CN216666575U - 一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀，包括：主阀：由阀体、带有排气口的阀盖、安装在排气口上方的排气罩以及设置在阀体内腔的缓冲罩、浮球、导杆以及密封环；微量排气阀：包括内部设有微量阀浮球的微量排气阀阀体，所述的微量排气阀阀体的阀盖上设有通过微量阀浮球控制启闭的集气排气口；漏水检测装置：安装在阀盖的法兰上端面，用以检测排气口是否漏水；集气检测装置：设置在阀体侧面且与阀体内腔连通，用以检测阀体内腔是否有集气；智能监控装置：包括智能监测器、智能监控云平台以及与智能终端。与现有技术相比，本实用新型具有多状态检测、实现远程智能监控与科学管理等优点。

Description

一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀

技术领域

本实用新型涉及复合式排气阀技术领域，尤其是涉及一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀。

背景技术

复合式排气阀主要用于排除输水管线中或输水管线较高处集结的空气，以提高水泵和输水管线的使用效率，并能消除停泵所产生的输水管线负压，由此可见，复合式排气阀对输水管线起做重要的保护作用。

而现有的安装在输水管线上，特别是野外输水管线上的大量的复合式排气阀，其分布区域广，且缺乏排气阀工作状态的监测装置，当复合式排气阀的微量排气阀发生不排气或排气量小于流体的发气量以及漏水等故障时，阀门的管理部门无法及时获得复合式排气阀的工作状态信息，并及时做相应的处理，这会造成管网输水效率降低或大量水资源的浪费，甚至引发相关事故的发生。

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检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀，包括：

主阀：由底部与输水管道连通的阀体、设置在阀体顶部带有排气口的阀盖、安装在排气口上方的排气罩以及设置在阀体内腔的缓冲罩、浮球、底端与浮球固定连接的导杆以及与浮球配合固定在排气口处的密封环；

微量排气阀：用于排出输水管线运行时所产生的少量集气，包括内部设有微量阀浮球的微量排气阀阀体，所述的微量排气阀阀体的阀盖上设有通过微量阀浮球控制启闭的集气排气口，微量排气阀阀体底部通过连接管和球阀与阀体内腔连通；

漏水检测装置：安装在阀盖的法兰上端面，用以检测排气口是否漏水；

集气检测装置：设置在阀体侧面且与阀体内腔连通，用以检测阀体内腔是否有集气；

智能监控装置：包括安装在排气罩顶部智能监测器、与智能监测器通信接收阀门的状态信息的智能监控云平台以及与智能监控云平台通信的智能终端。

所述的智能监测器包括安装在排气罩顶部的监测器机盒以及设置在监测器机盒内的DTU和电池组，所述的DTU分别与漏水检测装置和集气检测装置连接用以采集阀门运行的状态信息，并发送给智能监控云平台。

所述的导杆顶端设有感应磁铁，所述的排气罩中心处设有与感应磁铁配合触发的阀位检测开关，所述的阀位检测开关与DTU连接，用以检测主阀的启闭状态。

所述的漏水检测装置包括底部通过溢流通道与排气口连通的漏水检测装置主体管、设置在漏水检测装置主体管内的液位检测浮球以及开设在漏水检测装置主体管侧壁上部的通气孔，所述的漏水检测装置主体管顶部还设有通过液位检测浮球触发的漏水报警触发开关，所述的漏水报警触发开关通过接线盒与DTU连接。

所述的集气检测装置包括设置在集气检测主体管内的集气检测浮球，集气检测主体管底端与阀体内腔底部进水口位置处连通，上部侧面通过连通管和连接管与微量排气阀阀体连通，所述的集气检测主体管内设有通过集气检测浮球触发的开关，当集气检测浮球上浮到最高位置时，触发集气报警解除开关，当集气检测浮球下降到最低位置时，触发集气报警开关，当集气检测浮球处于中间位置时，为排气阀正常排气，所述的集气报警解除开关和集气报警开关分别通过接线盒与DTU连接。

所述的集气检测主体管侧壁中部位置设有用以检测阀体内腔压力的压力传感器，所述的压力传感器通过接线盒与DTU连接。

所述的智能监测器还包括设置在监测器机盒上且与DTU连接的微动开关，所述的微动开关安装在监测器机盒边缘的上端，当监测器机盒盖子盖上时，安装在盖子下方的凸块压住微动开关的触点，用以监测监测器机盒盖子是否被打开或损坏。

