CN212868710U - 一种智能排气阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能排气阀，包括由包含阀体、阀盖、排气罩、浮球、导向杆的主阀、与主阀连接的智能监测器以及与阀体内腔上部连通的微量排气阀，所述的智能监测器包括相互连接的智能检测组件和传感组件，所述的智能检测组件采用一体式或分体式的安装方式安装在阀体上，所述的智能检测组件包括监测器机盒、盖在监测器机盒上的监测器盖子以及设置在监测器机盒内的智能物联网模块和电池组，所述的传感组件与智能物联网模块通信连接。与现有技术相比，本实用新型具有智能监测、远程管控、监测逻辑合理等优点。

Description

一种智能排气阀

技术领域

本实用新型涉及智能阀门技术领域，尤其是涉及一种智能排气阀。

背景技术

排气阀主要安装在水泵进出口端和输水管线高处，用于排除管线中大量集结的空气或用于排放管线较高处集结的空气，以提高水泵和管线的使用效率，并防止较大水锤发生，另外，一旦管线有负压产生时，该阀门迅速吸入空气，以保证管网不因负压而产生管道损坏现象，因此，及时了解排气阀工作状态尤为重要，一旦产生故障，就不能对输水管道起到相应的保护。而现有的排气阀由于缺乏工作状态监测装置，当排气阀发生不排气或漏水等故障时，阀门的管理部门无法及时了解排气阀的状态，就会造成管网输水效率降低或大量水资源的浪费，进而引发相关事故。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种智能排气阀。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种智能排气阀，包括由包含阀体、阀盖、排气罩、浮球、导向杆的主阀、与主阀连接的智能监测器以及与阀体内腔上部连通的微量排气阀，所述的智能监测器包括相互连接的智能检测组件和传感组件，所述的智能检测组件采用一体式或分体式的安装方式安装在阀体上，所述的智能检测组件包括监测器机盒、盖在监测器机盒上的监测器盖子以及设置在监测器机盒内的智能物联网模块和电池组，所述的传感组件与智能物联网模块通信连接，所述的微量排气阀的底部入口通过球阀与阀体内腔上部连通，其上部排气口通过排水管与设置在阀盖顶部的积水槽连通。

当智能检测组件采用一体式的安装方式时，所述的监测器机盒固定在排气罩顶部，所述的传感组件包括压力传感器、浮球开关和限位开关，所述的压力传感器安装在阀盖上，用以检测阀体内腔的压力，所述的压力传感器通过压力传感器电缆线依次穿过排气罩和监测器机盒后与智能物联网模块连接，所述的浮球开关安装在排气罩内部，用以检测排气口处是否有液体或气体排出，所述的限位开关安装在监测器机盒内且通过浮球带动导向杆向上运动触发限位开关的触点。

当智能检测组件采用分体式的安装方式时，所述的智能监测器还包括安装在排气罩顶部的接线盒以及设置在接线盒内的接线端子，所述的接线端子一端通过连接电缆穿入监测器机盒与智能物联网模块通信连接，另一端与传感组件通信连接，所述的传感组件包括压力传感器、浮球开关和接近开关，所述的压力传感器安装在阀盖上，用以检测阀体内腔的压力，所述的压力传感器通过压力传感器电缆线依次穿过排气罩和监测器机盒后与智能物联网模块连接，所述的浮球开关安装在排气罩内部，用以检测排气口处是否有液体或气体排出，所述的接近开关安装在排气罩上且通过浮球带动导向杆向上运动触发。

所述的传感组件还包括设置在积水槽内的滴漏传感器，所述的滴漏传感器通过滴漏传感器电缆线依次穿过排气罩和监测器机盒后与智能物联网模块连接。

所述的传感组件还包括设置在积水槽内的滴漏传感器，所述的滴漏传感器通过滴漏传感器电缆线穿过排气罩与接线端子连接。

所述的智能检测组件还包括设置在安装在监测器机盒106边缘的上端微动开关，当监测器盖子盖上时，设置在监测器盖子下方的凸块压住微动开关的触点，用以监测智能监测器是否被打开或损坏。

所述的阀盖侧面设有连通排气口与外部的溢流口，用以在排气后排出排气口处的积水。

该智能排气阀还包括与智能物联网模块无线通信的云监控平台以及与云监控平台通信的智能终端，所述的智能终端包括WEB客户端和手机客户端，所述的智能物联网模块包括设置在电子线路板上的中央处理器、信号采集器和通讯模组，所述的中央处理器通过信号采集器与传感组件连接，并且通过通讯模组与云监控平台进行无线通信。

