一种智慧型空气阀及其监测方法与流程

本发明属于阀门，更具体地，涉及一种智慧型空气阀及其监测方法。

背景技术：

1、空气阀是一种常设置在管道系统上、用于在管道系统输配流体过程中进行排气和吸气的阀门。

2、相关技术中，空气阀往往通过阀体内部的活塞或阀瓣等构件的移动，来实现管道系统的排气和吸气。而由于这些构件位于空气阀阀体内部，使得空气阀的工作状态一直难以获知，无法判断空气阀是否正常工作，使空气阀出现故障时无法及时发现，亟需改进。

技术实现思路

1、为了改善空气阀的运行状态难以被监测的问题，本发明提供一种智慧型空气阀及其监测方法。

2、本技术第一方面提供的一种智慧型空气阀采用如下的技术方案：

3、一种智慧型空气阀，包括空气阀本体；

4、噪音检测模块，安装在空气阀本体的进排气流道外壁，用于检测空气阀本体进排气时的噪音并输出信号；

5、风速检测模块，其检测端安装在空气阀本体的进排气流道内，用于检测空气阀本体进排气时的风速以及风向并输出信号；

6、控制模块，与噪音检测模块、风速检测模块连接，用于监测、控制噪音检测模块和风速检测模块，并根据接收到的所述噪音检测模块输出信号和所述风速检测模块输出信号判断空气阀本体的工作状态。

7、通过采用上述技术方案，输液管道运行期间，设置有噪音检测模块、风速检测模块以及控制模块的空气阀能够进行运行状态的实时检测，并且能够依据两种检测信息联合判断空气阀的工作状态，从而根据风速数据与噪音数据的相互验证来提高判断结果的准确性，实现空气阀是否正常工作的实时监控，实现空气阀本体的微量排气状态检测、高速排气状态检测、高速吸气状态检测以及节流排气状态检测。

8、具体的判断原理为：

9、当风速检测模块检测到空气阀本体的进排气流道处产生的风向为排气风向，且排气特点为风速较小、持续时间短，而噪音检测模块所检测的噪音分贝随排气过程由高至低时，即表明空气阀本体处于微量排气状态。

10、当风速检测模块监测到产生的风向为排气风向，且风速最大、持续时间较长；而噪音检测模块所检测的噪音分贝最高或较高时，则为高速排气状态。

11、当风速检测模块所检测到的风向显示为吸气风向且吸气流速较大；噪音检测模块所检测的分贝中等偏高时，即为高速吸气状态。

12、当风速检测模块检测到空气阀本体的进排气流道处产生的风向为排气风向，且风速由大变小并且持续一段时间，而噪音分贝维持较高水平且持续时间与风速的持续时间相当，可以判断空气阀处于高速节流排气(此时为空管充水中后期)状态。或者，风速检测模块先感测到吸气风速，再感测到排气风速；而且，排气风速先由小到大再由大到小；而排气噪音分贝后期也由小到大或维持较高水平，则可以判断空气阀处于(瞬态期间抑制弥合水锤的)高速节流排气状态。

13、作为进一步优选的，还包括安装在空气阀本体上用于检测空气阀本体内腔中压力的压力检测模块；压力检测模块与控制模块连接用以向控制模块输出信号，控制模块根据所述压力检测模块输出信号判断空气阀本体的工作状态。

14、通过采用上述技术方案，增设压力检测模块后，既有风速数据，又有噪音数据，再加压力数据，控制模块可以依据三组数据相互验证，可以大幅度提高空气阀工作状态判断的准确度；此外，控制模块在结合风速数据以及噪音数据的基础上，还可以结合压力数据判断空气阀的瞬态水柱弥合状态的检测，实现空气阀运行状态的进一步细致全面监测。

15、作为进一步优选的，还包括安装在空气阀本体上用于检测空气阀本体内的阀瓣是否有位移的位移检测模块；位移检测模块与控制模块连接用以向控制模块输出信号，控制模块根据所述位移检测模块输出信号判断空气阀本体的工作状态。

16、通过采用上述技术方案，在既有风速以及噪音数据的基础上，或者在既有风速、噪音和压力数据检测的基础上，又增加位移检测数据，通过多组数据的相互验证，可以较大幅度提高空气阀工作状态判断的准确度，准确检测监控空气阀的工作状态。

17、作为进一步优选的，还包括安装在空气阀本体上用于检测空气阀本体的进排气流道内是否有水的漏水检测模块；漏水检测模块与控制模块连接用以向控制模块输出信号，控制模块根据所述漏水检测模块输出信号判断空气阀本体是否发生漏水。

