[發(fā)明專利]一種無軸發(fā)電機(jī)自供電調(diào)流調(diào)壓智能裝備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011091261.0
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN112524309A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王浩;黃靖;譚躍進(jìn);蔣云鐘;劉浩;田雨;朱永楠;肖長松;羅劍賓;孫曉;文比強(qiáng);歐立濤
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲南方閥門股份有限公司;中國水利水電科學(xué)研究院;株洲南方通用電氣有限公司;株洲珠華智慧水務(wù)科技有限公司;湖南高精特電裝備有限公司;株洲珠華水工業(yè)科技開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): F16K17/20
• 分類號(hào): F16K17/20;F16K37/00;F16K31/04;H02K1/27
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 楊千尋;馮振寧

1.一種無軸發(fā)電機(jī)自供電調(diào)流調(diào)壓智能裝備，其特征在于，包括發(fā)電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)控執(zhí)行系統(tǒng)；所述發(fā)電系統(tǒng)為無軸發(fā)電機(jī)，所述監(jiān)控系統(tǒng)為智能RTU系統(tǒng)，所述調(diào)控執(zhí)行系統(tǒng)為內(nèi)置式驅(qū)動(dòng)活塞閥；所述無軸發(fā)電機(jī)與內(nèi)置式驅(qū)動(dòng)活塞閥連接，采用無軸發(fā)電技術(shù)將調(diào)流調(diào)壓過程形成的余壓和能量轉(zhuǎn)換成電能，為實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制提供穩(wěn)定輸出電源；所述智能RTU系統(tǒng)集成仿真模型的控制策略，實(shí)時(shí)采集閥門運(yùn)行狀態(tài)和水力參數(shù)，并通過PID技術(shù)對內(nèi)置式驅(qū)動(dòng)活塞閥進(jìn)行智能調(diào)節(jié)和分布式控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無軸發(fā)電機(jī)自供電調(diào)流調(diào)壓智能裝備，其特征在于，所述無軸發(fā)電機(jī)包括定子、轉(zhuǎn)子、槳葉和壓蓋，所述定子和轉(zhuǎn)子設(shè)置在管道內(nèi)，轉(zhuǎn)子與槳葉為一體化設(shè)計(jì)；所述定子外壁與管道固定連接；所述轉(zhuǎn)子包括開槽圓環(huán)、永磁體，所述開槽圓環(huán)設(shè)置在槳葉外側(cè)，所述開槽圓環(huán)的凹槽內(nèi)交替放置極性不同的永磁體，所述壓蓋設(shè)置在無軸發(fā)電機(jī)與管道的連接處。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無軸發(fā)電機(jī)自供電調(diào)流調(diào)壓智能裝備，其特征在于，所述無軸發(fā)電機(jī)自供電調(diào)流調(diào)壓智能裝備還包括數(shù)據(jù)采集控制裝置，所述數(shù)據(jù)采集控制裝置通過RS485總線與內(nèi)置式驅(qū)動(dòng)活塞閥相連，并在處理器內(nèi)置嵌入式控制算法對內(nèi)置式驅(qū)動(dòng)活塞閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，Modbus、IEC104等常見水利行業(yè)協(xié)議進(jìn)行傳輸，可以兼容多種不同信號(hào)形式傳輸，支持多種通信方式。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無軸發(fā)電機(jī)自供電調(diào)流調(diào)壓智能裝備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集控制裝置中處理器集成了水力模型、設(shè)備特性曲線的仿真運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建策略知識(shí)庫，準(zhǔn)確控制閥門運(yùn)行安全性，所述數(shù)據(jù)采集控制裝置采用基于目標(biāo)指令、控制策略的分布式控制方式控制內(nèi)置式驅(qū)動(dòng)活塞閥。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無軸發(fā)電機(jī)自供電調(diào)流調(diào)壓智能裝備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集控制裝置中處理器中集成有閥門常見類故障與閥門運(yùn)行特征數(shù)據(jù)，構(gòu)建健康診斷知識(shí)庫，快速、準(zhǔn)確判斷閥門健康度。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無軸發(fā)電機(jī)自供電調(diào)流調(diào)壓智能裝備，其特征在于，所述智能RTU系統(tǒng)集成了無軸發(fā)電機(jī)自供電調(diào)流調(diào)壓智能裝備KV曲線，作為日常運(yùn)行校核運(yùn)行狀態(tài)和故障等健康度判斷的依據(jù)，并不斷校核；接收并集成上層平臺(tái)完成的迭代了KV曲線的瞬態(tài)水力模型的分析數(shù)據(jù)，在目標(biāo)控制和策略控制時(shí)，作為控制過程安全校核的依據(jù)，并對控制后的效果進(jìn)行評估；在智能RTU中構(gòu)建了策略庫，將經(jīng)過安全校核的經(jīng)驗(yàn)控制策略，和經(jīng)過瞬態(tài)安全仿真的控制策略，集中存儲(chǔ)作為策略庫；在日常控制過程中汲取非策略庫中的控制模式，并更新策略庫。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無軸發(fā)電機(jī)自供電調(diào)流調(diào)壓智能裝備，其特征在于，所述內(nèi)置式驅(qū)動(dòng)活塞閥上安裝有傳感器，所述傳感器與數(shù)據(jù)采集控制裝置連接，所述傳感器包括安裝在內(nèi)置式驅(qū)動(dòng)活塞閥表面的振動(dòng)傳感器、噪音傳感器和安裝在內(nèi)置式驅(qū)動(dòng)活塞閥內(nèi)的壓力傳感器、流量傳感器；所述振動(dòng)傳感器和噪音傳感器的采集頻率為0.2～1Hz，所述壓力傳感器的采集頻率為10～100Hz，所述流量傳感器的采集頻率為1～10Hz。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無軸發(fā)電機(jī)自供電調(diào)流調(diào)壓智能裝備，其特征在于，所述內(nèi)置式驅(qū)動(dòng)活塞閥包括閥體、鼠籠、閥座和活塞，所述閥座設(shè)于閥體末端，所述活塞與鼠籠之間設(shè)有連接盤，所述閥體內(nèi)部具有容納空間用于安裝驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置與連接盤之間通過連接板連接，由驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)活塞沿內(nèi)置式驅(qū)動(dòng)活塞閥中心軸線前后移動(dòng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無軸發(fā)電機(jī)自供電調(diào)流調(diào)壓智能裝備，其特征在于，所述閥體內(nèi)部安裝有悶蓋，所述悶蓋封閉端呈弧面結(jié)構(gòu)，所述閥座口部設(shè)有閥座密封圈，所述活塞口部設(shè)有活塞密封圈，所述閥體表面安裝有控制盒，所述控制盒上設(shè)有穿線管。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無軸發(fā)電機(jī)自供電調(diào)流調(diào)壓智能裝備，其特征在于，所述無軸發(fā)電機(jī)自供電調(diào)流調(diào)壓智能裝備還包括整流短管，所述整流短管內(nèi)設(shè)置有多根整流小孔，所述多根整流小孔陣列呈平板或蜂窩狀結(jié)構(gòu)。