CN219933095U - 一种在线智能阀门及管路监测*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种在线智能阀门及管路监测***，涉及在线管路监测技术领域，一定程度上能够克服传统阀门难以在管路发生泄漏或破损时在线判定并处理管路事故的缺陷。在线智能阀门包括：阀体主体，设置有介质流入口和介质流出口；阀门控制单元，与阀体主体活动连接，被配置为调节阀体主体的开启或闭合；参数监测单元，固定连接于阀体主体内，被配置为采集阀体主体内流动的介质的物理参数；信号发射单元，固定连接于阀体主体的介质流出口，被配置为生成沿管路内介质流动方向运动的监测信号；信号接收单元，固定连接于阀体主体的介质流入口，被配置为接收信号发射单元生成的监测信号。

Description

一种在线智能阀门及管路监测***

技术领域

本申请涉及在线管路监测技术领域，尤其涉及一种在线智能阀门及管路监测***。

背景技术

目前市场上对长距离输送管路及特殊工况下在线智能阀门检测的需求日益增加，物联网相关产品的市场发展迅速。而现有的工业阀门已经无法完全满足特殊市场要求，同时对长距离输送管网泄漏及特殊工况危险情况，事故时有发生，严重威胁着生命财产安全。

现有技术中公开的工业管路阀门为机械阀门，通过对于全管路安装监控设备，进而实现工作人员远程对全管路进行监测。

当长距离输送管路发生泄漏或者破损时，通过视频监控的方式难以直接判断管路的泄漏区域，仍然需要工作人员对全程的管路进行排查，需要较长时间才能寻找到管路的泄漏区域或者破损点，因此，存在传统阀门难以在管路发生泄漏或破损时在线判定并处理管路事故的缺陷。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种在线智能阀门及管路监测***，解决了现有技术中传统阀门难以在管路发生泄漏或破损时在线判定并处理管路事故的缺陷，实现了阀门通过监测内部的介质参数调节自身工作状态的目的。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种在线智能阀门，包括：

阀体主体，设置有介质流入口和介质流出口，所述介质流入口和介质流出口连通设置；

阀门控制单元，与所述阀体主体活动连接，且位于所述介质流入口与所述介质流出口之间，被配置为调节所述阀体主体的开启或闭合；

参数监测单元，固定连接于所述阀体主体内，被配置为采集所述阀体主体内流动的介质的物理参数；

信号发射单元，固定连接于所述阀体主体的介质流出口，被配置为生成沿管路内介质流动方向运动的监测信号；

信号接收单元，固定连接于所述阀体主体的介质流入口，被配置为接收所述信号发射单元生成的监测信号。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括：

后台处理单元，与所述阀门控制单元、参数监测单元、信号发射单元和信号接收单元均通信连接，被配置为获取所述参数监测单元、信号发射单元和信号接收单元传递的实时信号并与预设信号进行对比，输出对应的指令信号并传递至所述阀门控制单元；

数据存储单元，与所述后台处理单元通信连接，被配置为储存所述参数监测单元和信号接收单元采集的数据。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括：

数据传输单元，与所述数据存储单元通信连接，被配置为将所述数据存储单元存储的数据上传至云服务器。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述参数监测单元包括：温度传感器、浓度传感器和/或压力传感器。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括：

电能输出单元，与所述阀门控制单元电性连接，被配置为提供用于供所述阀门控制单元动作的电能。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述电能输出单元包括：与太阳能发电板电性连接的蓄电池或外界电网。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述信号接收单元包括声信号滤波接收器；所述信号发射单元包括高频声音发射器。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述信号接收单元包括声信号滤波接收器；所述信号发射单元包括高频声音发射器。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种管路监测***，包括至少两个如上述技术方案所述的在线智能阀门，两个所述在线智能阀门沿介质运动方向间隔设置；

其中，所述信号接收单元用于采集安装于上一个在线智能阀门的信号发射单元生成的监测信号。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型实施例通过信号发射单元生成沿管路传递的监测信号，通过信号接收单元采集并回传监测信号，从而实现管路运行状态的监测，同时通过参数监测单元进一步监测阀体主体内介质的状态，通过阀门控制单元实现对介质流入口和介质流出口连通状态的调节，从而对阀门的开启或闭合进行在线控制；在管路出现泄漏时，参数监测单元或信号接收单元获取的监测信号出现异常，当出现火警等紧急情况时，阀门控制单元能自动快速的关闭阀体主体，从而降低事故扩大的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的在线智能阀门的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的在线智能阀门的用于展示阀体主体的结构示意图。

