CN116248737A - 管网的远程监测和控制的系统和方法以及电动阀门 - Google Patents

管网的远程监测和控制的系统和方法以及电动阀门 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种管网的远程监测和控制的系统和方法以及电动阀门，涉及远程控制技术领域，系统包括采集模块、监测模块、控制模块和驱动模块，管网包括阀门；采集模块和控制模块分别和监测模块通信连接，控制模块和驱动模块通信连接；采集模块，用于采集所阀门的初始开度并发送至监测模块；监测模块，用于根据目标开度与初始开度的差值生成开度调节指令并发送至控制模块；控制模块，用于根据开度调节指令，控制驱动模块驱动阀门进行转动或者移动，以将阀门的开度调整至目标开度。本发明有效解决了管网中阀门开度无法进行远程监测和控制的问题，并实现与温度变化进行防冻与开度的联动监测控制，提高了管网协调管控的安全性、便利性和可操作性。

Description

管网的远程监测和控制的系统和方法以及电动阀门
技术领域
本发明涉及远程控制技术领域，特别涉及一种管网的远程监测和控制的系统和方法以及电动阀门。
背景技术
阀门是控制流动的流体介质的流量、流向、压力、温度等的机械装置，是管道系统中基本的部件，可以通过控制来改变流体介质的压力、温度和流量变化，阀门可以对这些变化进行连续或重复的操作。
管网是由管道和阀门等各种管道附件、配件所组成的。根据各种不同的需要(管网的流量，压力的调度和调配，维修抢修的停水需要，新老管线的连接，管道的冲洗等)，每天都要进行阀门的开启和关闭。阀门的状态直接关系到各类管线是否通畅、管线内流体流量等关键指标，阀门状态不仅影响城市运行，还可能导致生产效率低下，甚至直接引起安全事故。
目前，管网中阀门存在着实际开度无法得到实时监测的情况，以及无法和整个管网进行远程联动监测从而进行远程控制的情况，因此如何对阀门开度进行远程实时监测以及对阀门开度进行远程实时调整，成为了管网协调控制的一个重要关键点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中无法对阀门开度进行远程实时监测和调整的缺陷，提供一种管网的远程监测和控制的系统和方法以及电动阀门。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
第一方面，提供一种管网的远程监测和控制的系统，所述系统包括采集模块、监测模块、控制模块和驱动模块，所述管网包括阀门；其中，所述采集模块和所述监测模块之间通信连接，所述监测模块和所述控制模块之间通信连接，所述控制模块和所述驱动模块通信连接，所述驱动模块设置在所述阀门上；
所述采集模块，包括开度采集单元，用于采集所述阀门的初始开度并发送至所述监测模块；所述监测模块，用于根据目标开度与接收到的所述初始开度的差值生成开度调节指令并发送至所述控制模块；
所述控制模块，用于基于接收到的所述开度调节指令，控制所述驱动模块驱动所述阀门进行转动或者移动，以将所述阀门的开度调整至所述目标开度。
可选地，所述采集模块还包括压力采集单元、流量采集单元以及温度采集单元，所述管网还包括管道；
所述压力采集单元，用于采集所述管道的压力数据并发送至所述监测模块；
所述流量采集单元，用于采集所述管道的流量数据并发送至所述监测模块；
所述温度采集单元，用于采集所述管道的环境温度和/或管道温度，并发送至所述监测模块。可选地，所述监测模块包括压力报警单元、流量报警单元以及温度报警单元；
所述压力报警单元，用于在基于接收到的所述压力数据超出最高压力阈值或者低于最低压力阈值时，发出第一报警信号；
所述流量报警单元，用于在基于接收到的所述流量数据超出最高流量阈值或者低于最低流量阈值时，发出第二报警信号；
所述温度报警单元，用于在基于接收到的所述环境温度和/或所述管道温度，超出最高温度阈值或者低于最低温度阈值时，发出第三报警信号。
