[发明专利]具有自发电、数据采集、自动控制功能的智能减压阀系统及控制方法

权利要求书

1.具有自发电、数据采集、自动控制功能的智能减压阀系统，包括减压阀阀体，阀体设有控制阀体开度的执行器，其特征在于，还包括发电装置、数据采集组件、数据处理装置和显示终端；

所述发电装置用于为数据采集组件、数据处理装置以及阀门的执行器提供工作电源，包括垂直于流体流向设置的发电组件和设于阀体外部的电池组件；

所述发电组件包括发电机组和转轮，所述转轮通过转轴与发电机组的转子连接；所述转轮包括叶片、上底座和下底座，所述叶片的两端部通过上底座和下底座与转轴固定连接,上底座和下底座与同一叶片的两个连接位置不在同一垂线上；所述叶片均匀地分布在转轴周围；所述叶片和转轴之间设有活动片；所述活动片通过横设在叶片与转轴之间的横轴连接在叶片和转轴之间，横轴上固定设有扭力弹簧，扭力弹簧与活动片连接；

所述阀体连在主管道上，阀体并联有旁通管道，所述发电组件设置于旁通管道内部；

所述数据采集组件设于阀体阀前和/或阀内和/或阀后，用于实时采集阀体内介质参数并将参数传输至数据处理装置和显示终端；所述数据采集组件包括设置于阀前主管道上的流量计量装置，以及设置于阀后主管道上的压力传感器；

所述数据处理装置根据数据采集组件提供的实时参数来对执行器进行相应操作。

2.根据权利要求1所述具有自发电、数据采集、自动控制功能的智能减压阀系统，其特征在于，所述叶片的横截面为类三角形，类三角形的三个顶角为圆角，所述类三角形的一个顶角朝转轮径向外侧延伸，朝转轮外侧延伸的顶角所对应的底边朝三角形内凹；其他两边朝三角形外凸。

3.根据权利要求1或2所述具有自发电、数据采集、自动控制功能的智能减压阀系统，其特征在于，还包括可支撑发电组件相对于固定轴轴线方向垂直摆动的摆动机构；所述固定轴固定在一个支撑座上，所述固定轴设置的方向为可使发电组件摆动到最低位置时与流体流动方向垂直。

4.根据权利要求3所述具有自发电、数据采集、自动控制功能的智能减压阀系统，其特征在于，所述摆动机构包括一端套设与固定轴上、另一端与发电机组固定连接的摆杆，还包括对发电组件的摆动过程进行限制的回力弹簧，所述回力弹簧连接在固定轴上；所述回力弹簧为扭力弹簧、拉力弹簧、压缩弹簧、弯曲弹簧的一种。

5.根据权利要求4所述具有自发电、数据采集、自动控制功能的智能减压阀系统，其特征在于，所述减压阀阀体内还设有对介质进行导流的导流座，所述导流座外周与阀体内壁螺栓连接，导流座内设有一段圆锥形导流面和一段圆柱形导流面，介质依次流经圆锥形导流面、圆柱形导流面和发电组件，所述圆柱形导流面的口径与转轮大小相适配。

6.根据权利要求5所述具有自发电、数据采集、自动控制功能的智能减压阀系统，其特征在于，所述电池组件包括依次连接的整流模块、滤波模块、变压模块和充电电池，所述充电电池分别与数据采集组件、数据处理装置和显示终端连接。

7.根据权利要求6所述具有自发电、数据采集、自动控制功能的智能减压阀系统，其特征在于，所述数据采集组件还包括温度传感器、水质传感器的一种或几种。

8.根据权利要求7所述具有自发电、数据采集、自动控制功能的智能减压阀系统，其特征在于，所述数据处理装置包括PLC控制模块，PLC控制模块集成了无线通讯模块，通过无线通讯模块与远程上位机进行通讯。

9.一种应用了权利要求4～8任意一项所述具有自发电、数据采集、自动控制功能的智能减压阀的控制方法，其特征在于，所述减压阀包括分布设置于阀前和阀后的压力传感器，包括以下步骤：

S1.使介质进入减压阀阀体，介质流经发电装置过程中，发电装置的发电机组进行发电并对电池组件充电，电池组件输出恒定电压为数据采集组件、数据处理装置和执行器提供工作电源；

S2.数据采集元件采集相应数据并将其传输至数据处理装置和显示终端；

S3.数据处理装置根据S2步骤中的数据显示情况作出对执行器的相关操作，从而控制阀体的开闭和开度情况；

S4.阀体运行至阀后为恒压输出状态时将介质相关参数通过NB-IOT的方式传输给操作者。