CN211059424U

CN211059424U - 一种智能管道压力控制阀

Info

Publication number: CN211059424U
Application number: CN201922168243.7U
Authority: CN
Inventors: 陈思良; 吴海彬; 陈文恭; 彭建清; 苗家青; 张书恩
Original assignee: Huhang Technology Group Co ltd
Current assignee: Huhang Technology Group Co ltd
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2020-07-21
Anticipated expiration: 2029-12-06

Abstract

本实用新型涉及一种智能管道压力控制阀，包括阀体、隔离盘、阀盖、阀芯机构，阀体上设有进流口、出流口和安装口，阀体内设有阀座，阀座上设有连通进流口和出流口的阀口，隔离盘设置在安装口，阀盖设于隔离盘上，阀芯机构设于阀口上；还包括控制器、第一管道压力传感器、第二管道压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一先导减压阀、第二先导减压阀、针阀、球阀；控制器包括MCU、电源模块、第一供电开关、第二供电开关、电压采集模块、EEPROM模块、无线通信模块、升压模块、半桥驱动模块，上述各设备及电子元器件之间配合连接。本智能管道压力控制阀能实时监测进流口和出流口的水压，及时发现管路水压异常，并能够智能调节水压。

Description

一种智能管道压力控制阀

技术领域

本实用新型涉及压力控制阀技术领域，尤其涉及一种智能管道压力控制阀。

背景技术

压力控制阀是指用来对液压系统中液体的压力进行控制与调节的阀，是利用作用在阀芯上的液体压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。压力控制阀按类型分为安全阀、溢流阀、减压阀和顺序阀。压力控制阀是供水系统中非常普遍的设备之一，在供水网络中起着至关重要的作用。而压力控制阀都安装在特定的位置，绝大多更是安装在竖井，或深埋地下。而随着人们生活水平的提高，与用水习惯的改变，对供水水压的压力也有了更加明确的要求。用水高峰期也会随着季节与地区的不同存在差异，而压力控制阀压力的设定通常采用先导阀控制压力控制阀出口压力，由人为旋转先导阀压力调节螺栓进行压力调节，通过人工根据实际供水需求来调节水压则会由于减压阀的特殊安装位置带来困难，同时也无法实时关注水压的变化情况，当发现问题时往往管路已经出现较大异常。解决压力控制阀问题发现不及时，压力改变不适时的需求迫在眉睫。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种智能管道压力控制阀，解决现有压力控制阀需要人工实时关注管路水压情况，不能及时发现管路水压异常，不能智能调节水压的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种智能管道压力控制阀，包括阀体、隔离盘、阀盖、阀芯机构，所述阀体上设有进流口、出流口和安装口，所述阀体内设有阀座，所述阀座上设有一个连通进流口和出流口的阀口，所述隔离盘设置在阀体上位于安装口位置处，所述阀盖盖合在隔离盘上，所述阀盖和隔离盘之间形成控制腔；所述阀芯机构包括阀杆、阀瓣、阀瓣密封垫、密封圈、膜片、缓闭阀板、弹簧，所述阀杆以上下可移动的方式穿过隔离盘，所述密封圈穿设在阀杆上位于阀杆和隔离盘之间，所述阀瓣设于阀杆下部并通过阀杆上下移动可开合地设于所述阀体的阀座上，所述阀瓣密封垫设于阀瓣底部位于阀瓣和阀座之间；所述膜片设于阀杆上部，所述缓闭阀板设于膜片上，所述弹簧穿设于阀杆上位于隔离盘与阀瓣之间；

所述智能管道压力控制阀还包括控制器、第一管道压力传感器、第二管道压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一先导减压阀、第二先导减压阀、针阀、球阀，所述阀体的进流口连接有进水管道，所述阀体的出流口连接有出水管道，所述第一管道压力传感器安装于进水管道上，所述第二管道压力传感器安装于出水管道上，所述阀体的进流口通过针阀连接控制腔，所述控制腔第一路依次通过第一电磁阀、第一先导减压阀、球阀连接阀体的出流口，所述控制腔第二路依次通过第二电磁阀、第二先导减压阀、球阀连接阀体的出流口；

所述控制器包括MCU、电源模块、第一供电开关、第二供电开关、电压采集模块、EEPROM模块、无线通信模块、升压模块、半桥驱动模块，电源模块的电源输出端分别MCU的电源端、第一供电开关的电源输入端、第二供电开关的电源输入端、电压采集模块电连接，所述第一供电开关的电源输出端分别连接第一管道压力传感器、第二管道压力传感器、EEPROM模块电连接，所述第一管道压力传感器、第二管道压力传感器、电压采集模块分别与MCU的I/O端口电连接，所述EEPROM模块和无线通信模块分别与MCU通信连接，所述第二供电开关的电源输出端通过升压模块连接半桥驱动模块的电源输入端，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别与半桥驱动模块电源输出端电连接，所述半桥驱动模块、第一供电开关的控制端和第二供电开关的控制端分别与MCU的I/O端口电连接。