所述的通讯模组为NB-IOT/4G通讯模块。

所述的智能检测组件上还设有用以身份识别和定位的二维码。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供一种智能排气阀，该智能排气阀能监测排气阀是否排气、是否漏水及排气阀的开启与关闭，还能监测排气阀阀体腔内及管网的压力，当管网压力低于报警设定值时，发出管网压力低的报警信号，可实现对排气阀进行远程智能监控与管理，避免因排气阀故障而引发相关事故。

附图说明

图1为智能排气阀处于关闭状态的剖视结构图。

图2为智能排气阀的智能监测器立体局剖图。

图3为智能排气阀进行智能监测的工作原理框图。

图4为分体式安装的智能排气阀处于关闭状态的剖视结构图。

图中标记说明：

1、滴漏传感器电缆线，2、积水槽，3、滴漏传感器，4、排气口，5、压力传感器电缆线，6、压力传感器，7、阀盖，8、排水管，9、微量排气阀，10、球阀，11、阀体，12、浮球，13、密封环，14、溢流口，15、排气罩，16、浮球开关智能17、导向杆，100、智能监测器，101、电池组，102、限位开关，1021、接近开关，103、支架，104、电缆锁头，105、电缆锁头，106、监测器机盒，107、智能物联网模块，108、天线，109、微动开关，110、监测器盖子，111、接线盒，112、接线端子，113、连接电缆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例：

如图1-2所示，本实用新型提供一种智能排气阀，包括阀体11、阀盖7、排气罩15、压力传感器6、浮球开关16、滴漏传感器3、智能监测器100以及微量排气阀9，压力传感器6安装在阀盖7上，用于监测智能排气阀的阀体11腔内及管网压力，浮球开关16安装在排气罩15内，其导线管穿过排气罩15顶部并用螺母固定在排气罩15上，用于监测排气阀是否漏水与是否排气。

该智能排气阀还包括智能监控云平台与智能终端，智能终端通过智能监控云平台与智能物联网模块通信。

智能监测器100设置在排气罩顶部，包括监测器机盒106、智能物联网模块107、限位开关102、微动开关109及电池组101，智能物联网模块107分别与压力传感器6、浮球开关16、限位开关102、微动开关109、滴漏传感器3及电池组101连接，限位开关102安装在智能监测器100内用于监测智能排气阀是否关闭到位，微量排气阀9通过球阀10与排气阀的主阀阀体11连接，用于排出管网内的微量气体，滴漏传感器3，用于监测微量排气阀是否漏水。

智能监测器100还包括设置在监测器机盒106边缘且与智能物联网模块连接的微动开关109，微动开关109安装在监测器机盒106边缘的上端，当智能监测器盖子110盖上时，安装在盖子下方的凸块压住微动开关109的触点，用以监测智能监测器盖子110是否被打开或损坏，在智能监测器上还设有用以身份识别和定位的二维码。

智能物联网模块107包括设置在电子线路板上的中央处理器、信号采集器、通讯模组，中央处理器通过信号采集器分别与浮球开关16、微动开关109、限位开关102、压力传感器6及滴漏传感器3连接，并且通过通讯模组与云监控平台通信，通讯模组采用NB-IOT/4G通讯模块，智能终端包括WEB客户端和手机客户端。

如图3所示，该智能排气阀的监测工作原理如下：

该智能排气阀通过阀体11腔内的浮球12及与浮球12焊接在一起的导向杆17上下运动实现排气阀的启闭控制，并通过导向杆17是否触碰限位开关102实现排气阀的启闭状态指示，当管道和排气阀阀体11腔内没有水时，排气阀的浮球12在重力的作用下，在阀体11的腔内处于图1中的虚线位置，导向杆17与限位开关102分离，此时，排气阀处于静态开启状态，因此，当安装在阀盖7上压力传感器6检测到阀体11腔内的压力等于0，安装在排气罩15内浮球开关16为断开信号，且导向杆17与限位开关102分离时，则智能物联网模块107判定智能排气阀处于开启状态，并将该状态信息发至云监控平台；

当安装在阀盖7上压力传感器6检测到阀体11腔内的压力大于0且小于0.07MPa时，若智能物联网模块107接到安装在排气罩15内浮球开关16浮起接通信号，说明有水进入输水管道，输水管道内有空气从排气阀排出，当输水管道内有空气从排气阀的入口进入排气阀阀体11腔内时，由于此时浮球12在缓冲座18内，即浮球12处于图1的虚线位置，浮球12在缓冲座18的作用下，不会被进入阀腔的空气带起封住排气口，进入阀腔的空气可直接从排气口4排出，浮球开关16的浮球被排气口4所排出的空气流吹起而动作，这时智能物联网模块107判定智能排气阀处于排气状态，并将该状态信息发至云监控平台。