可选地，所述系统还包括防冻模块，所述防冻模块与所述控制模块之间通信连接；所述监测模块还包括第一防冻监测单元，所述控制模块包括第一防冻控制单元；
所述第一防冻监测单元，用于输入第一防冻指令并发送至所述第一防冻控制单元；
所述第一防冻控制单元，用于根据所述第一防冻指令，控制所述防冻模块进行启动，以对所述管网进行加热。
可选地，所述监测模块包括第二防冻监测单元，所述控制模块包括第二防冻控制单元；
所述第二防冻监测单元，用于在所述环境温度、所述管道温度以及所述阀门的初始开度符合第一防冻条件时，生成第二防冻指令并发送至所述第二防冻控制单元；
所述第二防冻控制单元，用于根据所述第二防冻指令，控制所述防冻模块将工作功率启动至第一预设功率对所述管网进行加热；
其中，所述第一防冻条件为所述环境温度和所述管道温度均小于所述最低温度阈值，且所述阀门的初始开度处于第一开度区间。
可选地，所述监测模块包括第三防冻监测单元，所述控制模块包括第三防冻控制单元；
所述第三防冻监测单元，用于在所述环境温度、所述管道温度以及所述阀门的初始开度符合第二防冻条件时，生成第三防冻指令并发送至所述第三防冻控制单元；
其中，所述第二防冻条件为所述环境温度和所述管道温度均小于所述最低温度阈值，且所述阀门的初始开度处于第二开度区间；
所述第三防冻控制单元，用于根据所述第三防冻指令，控制所述防冻模块将工作功率启动至第二预设功率对所述管网进行加热，以及控制所述驱动模块驱动所述阀门进行转动或者移动，以将所述阀门的开度调整至所述第一开度区间；
其中，所述第一开度区间大于所述第二开度区间，所述第二预设功率大于所述第一预设功率。
可选地，所述系统还包括降温模块，所述降温模块与所述控制模块之间通信连接；所述监测模块还包括第一降温监测单元，所述控制模块包括第一降温控制单元；
所述第一降温监测单元，用于输入第一降温指令并发送至所述第一降温控制单元；
所述第一降温控制单元，用于根据所述第一降温指令，控制所述降温模块进行启动，以对所述管网进行降温。
可选地，所述监测模块还包括第二降温监测单元，所述控制模块包括第二降温控制单元；
所述第二降温监测单元，用于在所述环境温度、所述管道温度符合第一降温条件时，生成第二降温指令并发送至所述第二降温控制单元；
所述第二降温控制单元，用于根据所述第二降温指令，控制所述降温模块启动，对所述管网的管道以及所述阀门进行降温；
其中，所述第一降温条件为所述环境温度和/或所述管道温度大于所述最高温度阈值。
第二方面，提供一种管网的远程监测和控制的方法，所述方法包括：
采集所述管网的阀门的初始开度；
根据目标开度与所述初始开度的差值生成调节指令；
基于所述调节指令，控制所述阀门进行转动或者移动，以将所述阀门的开度调整至所述目标开度。
第三方面，提供一种电动阀门，包括阀门、采集模块、控制模块和驱动模块以及上位机；其中，所述采集模块与所述上位机通信连接，所述控制模块分别和所述驱动模块和所述上位机通信连接；
所述采集模块，用于采集所述阀门的初始开度并发送至所述上位机；
所述上位机，用于根据目标开度与接收到的所述初始开度的差值生成开度调节指令并发送至所述控制模块；
所述控制模块，用于基于接收到的所述开度调节指令，控制所述驱动模块驱动所述阀门进行转动或者移动，以将所述阀门的开度调整至所述目标开度。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供了一种管网的远程监测和控制的系统和方法以及电动阀门，通过采集阀门的初始开度，根据目标开度与初始开度的差值生成调节指令，基于调节指令控制阀门进行转动或者移动，以将阀门的开度调整至目标开度，有效解决了管网中阀门的开度无法进行远程监测和远程调整的问题，有效提高了管网协调管控的安全性、便利性和可操作性。