀在地下管线、阀门井此类安装空间不够的情况，只能被动地放弃检修阀与过滤器的安装，导致防水锤空气阀出现故障检修时，只能排空整条管道，才能对防水锤空气阀进行检修，加大了检修难度的问题。通过本发明一阀代替三阀的技术效果，即使在安装空间不足的地方，也能安装本发明的监测型多功能防水锤空气阀，在检修时，也只需控制检修阀组件关闭，即可起到检修阀的效果，方便检修。

同时本发明的监测型多功能防水锤空气阀的检修阀组件与过滤组件，不仅仅适用与本防水锤空气阀，也可以安装在其他类型防水锤空气阀中，如角型防水锤空气阀，配合其防水锤作用的高速排气节流装置，使得防水锤空气阀具有独立检修的功能，同时防水锤空气阀内部的防护能力增强，应用范围进一步扩大。

本发明的监测型多功能防水锤空气阀，其阀盖外部加装防护罩和防护滤网，其阀体内安装过滤组件，使得整个空气阀的内外都受到保护，防止杂物通过阀开口或盖开口进入到空气阀内部，造成防水锤空气阀活动部件卡阻或密封泄漏故障。同时本发明的监测型多功能防水锤空气阀其内外防护过滤效果，也使得防水锤空气阀对于安装环境的要求下降，即使在杂物，工况复杂的环境，如泵站从河流取水、从水库取水等这一类存在树枝、树叶、水草和各类人造漂浮垃圾的工况，本发明能够起到有效的防护过滤，保证防水锤空气阀的正常工作，延长了防水锤空气阀的服役寿命。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种监测型多功能防水锤空气阀，包括阀体、阀盖；所述阀体底部与阀盖顶部均设有开口；其特征在于，所述阀体与阀盖之间设置有阀体接座；阀体内腔设有吸排气装置、检修阀组件、过滤组件；所述防水锤空气阀设置监测系统；

所述阀体内腔设有用于在管线充水过程中将管线内滞留的气体排出至外界，并在管线充水完成后可以关闭阀门的吸排气装置；

所述过滤组件设置在吸排气装置的外围，且包裹住吸排气装置；

所述检修阀组件包括检修阀座、开关控制装置；所述开关控制装置包括两根阀轴、开关器和半球阀瓣，所述两根阀轴贯通阀体的阀壁、且中轴线位于同一水平线上，所述开关器设置在阀体外侧，且与阀轴固定连接，所述半球阀瓣通过阀瓣销钉将其两端固定在两根阀轴上；

所述检修阀座通过外螺纹连接固定在位于过滤组件的外侧下方的阀体上；所述检修阀组件中的两根阀轴为长轴和短轴，其长轴和短轴均贯通阀体的阀壁；所述长轴与短轴位于阀体外侧的部分上分别设置有压盖和端盖；所述压盖与端盖通过螺栓固定在阀体外侧，用于定位长轴和短轴，防止窜动，并构成阀体对外密封；所述开关器为手柄，所述手柄固定连接在长轴的阀体外侧部分；所述手柄上设置有开关锁定销，开关锁定销固定在压盖的开或关锁定孔内，

所述吸排气装置的输出端贯通所述阀盖的开口并连通用于限制所述吸排气装置气体排量的高速排气节流装置；

监测系统包括电源、电源控制模块、微动开关、多种传感器、通信模块、中控模块；所述微动开关设置在防护罩下；所述阀体外部设有电源、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，用于控制且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，当空气阀发生排气或者吸气动作，气流流动触发微动开关，微动开关一旦被触发，则传递动作信号至电源控制模块，电源控制模块控制电源的供电电路导通为通信模块供电；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中控模块；

所述中控模块与电源控制模块电性信号连接，空气阀在无工作信号反馈的时候，中控模块可以远程信号控制电源控制模块，定期定时控制且输出电压为通信模块与传感器供电。

2.根据权利要求1所述的一种监测型多功能防水锤空气阀，其特征在于，所述吸排气装置包括固接在所述阀盖和/或所述阀体接座上的护筒，设置在护筒内腔的浮球，以及压盖在浮球上、且可沿护筒内部上下滑动用于开启或关闭阀门的滑动体；所述护筒与所述阀体之间构成环形腔；所述护筒的上部开设有用于将所述环形腔内的气体导向所述吸排气装置内腔，且沿所述护筒的周向均匀排布的排气窗口；所述滑动体包括其中心处设置的上下贯通的开孔、以及安装于所述开孔底部的微排阀座；所述微排阀座的输出端连通所述开孔；所述浮球抵靠并封盖于所述微排阀座的输入端。

3.根据权利要求2所述的一种监测型多功能防水锤空气阀，其特征在于，所述过滤组件为过滤桶；所述过滤桶固接在所述阀体和/或所述阀体接座上，且过滤桶设置在护筒的外侧，包裹住位于阀体内的护筒外侧部分。

4.根据权利要求3所述的一种监测型多功能防水锤空气阀，其特征在于，所述传感器包括压力传感器、介质传感器、音频传感器；所述压力传感器设置在阀体内腔底部的阀开口，用于监测阀体内腔的水压；所述介质传感器设置在阀盖内腔中，用于监测阀体内腔的气体含量；所述音频传感器设置在高速排气节流装置的节流塞底部用于监测采集阀体内腔中排气的状态，以及节流塞下落的声音。

5.根据权利要求4所述的一种监测型多功能防水锤空气阀，其特征在于，中控模块接收通信模块发送的信号并判断信号的位置、时间、以及所传递参数信号，如果参数信号不在预设范围则判定防水锤空气阀发生故障，中控模块发出报警信号。

6.根据权利要求5所述的一种监测型多功能防水锤空气阀，其特征在于，中控模块接收各传感器信号，如果介质传感器监测阀体有空气，音频传感器无信号反馈，则判断防水锤空气阀故障，发出警报。

7.根据权利要求1所述的一种监测型多功能防水锤空气阀，其特征在于，所述通信模块使用基于蜂窝的窄带物联网通讯系统与中控模块实现数据传输。

8.根据权利要求1所述的一种监测型多功能防水锤空气阀，其特征在于，所述中控模块包括显示单元，显示单元实时显示管网内空气阀位置信息与工作状态。

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