[发明专利]一种无轴发电机自供电调流调压智能装备

权利要求书

1.一种无轴发电机自供电调流调压智能装备，其特征在于，包括发电系统、监控系统和调控执行系统；所述发电系统为无轴发电机，所述监控系统为智能RTU系统，所述调控执行系统为内置式驱动活塞阀；所述无轴发电机与内置式驱动活塞阀连接，采用无轴发电技术将调流调压过程形成的余压和能量转换成电能，为实时监测与控制提供稳定输出电源；所述智能RTU系统集成仿真模型的控制策略，实时采集阀门运行状态和水力参数，并通过PID技术对内置式驱动活塞阀进行智能调节和分布式控制。

2.根据权利要求1所述的无轴发电机自供电调流调压智能装备，其特征在于，所述无轴发电机包括定子、转子、桨叶和压盖，所述定子和转子设置在管道内，转子与桨叶为一体化设计；所述定子外壁与管道固定连接；所述转子包括开槽圆环、永磁体，所述开槽圆环设置在桨叶外侧，所述开槽圆环的凹槽内交替放置极性不同的永磁体，所述压盖设置在无轴发电机与管道的连接处。

3.根据权利要求1所述的无轴发电机自供电调流调压智能装备，其特征在于，所述无轴发电机自供电调流调压智能装备还包括数据采集控制装置，所述数据采集控制装置通过RS485总线与内置式驱动活塞阀相连，并在处理器内置嵌入式控制算法对内置式驱动活塞阀进行调节，Modbus、IEC104等常见水利行业协议进行传输，可以兼容多种不同信号形式传输，支持多种通信方式。

4.根据权利要求3所述的无轴发电机自供电调流调压智能装备，其特征在于，所述数据采集控制装置中处理器集成了水力模型、设备特性曲线的仿真运行数据，构建策略知识库，准确控制阀门运行安全性，所述数据采集控制装置采用基于目标指令、控制策略的分布式控制方式控制内置式驱动活塞阀。

5.根据权利要求3所述的无轴发电机自供电调流调压智能装备，其特征在于，所述数据采集控制装置中处理器中集成有阀门常见类故障与阀门运行特征数据，构建健康诊断知识库，快速、准确判断阀门健康度。

6.根据权利要求3所述的无轴发电机自供电调流调压智能装备，其特征在于，所述智能RTU系统集成了无轴发电机自供电调流调压智能装备KV曲线，作为日常运行校核运行状态和故障等健康度判断的依据，并不断校核；接收并集成上层平台完成的迭代了KV曲线的瞬态水力模型的分析数据，在目标控制和策略控制时，作为控制过程安全校核的依据，并对控制后的效果进行评估；在智能RTU中构建了策略库，将经过安全校核的经验控制策略，和经过瞬态安全仿真的控制策略，集中存储作为策略库；在日常控制过程中汲取非策略库中的控制模式，并更新策略库。

7.根据权利要求3所述的无轴发电机自供电调流调压智能装备，其特征在于，所述内置式驱动活塞阀上安装有传感器，所述传感器与数据采集控制装置连接，所述传感器包括安装在内置式驱动活塞阀表面的振动传感器、噪音传感器和安装在内置式驱动活塞阀内的压力传感器、流量传感器；所述振动传感器和噪音传感器的采集频率为0.2～1Hz，所述压力传感器的采集频率为10～100Hz，所述流量传感器的采集频率为1～10Hz。

8.根据权利要求1所述的无轴发电机自供电调流调压智能装备，其特征在于，所述内置式驱动活塞阀包括阀体、鼠笼、阀座和活塞，所述阀座设于阀体末端，所述活塞与鼠笼之间设有连接盘，所述阀体内部具有容纳空间用于安装驱动装置，所述驱动装置与连接盘之间通过连接板连接，由驱动装置带动活塞沿内置式驱动活塞阀中心轴线前后移动。

9.根据权利要求8所述的无轴发电机自供电调流调压智能装备，其特征在于，所述阀体内部安装有闷盖，所述闷盖封闭端呈弧面结构，所述阀座口部设有阀座密封圈，所述活塞口部设有活塞密封圈，所述阀体表面安装有控制盒，所述控制盒上设有穿线管。

10.根据权利要求1所述的无轴发电机自供电调流调压智能装备，其特征在于，所述无轴发电机自供电调流调压智能装备还包括整流短管，所述整流短管内设置有多根整流小孔，所述多根整流小孔阵列呈平板或蜂窝状结构。