所述的DTU采用NB-IOT/4G方式与云监控平台通信。

所述的智能终端包括PC客户端和移动客户端。

该智能复合式排气阀的铭牌上设有用以身份识别和定位的二维码。

该智能复合式排气阀的状态检测包括：

(1)静态开启状态：

当输水管道和复合式排气阀阀体内腔没有水时，主阀的浮球在重力的作用下位于最下方位置，此时，导杆顶端的感应磁铁与阀位检测开关之间的距离大于触发距离，阀位检测开关未触发处于断开状态，智能监控云平台根据阀位检测开关的断开状态判断智能复合式排气阀处于静态开启状态；

(2)正常关闭状态：

当输水管道在空管或非满管状态下进水时，输水管道内的空气在水流的推动下从复合式排气阀的底部入口进入阀体内腔，浮球在缓冲座的遮挡作用下，不会被进入阀体内腔的空气带起封住排气口，进入阀体内腔的空气直接从排气口排出，当输水管道内的空气通过复合式排气阀的排气口排完后，阀体内腔的浮球在水的浮力的作用下上浮压住密封环，进而在浮力与水压的共同作用下压紧密封环封住排气口，此时，复合式排气阀主阀关闭，导杆顶端的感应磁铁与阀位检测开关之间的距离小于最大触发距离，阀位检测开关触发闭合；

在复合式排气阀的主阀关闭瞬间，随浮球上浮时进入排气口处的积水通过溢流通道进入漏水检测装置主体管内，通过漏水检测装置主体管上端开设的通气孔，使得漏水检测装置主体管与排气口形成连通管，当漏水检测装置主体管内的液位检测浮球上浮到漏水报警位置时，触发漏水报警开关，同时排气口处的积水从溢流口溢出，在主阀关闭1～2分钟后，排气口处的积水的液位下降到与溢流口平齐的位置，同时液位检测浮球下降到最低位置处，断开漏水报警触发开关的信号，此时，若阀位检测开关仍处于闭合状态，则DTU向智能监控云平台发出复合式排气阀主阀排气完毕正常关闭的信息；

(3)主阀漏水状态：

若在主阀关闭1～2分钟后，漏水检测装置中的漏水报警开关的信号仍未断开，则表示积水排不完，判断复合式排气阀出现漏水现象；

在判断出现漏水现象的基础上，若阀位检测开关处于断开状态，则表示浮球与密封环之间夹有较大的垃圾或水压与浮力小于浮球的重力，浮球无法压紧密封环，判断复合式排气阀无法关闭，产生严重漏水现象；

若阀位检测开关仍处于闭合状态，则表示浮球与密封环之间夹有较小的垃圾，判断复合式排气阀出现轻微漏水现象，DTU根据检测到的信号分别向监控云平台发出复合式排气阀三种不同的漏水报警信息；

(4)集气状态：

输水管线正常输水时，若没有集气产生，微量排气阀的浮球上浮至将集气排气口封住的位置，同时，集气检测装置的集气检测浮球也上浮至最高位置触发集气报警解除触发开关，当输水管线所产生的集气进入阀体内腔时，使得主阀的阀体和微量排气阀阀体的内腔液位下降，当阀体内腔的液位下降时，主阀的浮球在气压的作用下仍能封住排气口，微量排气阀的浮球在重力作用下降使得集气排气口被打开，输水管线所产生的集气从集气排气口排出，此时，集气检测浮球处于中间位置，为排气阀正常排气，当集气排完后，微量排气阀的浮球在水的浮力与水压的作用下上浮再次将排气口封住；

若输水管线产生的集气量大于微量排气阀的最大排气量或微量排气阀损坏无法排气时，主阀的阀体和微量排气阀阀体内腔的液位在集气的作用下继续下降，集气检测装置的集气检测浮球则跟随阀体内腔的液位下降，当集气检测浮球下降到集气过多的预警位置时，表明阀体内腔的集气太多，此时，集气检测装置的集气报警开关被触发，DTU发出管网集气太多的报警信息，若微量排气阀腔内的气体经过一段时间后排出，微量排气阀的浮球上浮至将集气排气口封住的位置，集气检测装置的集气检测浮球则上浮至最高位置触发集气报警解除触发开关，DTU发出管网集气报警解除信息。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的智能复合式排气阀的功能多样，能够检测复合式排气阀是否排气与吸气、是否漏水以及排气阀的开启与关闭状态，并将所检测的状态信息通过DTU上传监控云平台，还能检测复合式排气阀的腔内是否有集气，当输水管线产生的气体太多，而微量排气阀无法及时排出或微量排气阀损坏不排气时，会向监控云平台发出集气报警信号，能有效监测复合式排气阀的排气状态，可帮助用户合理正确的选配复合式排气阀，另外，还能监测复合式排气阀阀体腔内及输水管线的压力，当输水管线的压力低于报警设定值时，会向监控云平台发出管线压力低的报警信息，可实现对复合式排气阀进行远程智能监控与科学管理。

