[发明专利]一种楼宇自控系统专用的排气阀

摘要

本发明涉及一种楼宇自控系统专用的排气阀，其特征在于，包括过滤网(1)、阀壳(2)、阀体通道(3)、球阀芯(4)、电动执行器(5)、信号传输线(6)、气压传感器(7)和气水分隔板(8)；本发明采用电动排气，排气及时可靠，减少自动排气阀存在排气失灵的风险，过滤网减少了排气阀被水体中污染物封堵的风险，气水分隔板隔水透气防止系统中的水通过排气阀溢出；排气阀接入楼宇自控系统，能够进行实时状况监控和故障诊断；本发明安全、可控，具有广阔市场前景和实用价值。

主权项

1.一种楼宇自控系统专用的排气阀，其特征在于:包括过滤网(1)、阀壳(2)、阀体通道(3)、球阀芯(4)、电动执行器(5)、信号传输线(6)、气压传感器(7)和气水分隔板(8)；所述排气阀通过DDC控制器接入楼宇自控系统；所述过滤网(1)采用金属过滤网，用于过滤供暖系统中水中杂质，防止其进入所述阀体通道(3)，堵塞所述排气阀；所述阀壳(2)为空心壳体，其中为所述阀体通道(3)；所述气压传感器(7)用于检测进气压力；所述进气压力为所述进气的绝对压力与当地大气压之差；所述气压传感器(7)与所述电动执行器(5)通过所述信号传输线(6)连接；所述电动执行器(5)内具有用于根据所述进气压力，控制所述球阀芯的开度的控制装置和动力装置；所述动力装置为可正转和反转的电机；所述控制装置为单片机，用于控制电机的正反转，包括中央处理器、存储器、输入和输出I/O接口、数模转换器和继电器；所述中央处理器用于根据不同的所述进气压力，向所述电机发出相应的控制信号；所述存储器用于存储初始设定参数和接受信号参数；所述输入和输出I/O接口用于收发数字或模拟信号；所述数模转换器用于对所述数字或所述模拟信号进行转换；所述继电器用于对所述控制信号的引脚输出功率进行放大后驱动电机工作；所述气水分隔板(8)采用防水透气材料，能够透过空气而不能透过水；所述气水分隔板(8)分为3层，包括上板(81)、聚四氟乙烯夹层(82)和下板(83)，所述聚四氟乙烯夹层(82)位于所述上板(81)和所述下板(83)之间；所述上板(81)和所述下板(83)上均开有贯通孔洞，可通过气体；所述上板(81)和所述下板(83)外壁采用内螺纹或外螺纹，所述通道(3)入口渐缩段后的直管口内壁采用外螺纹或内螺纹，所述上板(81)和所述下板(83)通过螺纹连接固定于所述通道(3)中；所述下板(83)朝向所述通道(3)入口的一面上设置有一字螺纹或十字螺纹，可利用一字螺丝刀或十字螺丝刀将其旋转入或旋转出所述通道(3)中；所述排气阀的工作步骤为：S1、工作人员通过楼宇自控系统设定所述排气阀启动压力范围和阀门开度调节输出控制信号的基准值，并将其写入并存储在所述存储器中；S2、所述气压传感器(7)用于检测进气压力，将其转化为电压信号，通过所述信号传输线(6)连接将所述电压信号传输给所述电动执行器(5)；S3、所述电动执行器(5)的输出I/O接口接受所述电压信号；S4、所述数模转换器将所述电压信号还原为所述进气压力数据；S5、所述中央处理器将所述进气压力数据与所述控制装置的所述存储器的所述排气阀启动压力范围数据进行对比；S51、当所述进气压力值超过所述排气阀启动压力范围上限值时，所述电机电机正转，通过连杆驱动所述球阀芯(4)正转，使得所述阀体通道(3)连通，所述进气排出；在进行所述排气阀开度调节时，所述中央处理器将本次输入所述电压信号与上次输入所述电压信号的增减量换算成电机通电时间的长短，通电时间一到即切断电机的供电电源；所述中央处理器在所述排气阀开度调节完成后，再采集所述排气阀的位置反馈所述电压信号，并将该所述电压信号回传给所述楼宇自控系统，所述楼宇自控系统将该所述电压信号作为下一次所述排气阀开度调节输出所述电压信号的基准值；所述电机的所述通电时间如公式一所示：公式一：其中，ΔU为所述电压信号的增量，U₁为所述排气阀启动压力范围下限值对应的电压信号，U₂为所述排气阀启动压力范围上限值对应的电压信号，T₁为全行程时间，t为所述排气阀的最小动作时间；具体控制算法如下；当ΔU＞0且T＞t时，所述中央处理器控制所述电机正转，所述通电时间:当ΔU＞0且T≤t时，所述中央处理器控制所述电机正转，所述通电时间:T＝t；当ΔU＜0且T＞t时，所述中央处理器控制所述电机反转，所述通电时间:当ΔU＜0且T≤t时，所述中央处理器控制所述电机反转，所述通电时间:T＝t；所述通电时间T一到，即切断所述电机的供电电源，所述中央处理器采集阀门的实际位置反馈信号，并将所述电压信号回传给所述楼宇自控系统；所述楼宇自控系统将所述阀门位置反馈信号作为阀门下一次开度调节输出控制信号的基准值；S52、当所述进气压力值低于所述排气阀启动压力范围下限值时，所述电机电机反转，通过连杆驱动所述球阀芯(4)反转，使得所述阀体通道(3)关闭，所述进气停止排出；所述电动执行器(5)的控制装置采用Modbus通讯协议，利用其01，05，07编号功能码；所述01编号功能码用于读取所述排气阀状态；所述排气阀处于打开位置为1，所述排气阀处于关闭位置为0；所述05编号功能码用于控制所述排气阀状态；控制所述排气阀打开为1，控制所述排气阀关闭为0；所述07编号功能码用于读取所述排气阀的异常状态；所述排气阀异常为1，所述排气阀正常为0；所述电动执行器(5)上设置自动、手动状态切换按钮；自动运行工况时，所述自动、手动状态切换按钮处于锁定状态；所述排气阀通过所述气压传感器(7)的压差信号来执行所述排气阀的启闭；自动运行发生故障时，维修人员就地解锁所述自动、手动状态切换按钮，人工控制所述排气阀的启闭；所述排气阀通过DDC控制器接入所述楼宇自控系统，所述楼宇自控系统能够对排气阀工作状态进行监控并进行诊断；所述诊断过程为：所述中央处理器将所述测得的所述进气压力与所述排气阀启动压力范围上限值进行比较；如果比较结果在5％的误差之内，那么向所述楼宇自控系统返回信号0；如果在传感器信号的压力差和压力差的设定值之间的偏差大于5％的误差，则向所述楼宇自控系统返回信号1；所述楼宇自控系统采集到其信号值后作出判断，收到所述信号0代表所述排气阀工作正常，收到所述信号1代表所述排气阀发生故障；所述监控中心控制界面实时显示所述排气阀当前工作状态。