[发明专利]多功能阀门压力控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多功能减压阀的压力控制系统。

背景技术

随着全球城市化发展，自2007年以来，世界超过50％人口居住在城市，增涨的用水需求由于气候变化引起的干旱日益严重。而水力浪费成为影响人类用水安全的一项重要因素，全球每年由供水管网漏损的自来水水量超过320亿m³，全球供水企业每年因此产生的总成本保守估计为140亿美元，在一些低收入国家，漏损水量占供水量的50%-60%。

水力管网爆裂是水损的一大原因，城镇供水管网爆管频发，以一个一百万到一百五十万用户的管网为例，一年的爆管次数可能会在500-1000次左右。影响水管爆管的原因有多种，与管网瞬态压力变化有关，瞬态压力是指由于水力组件动作和相互间的影响，管网压力波难以衰减、往复窜动，在管道中产生扰动、叠加、负压、对撞，影响输水效率，增加爆管几率。用户集中用水变化、泵机的突然启动均能对管网瞬态压力变化产生影响。

发生爆管时通常采取更换老旧管材，有效检漏，DMA计量分区的传统做法。随着对水力研究的深入，压力管理能够减少爆管逐步得到广泛认识，来自11 个国家的 112 个研究案例表明主管道平均压力降低1%，则爆管率平均降低1.4%。

对水力管网压力有效管理，实现压力自动调节，降低平均压力和使压力分布均匀可有效降低瞬态压力，减少爆管几率。采用多功能阀门系统，对阀门数据进行采集、监控、远程控制、自动调节，是解决压力管理的一种有效手段。

申请号为201710206528.8的发明创造公开了一种智能水阀及基于智能水阀的系统，该发明创造公开了一种集控制、采集、发电、传输于一体的多功能阀门，并通过窄带物联网传输，将数据数据传输到云平台，并通过数据终端对阀门进行控制。但该专利并没有对阀门数据进行实时监控，没有对压力变化进行瞬时控制，在瞬态压力变化异常、没能有效对压力进行自动调节以降低爆管率。

发明内容

本发明提供一种多功能阀门压力控制系统，能对阀门参数进行监控、分析、对压力自动控制，解决管网易发生爆管问题。

本发明采取的技术方案是：

多功能减压阀压力控制系统，包括至少一个多功能减压阀，通讯网络和控制中心；

所述多功能减压阀包括减压阀，和设置于减压阀上的传感器组、通讯模块、控制模块、控制执行模块、通讯模块和电源模块；传感器组包括至少一个传感器，用于获取所述减压阀处水的相关参数；所述控制模块，用于获取所述传感器组测得的所述相关参数，通过所述通讯模块传送至外界，并通过所述通讯模块接收外界传送的控制指令；所述控制执行模块，用于根据所述控制模块传送的控制指令对所述减压阀执行相应操作；所述通讯模块通过窄带物联网传输数据；所述电源模块包括水流发电装置或太阳能发电装置，用于利用水阀开关处的水流或太阳能发电为其他模块供电；

所述通讯网络，是基于蜂窝的窄带物联网，用于在控制中心与减压阀通讯模块之间传输数据；

所述控制中心设有控制单元和数据管理系统；控制单元用于数据收发和远程控制多功能减压阀；所述数据管理系统用于对水流参数分析、监控和调节；所述数据管理系统设有预设参数，可根据预设参数对阀门压力自动调节。

进一步地，所述传感器组设有压力传感器；

进一步地，所述传感器组还设有温度传感器、流量传感器、水质传感器的至少一个；所述温度传感器，用于检测所述减压阀处水的温度数据；所述流量传感器，用于检测减压阀处水的流量数据；所述水质传感器用于检测减压阀处的水质数据。

进一步地，所述电源模块包括水流发电机或太阳能发电机、蓄电池、整流器和调压装置。

进一步地，所述电源模块还包括滤波装置，用于过滤电流上的干扰。

进一步地，所述数据管理系统设有数据接收部分、数据分析部分、数据设定部分、数据处理部分；数据接收部分用于接收从多功能阀门上传输的数据；数据分析部分用于分析接收到的阀门参数，与预设参数进行比对；

数据设定部分用于设定管线预设参数；数据处理部分用于调节阀门参数，将调节后参数通过控制单元传送给阀门，对阀门压力进行控制。

进一步地，所述数据管理系统设有数据报警单元，可对减压阀发生的爆管危险发出警报。

进一步地，所述控制中心设有短信报警模块。

进一步地，所述控制中心还设有数据显示终端。

进一步地，所述系统入口处设有总阀，用于控制进入系统的水流。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：