專利名稱：一種可遠(yuǎn)程遙控的大閥門系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥門，特別涉及一種可遠(yuǎn)程進(jìn)行自動(dòng)控制、尤其適用于大口徑長大管線和管網(wǎng)的大閥門系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在輸送各種流體的管網(wǎng)中，有很多大大小小的閥門，起著各種各樣的功能。在大口徑的長大管線和管網(wǎng)中對(duì)閥門的要求是養(yǎng)兵千日，用兵一時(shí)。它平時(shí)動(dòng)作次數(shù)很少，只在需要的時(shí)候截?cái)嗷蜷_啟流體，這樣就要解決兩個(gè)主要問題一個(gè)是閥門開閉所需的動(dòng)力源問題，一個(gè)是對(duì)管線的監(jiān)測問題。由于口徑較大，閥門的截?cái)嗷蜷_啟動(dòng)作所需要的動(dòng)力功率相對(duì)也較大，而目前能控制大閥門開閉的動(dòng)力源，一種是儲(chǔ)能式獨(dú)立電源，它提供的電力很難作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力；另一種是有線電源，其建立和維護(hù)費(fèi)用很大，尤其在較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，動(dòng)力源的建立更加困難。所以目前世界上絕大多數(shù)的長大管線、管網(wǎng)的自動(dòng)控制尚未實(shí)現(xiàn)。這樣，當(dāng)管線上發(fā)生故障——如流體泄漏或管道斷裂時(shí)，就無法自動(dòng)截?cái)嗔黧w，等到維修人員得到信息趕到現(xiàn)場關(guān)閉閥門時(shí)，事故已經(jīng)擴(kuò)大，巨大損失已經(jīng)形成。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的是提供一種可遠(yuǎn)程遙控的大閥門系統(tǒng)，能夠根據(jù)管線上監(jiān)測點(diǎn)對(duì)管線情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并根據(jù)反饋的流體壓力信號(hào)決定是否啟動(dòng)閥門動(dòng)力控制裝置，使閥門自動(dòng)關(guān)閉或開啟。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種可遠(yuǎn)程遙控的大閥門系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括a.管道自動(dòng)監(jiān)測裝置，用于對(duì)管道各監(jiān)測點(diǎn)的流體壓力差進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，判斷該壓力差信號(hào)是否反映為泄漏事故，并將判斷后要采取的動(dòng)作指令信號(hào)傳送給b.閥門動(dòng)力控制裝置，用于自動(dòng)控制閥門的關(guān)閉、開啟。
本發(fā)明的特點(diǎn)還在于管道自動(dòng)監(jiān)測裝置包括設(shè)置于管線監(jiān)測點(diǎn)的壓力傳感器，壓力傳感器將流體壓力信號(hào)傳送給中央處理器，中央處理器通過預(yù)裝入中央處理器的程序?qū)⒃撔盘?hào)與預(yù)先輸入的管線各監(jiān)測點(diǎn)正常壓力值進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，根據(jù)該計(jì)算結(jié)果做出管線是否泄漏的判斷，發(fā)出閥門動(dòng)作的指令信號(hào)。
閥門動(dòng)力控制裝置包括產(chǎn)氣裝置，產(chǎn)氣裝置通過進(jìn)氣管與氣缸連接，氣缸設(shè)置有排氣口，氣缸內(nèi)的活塞通過閥桿與閥門密封體固定連接。
產(chǎn)氣裝置包括a.信號(hào)接受器，用于接收中央處理器發(fā)出的動(dòng)作指令信號(hào)，并將信號(hào)輸入b.信號(hào)處理器，用于將無線信號(hào)譯碼、放大、轉(zhuǎn)化后送入c.產(chǎn)氣控制器，用于發(fā)出啟動(dòng)燃燒的信號(hào)和記錄、管理、控制產(chǎn)氣單元，還包括d.密閉的容器和容器內(nèi)設(shè)置的e.產(chǎn)氣單元，用于接收產(chǎn)氣控制器發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)并使燃料燃燒產(chǎn)生壓力氣體。
產(chǎn)氣單元由密閉壓力容器和其內(nèi)部的燃料組成，至少設(shè)置一個(gè)。
本發(fā)明采用管道自動(dòng)監(jiān)測裝置，通過對(duì)管線上間隔設(shè)置的壓力傳感器傳輸?shù)牧黧w壓力信號(hào)進(jìn)行判斷，能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)事故，為避免損失擴(kuò)大爭取了時(shí)間；利用產(chǎn)氣裝置配合現(xiàn)有的氣缸、活塞常規(guī)結(jié)構(gòu)，來控制閥門的開啟或閉合，不需有源動(dòng)力電源，特別適合偏遠(yuǎn)無電力設(shè)備的地區(qū)。


