用于阀监控的系统和方法与流程

用于阀监控的系统和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年9月4日提交的第63/074,551号美国临时申请的权益和优先权，所述美国临时申请的公开内容以全文引用的方式并入本文中。


背景技术：

3.喷水系统可用于通过响应于检测到火灾情况而输出流体来解决火灾情况。电磁阀之类的阀可用于控制通过系统的流体流动，例如，从流体供应器到一个或多个喷水器的流体流动。


技术实现要素：

4.至少一个方面涉及一种阀组件。所述阀组件包含阀和阀传感器。所述阀包含：螺线管，所述螺线管包含芯和线圈；以及阀体，所述阀体具有其中防止流体流动穿过所述阀体的关闭状态和其中流体流动穿过所述阀体的打开状态。所述阀传感器检测所述阀体和所述线圈中的至少一个，且响应于在所述阀体和所述线圈中的所述至少一个的相应目标位置中未检测到所述阀体和所述线圈中的所述至少一个而使得触发警报。
5.至少一个方面涉及一种喷水系统。所述喷水系统包含一个或多个管道、至少一个流体分配装置、电磁阀和阀传感器。一个或多个管道从流体供应器接收流体。至少一个流体分配装置与一个或多个管道联接。电磁阀在流体供应器与至少一个流体分配装置之间与一个或多个管道联接。电磁阀选择性地允许流体从流体供应器流动到至少一个流体分配装置。阀传感器响应于检测到电磁阀不处于操作状态而触发警报。
6.至少一个方面涉及一种阀传感器组件。所述阀传感器组件包含支架、紧固件和传感器。支架从与电磁阀连接的第一端延伸到第二端。紧固件将支架的第一端与电磁阀固定。传感器与支架的第二端联接，且响应于检测到电磁阀不处于操作状态而指示警报情况。
7.这些和其它方面以及实施方案在下文详细论述。前述信息和以下详细描述包含各个方面和实施方案的说明性实例，并且提供了用于理解所要求保护的方面和实施方案的性质和特征的概述或框架。附图提供了对各个方面和实施方案的说明和另外的理解，并且并入本说明书中并构成本说明书的一部分。
附图说明
8.附图并不意图按比例绘制。各个附图中相似的附图标记和名称指示相似的元件。为了清楚起见，并非每一部件都可以在每个附图中标记。在附图中：
9.图1是喷水系统的实例的示意图。
10.图2是喷水系统的处于组装状态的阀的实例的透视图。
11.图3是喷水系统的处于拆卸状态的阀的实例的透视图。
具体实施方式
12.下文是涉及阀监控的方法和系统及其实施方案的各种概念的更详细的描述。喷水系统可用于各种实施方案，包含用电磁阀来控制通过喷水系统的流体流动。上文引入并在下文更详细地论述的各种概念可以多种方式中的任一种实施。
13.喷水系统可使用电磁阀之类的电控阀来控制从流体供应器到例如喷水器或喷嘴等一个或多个流体分配装置的流体流动。在例如维护阀等过程期间，可以拆卸阀的一个或多个部件。例如，可以移除螺线管的线圈。线圈可与远程装置电连接，所述远程装置将电流提供到线圈，使得可监测远程装置与线圈之间的电连接以作为螺线管的操作的指示符。然而，如果线圈未被替换到位(例如，未重新连接在螺线管的芯上的恰当位置中)，则即使远程装置与线圈之间存在电连接，阀也不会操作。
14.根据本公开的系统和方法可使用传感器，所述传感器监测螺线管的线圈以指示线圈是否恰当地定位以使得可操作阀。例如，紧固件可与线圈和芯附接，使得与传感器连接的警报器输出警报情况的指示，除非阀重新组装有围绕芯定位的线圈。这可防止以下情形：即使存在螺线管与远程装置之间的电连接，阀也保持在非操作状态中。
15.图1描绘喷水系统100的实例。喷水系统100可包含流体供应器104。流体供应器104可存储将用于解决火灾情况的流体，所述流体可包含水和一种或多种灭火剂中的至少一个。