附图说明

图1为智能复合式排气阀处于开启状态的剖视结构图。

图中标记说明：

1、微动开关，2、DTU，3、监测器机盒盖子，4、阀位检测开关，5、感应磁铁，6、电池组，7、监测器机盒，8、排气罩，9、排气口，10、阀盖，11、密封环，12、连通管，13、连接管，14、集气排气口，15、微量排气阀阀体，16、微量阀浮球，17、球阀，18、阀体，19、浮球，20、缓冲罩，21、导杆，22、集气检测浮球，23、压力传感器，24、接线盒，25、液位检测浮球，26、溢流口，27、通气孔，A、智能监测器，B、微量排气阀，C、漏水检测装置，D、集气检测装置。

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所示，本实用新型提供一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀包括包含阀体18、阀盖10、排气罩8、浮球19以及与浮球19焊接在一起的导杆21、安装在排气罩8顶部的智能监测器A、安装在阀盖10的法兰端面上的漏水检测装置C、安装在阀体18上且底部与阀体18内腔连通的集气检测装置D以及与阀体18内腔上部连通的微量排气阀B。

该智能复合式排气阀还包括智能监控云平台与智能终端，DTU(智能数据传输终端)将所采集的阀门状态信息及相关数据发送至智能监控云平台，用户通过智能终端与智能监控云平台通信。

智能监测器A设置在排气罩8顶部，包括监测器机盒7、DTU 2、微动开关1及电池组6，DTU2分别与压力传感器23、漏水检测装置C、阀位检测开关4、微动开关1、集气检测装置D及电池组6连接，阀位检测开关4通过螺纹固定在排气罩8顶部中心，用于监测智能复合式排气阀的启闭状态。

智能监测器A还包括设置在监测器机盒7边缘且与DTU2连接的微动开关1，微动开关1安装在监测器机盒7边缘的上端，当智能监测器盖子3盖上时，安装在盖子下方的凸块压住微动开关1的触点，用以监测智能监测器盖子3是否被打开或损坏。

DTU2采用NB-IOT/4G方式与云监控平台通信，其智能终端包括PC客户端和移动客户端。

微量排气阀B包括微量排气阀阀体15、设置在微量排气阀阀体15内的微量阀浮球16、设置在微量排气阀阀盖上受微量阀浮球16控制启闭的集气排气口14，微量排气阀阀体15底部通过连接管13和球阀17与阀体18连接，用于排出输水管线运行时所产生的气体，并且通过连通管12与集气检测装置D连接。

漏水检测装置C安装在阀盖10的法兰端面上，包括设置在漏水检测装置主体管内的液位检测浮球25以及开设在漏水检测装置主体管侧壁上部的通气孔27，漏水检测装置主体底部通过溢流口26与排气口9连通。

集气检测装置D包括集气检测主体管以及设置在集气检测主体管内的集气检测浮球22，集气检测主体管底端与阀体18的内腔底部连通，上部侧面通过连通管12与连接管13连通，并且在集气检测主体管侧壁中部位置设有压力传感器23。

如图1所示，该能智能复合式排气阀的工作原理如下：

该智能复合式排气阀通过阀体18腔内的浮球19及与浮球19焊接在一起的导杆21，沿导杆21方向上下运动实现复合式排气阀的启闭控制，并通过固定在导杆21顶部的感应磁铁5是否触发阀位检测开关4实现复合式排气阀的启闭状态的监测，当输水管道和复合式排气阀阀体18腔内没有水时，复合式排气阀的浮球19在重力的作用下，在阀体18的腔内处于图1中的实线位置，这时导杆21顶部感应磁铁5与阀位检测开关4分离，阀位检测开关4未触发处于断开状态，此时，复合式排气阀处于静态开启状态；

