[发明专利]一种用于水击安全防护的水力组件

说明书

一种用于水击安全防护的水力组件，属于管网安全监测技术领域，包括阀门设备、感知设备和智能监测终端，感知设备设置在阀门和/或阀门周边上，并与智能监测终端连接，智能监测终端外接现场供电装置。本发明将阀门设备、感知设备和智能监测终端三部分设计为一体化的水力组件，可实现数据高频瞬态参数采集，并在水锤发生设备故障或管道存在水击风险时采取全程录播的形式作为后续溯源分析的数据基础；在智能监测终端完成对数据的采集和处理工作，根据上传策略智能选择性的上传采集数据和分析结果；智能监测终端可用AI技术对数据进行分析，识别水击风险、设备健康，同时还具备低能耗的特点。

技术领域

本发明涉及管网安全监测技术领域，更具体地，涉及一种用于水击安全防护的水力组件。

背景技术

在水利水电、市政供水、工业水循环以及石油化工行业中，管道内瞬态压力波的形成、叠加、扩散十分容易发生水击或水锤。传统的机械阀门应用在管道中，以自动或手动的方式控制运行，但不能对其本地的运行状态(对水击的防护效果)、健康度以及管道安全运行(是否发生水锤或存在水击风险)识别、分析和告警，同时，传统的方式是将的采集、分析的数据全部上传给上层平台，因此在大行业中，阀门的应用和管道的运行安全不能有效和快速的识别和响应，造成设备安全和管道安全的风险和损失，并且给上层服务器带来大量的无效数据和存储、分析压力，不利于整个系统的快速反应和应急控制。

目前市面上已经存在对数据采集、分析、数据上传以及软件平台对接多产品集成应用，并非与阀门产品一体化设计和应用，并且在集成功能方面不具备瞬态的数据采集、本地智能的分析和有选择性的数据上传等功能。

发明内容

针对上述技术的问题，本发明公开一种用于水击安全防护的水力组件，将阀门设备、感知设备以及智能监测终端三部分一体化设计、制造及应用，除传统的机械阀门功能外还具备智能监测的作用，其将数据采集和处理工作下沉至低功耗的智能监测终端，减轻上层平台的负荷与压力并加大部署灵活性。

为了实现上述技术目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于水击安全防护的水力组件，包括阀门设备、感知设备和智能监测终端，所述感知设备设置在阀门和/或阀门周边上，并与智能监测终端连接。

进一步的，所述阀门设备包括空气阀、水泵控制阀、斜板阀、浮球阀、泄压阀。

进一步的，所述感知设备包括传感器和摄像头。

进一步的，所述智能监测终端包括处理模块、存储模块、采集模块、通讯模块，所述感知设备通过总线与采集模块相连，所述存储模块、采集模块、通讯模块分别与处理模块连接。

进一步的，所述采集模块选用单片机实现，能进行高频瞬态参数采集。

进一步的，所述存储模块包括存储芯片，并集成了水力模型、设备特性曲线的仿真运行数据。

进一步的，所述处理模块由可编程逻辑控制器实现，可进行基于压力特征值的分析、基于AI图像的识别、基于AI语义的识别。

进一步的，所述通讯模块支持无线网络和以太网光纤有线网络传输方式，根据数据上传策略实现数据传输。

进一步的，所述智能监测终端外接现场供电装置。

进一步的，所述现场供电装置供电方式包括适配器供电、太阳能转换装置供电、水力发电装置供电。

本发明的有益效果有：

(1)在数据采集方面，可实现高频瞬态参数采集，并智能的根据故障发生或具有风险的情况采取全程故障录播的策略，作为后续溯源分析的数据基础；

(2)在数据分析方面，支持Linux系统，可用压力特征值得方法和AI技术对有效数据进行分析，识别水击风险与设备健康，并评估阀门设备对水击的消除效果；