16.喷水系统100可包含一个或多个管道108。管道108可与流体供应器104连接且从流体供应器104延伸。管道108可延伸穿过例如建筑物的结构。来自流体供应器104的流体可存在于管道108中且流动穿过管道108。管道108可包含可用于流动流体的各种管道中的任一个，包含但不限于管道、管路、金属管道、刚性管道或聚合物(例如，氯化聚氯乙烯(cpvc))管道。
17.喷水系统100可包含至少一个流体分配装置112。流体分配装置112可包含喷水器和喷嘴中的至少一个。流体分配装置112可以是开放式喷水器或喷嘴(例如，例如通过在入口与出口之间不包含密封件，当安装装置时具有从入口到出口的开放流动路径的装置)。流体分配装置112可接收穿过一个或多个管道108的流体并根据目标喷射图案输出流体(例如，通过包含根据目标喷射图案偏转流体的偏转器)。
18.喷水系统100可包含至少一个阀116。阀116可用于选择性地控制从流体供应器104到至少一个流体分配装置112的流体流动。例如，阀116可从其中阀116防止流体从流体供应器104流动到阀116的下游侧的关闭状态改变为其中阀116允许流体流动到下游侧(例如，到流体分配装置112)的打开状态。
19.阀116可以电控。例如，阀116可包含螺线管，所述螺线管可响应于接收到电信号(例如，被通电)或响应于电信号被中断(例如，螺线管被断电)而使阀116从关闭状态改变为打开状态。
20.喷水系统100可包含控制器120，所述控制器可将电信号提供到阀116以控制阀116的操作。控制器120可包含处理器和存储器。处理器可被实施为专用处理器、专用集成电路(asic)、一个或多个现场可编程门阵列(fpga)、处理部件的群组或其它合适的电子处理部件。存储器可包含用于存储用于完成和促进各种用户或客户过程、层和模块的数据和计算机代码的一个或多个装置(例如，ram、rom、快闪存储器、硬盘存储器)。存储器可以是或包含
易失性存储器或非易失性存储器，并且可包含数据库部件、目标代码部件、脚本部件或用于支持本文中所公开的发明性概念的各种活动和信息结构的任何其它类型的信息结构。存储器可通信地连接到处理器且包含用于执行本文中所描述的一个或多个过程的计算机代码或指令模块。存储器可包含使处理器执行本文中所描述的系统和方法的各种电路、软件引擎和/或模块。
21.控制器120可通过火灾控制面板实施。控制器120可响应于检测火灾情况而控制阀116的操作，以便响应于检测到火灾情况而使阀116从关闭状态改变为打开状态。如下文所论述，控制器120可包含检测器124或与所述检测器联接，所述检测器检测火灾情况，响应于所述火灾情况，控制器120可使阀116从关闭状态改变为打开状态。
22.喷水系统100可包含至少一个检测器124。检测器124可监测流体分配装置112周围的环境中的参数以检测用于触发阀116的操作的触发条件。检测器124可包含于控制器120中或与所述控制器联接，使得控制器120可响应于基于从检测器124接收到检测信号检测到火灾情况而控制阀116的操作(或检测信号自身可用于触发阀116的操作)。检测器124可包含例如备用电池的本地电源，以在电力损耗的情况下维持操作。
23.检测器124可包含各种检测器，例如温度检测器、热量检测器、气体检测器或烟雾检测器。检测器124可检测参数的值或参数的变化率，将所述值与对应阈值进行比较，并且响应于值满足例如最小阈值的触发条件而输出检测信号。例如，检测器124可感测温度和温度变化率中的至少一个。检测器124可响应于温度符合或超过阈值温度以及变化率符合或超过阈值变化率中的至少一个而检测到火灾情况。检测器124可包含多个检测器(例如，温度传感器和气体浓度传感器)，且确定将响应于多个参数的加权评估(例如，将温度与温度阈值以及将气体或烟雾浓度与气体或烟雾浓度阈值进行比较)而满足的触发条件。
24.喷水系统100可包含至少一个阀传感器128。阀传感器128可监测阀116的配置且响应于阀116不处于操作状态而引起警报。例如，阀传感器128可响应于阀116不处于操作状态而输出警报信号。阀116的操作状态可包含螺线管的线圈定位在螺线管的芯上以使得可恰当地使阀116从关闭状态改变为打开状态(例如，当阀116处于操作状态时)。