进一步的，所述第一供电开关和第二供电开关均采用继电开关。

进一步的，所述第一电磁阀和第二电磁阀均采用磁保持电磁阀。

进一步的，所述控制器还包括压力切换按键，所述压力切换按键与MCU的I/O端口电连接。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：

(1)本智能管道压力控制阀通过在进水管道上设置第一管道压力传感器和出水管道上设置第二管道压力传感器，用于自动实时监测进水管道和出水管道的水压，无需人工抵达现场排查管道水压，当进水管道的水压出现异常时，MCU通过无线通信模块发送水压异常信息给远程监控终端设备，并且MCU智能控制切换第一电磁阀和第二电磁阀的状态以达到改变供水水压的作用。

(2)不同的时段、不同地理位置，对供水压力的需求不同，事先设定第一先导泄压阀和第二先导泄压阀内的启闭件的开度来调节介质的压力，根据不同时段、不同地理位置来控制第一电磁阀和第二电磁阀开关状态继而智能控制改变供水水压的作用。

(3)当出现爆管或者水压异常时，管理人员可以在远程监控终端设备上发布控制信息控制切换第一电磁阀和第二电磁阀的状态以关闭阀门或者改变供水水压的作用，也可以通过压力切换按键控制切换第一电磁阀和第二电磁阀的状态以关闭阀门或者改变供水水压。

附图说明

图1是本实用新型实施例的剖视图；

图2是本实用新型实施例的电路连接框图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参考图1和图2，本实施例提供一种智能管道压力控制阀，包括阀体1、阀盖2、阀芯机构500、隔离盘508、进水管道3、出水管道4、控制器14、第一管道压力传感器5、第二管道压力传感器6、针阀7、第一电磁阀8、第二电磁阀9、第一先导减压阀10、第二先导减压阀11、球阀12。在本具体实施例中，所述第一电磁阀8、第二电磁阀9优选的采用磁保持电磁阀，例如采用三力信SLP两位两通电磁阀，型号为SLOM1DF18N1D13，工作电压为6V，该磁保持电磁阀无需持续供电，仅需一个电脉冲就可以改变电磁阀的状态并保持。所述针阀7和球阀12均为现有设备。所述控制器14包括MCU15、电源模块16、第一供电开关17、第二供电开关18、电压采集模块19、EEPROM模块20、无线通信模块21、升压模块22、半桥驱动模块23、压力切换按键24。在本具体实施例中，所述MCU15采用意法半导体(ST)公司的STM32F103FC8T6芯片。所述电源模块16采用一节锂亚硫酰氯电池和一节锂电池并联形成，所述锂亚硫酰氯电池型号为ER34615，所述锂电池型号为SPC1550，所述锂亚硫酰氯电池和锂电池的电压均为3.6V。所述第一供电开关17和第二供电开关18均采用继电开关，所述无线通信模块21采用NB-IoT模组BC26。所述升压模块22用于将3.6V直流电压升压为6V直流电压。所述半桥驱动模块23采用双路半桥驱动芯片DRV8833PWPR为第一电磁阀8和第二电磁阀9提供驱动电平，电压采集模块19用户采集电源模块16的电压并传递给MCU15，当MCU15判断电压采集模块19电压不足时，MCU15通过无线通信模块21发送电压采集模块19电压不足信息给远程监控终端设备，在本具体实施例中，所述远程监控终端设备采用智能手机，通过智能手机通知相关管理人员给控制器14更换电源模块16。上述各电子元器件及电路模块均为现有电子元器件。上述无线通信模块21还可以采用3G模块、4G模块、RF模块、2.4G无线模块等无线通信模块代替。

如图1，所述减压阀阀1上设有进流口100、出流口200和安装口600，所述阀体1内设有阀座400，所述阀座400上设有一个连通进流口100和出流口200的阀口401，所述隔离盘508设置在阀体1上位于安装口600位置处，所述阀盖2盖合在隔离盘508上，所述阀盖2和隔离盘508之间形成控制腔300；所述阀芯机构500包括阀杆501、阀瓣502、阀瓣密封垫503、膜片504、缓闭阀板505、弹簧506、密封圈507，所述阀杆501以上下可移动的方式穿过隔离盘508，所述密封圈507穿设在阀杆501上位于阀杆501和隔离盘508之间，所述阀瓣502设于阀杆501下部并通过阀杆501上下移动可开合地设于所述阀体1的阀座400上，所述阀瓣密封垫503设于阀瓣502底部位于阀瓣502和阀座400之间；所述膜片504设于阀杆501上部，所述缓闭阀板505设于膜片504上，所述弹簧506穿设于阀杆501上位于隔离盘508与阀瓣502之间。上述阀体1、阀盖2和阀芯机构500的组装技术为现有技术。