圖1是本發(fā)明管道自動(dòng)監(jiān)測裝置中壓力傳感器在管線上的安裝示意圖；圖2是本發(fā)明閥門動(dòng)力控制裝置原理示意圖；圖3是本發(fā)明閥門動(dòng)力控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1.產(chǎn)氣裝置，2.進(jìn)氣管，3.排氣口，4.氣缸，5.活塞，6.閥桿，7.閥門密封體，8.管道，9.信號(hào)接受器，10.信號(hào)處理器，11.產(chǎn)氣控制器，12.容器，13.產(chǎn)氣單元，14.壓力傳感器。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明的可遠(yuǎn)程遙控的大閥門系統(tǒng)包括管道自動(dòng)監(jiān)測裝置和閥門動(dòng)力控制裝置。
管道自動(dòng)監(jiān)測裝置用于對(duì)管道各監(jiān)測點(diǎn)的壓力值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，判斷該點(diǎn)實(shí)測值與標(biāo)準(zhǔn)值之差或某兩測點(diǎn)之間的壓力差信號(hào)是否反映為泄漏事故，并將判斷后要執(zhí)行的動(dòng)作指令信號(hào)傳輸給閥門動(dòng)力控制裝置。管道自動(dòng)監(jiān)測裝置包括設(shè)置于管線監(jiān)測點(diǎn)的壓力傳感器14，壓力傳感器14將流體壓力信號(hào)傳輸給異地的中央處理器，中央處理器通過預(yù)裝入中央處理器的程序?qū)⒃撔盘?hào)與預(yù)先輸入的管線各監(jiān)測點(diǎn)正常壓力值進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，根據(jù)該計(jì)算結(jié)果監(jiān)控該條管線的運(yùn)行狀態(tài)，并在判斷管線泄漏后發(fā)出某些閥門動(dòng)作的指令信號(hào)。如圖1所示，管線上間隔安裝本發(fā)明的閥門，為閥門上或閥門附近安裝的壓力傳感器14，△表示各點(diǎn)流體壓力值，當(dāng)流體如圖所示方向流動(dòng)時(shí)，如果閥1、2之間的管道發(fā)生破裂，則△1與△2的壓力值將產(chǎn)生很大變化，相應(yīng)的監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，經(jīng)中央處理器判斷后(中央處理器對(duì)照管線各點(diǎn)的正常壓力值進(jìn)行對(duì)應(yīng)計(jì)算)，發(fā)出閥1或其它閥門關(guān)閉的指令。
參照圖2，閥門動(dòng)力控制裝置包括產(chǎn)氣裝置1，產(chǎn)氣裝置1與氣缸4連接，氣缸4設(shè)置有進(jìn)氣管2和排氣口3，氣缸4內(nèi)的活塞5通過閥桿6與閥門密封體7固定連接。
如圖3所示，產(chǎn)氣裝置1包括信號(hào)接受器9，用于接收中央處理器發(fā)出的閥門動(dòng)作指令信號(hào)，信號(hào)接受器9將信號(hào)輸入信號(hào)處理器10，信號(hào)處理器10將無線信號(hào)譯碼、放大、轉(zhuǎn)化后送入產(chǎn)氣控制器11，產(chǎn)氣控制器11相當(dāng)于該閥的微機(jī)系統(tǒng)，用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)其功能，用于記錄、管理、控制所有的產(chǎn)氣單元13，先用哪個(gè)，后用哪個(gè)，是否成功產(chǎn)氣等。產(chǎn)氣控制器11發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，使密閉于容器12內(nèi)的產(chǎn)氣單元13燃燒并產(chǎn)生壓力氣體，壓力氣體從產(chǎn)氣單元13進(jìn)入氣缸4。產(chǎn)氣單元13采用壓力容器內(nèi)填充燃料的結(jié)構(gòu)，為多次打開閥門之用，可以設(shè)置多個(gè)，每次根據(jù)需要啟動(dòng)其中的一個(gè)燃燒，不必人頻繁去補(bǔ)充燃料。
其工作原理是，壓力傳感器14不斷將壓力信號(hào)輸入中央處理器，當(dāng)管線發(fā)生泄漏時(shí)，泄漏點(diǎn)兩側(cè)的壓力差會(huì)產(chǎn)生巨變，中央處理器接收到此壓差信號(hào)后，通過預(yù)先固化的程序，將壓差信號(hào)與預(yù)先存入的正常壓力值進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，判斷是否為事故信號(hào)，若判斷為事故信號(hào)，則發(fā)出泄漏點(diǎn)邊鄰近閥門關(guān)閉的動(dòng)作指令并輸出。鄰近閥門上安裝的信號(hào)接受器9接收中央處理器發(fā)出的指令信號(hào)后，將信號(hào)輸入信號(hào)處理器10，信號(hào)處理器10將處理后的信號(hào)送入產(chǎn)氣控制器11，產(chǎn)氣控制器11發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，使密閉于容器12內(nèi)的產(chǎn)氣單元13產(chǎn)生壓力氣體，壓力氣體從進(jìn)氣管2進(jìn)入氣缸4，推動(dòng)活塞5上升或下降，同時(shí)排氣口3相應(yīng)打開排氣，配合閥桿6、閥門密封體7控制管道8使之關(guān)閉；當(dāng)需要恢復(fù)流通時(shí)，信號(hào)接受器9接收中央處理器發(fā)出的指令信號(hào)，通過產(chǎn)氣單元13產(chǎn)生氣體送入氣缸4內(nèi)，控制氣缸4內(nèi)活塞5上下部分的氣量大小，使活塞5反向移動(dòng)，通過閥桿6使閥門密封體7停在相應(yīng)位置上，使管道8開啟或在一定程度上限流。
