今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利——一種智能閥門系統(tǒng)。該專利由杭州思而行科技有限公司申請，并于2018年8月28日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明屬于閥門應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種智能閥門系統(tǒng)。

發(fā)明背景

閥門經(jīng)常用于重要的工業(yè)生產(chǎn)及民生場合，它的安全合理使用非常重要。從安全上來說，發(fā)生泄漏后很容易造成安全問題及環(huán)境污染問題，給投資人與社會造成極大的損失。而從合理上來說，閥門的配置大小成本差距大，閥門開關(guān)特性對工藝生產(chǎn)的影響很大，我們原來選型大部分依據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，調(diào)整很難，很難判斷你的閥門選型是否存在問題。

傳統(tǒng)閥門存在泄漏檢測困難，并且能夠?qū)﹂y門進(jìn)行故障判斷往往必須有專用設(shè)備，一般工廠很少配備，即使配備也很難及時去檢查，存在投資大，工廠必須有專業(yè)工程師進(jìn)行故障判斷分析等諸多缺點。

而且許多工業(yè)用閥門價格昂貴，使用地點使用條件有差異很大，如何跟蹤閥門的使用情況并根據(jù)使用情況開發(fā)相應(yīng)的產(chǎn)品都只能靠人反應(yīng)，沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)依據(jù)。

閥門經(jīng)常用于重要的工業(yè)生產(chǎn)及民生場合，發(fā)生泄漏后很容易造成安全問題及環(huán)境污染問題，給投資人與社會造成極大的損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，提供了一種不僅解決了閥門內(nèi)漏在線檢測，工作時候?qū)崟r流量曲線分析等，實時提供閥門工作狀況，并能對故障提前預(yù)診斷，能夠及時發(fā)現(xiàn)故障并發(fā)出報警信號，給制造廠家提供云平臺，能夠及時跟蹤分析產(chǎn)品的質(zhì)量及使用狀況，并根據(jù)參數(shù)的分析調(diào)整產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝要求的智能閥門系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種智能閥門系統(tǒng)，包括CPU、網(wǎng)關(guān)、云服務(wù)器、人機(jī)交互設(shè)備、閥門、連接在閥門前端的閥前溫度傳感器和閥前壓力傳感器、連接在閥門后端的閥后溫度傳感器和閥后壓力傳感器，所述閥門上還連接有閥門位置開關(guān)和閥門位置傳感器，所述閥前溫度傳感器、閥前壓力傳感器、閥后溫度傳感器、閥后壓力傳感器和閥門位置傳感器均通過A/D轉(zhuǎn)換模塊連接CPU的信號接收端，所述閥門位置開關(guān)通過數(shù)字量采集模塊連接CPU的信號接收端，所述CPU的信號發(fā)射端通過通訊模塊連接網(wǎng)關(guān)，所述網(wǎng)關(guān)連接云服務(wù)器，所述云服務(wù)器連接人機(jī)交互設(shè)備。

優(yōu)選地，所述閥門前端還連接有流量傳感器，所述流量傳感器也通過A/D轉(zhuǎn)換模塊連接CPU的信號接收端。該系統(tǒng)通過溫度傳感器檢測可以實時知道閥門的狀況，通過分析溫差曲線可以實時感知閥門的工作狀況。該系統(tǒng)通過壓力傳感器的檢測可以實時知道閥門的狀況，通過分析壓力差曲線可以實時感知閥門的工作狀況。該系統(tǒng)通過比對針對閥門的控制命令以及對命令響應(yīng)之間正常曲線與實際響應(yīng)曲線之間的差距來進(jìn)行在線診斷。

該系統(tǒng)通過多家工廠不同傳感器的工作狀況，對應(yīng)不同口徑的管道，不同介質(zhì)的管道以及不同類型的閥門，比對實時數(shù)據(jù)庫與歷史數(shù)據(jù)庫的不同數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上分別進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，以尋找閥門本身質(zhì)量的優(yōu)化數(shù)據(jù)，閥門本身的故障預(yù)警機(jī)制和生產(chǎn)過程中的工藝優(yōu)化方案。

所述閥門為開關(guān)閥時，通過閥門位置開關(guān)感知閥門實際開關(guān)信號，通過分析閥門的實際位置與命令信號之間的差異判斷閥門是否按照命令動作，動作是否到位，然后在人機(jī)交互設(shè)備的人機(jī)界面上發(fā)出報警信號或者到位信號。所述閥門為調(diào)節(jié)閥，通過閥門定位器上的閥門位置傳感器檢測感知閥門的實際轉(zhuǎn)動位置，通過分析閥門的實際位置與命令信號之間的差異判斷閥門是否按照命令動作，動作是否到位，然后在人機(jī)交互設(shè)備的人機(jī)界面上發(fā)出報警信號或者到位信號。

所有傳感器的檢測信號通過信號轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換后被CPU接收，CPU通過通訊模塊使用RS232、RS485、TCPIP或者無線通訊的通訊協(xié)議把信號發(fā)送到云服務(wù)器的云端數(shù)據(jù)庫，在云端通過軟件對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

優(yōu)選地，所述網(wǎng)關(guān)將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)路隔離，所述云服務(wù)器的云端數(shù)據(jù)包包括實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫；該系統(tǒng)可以在人機(jī)交互設(shè)備的人機(jī)界面上根據(jù)不同用戶的實際需求編制相應(yīng)的應(yīng)用程序，實現(xiàn)功能需求，包含狀態(tài)監(jiān)控，預(yù)警，報警，報表，實時趨勢及歷史趨勢。

本發(fā)明中A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字量采集模塊、CPU和通訊模塊合并起來可以用市面采購的數(shù)據(jù)采集單元（包含數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)預(yù)處理，數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)發(fā)接口）替換。

本發(fā)明不僅解決了閥門內(nèi)漏在線檢測，工作時候?qū)崟r流量曲線分析等問題，實時提供閥門工作狀況，并能對故障提前預(yù)診斷，能夠及時發(fā)現(xiàn)故障并發(fā)出報警信號，給制造廠家提供云平臺，能夠及時跟蹤分析產(chǎn)品的質(zhì)量及使用狀況，并根據(jù)參數(shù)的分析調(diào)整產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝要求，而且依靠云平臺，制造廠家可以根據(jù)自己掌握的數(shù)據(jù)不斷調(diào)整，進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)一步可以給用戶選型時候起到顧問的專用，讓客戶依賴你，產(chǎn)生粘性，讓你即作為產(chǎn)品供應(yīng)商，也作為服務(wù)的提供者。