本发明还实现了对管道中压力、流量以及温度的阈值监测报警，同时设置了防冻模块和降温模块，并基于阀门开度、环境温度以及管道温度进行阀门开度进行温度调控的联动控制，有效解决了温度过低管网冻结导致的液体不流通，以及温度过高导致的管道爆裂、泄漏和灼烫。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种管网的远程监测和控制的系统的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的一种管网的远程监测和控制的系统的另一种结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种管网的远程监测和控制的系统的另一种结构示意图。
图4为本发明实施例提供的一种管网的远程监测和控制的方法的一种流程示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本实施例提供了一种管网的远程监测和控制的系统，如图1所示，该系统1包括采集模块11、监测模块12、控制模块13和驱动模块14，管网包括阀门；其中，采集模块11和监测模块12之间通信连接，监测模块12和控制模块13之间通信连接，控制模块13和驱动模块14通信连接，驱动模块14设置在阀门上。
采集模块11，包括开度采集单元111，用于采集阀门的初始开度并发送至监测模块12。其中，开度采集单元111包括阀门开度检测器，可设置在阀门周围和/或阀门上。
监测模块12，包括开度监测单元121，用于根据目标开度与接收到的初始开度的差值生成开度调节指令并发送至控制模块13，为针对本实施例进行开发设计的管网信息监控调度云平台，可在网页端或客户端进行使用。
控制模块13，包括开度控制单元131，用于基于接收到的开度调节指令，控制驱动模块14驱动阀门进行转动或者移动，以将阀门的开度调整至目标开度。其中，控制模块包括微控制器MCU，可设置在管道周围和/或阀门周围；驱动模块14包括电机，与控制模块13电连接，并受控制模块13的指令控制阀门的阀芯或者阀板进行运动，进而控制管道中介质的流通。
在具体实施时，采集模块11和控制模块13的设置方式根据管网实际情况进行设置，已达到较佳的数据采集和远程控制的目的。开度采集单元111通过4G或者NB-IOT物联网技术等通信方式分别与监测模块12和控制模块13连接，其中，采集模块11和控制模块13之间也可采用电连接的方式。
本实施例有效解决了管网中阀门的开度无法进行远程监测和远程调整的问题，有效提高了管网协调管控的安全性、便利性和可操作性，通过远程平台进行监测和控制，可满足现场和远程的阀门开度测试和模拟验证需求，便于工作人员掌握阀门实际状态。
需要说明的是，本实施例中的管网包括给水管网、油类管网、煤浆管网以及天然气管网等类型，可应用于在化学性质上稳定的液体和气体管道运输；阀门包括旋转式电动阀门、直线式电动阀门、电液比例式电动阀门以及电磁式电动阀门等类型，根据实际工程需求、管道内介质类型以及使用环境进行选择。
在一种可选的实施方式中，如图2所示，采集模块11还包括压力采集单元112、流量采集单元113以及温度采集单元114，监测模块12包括压力报警单元122、流量报警单元123以及温度报警单元124，管网还包括管道。
压力采集单元112，包括压力传感器，用于采集管道的压力数据并发送至监测模块12。
压力报警单元122，用于在基于接收到的压力数据超出最高压力阈值或者低于最低压力阈值时，发出第一报警信号。
管道中的压力过低或压力骤降会导致液体流量减少、循环障碍以及管道泄漏等情况发生，压力过高或压力骤升则会导致管道阻塞、管道爆裂以及液压冲击引起的管道内其他模块和元器件的损坏，因此对管道中的压力数据进行实时监测以及远程控制对管道的实际使用寿命、工程安全以及工程应用具有重大意义。
流量采集单元113，包含流量传感器和/或流速传感器，用于采集管道的流量数据和/或流速数据并发送至监测模块12。