图标：10-阀体主体；101-介质流入口；102-介质流出口；11-阀门控制单元；12-参数监测单元；121-温度传感器；122-浓度传感器；123-压力传感器；13-信号发射单元；14-信号接收单元；15-后台处理单元；16-数据存储单元；17-数据传输单元；18-电能输出单元。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

本申请实施例提供了一种在线智能阀门，该在线智能阀门包括阀体主体10、阀门控制单元11、参数监测单元12、信号发射单元13和信号接收单元14。

阀体主体10设置有介质流入口101和介质流出口102，介质流入口101和介质流出口102连通设置，介质流入口101和介质流出口102可以设置为螺纹孔，也可以设置为法兰端口，从而通过螺纹孔或者法兰端口实现与管路的连接。

阀门控制单元11与阀体主体10活动连接，阀门控制单元11位于介质流入口101与介质流出口102之间；阀门控制单元11被配置为调节阀体主体10的开启或闭合；阀门控制单元11包括阀芯和伸缩电机，阀芯滑动连接于介质流入口101和介质流出口102之间，阀芯的一端伸出阀体主体10且与伸缩电机的活塞杆通过螺栓连接的方式连为一体；伸缩电机的活塞杆带动阀芯运动，从而实现介质流入口101和介质流出口102连通状态的调节。

参数监测单元12固定连接于阀体主体10内，参数监测单元12被配置为采集阀体主体10内流动的介质的物理参数。

示例性的，参数监测单元12包括：温度传感器121、浓度传感器122和/或压力传感器123，用于采集阀体主体10内靠近介质流入口101或介质流出口102的介质的温度、浓度、压力。

信号发射单元13固定连接于阀体主体10的介质流出口102，信号发射单元13被配置为生成沿管路内介质流动方向运动的监测信号。

示例性的，信号发射单元13包括高频声音发射器和放大器，高频声音发射器通过放大器产生沿管路内介质流动方向运动的声波信号。

信号接收单元14固定连接于阀体主体10的介质流入口101，信号接收单元14被配置为接收信号发射单元13生成的监测信号。

示例性的，信号接收单元14包括声信号滤波接收器，用于采集并回传管路中上端另一个在线智能阀门的高频声音发射器通过放大器转换形成的超声波段。

通过信号发射单元13生成沿管路传递的监测信号，通过信号接收单元14采集并回传监测信号，从而实现管路运行状态的监测，同时通过参数监测单元12进一步监测阀体主体10内介质的状态，通过阀门控制单元11实现对介质流入口101和介质流出口102连通状态的调节，从而对阀门的开启或闭合进行在线控制；在管路出现泄漏时，参数监测单元12或信号接收单元14获取的监测信号出现异常，当出现火警等紧急情况时，阀门控制单元11能自动快速的关闭阀体主体10，从而降低事故扩大的概率。

在一些实施例中，本申请提供的在线智能阀门还包括：后台处理单元15和数据存储单元16。

后台处理单元15设置为中央处理器，后台处理单元15与阀门控制单元11、参数监测单元12、信号发射单元13和信号接收单元14均通信连接；后台处理单元15被配置为获取参数监测单元12、信号发射单元13和信号接收单元14传递的实时信号并与预设信号进行对比，输出对应的指令信号并传递至阀门控制单元11。

其中，预设信号为基于前期在线智能阀门需录入的相关数据和波线图作为比对参考，在管路调试阶段多次检测数据值，之后选取稳定数据和波线设定为相应的比对数据获取得到。

数据存储单元16与后台处理单元15通信连接；数据存储单元16被配置为储存参数监测单元12和信号接收单元14采集的数据。

在一些实施例中，本申请提供的在线智能阀门还包括数据传输单元17，数据传输单元17与数据存储单元16通信连接；数据传输单元17为NB-loT通讯传输单元，数据传输单元17被配置为将数据存储单元16存储的数据上传至云服务器。

通过数据存储单元16将数据暂时储存，以便于后期统一时间点上传或通过数据传输单元17及时上传云服务器。在管路传输发生事故时，参数监测单元12和信号接收单元14采集到的数据与预设信号进行比对，比对结果实时上传到云服务器和后台程序做出相应指令判定，发送操作命令和事故实时提醒信息，并控制在线智能阀门进行关闭，以便于工作人员对管路进行管理。

