CN110763499A - 一种真空便器故障检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种真空便器故障检测装置及方法，真空便器冲洗结束后，排泄阀关闭，压力传感器检测排泄阀与便盆之间排泄管路的压力信号；当压力传感器获取的压力信号经过一定时长由负压逐渐回复为常压时，则判定第一阶段无故障；当压力传感器获取的压力信号持续一定时长仍为负压，判定第一阶段出现故障，控制器控制各元件进行故障排除，然后对第二阶段进行判定，对真空便器的多个位置进行检测，通过各个检测位置反馈的数据依次进行故障的判断和排查，在对故障判定时进行部分故障的排排除，能够实现对真空便器多种情况下的多种故障进行甄别，提高故障检测效率和排查速度。

Description

一种真空便器故障检测装置及方法
技术领域
本申请涉及卫生系统领域，具体的说是一种真空便器故障检测装置及方法。
背景技术
传统的真空便器故障都是通过人为观察发现，保洁员或是如厕人员发现便器不冲洗或者是冲洗后不排水时，会将故障报告给维修人员，依靠人工进行故障判断和处理；但这种故障的发现和处理方式不及时，不但会影响到如厕人员的使用需求，更会影响到真空系统的使用寿命和能耗损失。
对于现有技术中针对此问题的解决方案，如中国专利文献ZL201020254995.1公开的“具有自动检测故障功能的真空便器”，它包括真空便器，冲水阀，排泄阀，压力检测装置，控制模块，实现故障检测；发明人发现，其只采用了压力传感器对排泄阀入口处的气体压力进行检测，仅依此为判据进行判断故障并报警，但这种检测装置虽然实现了故障检测，但是只是实现了对部分故障进行检测，比如排泄阀泄漏，排泄阀堵塞故障，而对便盆入口和入口管路的不完全堵塞故障无法检测和判别，难以应对多种复杂情况的故障。
发明内容
本申请的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种真空便器故障检测装置及方法，对真空便器的多个位置进行检测，通过各个检测位置反馈的数据依次进行故障的判断和排查，在对故障判定时进行部分故障的排排除，能够实现对真空便器多种情况下的多种故障进行甄别，提高故障检测效率和排查速度。
本申请的第一目的是提供一种真空便器故障检测装置，采用以下技术方案：
安装在便盆与便盆排泄管路排泄阀之间的压力传感器，用于检测便盆排泄管路上的压力信号；
安装在便盆排泄管路上的隔离阀，所述隔离阀用于辅助排泄阀共同将便盆与排泄管路末端的真空系统进行隔离；
安装在便盆内的液位传感器，用于检测便盆内存留污水的液位信号；
安装在便盆冲洗管路上的冲水阀，用于控制冲洗管路向便盆内注水；
控制器，所述压力传感器、隔离阀、液位传感器、冲水阀均与控制器电联，所述控制器根据液力传感器和液位传感器的检测信号控制隔离阀和冲水阀的动作。
进一步地，所述控制器还电联有主动开关，通过触发主动开关能够控制冲水阀开启使冲洗管路向便盆内注水。
进一步地，所述的液位传感器安装在便盆上部开口处，且其安装位置低于便盆踏板面。
进一步地，所述的隔离阀安装在排泄阀远离便盆的一侧，所述的隔离阀处于常开状态。
进一步地，所述压力传感器安装在排泄阀和便盆之间的排泄管路上。
本申请的第二目的是提供一种真空便器故障检测方法，利用上述的真空便器故障检测装置，步骤如下：
真空便器冲洗结束后，排泄阀关闭，压力传感器检测排泄阀与便盆之间排泄管路的压力信号；
当压力传感器获取的压力信号经过t1时长由负压逐渐回复为常压时，则判定第一阶段无故障；
当压力传感器获取的压力信号持续t1时长仍为负压，判定第一阶段出现故障，控制器控制各元件进行故障排除。
进一步地，第一阶段出现故障时，对故障进行排除：
控制冲水阀执行多次冲洗操作，利用水流和负压系统的冲击力，排除堵塞物，当冲洗后压力传感器检测的压力信号为常压时，则判定第一阶段的故障排除；