流量报警单元123，用于在基于接收到的流量数据超出最高流量阈值或者低于最低流量阈值时，以及在流速数据超出最高流速阈值或者低于最低流速阈值时，发出第二报警信号。
当管道的流量增加的时候,管道的压力就会出现下降的现象；当管道的流量减少的时候,管道的压力就会出现上升的趋势，管道中的流量变化直接影响着管道中的压力变化。
管道中液体流速过大，容易产生静电以及引起管路震动，容易使管网中其他部件受到冲击受损，进而导致使用寿命降低；流速过低则会存在介质粘度急剧增大、管道堵塞的情况。以给水管网为例，流速长期过小对保持输送水的水质是不利的，若输送水的水质不稳定,会加剧水中杂质的沉淀及管内结垢，容易导致管道堵塞，水在管道中的停留时间长，细菌、病毒繁殖，水质变坏，影响饮用卫生，因此一般设置最低流速阈值为0.6m/s，最高流速阈值为2.0m/s。在实际使用时，一般将流量监测、流速监测与压力监测进行联动使用。
温度采集单元114，包括温度传感器，用于采集管道的环境温度和/或管道温度，并发送至监测模块12。其中，温度传感器设置在管道外部或者与管道相连接的结构上，以便获取管道的外部环境温度，另外，环境温度的获取也可参照管道所属地区的天气预告；温度传感器设置在管道内部，以获取管道温度。
温度报警单元124，用于在基于接收到的环境温度和/或管道温度，超出最高温度阈值或者低于最低温度阈值时，发出第三报警信号。
环境温度过低或者气温骤降可能会引起管道损坏脆裂以及阀门冻结的现象，环境温度过高可能会引起管道漏损现象，进而影响管道的使用寿命。管道在使用中过程如果管道温度超过设计温度,虽未过热,也会使金属组织稳定性变差,蠕变速度加快,最后使其工作寿命缩短，且对于一些特殊材质的液体会影响其稳定性，管道温度过低则容易导致液体结冰、管道堵塞等情况。
因此，需要对管网设置防冻功能以及降温功能，以保护在气温骤降、气温骤升、极寒或者极热的情况下所处的管网设备。
在一种可选的实施方式中，如图3所示，该系统1还包括防冻模块15，防冻模块15与控制模块13之间通信连接；监测模块12还包括第一防冻监测单元125，控制模块13包括第一防冻控制单元132。其中，防冻模块15包括加热器，可设置在阀门周围、管道外壁以及管道内部。
第一防冻监测单元125，用于输入第一防冻指令并发送至第一防冻控制单元132。
第一防冻控制单元132，用于根据第一防冻指令，控制防冻模块15进行启动，以对管网进行加热。
该功能可实现远程方对管网的防冻控制操作，以及定期验证该系统的防冻测试功能是否正常，便于工作人员对系统的防冻功能进行实时监测以及定期维护，有利于提升管网的使用寿命和可协调性。
在一种可选的实施方式中，如图3所示，该监测模块12包括第二防冻监测单元126，控制模块13包括第二防冻控制单元133。
第二防冻监测单元126，用于在环境温度、管道温度以及阀门的初始开度符合第一防冻条件时，生成第二防冻指令并发送至第二防冻控制单元133。
第二防冻控制单元133，用于根据第二防冻指令，控制防冻模15块将工作功率启动至第一预设功率对管网进行加热。
其中，第一防冻条件为环境温度和所述管道温度均小于最低温度阈值，且阀门的初始开度处于第一开度区间。
在一种可选的实施方式中，如图3所示，该监测模块12包括第三防冻监测单元127，控制模块13包括第三防冻控制单元134；
第三防冻监测单元127，用于在环境温度、管道温度以及阀门的初始开度符合第二防冻条件时，生成第三防冻指令并发送至第三防冻控制单元134；
其中，第二防冻条件为环境温度和管道温度均小于最低温度阈值，且阀门的初始开度处于第二开度区间；
第三防冻控制单元134，用于根据第三防冻指令，控制防冻模块15将工作功率启动至第二预设功率对管网进行加热，以及控制驱动模块14驱动阀门进行转动或者移动，以将阀门的开度调整至第一开度区间；