当压力传感器6检测到阀体11腔内的压力大于0.07MPa时，若限位开关102也处于闭合状态，此时，输水管道内的空气通过排气阀排完，阀体11腔内的浮球12在水的浮力的作用下上浮并压住密封环13，进而在浮力与水压的共同作用下压紧密封环13封住排气口4关闭排气阀，在排气阀关闭的瞬间会有一些水随浮球12上浮时进入排气口4处，这样虽然排气阀排气结束，但浮球开关16在排气口4内的积水的作用下仍然保持接通状态，但排气口4处的积水会从溢流口14溢出，通常1～2分钟后排气口4处的积水的液位会下降到溢流口14平齐的位置，这时浮球开关15断开，此时，若限位开关102仍处于闭合状态，则智能物联网模块107向监控平台发出排气阀排气完毕关闭正常的信息。

当压力传感器6检测到阀内的压力大于0.07MPa时，若1～2分钟后，浮球开关16仍未断开，表示积水排不完，说明排气阀有漏水现象，此时，若限位开关102处于断开状态，表示浮球12与密封环13之间夹有较大的垃圾，排气阀关不住，产生严重漏水现象。若限位开关102仍处于闭合状态，表示浮球12与密封环13之间夹有较小的垃圾，有轻微漏水现象。智能物联网模块107会根据所检测的现象分别向云监控平台发出排气阀严重漏水或微量漏水的报警信息。

当压力传感器6检测到阀体11腔内的压力值由正常工作压力值迅速变为负值时，且限位开关102处于断开状态，表示排气阀处于吸气状态，智能物联网模块107向云监控平台发出排气阀吸气的报警信息。

该智能排气阀的微量排气阀9通过球阀10与阀体11连接，其排气口通过导管8与积水槽2连接，滴漏传感器3安装在积水槽2，其信号电缆线1通过电缆锁头105固定在监测器机盒106内的底部，并与智能物联网模块107连接。当微量排气阀9故障漏水时，微量排气阀9的所产生的漏水通过导管8流入集水槽2后流进排气口4，当有水流过积水槽2内的滴漏开关3时，智能物联网模块107向云监控平台发出微量排气阀漏水的报警信息，若微量排气阀9的漏水量使得浮球开关16浮起动作，则表示微量排气阀9有严重的漏水现象。

该智能监测器100还包括安装在监测器机盒106边缘上端的一个微动开关109，该微动开关与智能监测器的盖子110接触，用于监测智能监测器的盖子是否松动或监测器机盒是否损坏，并将信号送给智能物联网模块来监测智能监测器是否被破坏。

通过扫描智能监测器100上的二维码，实现身份识别与定位功能，这样通过平台，可以将智能排气阀的安装位置在地图上显示出来，方便管理。

实施例2：

如图4所示，本实施例与实施例1的工作原理相同，与实施例1不同之处具体为：

为了适应对高度有要求的应用场景，本例中的智能监测器100采用分体式的安装方式，整体将智能监测器100从主阀的排气罩15上拆下，并在主阀的排气罩15上加装接线盒111，并在接线盒111内设有一个接线端子112，接线端子112通过连接电缆113与智能物联网模块107，浮球开关16、压力传感器6、滴漏传感器3分别与接线端子112连接，然后通过连接电缆113将接线端子与智能监测器100的智能物联网模块107连接，实现智能监测器与主阀分体式安装。

将用于监测排气阀启闭的限位开关更换为接近开关1021，接近开关1021依靠自身的螺纹固定在排气罩15的上方，当浮球12向上运动时关闭排气阀时，浮球导杆17随之向上运动，当浮球导杆17与接近开关1021之间的距离小于等于3mm时，接近开关1021被触发导通，则智能物联网模块107向平台发出排气阀关闭的信息，排气阀完全关闭时，浮球导杆17与接近开关1021之间的距离等于2mm，当浮球导杆17与接近开关1021之间的距离大于3mm时，接近开关1021断开，则智能物联网模块107向平台发出排气阀开启的信息，与实施例1不同之处还在于采用分体式安装的智能监测器100的外形由原来的圆柱形改为长方形。

Claims (10)