25.阀传感器128可基于在阀传感器128处于目标位置时检测到(或未检测)螺线管的线圈而检测到阀116处于(或不处于)操作状态，并输出指示阀116处于(或不处于)操作状态的信号。阀传感器128可包含近程传感器。例如，阀传感器128可包含例如开关的接触传感器，其在与线圈接触时处于第一状态，且在不与线圈接触时处于第二状态，使得阀传感器128可响应于接触传感器处于第二状态而引起警报。阀传感器128可包含光学传感器，其可检测线圈的存在(或不存在)且响应于在恰当位置中未检测到线圈而引起警报。阀传感器128可包含电磁传感器，其中感应电流可取决于线圈的位置而改变，从而使得能够响应于线圈的位置而触发警报。阀传感器128可包含各种接触或非接触近程传感器中的一个或多个，包含但不限于射频(例如，红外、微波)传感器、基于声音的传感器(例如，超声波传感器)、电容性传感器或电阻性传感器。
26.喷水系统100可包含至少一个传感器紧固件132。传感器紧固件132可将阀传感器128紧固在目标位置中以用于检测阀116处于操作状态。例如，传感器紧固件132可将阀传感器128保持在与阀116的特定部件接触或对准的位置中。
27.喷水系统100可包含至少一个警报器136。至少一个警报器136可与控制器120分
离，或如在图1中的控制器120的描绘中由虚线所指示，可提供为控制器120的一部分(例如，作为可实施控制器120和警报器136的火灾控制面板的一部分)。警报器136可响应于阀传感器128(例如，基于从阀传感器128接收到指示阀116不处于操作状态的信号，或基于来自阀传感器128的信号中断以指示阀116不处于操作状态)检测到阀116不处于操作状态而输出警报的指示。例如，警报器136可输出音频信号或视觉信号中的至少一个以指示阀116不处于操作状态。警报器136可将警报信号传输到远程装置(例如，通过有线或无线传输)以使远程装置输出音频信号或视觉信号中的至少一个。
28.图2-3描绘处于组装状态(图2)和拆卸状态(图3)的阀200的实例。阀200可并入参考图1所描述的阀116的特征。阀200可实施于例如参考图1所描述的喷水系统100的喷水系统中。
29.阀200可包含螺线管204。螺线管204可包含芯208和可定位在芯208上的线圈212。芯208可包含永久磁体(例如，铁)以促进螺线管204的操作。线圈212可由可通过从远程源(未示出)接收电流而通电的导线(例如，铜线)形成。
30.芯208可附接到阀体216。阀体216可从其中阻止流体流动穿过阀体216的关闭状态改变为其中允许流体流动穿过阀体216(例如，从在阀体216的上游侧与流体供应器104连接的管道108流动到在阀体216的下游侧与流体分配装置112连接的管道108)的打开状态。阀体216可响应于螺线管204的供能(或去能)而从关闭状态改变为打开状态。例如，阀体216可以是或包含可由供能的螺线管204所输出的磁场驱动的构件(例如，柱塞、电枢)。
31.阀200可包含阀传感器128。如图2-3中所描绘，阀传感器128可使用基于与线圈212的接触的接触传感器(例如，开关)来实施。阀传感器128可检测线圈212是否定位成以便使阀体216响应于螺线管204的供能(或去能)而恰当地操作。阀传感器128可定位成邻近阀体216和其中预期线圈212定位成处于阀200的操作状态的位置中的至少一个(例如，基于如下文中进一步描述的与支架220和紧固件224附接)。例如，如果阀传感器128包含接触传感器，则阀传感器128可响应于接触传感器与线圈212或阀体216之间的接触而检测到线圈212恰当地定位在芯208上(例如，如果线圈212需要恰当地定位在芯208上以便阀传感器128处于适当位置以接触阀体216)。作为另一实例，如果阀传感器128包含例如光学传感器或电磁传感器的非接触传感器，则阀传感器128可响应于阀传感器128相对于线圈212定位在目标位置和目标定向中的至少一个而检测到线圈212恰当地定位在芯208上(例如，光学传感器可用于检测距线圈212的距离，且响应于检测到的距离大于不同于预期距离的阈值量而使得触发警报；电磁传感器可输出由线圈212引起的感应电流的指示，且响应于感应电流的量值大于不同于预期幅度的阈值量而使得触发警报)。