反之，判定第一阶段故障无法排除，停用真空便器，控制器输出报警信号。
进一步地，当第一阶段故障无法排除时，将处于常开状态的隔离阀关闭，隔离真空系统与外界的连通。
进一步地，当判定第一阶段无故障后，液位传感器对便盆内的污水液位进行检测；
当液位传感器持续t2时长没有被污水触发，则判定第二阶段也无故障，等待下次冲洗指令；
当液位传感器在t2时长内被污水触发，便盆内的污水积聚，判定第二阶段出现故障，停用真空便器，控制器输出报警信号。
进一步地，所述控制器电联有声光报警机构，通过发出声光报警信息提醒检修人员。
与现有技术相比，本申请具有的优点和积极效果是：
(1)根据实际工作状况，按次序对真空便器的故障进行判别，先对排泄管路的状态进行判断，然后对积水情况进行判断，提高检测速度和检测精度，能够实现多种不同故障状况的识别，为后续排除故障提供基础；
(2)将隔离阀布置在真空系统与排泄阀之间，并保持常开状态，避免受到排泄管路内异物的损伤，并能够在排泄阀破损时，及时将真空系统与外界机型隔离，降低了因故障引起真空系统过度的能源消耗问题，提高了真空系统的使用寿命，保证了装置在运行过程中的安全性；
(3)将液位开关布置在便盆的较高位置，只有在污水积聚到一定量时才会被触发，从而避免了液位开关的误触；
(4)利用真空系统产生的负压作为压力传感器的触发信号，在管路不破损的基础上，能够有效提高检测的精度，配合液位传感器能够对堵塞管路、部分堵塞管路、排泄阀损伤的情况进行判断，保证了整个故障检测系统的运行。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本申请实施例1真空便器故障检测装置的管路示意图；
图2为本申请实施例2真空便器故障检测方法的流程示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
为了方便叙述，本申请中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
正如背景技术中所介绍的，现有技术只采用了压力传感器对排泄阀入口处的气体压力进行检测，仅依此为判据进行判断故障并报警，但这种检测装置虽然实现了故障检测，但是只是实现了对部分故障进行检测，比如排泄阀泄漏，排泄阀堵塞故障，而对便盆入口和入口管路的不完全堵塞故障无法检测和判别，难以应对多种复杂情况的故障，针对上述技术问题，本申请提出了一种真空便器故障检测装置及方法。
实施例1
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出了一种真空便器故障检测装置及方法。
包括各个检测元件和控制器，所述的控制器与真空便器原有的控制模块进行集成，比如，受到原有控制模块控制的冲水按钮、真空系统等，本装置包括：
压力传感器，安装在便盆与便盆排泄管路排泄阀之间，检测便盆排泄管路上的压力信号送入控制器；隔离阀，安装在便盆排泄管路上，辅助排泄阀共同将便盆与排泄管路末端的真空系统进行隔离，排泄阀受控制模块的控制；液位传感器，安装在便盆内，检测便盆内存留污水的液位信号；冲水阀，安装在便盆冲洗管路上，控制冲洗管路向便盆内注水；所述压力传感器、隔离阀、液位传感器、冲水阀均与控制器电联，所述控制器根据液力传感器和液位传感器的检测信号控制隔离阀和冲水阀的动作。
更为具体的布置方式，参考附图1，进一步地，所述控制器还电联有主动开关，主动开关通过冲水按钮进行触发，控制冲水阀开启使冲洗管路向便盆内注水；
所述的液位传感器安装在便盆上部开口处，且其安装位置低于便盆踏板面；液位传感器用于检测便盆内储存的污水量是否达到该液位高度，且液位传感器检测的便盆内污水容积远远大于真空便器冲洗一次所需水量，即需要多次冲水才能将污水液位提升至能够触发液位传感器的高度。