其中，第一开度区间大于第二开度区间，第二预设功率大于第一预设功率。
以一个具体例子进行说明，设环境温度为
Figure SMS_1
，管道温度为/>
Figure SMS_2
，最低温度阈值为/>
Figure SMS_3
，阀门的初始开度为L，阀门所能达到的最大开度为/>
Figure SMS_4
，设定第一开度区间为：
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，P1为第一预设功率，/>
Figure SMS_6
为防冻模块所能达到的最大功率。其中，最低温度阈值根据实际工程情况进行设定，阀门的最大开度以及第一开度区间根据阀门自身情况进行设定。
即，第一防冻条件用公式表述为：
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＜/>
Figure SMS_8
且/>
Figure SMS_9
＜/>
Figure SMS_10
，且/>
Figure SMS_11
；
此时，第一预设功率为：
P1=
Figure SMS_12
；
其中，λ1和λ2为权重系数，λ1＋λ2=1；δT为可容许温度差值；λ1，λ2以及δT根据实际情况进行设定。
设定第二开度区间为：
Figure SMS_13
，P2为第二预设功率。
即，第二防冻条件用公式表述为：
Figure SMS_14
＜/>
Figure SMS_15
且/>
Figure SMS_16
＜/>
Figure SMS_17
，且/>
Figure SMS_18
；
此时，第二预设功率为：
P2=
Figure SMS_19
。/>
在一般情况下，由于管道自身的材质以及所处的环境为密闭阴暗的情况下，在气温骤降时，管道由于其自身材质会对管道内的介质具有保温作用，因此外界环境温度是低于管道温度的，管道温度的最低温度阈值的设定可低于环境温度的最低温度阈值设定。
因此，在另外一个具体的例子中，以管网为给水管网为例，还可通过以下三种方式进行防冻控制：
第一种：
当满足条件为：
Figure SMS_20
＜/>
Figure SMS_21
且/>
Figure SMS_22
＜/>
Figure SMS_23
，且/>
Figure SMS_24
时；
以第一预设功率P1启动防冻模块进行加热：
P1=
Figure SMS_25
。
第二种：
当满足条件为：
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Figure SMS_27
且/>
Figure SMS_28
＜/>
Figure SMS_29
，且/>
Figure SMS_30
时；
以第二预设功率P2启动防冻模块进行加热：
P2=
Figure SMS_31
；
并将阀门的开度调整至
Figure SMS_32
的范围内。
第三种：
当满足条件为：
Figure SMS_33
＜/>
Figure SMS_34
＜/>
Figure SMS_35
＜/>
Figure SMS_36
时；
以第三预设功率P3启动防冻模块进行加热：
P3=
Figure SMS_37
。
其中，λ3和λ4为权重系数，λ3＋λ4=1；λ3和λ4根据实际情况进行设定，
Figure SMS_38
为管道内的实际水温。
以给水管网为例，可参考设置的最低温度阈值为
Figure SMS_39
为-5℃，设置可容许温度差值δT为5℃。
在一种可选的实施方式中，如图3所示，该系统1还包括降温模块16，降温模块16与控制模块13之间通信连接；监测模块12还包括第一降温监测单元128，控制模块13包括第一降温控制单元135。其中，降温模块16包括制冷器，可设置在阀门周围、管道外壁以及管道内部。
第一降温监测单元128，用于输入第一降温指令并发送至第一降温控制单元135。
第一降温控制单元135，用于根据第一降温指令，控制降温模块16进行启动，以对管网进行降温。
