一种空气阀的在线监控方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种在线空气阀的监控方法及系统，监控方法步骤为：a.在空气阀进水口处设置电动检修阀，对空气阀浮球位置、水位状态进行实时监测，将采集数据发送至控制单元；b.控制单元通过采集数据来判断空气阀的正常工作状态以及故障状态；c.故障状态时，控制单元立即向电动检修阀发出信号将阀门关闭，并发出警报。本发明专利技术可利用接近开关、液位开关发出的信号准确判断空气阀的各种工作状态，在微量排气故障状态、大排气口密封漏水故障状态时，控制单元立即控制电动检修阀关闭，控制警报发生器发出警报，避免发生管网水锤、爆管和塌管等恶性事故的发生，实现阀门智能化。

An On-line Monitoring Method and System for Air Valves

【技术实现步骤摘要】
一种空气阀的在线监控方法及系统
本专利技术涉及阀门
，具体地指一种空气阀的在线监控方法及系统。
技术介绍
复合式进排气阀(简称空气阀)一方面具有自动排气、微量排气、自动补气等功能，提高输水管路的排送效率；另一方面当管道内产生负压，迅速吸入外界空气，保护管线免受负压破坏。空气阀广泛用在各种输水管线中，对管线起到安全防护和节能降耗作用，是输水管线上的关键设备，如果空气阀不能正常发挥它的功能，在输水过程中可能出现气阻、爆管、负压甚至是水锤造成的设备损坏等问题，严重影响正常供水，降低供水效率，甚至因此而使得整个系统完全瘫痪。现有的空气阀结构一般有两种，一种是在阀体内由浮球与阀盖上的大排气口配合，阀体上安装与腔体连通的外挂式微量排气阀，如CN208750121U、CN207034377U、CN102900887A中所述；另一种是浮球控制阀芯组件与阀盖上的大排气口配合，阀芯组件整体配合时将大排气口密封，阀芯组件分离时实现微量排气，如CN108612904A中所述。不管何种结构的空气阀，使用状态下均需要依靠人工读数巡检；这种监测方法效率低下、可靠性较低；费时费力，缺乏系统数据追溯或者预测。CN109237120A公开了一种空气阀状态监测装置及方法，但该方法仅是周期性监测，且监测到异常后仅会生成报警信号，通知管理人员至现场维护检修，根本无法在线对空气阀进行远程操作控制，也就无法及时有效地根据监测状态控制空气阀。而且触发模块仅为微动开关/压力传感器/噪声传感器，但单一的触发模块并不能准确判断阀内状态，比如阀漏水与阀排气时微动开关都会开启发出动作信号，无法在空气阀漏水时瞬间关闭空气阀进水口，导致管网水锤、爆管和塌管等恶性事故。因此，需要开发出一种可准确监测空气阀工作状态、在空气阀出现故障时及时关闭进水口的监控方法及系统。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供一种可准确监测空气阀工作状态、在空气阀出现故障时及时关闭进水口的空气阀的监控方法及系统。本专利技术的技术方案为：一种空气阀的监控方法，其特征在于，步骤为：a.在空气阀进水口处设置电动检修阀，对空气阀浮球位置、水位状态进行实时监测，将采集数据发送至控制单元；b.控制单元通过采集数据来判断空气阀处于正常工作状态或故障状态；c.故障状态时，控制单元立即向电动检修阀发出信号将阀门关闭，同时发出警报。优选的，步骤a中：所述浮球位置由空气阀上设置的接近开关进行监测，接近开关在浮球位于与大排气口密封处时发出信号A，低于与大排气口密封处时发出信号B；优选的，所述水位状态由设置于空气阀或电动检修阀内的液位开关进行监测，液位开关在水位≥预设水位时发出信号C，水位＜预设水位时发出信号D，电动检修阀进水口处水位＜预设水位≤空气阀进水口处水位。进一步的，步骤b中正常工作状态包括空管状态、管道充水时排气状态、管道充水完成状态、负压补气状态，所述故障状态包括微量排气故障状态、大排气口密封漏水故障状态。进一步的，步骤b中，当控制单元收到接近开关、液位开关分别发出信号BD时，判断空气阀处于空管状态或管道充水时排气状态。进一步的，步骤b中，当控制单元收到接近开关、液位开关分别发出信号AC时，判断空气阀处于管道充水完成状态。进一步的，步骤b中，当控制单元收到接近开关信号由A突变为B、随后30秒内液位开关由C突变为D时，判断空气阀处于负压补气状态。进一步的，步骤b中，当控制单元收到接近开关、液位开关分别发出信号AD时，判断空气阀处于微量排气故障状态。进一步的，步骤b中，当控制单元收到接近开关、液位开关分别发出信号BC时，判断空气阀处于大排气口密封漏水故障状态。本专利技术还提供一种空气阀的在线监控系统，包括内设浮球的空气阀，其特征在于，还包括设置于管道与空气阀进水口之间、常态开启的电动检修阀，所述空气阀顶部设有监测空气阀的浮球位置的接近开关，所述空气阀或电动检修阀内设有监测水位状态的液位开关。优选的，还包括设置于空气阀外的控制单元和警报发生器，所述接近开关、液位开关输出端均与控制单元的信号输入端连接，控制单元的信号输出端与电动检修阀、警报发生器的信号输入端连接。优选的，所述空气阀包括从下至上依次设置的下阀体、上阀体、阀盖，所述下阀体侧壁上设有微量排气阀，所述液位开关设置于下阀体上微量排气阀下方处。进一步的，所述接近开关包括设有外螺纹的杆体，所述杆体与阀盖螺纹连接，所述杆体上设有分别与阀盖上下端面配合限位的上螺母和下螺母。更进一步的，浮球在位于最高处时与杆体下端面间存在间隙。进一步的，所述液位开关包括安装部，所述安装部与下阀体螺纹连接，所述安装部上设有与下阀体外壁配合限位的外螺母。更进一步的，所述液位开关还包括铰接于安装部的浮子，所述安装部临近阀内的一端设有与浮子接触感应的磁敏部件。优选的，所述下阀体包括从上至下依次连接的内径均一的上直筒部、内径减小的过渡部、以及内径均一的下直筒部，所述微量排气阀位于过渡部上，所述液位开关位于下直筒部上。本专利技术的有益效果为：1.利用接近开关、液位开关发出的信号快速、准确判断空气阀的各种状态，包括空管状态、管道充水时排气状态、管道充水完成状态、微量排气故障状态、大排气口密封漏水故障状态、负压补气状态。2.当阀内出现故障，如微量排气故障状态、漏水故障状态时，控制单元立即控制电动检修阀关闭，并同时发出警报，使得管理人员能够及时维护检修，避免发生管网水锤、爆管和塌管等恶性事故的发生，实现阀门智能化。附图说明图1为本专利技术的空气阀结构示意图图2为本专利技术的空气阀结构框图图3为图1中A处放大图图4为图1中B处放大图其中：1-空气阀2-接近开关3-液位开关4-电动检修阀5-微量排气阀6-浮球7-下阀体8-上阀体9-阀盖21-杆体22-上螺母23-下螺母31-安装部32-外螺母33-浮子34-磁敏部件71-上直筒部72-过渡部73-下直筒部。具体实施方式下面具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1-2所示，本专利技术提供一种空气阀的监控方法，步骤为：a.在空气阀1进水口处设置电动检修阀4，常态下开启；空气阀1顶部设置接近开关2，利用接近开关2对浮球位置进行实时监测，接近开关2在浮球位于与大排气口密封处(此处为浮球在阀内可到达的最高位置)时发出信号A，低于与大排气口密封处时发出信号B；空气阀1或电动检修阀4内设置液位开关3，液位开关3为磁浮式液位传感器，利用液位开关3对空气阀1内水位状态进行实时监测，液位开关3在水位大于或等于预设水位时发出信号C(此时空气阀1为已充水状态)，小于预设水位时发出信号D(此时空气阀1为未充水状态)，电动检修阀4进水口处水位＜预设水位≤空气阀1进水口处水位(由于电动检修阀4与空气阀1连通，因此通过电动检修阀4内水位信号同样可反应空气阀1内水位状态)；接近开关2、液位开关3输出端均与控制单元的信号输入端连接，控制单元的信号输出端与电动检修阀4、警报发生器的信号输入端连接，将液位开关3、接近开关2的采集数据发送至控制单元；b.控制单元通过采集数据来判断空气阀处于正常工作状态或故障状态，正常工作状态包括空管状态、管道充水时排气状态、管道充水完成状态、负压补气状态，所述故障状态包括微量排气故障状态、大排气口密封漏水故障状态；c.正常工作状态时，控制单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气阀的在线监控方法，其特征在于，步骤为：a.在空气阀(1)进水口处设置电动检修阀(4)，对空气阀(1)浮球位置、水位状态进行实时监测，将采集数据发送至控制单元；b.控制单元通过采集数据来判断空气阀(1)处于正常工作状态或故障状态；c.故障状态时，控制单元立即向电动检修阀(4)发出信号将阀门关闭，同时发出警报。

