[發明專利]一種智能閥門

在審

• 申請號: 201810258832.1
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108563267A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 朱宏耀;張吉禮
• 申請（專利權）人: 蘇州愛博斯蒂低碳能源技術有限公司
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 南京常青藤知識產權代理有限公司 32286
• 代理人: 仲暉

本發明為智能閥門，屬于流體機械領域，具體涉及介質為水的管道內起到通斷和調節的各式閥門。該智能閥門由基閥(包括閥芯、閥體、傳動結構等)、壓差傳感器和控制器構成。本發明，通過在傳統閥門已有的閥位反饋基礎上，通過增加一個壓差傳感器，得到閥門兩端壓差信息，通過已經測定全行程動態阻力基閥的特性，測量計算得到閥門狀態參數壓差、導納、閥門流量及管網水力狀態信息。在此基礎上，通過設定合理的壓差、流量和開度值，使得閥門調節到相應的狀態。本智能閥門可以實現閥門自主感知識別、自主計算、自主控制、自主適應、自主通訊，實現閥門應用智能化。

技術領域

本發明屬于流體機械技術領域，具體涉及一種智能閥門。

背景技術

以暖通空調為代表的水介質管道系統中，存在著兩類閥門，一類為通斷類閥門，該類閥門在暖通空調系統接通或切斷全局或局部流量的作用；另一類為調節類閥門，該類閥門對暖通空調水系統管網水力平衡發揮重要作用，是系統流量調節、能量調節的關鍵執行器。但實際應用存在如下問題：(1)閥門缺乏動態調節模型描述運行過程中閥門的流量-壓差-開度關系，即閥門調節過程，閥門閥位與被閥門流量、閥門壓差關系不明，使得實際運行調節控制不準確，反復調節，設備老化；且由于管道系統相互作用，系統水力穩定性差；(2)現有閥門智能化多數集中于閥門定位器信號控制反饋的數字化與網絡化，缺乏應用層面智能化，無法感知閥門周圍環境，依據環境調節自身狀態。

綜上，在各類水系統中，閥門對系統運行調節具有重要作用，但如何有效的解決上述問題，如何從應用層面做到閥門智能化，對管網運行調節具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種智能閥門，實現閥門自主感知識別、自主計算、自主控制、自主適應、自主通訊及應用智能化。

本發明提供了如下的技術方案：

一種智能閥門，包括：

基閥，設有全行程的動態阻力特性，為傳統意義上的具有某種閥芯結構的管網節流元件；

壓差傳感器，連接于所述基閥兩端，用于測得所述基閥兩端壓差；

控制器，分別連接所述基閥和所述壓差傳感器，用于測量計算閥門狀態參數，并通過設定壓差、流量和開度值，使得所述基閥調節到相應的狀態。

優選的，所述全行程的動態阻力特性為全行程下的閥門開度阻抗函數、閥門開度導納函數、閥門開度流阻系數函數及閥門開度流量系數函數。

優選的，所述控制器設有閥門全行程的動態阻力特性函數，通過已經測定全行程動態阻力所述基閥的特性，計算得到閥門實時阻抗、導納及閥門流量，在此基礎上，通過設定壓差、流量和開度值，使得所述基閥調節到相應的狀態。

優選的，所述閥門狀態參數為閥門開度、閥門壓差、閥門流量、管網狀態信息和閥權度，所述控制器計算得到閥門實時阻抗、導納、閥門流量及管網狀態。

優選的，所述基閥的相應狀態為依據設定的閥位、流量和壓差完成所述基閥自身的閥位控制和動作。

優選的，所述基閥為通斷閥或調節閥，所述基閥的閥芯為閘閥、球閥或蝶閥中的一種。

優選的，所述控制器為單片機、直接控制器、可編程邏輯控制器、現場可編程門陣列或微型機等控制器中的一種。

優選的，所述壓差傳感器與所述基閥兩端設有壓差測量管，所述壓差傳感器通過所述壓差測量管分別連接于所述基閥的低位壓力接入點和高位壓力接入點。