该功能可实现远程方对管网的降温控制操作，以及定期验证该系统的降温测试功能是否正常，便于工作人员对系统的降温功能进行实时监测以及定期维护，有利于提升管网的使用寿命和可协调性。
在一种可选的实施方式中，该监测模块12还包括第二降温监测单元129，控制模块13包括第二降温控制单元136；
第二降温监测单元129，用于在环境温度、管道温度符合第一降温条件时，生成第二降温指令并发送至第二降温控制单元136；
第二降温控制单元136，用于根据第二降温指令，控制降温模块16启动，对管网的管道以及阀门进行降温。
其中，第一降温条件为环境温度和/或管道温度大于最高温度阈值。
设最高温度阈值为
Figure SMS_40
，参照上述所提供的防冻公式，即第一降温条件的公式表述为：/>
Figure SMS_41
＞/>
Figure SMS_42
或者/>
Figure SMS_43
＞/>
Figure SMS_44
。
以液化石油管网为例，可参考设置的最高温度阈值为
Figure SMS_45
为60℃。
应当说明的是，以上具体温度数值并非本实施方式所提供的系统1唯一能实现的具体计算方式，其为本实施例提供的一种具体的例子，并非局限于此，可根据实际的管道类型以及工程类型，进行不同的温度设定。
本实施例所提供的系统还实现了对管道中压力、流量以及温度的阈值监测报警，同时设置了防冻模块和降温模块，并基于阀门开度、环境温度以及管道温度进行阀门开度进行温度调控的联动控制，有效解决了温度过低管网冻结导致的液体不流通，以及温度过高导致的管道爆裂、泄漏和灼烫。
本实施例还提供了一种管网的远程监测和控制的方法，可应用于上述的一种管网的远程监测和控制的系统，如图4所示，该方法包括以下步骤：
步骤S1、采集管网的阀门的初始开度；
步骤S2、根据目标开度与初始开度的差值生成调节指令；
步骤S3、基于调节指令，控制阀门进行转动或者移动，以将阀门的开度调整至目标开度。
在一种可选的实施方式中，该方法还包括：
采集管道的压力数据，并在压力数据超出最高压力阈值或者低于最低压力阈值时，发出第一报警信号；
采集管道的流量数据，并在流量数据超出最高流量阈值或者低于最低流量阈值时，发出第二报警信号；
采集管道的环境温度和/或管道温度，并在环境温度和/或管道温度，超出最高温度阈值或者低于最低温度阈值时，发出第三报警信号。
在一种可选的实施方式中，该方法还包括：
输入第一防冻指令；
根据第一防冻指令，控制防冻模块进行启动，以对管网进行加热。
在一种可选的实施方式中，该方法还包括：
在环境温度、管道温度以及阀门的初始开度符合第一防冻条件时，生成第二防冻指令并发送至第二防冻控制单元；
根据第二防冻指令，控制防冻模块将工作功率启动至第一预设功率对管网进行加热；
其中，第一防冻条件为环境温度和管道温度均小于最低温度阈值，且阀门的初始开度处于第一开度区间。
在一种可选的实施方式中，该方法还包括：
在环境温度、管道温度以及阀门的初始开度符合第二防冻条件时，生成第三防冻指令并发送至第三防冻控制单元；
根据第三防冻指令，控制防冻模块将工作功率启动至第二预设功率对管网进行加热，以及控制驱动模块驱动阀门进行转动或者移动，以将阀门的开度调整至第一开度区间；
其中，第二防冻条件为环境温度和管道温度均小于最低温度阈值，且阀门的初始开度处于第二开度区间；第一开度区间大于第二开度区间，第二预设功率大于第一预设功率。
在一种可选的实施方式中，该方法还包括：
输入第一降温指令；
根据第一降温指令，控制降温模块进行启动，以对管网进行降温。
在一种可选的实施方式中，该方法还包括：
在环境温度、管道温度符合第一降温条件时，生成第二降温指令并发送至第二降温控制单元；
根据第二降温指令，控制降温模块启动，对管网的管道以及阀门进行降温；
其中，第一降温条件为环境温度和/或管道温度大于最高温度阈值。