32.阀200可包含支架220和紧固件224(其可实施参考图1所描述的传感器紧固件132)。支架220在线圈212和紧固件224之间与线圈212联接的同时可将阀传感器128相对于芯208和阀体216中的至少一个定位在目标位置中，使得阀传感器128可检测到线圈212和阀体216中的至少一个。例如，如果阀200以图2中所描绘的方式恰当地组装，则阀传感器128可定位在目标位置中且检测到线圈212和阀体216中的至少一个。如果阀200未被恰当地组装，例如如果在阀200被维护之后线圈212未被替换到芯208上，则支架220将不会将阀传感器128定位在目标位置中，响应于此，阀传感器128可使得触发警报(即使线圈212保持与线圈212的电流源电连接)。紧固件224可包含各种紧固元件，例如，如图2和3中所描绘的螺母，以
相对于阀200将支架220(且继而将阀传感器128)固定在适当位置。支架220可从可定位在紧固件224与芯208之间的第一端228和附接有阀传感器128的第二端232延伸。
33.本文所描述的过程的全部或部分以及其各种修改(下文称为“过程”)可以至少部分地经由计算机程序产品实施，以由例如可编程处理器的数据处理设备、计算机或多个计算机执行或控制例如可编程处理器的数据处理设备、计算机或多个计算机的操作，所述计算机程序产品即有形地体现于作为计算机和/或机器可读存储装置的一个或多个有形物理硬件存储装置中的计算机程序。计算机程序可以任何形式的编程语言编写，包含编译或解释语言，并且其可以任何形式部署，包含以单独程序形式或以模块、部件、子例程或适合用于计算环境的其它单元形式。可以将计算机程序部署为在一个计算机上或一个位点处的多个计算机上执行，或跨越多个位点分布并且通过网络互连。
34.适合于执行计算机程序的处理器包含例如通用和专用微处理器两者，以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。一般来说，处理器将从只读存储区域或随机接入存储区域或这两者接收指令和数据。计算机(包含服务器)的元件包含用于执行指令的一个或多个处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储区域装置。一般来说，计算机还将包含一个或多个机器可读存储介质(例如用于存储数据的大容量存储装置，例如磁盘、磁光盘或光盘)或可操作地联接以从所述一个或多个机器可读存储介质接收数据，或将数据传输到所述一个或多个机器可读存储介质，或这两者。
35.计算机程序产品以有形的形式存储在适合于体现计算机程序指令和数据的非暂时性计算机可读介质和非暂时性物理硬件存储装置上。这些包含所有形式的非易失性存储装置，包含例如半导体存储区域装置，例如eprom、eeprom和快闪存储区域装置；磁盘，例如内部硬盘或可装卸式磁盘；磁光盘；以及cd-rom和dvd-rom磁盘和易失性计算机存储器，例如静态和动态ram等ram，以及可擦除存储器，例如快闪存储器和其它非暂时性装置。
36.如在各种实施例中所示的系统和方法的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了几个实施例，但是许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、定向等的变化)。例如，元件的位置可以颠倒或以其它方式变化，并且离散元件或位置的性质或数目可以更改或变化。因此，所有此类修改旨在被包含在本公开的范围内。任何过程或方法步骤的次序或顺序可变化或重新排序。在不脱离本公开的范围的情况下，可以在实施例的设计、操作条件和布置方面作出其它替代、修改、改变和省略。