【技术特征摘要】
1.一种空气阀的在线监控方法，其特征在于，步骤为：a.在空气阀(1)进水口处设置电动检修阀(4)，对空气阀(1)浮球位置、水位状态进行实时监测，将采集数据发送至控制单元；b.控制单元通过采集数据来判断空气阀(1)处于正常工作状态或故障状态；c.故障状态时，控制单元立即向电动检修阀(4)发出信号将阀门关闭，同时发出警报。2.如权利要求1所述的空气阀的在线监控方法，其特征在于，步骤a中：所述浮球位置由设置于空气阀(1)上的接近开关(2)进行监测，接近开关(2)在浮球位于与大排气口密封处时发出信号A，低于与大排气口密封处时发出信号B；所述水位状态由设置于空气阀(1)或电动检修阀(4)内的液位开关(3)进行监测，液位开关(3)在水位≥预设水位时发出信号C，水位＜预设水位时发出信号D，电动检修阀(4)进水口处水位＜预设水位≤空气阀(1)进水口处水位。3.如权利要求2所述的空气阀的在线监控方法，其特征在于，步骤b中正常工作状态包括空管状态、管道充水时排气状态、管道充水完成状态、负压补气状态，所述故障状态包括微量排气故障状态、大排气口密封漏水故障状态。4.如权利要求3所述的空气阀的在线监控方法，其特征在于，步骤b中，当控制单元收到接近开关(2)、液位开关(3)分别发出信号BD时，判断空气阀(1)处于空管状态或管道充水时排气状态。5.如权利要求3所述的空气阀的在线监控方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李习洪，詹小华，张梅华，
申请(专利权)人：武汉大禹阀门股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42