具有位置反馈功能的压力监控器的制作方法

文档序号:19143694发布日期:2019-11-15 22:45阅读:285来源:国知局

本实用新型属于管网压力监测技术领域,更具体地说,是涉及一种具有位置反馈功能的压力监控器。



背景技术:

供水企业在对各供水网点的远程监控过程中,供水调度人员通常需要采用管网压力监测系统,对各供水网点的供水压力情况进行远程监控和管理,以保障各供水网点的供水压力平衡和供水安全。然而,由于各供水网点的覆盖区域较广,各供水网点的供水管道为错综复杂分布的管路系统,安装于供水管道上的各压力监控器,由于没有位置信息反馈功能,无法对压力监控数据与压力监控器具体安装位置进行精确匹配,从而给目标供水管道供水压力精确调控和科学调度管理带来不便和困难。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种具有位置反馈功能的压力监控器,旨在解决现有技术中存在的安装于供水管道上的各压力监控器,由于没有位置信息反馈功能,无法对压力监控数据与压力监控器具体安装位置进行精确匹配,从而给目标供水管道供水压力精确调控和科学调度管理带来不便和困难的问题。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是提供一种具有位置反馈功能的压力监控器,包括用于检测供水管道内水压的压力传感器、用于远程传输所述压力传感器采集的压力信号的数据传送器、用于控制所述数据传送器向管网压力监控后台传输压力数据的控制器、用于定位所述压力监控器安装位置的定位器、以及用于自动调节控制先导阀开度的阀门执行器,所述压力传感器的压力信号输出端口与所述控制器电性连接,所述数据传送器、所述定位器和所述阀门执行器分别与所述控制器电性连接;所述数据传送器包括无线网络通信模组、通信天线、用于将所述通信天线与所述无线网络通信模组电性连接的第一信号线,所述定位器包括gps/bds模组、gps/bds天线、用于将所述gps/bds天线与所述gps/bds模组电性连接的第二信号线、以及用于安装所述gps/bds天线的防水壳体,所述通信天线和所述gps/bds天线设置于所述防水壳体内。

进一步地,所述无线网络通信模组采用gprs、nb-iot或者4g模组。

进一步地,所述防水壳体包括用于固定安装所述gps/bds天线及所述通信天线的天线罩、用于安装所述天线罩的固定座、以及用于将所述固定座装配于供水管道上相应压力监控器位置的盖体。

进一步地,所述天线罩远离所述固定座的罩面设置成圆锥面。

进一步地,所述盖体上开设有用于配合安装所述固定座的台阶孔,所述固定座嵌设于所述台阶孔内。

进一步地,所述盖体上靠近所述天线罩的一侧面上设置有沿径向延伸的限位凸环,所述限位凸环的设置位置与所述台阶孔的位置相应。

进一步地,所述盖体远离所述天线罩的一侧面上设置有沿径向延伸的缩颈凸环。

进一步地,所述缩颈凸环上开设有至少一个定位槽。

进一步地,所述阀门执行器包括基座、用于调节控制减压阀开度的直行程调节机构、以及用于驱动所述直行程调节机构作直线往复运动的驱动电机和传动组件,所述驱动电机设置在所述基座上。

进一步地,所述直行程调节机构包括螺母套、与所述螺母套啮合配合的调节螺杆、以及用于限制所述调节螺杆发生周向转动的限位组件,所述螺母套转动安装于所述基座上,所述限位组件安装于所述基座上相应所述螺母套的上方,所述螺母套具有沿径向贯穿的螺牙孔,所述调节螺杆贯穿设置于所述螺牙孔内,所述基座上设置有所述供调节螺杆穿过的通孔,所述调节螺杆的一端与所述限位组件活动相连,所述调节螺杆的另一端穿过所述通孔并用于与所述减压阀相连;所述传动组件包括主动齿轮和与所述主动齿轮啮合配合的从动齿轮,所述主动齿轮套装于所述驱动电机的输出轴上,所述从动齿轮套装于所述螺母套上。