所述进水管3连接所述阀体1的进流口100，所述出水管道4连接阀体1的出流口200。所述第一管道压力传感器5安装于进水管道3上用于监测进水管道3的水压，所述第二管道压力传感器6安装于出水管道4上用于监测出水管道4的水压。所述阀体1的进流口100通过针阀7连接控制腔300。所述控制腔300第一路依次通过第一电磁阀8、第一先导减压阀10、球阀12连接阀体1的出流口，所述控制腔300第二路依次通过第二电磁阀9、第二先导减压阀11、球阀12连接阀体1的出流口200。

电源模块16的电源输出端分别MCU15的电源端、第一供电开关17的电源输入端、第二供电开关18的电源输入端、电压采集模块16电连接，所述第一供电开关17的电源输出端分别连接第一管道压力传感器5、第二管道压力传感器6、EEPROM模块20电连接，所述第一管道压力传感器5、第二管道压力传感器6、电压采集模块19、压力切换按键24分别与MCU15的I/O端口电连接，所述EEPROM模块20和无线通信模块21分别与MCU15通信连接，所述第二供电开关18的电源输出端通过升压模块20连接半桥驱动模块23的电源输入端，所述第一电磁阀8和第二电磁阀9分别与半桥驱动模块23的两个电源输出端电连接，所述半桥驱动模块23、第一供电开关17的控制端和第二供电开关18的控制端分别与MCU15的I/O端口电连接。

在实际供水过程中，不同的时段，对供水压力的需求不同。在本具体实施例中，所述进水管道3和出水管道4的水压正常范围设定为0.05-1.5MPa，第一先导减压阀10的压力设定为0.2MPa，即为低压；第二先导减压阀11的压力设定为0.35MPa，即为高压。时间基准表设置6个时间段(可以根据实际需求，任意设置多个时间段，本具体实施例仅列出六个时间段)，时间与供水(出流口)压力对应关系如下表：

6：00	低压
		9：00	高压
13：00	高压
		16：00	低压
19：00	高压
		23：00	关闭

本智能管道压力控制阀无需人工抵达现场排查管道水压，正常情况下，每间隔数分钟，例如2分钟，MCU15控制一管道压力传感器5检测进流口100压力和电源模块16的电压值是否在正常范围内，若进流口100压力异常或者电源模块16的电压值异常，则MCU15通过通信模块21向远程监控终端设备发出警报信息，通知相关的管理人员进行维修。

MCU15具有计时功能(该技术为现有技术，在此不做详细赘述)，当MCU15计算时间到达上述时间段，MCU15控制相应的电磁阀导通或关闭。例如，当时间为6:00，MCU15控制第一电磁阀8导通，第二电磁阀9关闭，此时出水管道4的供水水压为低压；当时间为9:00，MCU15控制第一电磁阀8关闭，第二电磁阀9导通，此时出水管道4的供水水压为高压，以此类推。还可以根据不同的地理位置，设定第一先导减压阀10和第二先导减压阀11的压力设定值。

当出现爆管或者水压异常时，管理人员可以在远程监控终端设备上发布控制信息控制切换第一电磁阀8和第二电磁阀9的状态以关闭阀门或者改变供水水压的作用，也可以通过压力切换按键24控制切换第一电磁阀8和第二电磁阀9的状态以关闭阀门或者改变供水水压。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种智能管道压力控制阀，包括阀体、隔离盘、阀盖、阀芯机构，所述阀体上设有进流口、出流口和安装口，所述阀体内设有阀座，所述阀座上设有一个连通进流口和出流口的阀口，所述隔离盘设置在阀体上位于安装口位置处，所述阀盖盖合在隔离盘上，所述阀盖和隔离盘之间形成控制腔；所述阀芯机构包括阀杆、阀瓣、阀瓣密封垫、密封圈、膜片、缓闭阀板、弹簧，所述阀杆以上下可移动的方式穿过隔离盘，所述密封圈穿设在阀杆上位于阀杆和隔离盘之间，所述阀瓣设于阀杆下部并通过阀杆上下移动可开合地设于所述阀体的阀座上，所述阀瓣密封垫设于阀瓣底部位于阀瓣和阀座之间；所述膜片设于阀杆上部，所述缓闭阀板设于膜片上，所述弹簧穿设于阀杆上位于隔离盘与阀瓣之间，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种智能管道压力控制阀，其特征在于：所述第一供电开关和第二供电开关均采用继电开关。

3.根据权利要求1或2所述的一种智能管道压力控制阀，其特征在于：所述第一电磁阀和第二电磁阀均采用磁保持电磁阀。

4.根据权利要求3所述的一种智能管道压力控制阀，其特征在于：所述控制器还包括压力切换按键，所述压力切换按键与MCU的I/O端口电连接。