当输水管道在空管或非满管状态下进水时，输水管道内的空气在水流的推动下从复合式排气阀的底部入口进入复合式排气阀的阀体18腔内时，由于此时浮球19在缓冲座20内，即浮球19处于图1的实线位置，浮球19在缓冲座20的作用下，不会被进入阀体18腔内的空气带起封住排气口，进入阀体18腔内的空气可直接从排气口9排出，当输水管道内的空气通过复合式排气阀的排气口9排完后，阀体18腔内的浮球19在水的浮力的作用下上浮，并压住密封环11，进而在浮力与水压的共同作用下压紧密封环11封住排气口9，复合式排气阀的主阀关闭，这时导杆21顶部的感应磁铁5与阀位检测开关4之间的距离≤3mm，阀位检测开关4触发闭合；在复合式排气阀关闭的瞬间会有一些水随浮球19上浮时进入排气口9处，根据连通器原理，漏水检测装置C内的液位检测浮球25上浮到虚线位置，漏水检测装置C的漏水报警开关触发闭合，同时排气口9处的积水也会从溢流口26溢出，通常在主阀关闭1～2分钟后，排气口9处的积水的液位会下降到溢流口26齐平的位置，这时漏水检测装置C内液位检测浮球25会降到实线位置，漏水检测装置C的漏水报警触发开关断开信号，此时，若阀位检测开关4仍处于闭合状态，则DTU2向监控云平台发出复合式排气阀主阀排气完毕正常关闭的信息。

若1～2分钟后，漏水检测装置C的漏水报警触发开关信号仍未断开，表示积水排不完，说明复合式排气阀有漏水现象，此时，若阀位检测开关4处于断开状态，表示浮球19与密封环11之间夹有较大的垃圾或水压低于0.1MPa，复合式排气阀关不住，产生严重漏水现象，若阀位检测开关4仍处于闭合状态，表示浮球19与密封环11之间夹有较小的垃圾，有轻微漏水现象，DTU2会根据所检测的现象分别向监控云平台发出复合式排气阀的三种不同的漏水报警信息。

输水管线正常输水时，若没有集气产生时，微量排气阀B内的浮球16会上浮到微量排气阀阀体15腔内虚线位置，将集气排气口14封住，同时，集气检测装置D内的集气检测浮球22也上浮的虚线位置，若输水管线所产生的集气进入阀体18腔内，所产生的集气会使阀体18和微量排气阀阀体15的内腔的液位下降，当阀体18内腔的液位下降时，由于浮球19上面的排气口9的面积较大，这样在浮球19上下形成一个较大的压差，其压差大于浮球19的重力，浮球19在气压的作用下仍能封住排气口9，而微量排气阀阀体15内的浮球16的排气口14面积非常小，浮球16上下的压差远小于浮球16的重力，浮球16由于其重力的作用而下降排气口14被打开，这样输水管线所产生的集气从排气口14排出，当所产生的集气排完后，浮球16在水的浮力与水压的作用下再次将排气口14封住，若输水管线产生的集气量大于微量排气阀B的排气量或微量排气阀B损坏不能排气时，这时主阀的阀体18和微量排气阀阀体15内腔的液位在集气的作用下会继续下降，集气检测装置D内的集气检测浮球22会跟随阀体18内腔的液位下降，当集气检测装置D内的集气检测浮球22下降到实线位置时，表明阀体18内腔的集气太多，此时，集气检测装置D内的集气报警触发开关被触发，DTU2会发出管网集气太多的报警信息。若微量排气阀腔内的气体经过一段时间后排掉了，集气检测装置D内的集气检测浮球22会上浮到虚线位置，集气检测装置D的集气报警解除开关被触发，DTU2会发出管网集气报警解除信息。

当压力传感器23检测到阀体18腔内的压力值由正常工作压力值迅速变为负值时，且阀位检测开关4由闭合状态转为断开状态，表示复合式排气阀处于吸气状态，DTU2向云监控平台发出复合式排气阀吸气的报警信息。

该智能监测器A还包括安装在监测器机盒7边缘上端的一个微动开关1，该微动开关与智能监测器的盖子3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DTU2，DTU2向云监控平台发出智能监测器破坏的报警信息。

通过扫描设置在智能复合式排气阀的铭牌上的二维码，实现身份识别与定位功能，这样通过智能监控平台，可以将智能复合式排气阀的安装位置在地图上显示出来，方便管理。

Claims (10)