将液位传感器布置在便盆的较高位置，只有在污水积聚到一定量时才会被触发，从而避免了液位传感器的误触。
所述的隔离阀安装在排泄阀远离便盆的一侧，所述的隔离阀处于常开状态；安装在排泄阀出口管路上，采用电动球阀，且安装于真空立管上，当故障无法自行排除时，控制模块控制关闭该电动球阀，将真空便器与真空系统隔离；
将隔离阀布置在真空系统与排泄阀之间，并保持常开状态，避免受到排泄管路内异物的损伤，并能够在排泄阀破损时，及时将真空系统与外界机型隔离，降低了因故障引起真空系统过度的能源消耗问题，提高了真空系统的使用寿命，保证了装置在运行过程中的安全性。
所述压力传感器安装在排泄阀和便盆之间的排泄管路上；可以选用真空开关，具体位置在靠近排泄阀处；压力传感器用于检测该段管路，特别是排泄阀入口处的压力信号，从而判断此处为常压状态还是负压状态，对排泄阀的工作状态进行判断；
利用真空系统产生的负压作为压力传感器的触发信号，在管路不破损的基础上，能够有效提高检测的精度，配合液位传感器能够对堵塞管路、部分堵塞管路、排泄阀损伤的情况进行判断，保证了整个故障检测系统的运行。
进一步地，为了提高整个检测装置的可控性，排泄管路上还安装有手动球阀，冲水阀和水源之间也安装有手动球阀；能够人工操作将真空便器与外界进行手动隔离，便于人工检修。
实施例2
本申请的另一典型实施例中，提供一种真空便器故障检测方法，利用实施例1所述的真空便器故障检测装置。
具体步骤如下：
真空便器冲洗结束后，排泄阀关闭，压力传感器检测排泄阀与便盆之间排泄管路的压力信号；
当压力传感器获取的压力信号经过t1时长由负压逐渐回复为常压时，则判定第一阶段无故障；
当压力传感器获取的压力信号持续t1时长仍为负压，判定第一阶段出现故障，控制器控制各元件进行故障排除；
判定第一阶段无故障后，液位传感器对便盆内的污水液位进行检测；
当液位传感器持续t2时长没有被污水触发，则判定第二阶段也无故障，等待下次冲洗指令；
当液位传感器在t2时长内被污水触发，便盆内的污水积聚，判定第二阶段出现故障，停用真空便器，控制器输出报警信号。
优选的，进一步地，第一阶段出现故障时，对故障进行排除：
控制冲水阀执行多次冲洗操作，利用水流和负压系统的冲击力，排除堵塞物，当冲洗后压力传感器检测的压力信号为常压时，则判定第一阶段的故障排除；
反之，判定第一阶段故障无法排除，停用真空便器，控制器输出报警信号。
进一步地，当第一阶段故障无法排除时，将处于常开状态的隔离阀关闭，隔离真空系统与外界的连通。
具体的：
步骤1：当真空便器冲洗结束后，压力传感器检测排泄阀入口处真空信号，排泄阀关闭后，正常情况下，排泄阀会将真空系统与便盆完全隔离开，排泄阀入口处的真空信号会慢慢消失直至t1时间后真空为零，即为常压。
当压力传感器检测到持续t1时间后真空信号消失，说明在这一阶段无故障，可执行下一个检测步骤。
当压力传感器检测到持续t1时间后真空信号仍未消失，说明真空便器在第一阶段存在故障；对故障进行预处理；
可能的原因是：1)排泄阀被异物划伤，排泄阀不能完全关闭，真空泄漏；2)排泄阀被异物卡堵，但排泄阀通道并未完全堵塞，真空泄漏；3)便盆入口或管路内堵塞，排泄阀关闭后，常压气体无法在t1时间内进入管路。
故障处理：关闭水阀，连续执行1-3次便器排水指令，一般的堵塞物会在真空系统负压的作用下，被吸入系统，从而故障解除。但若排泄阀划伤或真空系统无法自行处理堵塞物。便器排水指令结束后，真空开关仍有信号输出，则控制模块会输出报警信号，真空便器停用，关闭隔离阀，等待维修人员进行故障排除。
步骤2：当真空开关检测无信号输出后，液位开关开始检测液位信号。
当液位传感器检测持续t2时间无信号输出时，说明真空便器无故障，便器进入待机状态，等待下一次真空便器冲洗指令发出。