18、通过采用上述技术方案，增设的漏水检测模块可以检测空气阀本体可能的漏水状况，控制模块根据漏水检测模块输出信号判断空气阀本体是否发生漏水。

19、作为进一步优选的，还包括安装在所述空气阀本体上用于检测是否有漏水声波的听漏检测模块；听漏检测模块与控制模块连接用以向控制模块输出信号，控制模块根据所述听漏检测模块输出信号判定空气阀节点附近输水管线是否存在漏水现象。

20、通过采用上述技术方案，增设的听漏检测模块可以供控制模块对空气阀连接管线附近的可能的漏水状况进行监控示警，实现空气阀本体附近管道的漏水监控。

21、作为进一步优选的，所述空气阀本体为复合式空气阀、分体式空气阀、抗水锤空气阀及三孔空气阀中的任意一种。

22、通过采用上述技术方案，空气阀本体的选用形式可以为复合式空气阀、分体式空气阀、抗水锤空气阀及三孔空气阀中的任意一种，从而能够供用户依据不同应用场景选取不同类型的空气阀本体，满足不同的需求，提升智慧型空气阀的适用性和市场竞争力。

23、作为进一步优选的，风速检测模块包括吸气风速传感器和排气风速传感器，吸气风速传感器的检测端位于空气阀本体的进排气流道外气口附近，排气风速传感器的检测端位于空气阀本体的进排气流道内气口附近。

24、通过采用上述技术方案，设置的吸气风速传感器和排气风速传感器能够对进排气流道处的气流进行多风向、多风速的检测，使得控制模块可以依据多个风速传感器的数据相互验证，大幅提升空气阀本体工作状态判断的准确度。

25、本技术第二方面提供的一种智慧型空气阀的监测方法采用如下的技术方案：

26、一种智慧型空气阀的监测方法，包括：

27、噪音检测模块检测空气阀本体进排气时的噪音并输出信号；

28、风速检测模块检测空气阀本体进排气时的风速并输出信号；

29、控制模块根据接收到的所述噪音检测模块输出信号和所述风速检测模块输出信号判断空气阀本体的工作状态。

30、通过采用上述技术方案，控制模块根据接收到的噪音检测模块输出信号和风速检测模块输出信号，能够有效改善空气阀本体上仅设置噪音传感器时，难以区别高速排气与微量排气状态，更难以区别高速排气与高速吸气状态，还存在受环境噪音干扰的问题；同时还能改善空气阀本体上仅单个或两个风速传感器时，因为风速数值不准确而难以准确判断空气阀的工作状态的问题。而本方案中控制模块根据接收到的噪音检测模块输出信号和风速检测模块输出信号这两种数据，可以联合判断空气阀的工作状态，大幅度提高空气阀工作状态判断的准确度。

31、作为进一步优选的，还包括：压力检测模块检测空气阀本体内腔中的压力并输出信号；控制模块根据接收到的所述压力检测模块输出信号判断空气阀本体的工作状态。

32、通过采用上述技术方案，控制模块依据接收的风速数据、噪音数据以及压力数据，可以进行三组数据相互验证，大幅度提高空气阀工作状态判断的准确度。

33、作为进一步优选的，还包括：位移检测模块检测空气阀本体内的阀瓣是否有位移并输出信号；控制模块根据接收到的所述位移检测模块输出信号判断空气阀本体的工作状态。

34、通过采用上述技术方案，在基于噪音数据以及风速数据的基础上，或基于噪音数据、风速数据以及压力数据的基础上，再增设位移数据，使得控制模块可以基于多组数据进行相互验证，进一步提高空气阀工作状态判断的准确度。

35、综上所述，本发明至少包括以下有益技术效果：

36、1.输液管道运行期间，设置有噪音检测模块、风速检测模块以及控制模块的空气阀能够进行运行状态的实时检测，并且能够将检测状态依据两种检测信息联合判断空气阀的工作状态，实现空气阀本体的微量排气状态检测、高速排气状态检测、高速吸气状态检测以及节流排气状态检测。

37、2.既有风速数据，又有噪音数据，再加压力数据，控制模块可以依据三组数据相互验证，可以大幅度提高空气阀工作状态判断的准确度；此外，控制模块在结合风速数据以及噪音数据的基础上，还可以结合压力数据判断空气阀的瞬态水柱弥合状态的检测，实现空气阀运行状态的进一步细致监测。

38、3.在既有风速以及噪音数据的基础上，或者在既有风速、噪音和压力数据检测的基础上，又增加位移检测，通过多组数据相互验证，可以较大幅度提高空气阀工作状态判断的准确度，准确检测监控空气阀的工作状态和瞬态响应状态。

39、4.设置的吸气风速传感器和排气风速传感器能够对进排气流道处的气流进行多风向的检测，多个风速传感器的数据相互验证，大幅提升空气阀本体工作状态判断的准确度。