1.一种智能排气阀，其特征在于，包括由包含阀体(11)、阀盖(7)、排气罩(15)、浮球(12)、导向杆(17)的主阀、与主阀连接的智能监测器(100)以及与阀体(11)内腔上部连通的微量排气阀(9)，所述的智能监测器(100)包括相互连接的智能检测组件和传感组件，所述的智能检测组件采用一体式或分体式的安装方式安装在阀体(11)上，所述的智能检测组件包括监测器机盒(106)、盖在监测器机盒(106)上的监测器盖子(110)以及设置在监测器机盒(106)内的智能物联网模块(107)和电池组(101)，所述的传感组件与智能物联网模块(107)通信连接，所述的微量排气阀(9)的底部入口通过球阀(10)与阀体(11)内腔上部连通，其上部排气口通过排水管(8)与设置在阀盖(7)顶部的积水槽(2)连通。

2.根据权利要求1所述的一种智能排气阀，其特征在于，当智能检测组件采用一体式的安装方式时，所述的监测器机盒(106)固定在排气罩(15)顶部，所述的传感组件包括压力传感器(6)、浮球开关(16)和限位开关(102)，所述的压力传感器(6)安装在阀盖(7)上，用以检测阀体(11)内腔的压力，所述的压力传感器(6)通过压力传感器电缆线(5)依次穿过排气罩(15)和监测器机盒(106)后与智能物联网模块(107)连接，所述的浮球开关(16)安装在排气罩(15)内部，用以检测排气口(4)处是否有液体或气体排出，所述的限位开关(102)安装在监测器机盒(106)内且通过浮球(12)带动导向杆(17)向上运动触发限位开关(102)的触点。

3.根据权利要求1所述的一种智能排气阀，其特征在于，当智能检测组件采用分体式的安装方式时，所述的智能监测器(100)还包括安装在排气罩(15)顶部的接线盒(111)以及设置在接线盒(111)内的接线端子(112)，所述的接线端子(112)一端通过连接电缆(113)穿入监测器机盒(106)与智能物联网模块(107)通信连接，另一端与传感组件通信连接，所述的传感组件包括压力传感器(6)、浮球开关(16)和接近开关(1021)，所述的压力传感器(6)安装在阀盖(7)上，用以检测阀体(11)内腔的压力，所述的压力传感器(6)通过压力传感器电缆线(5)依次穿过排气罩(15)和监测器机盒(106)后与智能物联网模块(107)连接，所述的浮球开关(16)安装在排气罩(15)内部，用以检测排气口(4)处是否有液体或气体排出，所述的接近开关(1021)安装在排气罩(15)上且通过浮球(12)带动导向杆(17)向上运动触发。

4.根据权利要求2所述的一种智能排气阀，其特征在于，所述的传感组件还包括设置在积水槽(2)内的滴漏传感器(3)，所述的滴漏传感器(3)通过滴漏传感器电缆线(1)依次穿过排气罩(15)和监测器机盒(106)后与智能物联网模块(107)连接。

5.根据权利要求3所述的一种智能排气阀，其特征在于，所述的传感组件还包括设置在积水槽(2)内的滴漏传感器(3)，所述的滴漏传感器(3)通过滴漏传感器电缆线(1)穿过排气罩(15)与接线端子(112)连接。

6.根据权利要求2或3任一项所述的一种智能排气阀，其特征在于，所述的智能检测组件还包括设置在安装在监测器机盒106边缘的上端微动开关(109)，当监测器盖子(110)盖上时，设置在监测器盖子(110)下方的凸块压住微动开关(109)的触点，用以监测智能监测器是否被打开或损坏。

7.根据权利要求1所述的一种智能排气阀，其特征在于，所述的阀盖(7)侧面设有连通排气口(4)与外部的溢流口(14)，用以在排气后排出排气口(4)处的积水。

8.根据权利要求1所述的一种智能排气阀，其特征在于，该智能排气阀还包括与智能物联网模块(107)无线通信的云监控平台以及与云监控平台通信的智能终端，所述的智能终端包括WEB客户端和手机客户端，所述的智能物联网模块(107)包括设置在电子线路板上的中央处理器、信号采集器和通讯模组，所述的中央处理器通过信号采集器与传感组件连接，并且通过通讯模组与云监控平台进行无线通信。

9.根据权利要求8所述的一种智能排气阀，其特征在于，所述的通讯模组为NB-IOT/4G通讯模块。

10.根据权利要求1所述的一种智能排气阀，其特征在于，所述的智能检测组件上还设有用以身份识别和定位的二维码。

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