37.如本文中所例用，术语“近似地”、“约”、“大体上”和类似术语旨在包含任何给定范围或数目+/-10％。这些术语包含所描述和要求保护的主题的非大体上或无关紧要的修改或更改被视为在如所附权利要求书中叙述的本公开的范围内。
38.应注意，如本文中用于描述各种实施例的术语“示例性”及其变体旨在表明所述实施例是可能实施例的可能实例、表示或说明(且此类术语并非旨在暗示所述实施例必定是非凡的或最佳的实例)。
39.如本文中所使用，术语“联接”及其变体是指将两个构件直接或间接地彼此接合。此类接合可以是静止的(例如，永久性的或固定的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。该接合可通过以下方式实现：两个构件直接联接到彼此，两个构件使用单独的介入构件和彼此联接的任何额外的中间构件联接到彼此，或两个构件使用与两个构件中的一个一
体地形成为单个整体主体的介入构件联接到彼此。如果“联接”及其变体由额外术语(例如，直接联接)修改，则上文提供的“联接”的通用定义由额外术语的普通语言含义修改(例如，“直接联接”意味着在没有任何单独的介入构件的情况下接合两个构件)，从而产生比上文提供的“联接”的通用定义范围更窄的定义。此类联接可以是机械的、电气的或流体的。
40.如本文中所使用，术语“或”用于其包含性含义(并且不在其排它性含义中)，使得当用于连接元件的列表时，术语“或”意味着在列表中的元件中的一个、一些或全部。除非另外特定陈述，否则例如短语“x、y和z中的至少一个”的连接语言理解为传达元件可以是x、y、z；x和y；x和z；y和z；或x、y和z(即，x、y和z的任何组合)。因此，除非另外指明，否则此类连接语言通常不旨在暗示某些实施例要求各自存在x中的至少一个、y中的至少一个和z中的至少一个。
41.本文中提及的元件的位置(例如，“顶部”，“底部”，“在
……
上面”，“在
……
下面”)仅用于描述附图中各种元件的定向。应注意，根据其它示例性实施例，各种元件的定向可以不同，并且此类变化旨在被本公开所涵盖。
42.本公开涵盖用于实现各种操作的方法、系统和在任何机器可读介质上的程序产品。本公开的实施例可使用现有计算机处理器或通过用于适当系统的专用计算机处理器来实施、为了这个或另一目的而合并，或通过硬接线系统来实施。本公开的范围内的实施例包含程序产品，包括用于携载或在其上存储机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。此类机器可读介质可以是可由通用或专用计算机或具有处理器的其它机器存取的任何可用介质。举例来说，此机器可读介质可包括ram、rom、eprom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于携载或存储呈机器可执行指令或数据结构形式的所要程序代码且可由通用或专用计算机或具有处理器的其它机器存取的任何其它介质。上述的组合也包含在机器可读介质的范围内。机器可执行指令包含例如使通用计算机、专用计算机或专用处理机器执行某一功能或功能群组的指令和数据。
43.尽管图式示出了方法步骤的特定次序，但步骤的次序可不同于所描绘的次序。也可以同时或部分同时执行两个或更多个步骤。此变化将取决于所选择的软件和硬件系统以及设计者选择。所有此类变化在本公开的范围内。同样地，可以用具有基于规则的逻辑和用以实现各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤的其它逻辑的标准编程技术来实现软件实施方案。