本实施例所提供的方法有效解决了管网中阀门的开度无法进行远程监测和远程调整的问题，有效提高了管网协调管控的安全性、便利性和可操作性，通过远程平台进行监测和控制，可满足现场和远程的阀门开度测试和模拟验证需求，便于工作人员掌握阀门实际状态。
本实施例所提供的方法还实现了对管道中压力、流量以及温度的阈值监测报警，同时设置了防冻模块和降温模块，并基于阀门开度、环境温度以及管道温度进行阀门开度进行温度调控的联动控制，有效解决了温度过低管网冻结导致的液体不流通，以及温度过高导致的管道爆裂、泄漏和灼烫。
本实施例还提供一种电动阀门，可应用于上述的管网的远程监测和控制的系统和方法，该电动阀门包括阀门、采集模块、控制模块和驱动模块以及上位机；其中，采集模块与上位机通信连接，控制模块分别和驱动模块和所述上位机通信连接。
采集模块，用于采集阀门的初始开度并发送至上位机；其中，采集模块包括阀门开度检测器，可设置在阀门周围和/或阀门上。
上位机，用于根据目标开度与接收到的初始开度的差值生成开度调节指令并发送至控制模块；
控制模块，用于基于接收到的开度调节指令，控制驱动模块驱动阀门进行转动或者移动，以将阀门的开度调整至目标开度。
在一种可选实施方式中，该电动阀门的采集模块还用于采集阀门的压力数据、流量数据、流速速度、温度数据并发送至上位机；其中，采集模块包括压力传感器、流量传感器、流速传感器以及温度传感器。
在一种可选实施方式中，该电动阀门还包括防冻模块以及降温模块。
控制模块还用于接收来自上位机的防冻控制指令并转发至防冻模块，以控制防冻模块的启动以及工作功率，进而对电动阀门进行防冻加热。
控制模块还用于接收来自上位机的降温控制指令并转发至降温模块，以控制降温模块的启动以及工作功率，进而对电动阀门进行降温。
本实施例提供的电动阀门，能够与管网中的管道进行联动协调控制，可实现上述实施例中所提供的管网的远程监测和控制的系统的方法，有效解决了管网中阀门的开度无法进行远程监测和远程调整的问题，有效提高了阀门的安全性、便利性和可操作性，通过远程平台进行监测和控制，可满足现场和远程的阀门开度测试和模拟验证需求，便于工作人员掌握阀门实际状态。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (7)

1.一种管网的远程监测和控制的系统，其特征在于，所述系统包括采集模块、监测模块、控制模块和驱动模块，所述管网包括阀门；其中，所述采集模块和所述监测模块之间通信连接，所述监测模块和所述控制模块之间通信连接，所述控制模块和所述驱动模块之间通信连接，所述驱动模块设置在所述阀门上；
所述采集模块，包括开度采集单元，用于采集所述阀门的初始开度并发送至所述监测模块；
所述监测模块，用于根据目标开度与接收到的所述初始开度的差值生成开度调节指令并发送至所述控制模块；
所述控制模块，用于基于接收到的所述开度调节指令，控制所述驱动模块驱动所述阀门进行转动或者移动，以将所述阀门的开度调整至所述目标开度；
所述采集模块还包括压力采集单元、流量采集单元以及温度采集单元，所述管网还包括管道；
所述压力采集单元，用于采集所述管道的压力数据并发送至所述监测模块；
所述流量采集单元，用于采集所述管道的流量数据并发送至所述监测模块；
所述温度采集单元，用于采集所述管道的环境温度和/或管道温度，并发送至所述监测模块；
所述监测模块包括压力报警单元、流量报警单元以及温度报警单元；
所述压力报警单元，用于在基于接收到的所述压力数据超出最高压力阈值或者低于最低压力阈值时，发出第一报警信号；
所述流量报警单元，用于在基于接收到的所述流量数据超出最高流量阈值或者低于最低流量阈值时，发出第二报警信号；
所述温度报警单元，用于在基于接收到的所述环境温度和/或所述管道温度，超出最高温度阈值或者低于最低温度阈值时，发出第三报警信号；
所述系统还包括防冻模块，所述防冻模块与所述控制模块之间通信连接；所述监测模块还包括第一防冻监测单元，所述控制模块包括第一防冻控制单元；