閥門的信號(hào)接受器、信號(hào)處理器、產(chǎn)氣控制器及管道自動(dòng)監(jiān)測裝置所需的電源功率不大，可由儲(chǔ)能式電源提供。
壓力傳感器可以安裝在閥門上或閥門兩側(cè)，所需的電能可以由閥門的儲(chǔ)能式電源提供，也可有自己獨(dú)立的儲(chǔ)能式電源。
管道監(jiān)測得到的流體壓力信號(hào)可以按兩種通道上傳一是無線傳輸給異地的中央處理器，二是傳輸給閥門的產(chǎn)氣控制器。因此，閥門也可以根據(jù)要求按兩種模式工作，一是按上級(jí)的中央處理器下達(dá)的指令動(dòng)作，二是自動(dòng)執(zhí)行預(yù)置在產(chǎn)氣控制器里的程序。
信號(hào)傳輸可以采用無線系統(tǒng)或租用移動(dòng)通訊的信號(hào)解決。
本發(fā)明適用于一切流體的管線、管網(wǎng)自動(dòng)化，可根據(jù)液體的不同，選用不同的材料制造閥門。
權(quán)利要求
1.一種可遠(yuǎn)程遙控的大閥門系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括a.管道自動(dòng)監(jiān)測裝置，用于對(duì)管道各監(jiān)測點(diǎn)的流體壓力差進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，判斷該壓力差信號(hào)是否反映為泄漏事故，并將判斷后要采取的動(dòng)作指令信號(hào)傳送給b.閥門動(dòng)力控制裝置，用于自動(dòng)控制閥門的關(guān)閉、開啟。
2.按照權(quán)利要求1所述的可遠(yuǎn)程遙控的大閥門系統(tǒng)，其特征在于，所述管道自動(dòng)監(jiān)測裝置包括設(shè)置于管線監(jiān)測點(diǎn)的壓力傳感器，壓力傳感器將流體壓力信號(hào)傳送給中央處理器，中央處理器通過預(yù)裝入中央處理器的程序?qū)⒃撔盘?hào)與預(yù)先輸入的管線各監(jiān)測點(diǎn)正常壓力值進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，根據(jù)該計(jì)算結(jié)果做出管線是否泄漏的判斷，發(fā)出閥門動(dòng)作的指令信號(hào)。
3.按照權(quán)利要求1所述的可遠(yuǎn)程遙控的大閥門系統(tǒng)，其特征在于，所述閥門動(dòng)力控制裝置包括產(chǎn)氣裝置(1)，產(chǎn)氣裝置(1)通過進(jìn)氣管(2)與氣缸(4)連接，氣缸(4)設(shè)置有排氣口(3)，氣缸(4)內(nèi)的活塞(5)通過閥桿(6)與閥門密封體(7)固定連接。
4.按照權(quán)利要求3所述的可遠(yuǎn)程遙控的大閥門系統(tǒng)，其特征在于，所述產(chǎn)氣裝置(1)包括a.信號(hào)接受器(9)，用于接收中央處理器發(fā)出的動(dòng)作指令信號(hào)，并將信號(hào)輸入b.信號(hào)處理器(10)，用于將無線信號(hào)譯碼、放大、轉(zhuǎn)化后送入c.產(chǎn)氣控制器(11)，用于發(fā)出啟動(dòng)燃燒的信號(hào)和記錄、管理、控制產(chǎn)氣單元(13)，還包括d.密閉的容器(12)和容器(12)內(nèi)設(shè)置的e.產(chǎn)氣單元(13)，用于接收產(chǎn)氣控制器(11)發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)并使燃料燃燒產(chǎn)生壓力氣體。
5.按照權(quán)利要求4所述的可遠(yuǎn)程遙控的大閥門系統(tǒng)，其特征在于，所述產(chǎn)氣單元(13)由密閉壓力容器和其內(nèi)部的燃料組成，至少設(shè)置一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種可遠(yuǎn)程遙控的大閥門系統(tǒng)，包括管道自動(dòng)監(jiān)測裝置和閥門動(dòng)力控制裝置，通過對(duì)管道各監(jiān)測點(diǎn)的流體壓力差進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，判斷該壓力差信號(hào)是否反映為泄漏事故，并將判斷后采取的動(dòng)作指令信號(hào)輸入閥門動(dòng)力控制裝置，來自動(dòng)控制閥門的關(guān)閉、開啟。本發(fā)明的大閥門系統(tǒng)，解決了在無動(dòng)力源的情況下，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)事故信號(hào)后對(duì)閥門自動(dòng)進(jìn)行控制的難題，尤其適用于大口徑的長大管線和管網(wǎng)中。
文檔編號(hào)F17D5/00GK1873289SQ20061004294
公開日2006年12月6日 申請日期2006年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者耿光耀, 姜明 申請人:西安理工大學(xué)