在一些实施例中，本申请提供的在线智能阀门还包括电能输出单元18，电能输出单元18与阀门控制单元11电性连接；电能输出单元18被配置为提供用于供阀门控制单元11动作的电能。

示例性的，本申请提供的电能输出单元18包括：与太阳能发电板电性连接的蓄电池或外界电网。太阳能发电板接收太阳能后将太阳能转化为电能，并通过蓄电池向阀门控制单元11供电。

通过电能输出单元18提供用于供阀门控制单元11动作的电能，以方便阀门控制单元11接收到后台处理单元15的指令信号时调节自身的伸缩状态，从而实现调节阀门开启或关闭状态的目的。

在一些实施例中，基于上述技术方案公开的在线智能阀门，本申请还提供了一种管路监测***，其包括至少两个在线智能阀门，所有的在线智能阀门沿介质运动方向间隔设置。

其中，信号接收单元14用于采集安装于上一个在线智能阀门的信号发射单元13生成的监测信号。

本实用新型实施例通过信号发射单元13生成沿管路传递的监测信号，通过信号接收单元14采集并回传监测信号，从而实现管路运行状态的监测，同时通过参数监测单元12进一步监测阀体主体10内介质的状态，通过阀门控制单元11实现对介质流入口101和介质流出口102连通状态的调节，从而对阀门的开启或闭合进行在线控制；在管路出现泄漏时，参数监测单元12或信号接收单元14获取的监测信号出现异常，当出现火警等紧急情况时，阀门控制单元11能自动快速的关闭阀体主体10，以降低事故扩大的概率。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种在线智能阀门，其特征在于，包括：

阀体主体（10），设置有介质流入口（101）和介质流出口（102），所述介质流入口（101）和介质流出口（102）连通设置；

阀门控制单元（11），与所述阀体主体（10）活动连接，且位于所述介质流入口（101）与所述介质流出口（102）之间，被配置为调节所述阀体主体（10）的开启或闭合；

参数监测单元（12），固定连接于所述阀体主体（10）内，被配置为采集所述阀体主体（10）内流动的介质的物理参数；

信号发射单元（13），固定连接于所述阀体主体（10）的介质流出口（102），被配置为生成沿管路内介质流动方向运动的监测信号；

信号接收单元（14），固定连接于所述阀体主体（10）的介质流入口（101），被配置为接收所述信号发射单元（13）生成的监测信号。

2.根据权利要求1所述的在线智能阀门，其特征在于，还包括：

后台处理单元（15），与所述阀门控制单元（11）、参数监测单元（12）、信号发射单元（13）和信号接收单元（14）均通信连接，被配置为获取所述参数监测单元（12）、信号发射单元（13）和信号接收单元（14）传递的实时信号并与预设信号进行对比，输出对应的指令信号并传递至所述阀门控制单元（11）；

数据存储单元（16），与所述后台处理单元（15）通信连接，被配置为储存所述参数监测单元（12）和信号接收单元（14）采集的数据。

3.根据权利要求2所述的在线智能阀门，其特征在于，还包括：

数据传输单元（17），与所述数据存储单元（16）通信连接，被配置为将所述数据存储单元（16）存储的数据上传至云服务器。

4.根据权利要求1所述的在线智能阀门，其特征在于，所述参数监测单元（12）包括：温度传感器（121）、浓度传感器（122）和/或压力传感器（123）。

5.根据权利要求1-4任一项所述的在线智能阀门，其特征在于，还包括：

电能输出单元（18），与所述阀门控制单元（11）电性连接，被配置为提供用于供所述阀门控制单元（11）动作的电能。

6.根据权利要求5所述的在线智能阀门，其特征在于，所述电能输出单元（18）包括：与太阳能发电板电性连接的蓄电池或外界电网。

7.根据权利要求1所述的在线智能阀门，其特征在于，所述信号接收单元（14）包括声信号滤波接收器；所述信号发射单元（13）包括高频声音发射器。

8.一种管路监测***，其特征在于，包括至少两个如权利要求1-7任一项所述的在线智能阀门，所述在线智能阀门沿介质运动方向间隔设置；

其中，所述信号接收单元（14）用于采集安装于上一个在线智能阀门的信号发射单元（13）生成的监测信号。