所述第一防冻监测单元，用于输入第一防冻指令并发送至所述第一防冻控制单元；
所述第一防冻控制单元，用于根据所述第一防冻指令，控制所述防冻模块进行启动，以对所述管网进行加热。
2.根据权利要求1所述管网的远程监测和控制的系统，其特征在于，所述监测模块包括第二防冻监测单元，所述控制模块包括第二防冻控制单元；
所述第二防冻监测单元，用于在所述环境温度、所述管道温度以及所述阀门的初始开度符合第一防冻条件时，生成第二防冻指令并发送至所述第二防冻控制单元；
所述第二防冻控制单元，用于根据所述第二防冻指令，控制所述防冻模块将工作功率启动至第一预设功率对所述管网进行加热；
其中，所述第一防冻条件为所述环境温度和所述管道温度均小于所述最低温度阈值，且所述阀门的初始开度处于第一开度区间。
3.根据权利要求2所述管网的远程监测和控制的系统，其特征在于，所述监测模块包括第三防冻监测单元，所述控制模块包括第三防冻控制单元；
所述第三防冻监测单元，用于在所述环境温度、所述管道温度以及所述阀门的初始开度符合第二防冻条件时，生成第三防冻指令并发送至所述第三防冻控制单元；
其中，所述第二防冻条件为所述环境温度和所述管道温度均小于所述最低温度阈值，且所述阀门的初始开度处于第二开度区间；
所述第三防冻控制单元，用于根据所述第三防冻指令，控制所述防冻模块将工作功率启动至第二预设功率对所述管网进行加热，以及控制所述驱动模块驱动所述阀门进行转动或者移动，以将所述阀门的开度调整至所述第一开度区间；
其中，所述第一开度区间大于所述第二开度区间，所述第二预设功率大于所述第一预设功率。
4.根据权利要求1所述管网的远程监测和控制的系统，其特征在于，所述系统还包括降温模块，所述降温模块与所述控制模块之间通信连接；所述监测模块还包括第一降温监测单元，所述控制模块包括第一降温控制单元；
所述第一降温监测单元，用于输入第一降温指令并发送至所述第一降温控制单元；
所述第一降温控制单元，用于根据所述第一降温指令，控制所述降温模块进行启动，以对所述管网进行降温。
5.根据权利要求4所述管网的远程监测和控制的系统，其特征在于，所述监测模块还包括第二降温监测单元，所述控制模块包括第二降温控制单元；
所述第二降温监测单元，用于在所述环境温度、所述管道温度符合第一降温条件时，生成第二降温指令并发送至所述第二降温控制单元；
所述第二降温控制单元，用于根据所述第二降温指令，控制所述降温模块启动，对所述管网的管道以及所述阀门进行降温；
其中，所述第一降温条件为所述环境温度和/或所述管道温度大于所述最高温度阈值。
6.一种管网的远程监测和控制的方法，其特征在于，所述方法包括：
采集所述管网的阀门的初始开度；
根据目标开度与所述初始开度的差值生成调节指令；
基于所述调节指令，控制所述阀门进行转动或者移动，以将所述阀门的开度调整至所述目标开度；
输入第一防冻指令；
根据所述第一防冻指令，控制所述管网的防冻模块进行启动，以对所述管网进行加热。
7.一种电动阀门，其特征在于，包括阀门、采集模块、控制模块、驱动模块、防冻模块以及上位机；其中，所述采集模块与所述上位机通信连接，所述控制模块分别通信连接于所述驱动模块、防冻模块以及上位机；
所述采集模块，用于采集所述阀门的初始开度并发送至所述上位机；
所述上位机，用于根据目标开度与接收到的所述初始开度的差值生成开度调节指令并发送至所述控制模块，以及用于输入防冻控制指令并发送至所述控制模块；
所述控制模块，用于基于接收到的所述开度调节指令，控制所述驱动模块驱动所述阀门进行转动或者移动，以将所述阀门的开度调整至所述目标开度，以及用于基于接收到的所述防冻控制指令，控制所述防冻模块的启动以及工作功率，进而对电动阀门进行防冻加热。
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