当液位传感器检测在t2时间内被污水触发，说明便盆内已积满污水判定第二阶段出现故障。
可能的故障原因是：1)便盆入口或管路内被异物堵塞，常压气体也能通过堵塞处进入管路到达排泄阀入口处，即真空开关无报警输出。但是堵塞的异物会阻止污水完全排空，几次未排空的污水留在便盆内，便会使液位开关持续有液位信号输出。2)冲水电磁阀故障，未完全关闭，有冲洗水流入便盆。
故障处理：真空便器停用，输出报警信号，等待人工检查，排除故障。
时间t1、时间t2需要根据不同真空便器的性能进行确定，即根据便盆的容积、水流的速度、正常排泄的时间等因素，得到t1和t2的时长。
进一步地，所述控制器电联有声光报警机构，通过发出声光报警信息提醒检修人员。
根据实际工作状况，按次序对真空便器的故障进行判别，先对排泄管路的状态进行判断，然后对积水情况进行判断，提高检测速度和检测精度，能够实现多种不同故障状况的识别，为后续排除故障提供基础。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种真空便器故障检测装置，其特征在于，包括：
安装在便盆与便盆排泄管路排泄阀之间的压力传感器，用于检测便盆排泄管路上的压力信号；
安装在便盆排泄管路上的隔离阀，所述隔离阀用于辅助排泄阀共同将便盆与排泄管路末端的真空系统进行隔离；
安装在便盆内的液位传感器，用于检测便盆内存留污水的液位信号；
安装在便盆冲洗管路上的冲水阀，用于控制冲洗管路向便盆内注水；
控制器，所述压力传感器、隔离阀、液位传感器、冲水阀均与控制器电联，所述控制器根据液力传感器和液位传感器的检测信号控制隔离阀和冲水阀的动作。
2.如权利要求1所述的真空便器故障检测装置，其特征在于，所述控制器还电联有主动开关，通过触发主动开关能够控制冲水阀开启使冲洗管路向便盆内注水。
3.如权利要求1所述的真空便器故障检测装置，其特征在于，所述的液位传感器安装在便盆上部开口处，且其安装位置低于便盆踏板面。
4.如权利要求1所述的真空便器故障检测装置，其特征在于，所述的隔离阀安装在排泄阀远离便盆的一侧，所述的隔离阀处于常开状态。
5.如权利要求1所述的真空便器故障检测装置，其特征在于，所述压力传感器安装在排泄阀和便盆之间的排泄管路上。
6.一种真空便器故障检测方法，其特征在于，利用如权利要求1-5任一项所述的真空便器故障检测装置，步骤如下：
真空便器冲洗结束后，排泄阀关闭，压力传感器检测排泄阀与便盆之间排泄管路的压力信号；
当压力传感器获取的压力信号经过t1时长由负压逐渐回复为常压时，则判定第一阶段无故障；
当压力传感器获取的压力信号持续t1时长仍为负压，判定第一阶段出现故障，控制器控制各元件进行故障排除。
7.如权利要求6所述的真空便器故障检测方法，其特征在于，第一阶段出现故障时，对故障进行排除：
控制冲水阀执行多次冲洗操作，利用水流和负压系统的冲击力，排除堵塞物，当冲洗后压力传感器检测的压力信号为常压时，则判定第一阶段的故障排除；
反之，判定第一阶段故障无法排除，停用真空便器，控制器输出报警信号。
8.如权利要求7所述的真空便器故障检测方法，其特征在于，当第一阶段故障无法排除时，将处于常开状态的隔离阀关闭，隔离真空系统与外界的连通。
9.如权利要求8所述的真空便器故障检测方法，其特征在于，当判定第一阶段无故障后，液位传感器对便盆内的污水液位进行检测；
当液位传感器持续t2时长没有被污水触发，则判定第二阶段也无故障，等待下次冲洗指令；
当液位传感器在t2时长内被污水触发，便盆内的污水积聚，判定第二阶段出现故障，停用真空便器，控制器输出报警信号。
10.如权利要求9所述的真空便器故障检测方法，其特征在于，所述控制器电联有声光报警机构，通过发出声光报警信息提醒检修人员。
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