1.一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀，其特征在于，包括：

主阀：由底部与输水管道连通的阀体(18)、设置在阀体(18)顶部带有排气口(9)的阀盖(10)、安装在排气口(9)上方的排气罩(8)以及设置在阀体(18)内腔的缓冲罩(20)、浮球(19)、底端与浮球(19)固定连接的导杆(21)以及与浮球(19)配合固定在排气口(9)处的密封环(11)；

微量排气阀(B)：用于排出输水管线运行时所产生的少量集气，包括内部设有微量阀浮球(16)的微量排气阀阀体(15)，所述的微量排气阀阀体(15)的阀盖上设有通过微量阀浮球(16)控制启闭的集气排气口(14)，微量排气阀阀体(15)底部通过连接管(13)和球阀(17)与阀体(18)内腔连通；

漏水检测装置(C)：安装在阀盖(10)的法兰上端面，用以检测排气口是否漏水；

集气检测装置(D)：设置在阀体(18)侧面且与阀体(18)内腔连通，用以检测阀体(18)内腔是否有集气；

智能监控装置：包括安装在排气罩(8)顶部智能监测器(A)、与智能监测器(A)通信接收阀门的状态信息的智能监控云平台以及与智能监控云平台通信的智能终端。

2.根据权利要求1所述的一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀，其特征在于，所述的智能监测器(A)包括安装在排气罩(8)顶部的监测器机盒(7)以及设置在监测器机盒(7)内的DTU(2)和电池组(6)，所述的DTU(2)分别与漏水检测装置(C)和集气检测装置(D)连接用以采集阀门运行的状态信息，并发送给智能监控云平台。

3.根据权利要求2所述的一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀，其特征在于，所述的导杆(21)顶端设有感应磁铁(5)，所述的排气罩(8)中心处设有与感应磁铁(5)配合触发的阀位检测开关(4)，所述的阀位检测开关(4)与DTU(2)连接，用以检测主阀的启闭状态。

4.根据权利要求2所述的一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀，其特征在于，所述的漏水检测装置(C)包括底部通过溢流通道与排气口(9)连通的漏水检测装置主体管、设置在漏水检测装置主体管内的液位检测浮球(25)以及开设在漏水检测装置主体管侧壁上部的通气孔(27)，所述的漏水检测装置主体管顶部还设有通过液位检测浮球(25)触发的漏水报警触发开关，所述的漏水报警触发开关通过接线盒(24)与DTU(2)连接。

5.根据权利要求2所述的一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀，其特征在于，所述的集气检测装置(D)包括设置在集气检测主体管内的集气检测浮球(22)，集气检测主体管底端与阀体(18)内腔底部进水口位置处连通，上部侧面通过连通管(12)和连接管(13)与微量排气阀阀体(15)连通，所述的集气检测主体管内设有通过集气检测浮球(22)触发的开关，当集气检测浮球(22)上浮到最高位置时，触发集气报警解除开关，当集气检测浮球(22)下降到最低位置时，触发集气报警开关，当集气检测浮球(22)处于中间位置时，为排气阀正常排气，所述的集气报警解除开关和集气报警开关分别通过接线盒(24)与DTU(2)连接。

6.根据权利要求5所述的一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀，其特征在于，所述的集气检测主体管侧壁中部位置设有用以检测阀体(18)内腔压力的压力传感器(23)，所述的压力传感器(23)通过接线盒(24)与DTU(2)连接。

7.根据权利要求2所述的一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀，其特征在于，所述的智能监测器(A)还包括设置在监测器机盒(7)上且与DTU(2)连接的微动开关(1)，所述的微动开关(1)安装在监测器机盒(7)边缘的上端，当监测器机盒盖子(3)盖上时，安装在盖子下方的凸块压住微动开关(1)的触点，用以监测监测器机盒盖子(3)是否被打开或损坏。

8.根据权利要求2所述的一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀，其特征在于，所述的DTU(2)采用NB-IOT/4G方式与云监控平台通信。

9.根据权利要求2所述的一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀，其特征在于，所述的智能终端包括PC客户端和移动客户端。

10.根据权利要求1所述的一种检测排气阀多种状态信息的智能复合式排气阀，其特征在于，该智能复合式排气阀的铭牌上设有用以身份识别和定位的二维码。

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