本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器的有益效果在于:本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器,相对于现有技术,设置有基于gps/bds的定位器和基于无线网络通讯的数据传送器,通过基于gps/bds的定位器和基于无线网络通讯的数据传送器向管网压力监控后台反馈各压力监控器的位置信息,以供供水调度人员在监控系统的地图上自动定位各压力监控器对应的供水管道的具体地理位置,以便于对相关压力监控数据与位置信息进行精确匹配,科学合理地控制相应阀门执行器自动打开对应目标供水管道上的压力控制阀门,以对目标供水管道的水体流量与水体压力进行精确调控,保障目标供水管道供水压力的平衡和供水安全,方便地实现了对各供水网点的供水管道进行科学供水调度管理,避免目标供水管道所处的供水区域出现供水流量不足或者供水压力不平衡的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的具有位置反馈功能的压力监控器的结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的定位器的正视结构示意图;

图3为本实用新型实施例提供的定位器的立体结构示意图;

图4为本实用新型实施例提供的定位器的爆炸结构示意图一;

图5为本实用新型实施例提供的定位器的爆炸结构示意图二;

图6为本实用新型实施例提供的阀门调节装置的局部剖视结构示意图;

图7为本实用新型实施例提供的阀门调节装置的立体结构示意图;

图8为本实用新型实施例提供的阀门调节装置的爆炸结构示意图。

其中,图中各附图主要标记:

1-压力传感器;2-供水管道;3-控制器;4-定位器;41-第二信号线;42-防水壳体;421-天线罩;422-固定座;423-盖体;4231-台阶孔;4232-限位凸环;4233-缩颈凸环;4234-定位槽;424-锥面;5-阀门调节装置;51-基座;52-直行程调节机构;521-螺母套;5211-凸环;5212-缩颈套;522-调节螺杆;523-限位组件;5231-限位块;5232-定位销;5233-限位槽;53-驱动电机;54-传动组件;541-主动齿轮;542-从动齿轮;55-平面轴承;56-轴承套;57-定位轴承;58-定位套;581-套管部;582-固定部;6-防水连接插口;7-管道阀门。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请一并参阅图1,现对本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器进行说明。本实用新型实施例提供的具有位置反馈功能的压力监控器,包括包括用于检测供水管道2内供水压力的压力传感器1、用于将压力传感器1采集的压力信号进行远程传输的数据传送器、用于控制数据传送器以间歇或者连续工作的方式向管网压力监控后台传输压力数据的控制器3、用于定位压力监控器安装位置的定位器4、以及用于自动调节控制先导阀开度的阀门执行器5,压力传感器1的压力信号输出端口与控制器3电性连接,数据传送器、定位器4和阀门执行器5分别与控制器3电性连接;数据传送器包括无线网络通信模组、通信天线、用于将通信天线与无线网络通信模组电性连接的第一信号线,定位器4包括gps/bds模组、gps/bds天线、用于将gps/bds天线与gps/bds模组电性连接的第二信号线41、以及用于安装gps/bds天线的防水壳体42,通信天线和gps/bds天线集成设置于防水壳体42内。

其中,gps是英文globalpositioningsystem(全球定位系统)的简称,bds为中国北斗卫星导航系统(beidounavigationsatellitesystem,bdss)的简称。

优选地,无线网络通信模组采用gprs、nb-iot或者4g模组,实现无线通讯将压力采集数据的实时上传至管网压力监控后台。其中,gprs为英文generalpacketradioservice(通用分组无线服务技术)的简称,nb-iot为英文narrowbandinternetofthings(窄带物联网)的简称,4g为英文the4thgenerationmobilecommunicationtechnology(第四代移动通信技术)的简称。

本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器基本工作原理:基于gps/bds的定位器4对安装于供水管道2上的各压力监控器安装的具体位置进行自动定位,并通过基于无线网络通讯的数据传送器将gps/bds天线获取的精确位置坐标发送至管网压力监控后台,以供供水调度人员在监控系统的地图上自动定位各压力监控器对应的供水管道2的具体地理位置,并根据该压力监控器远程反馈的位置信息,对相关压力监控数据与压力监控器具体安装位置进行精确匹配,并依据匹配结果对各个供水网点供水管道2内的水压力进行综合分析,并根据分析结果向各个压力监控器的控制器3发送控制命令信号,各个压力监控器的控制器3根据控制命令信号控制相应阀门执行器5精确打开对应目标供水管道2上的压力控制阀门,以对目标供水管道2的水体流量与水体压力进行调控,保障目标供水管道2供水压力的平衡和供水安全,方便地实现了对各供水网点的供水管道2进行科学供水调度管理,达到给目标供水管道2供水压力精确调控的目的,避免目标供水管道2出现供水流量不足或者供水压力不平衡的情况。

本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器,与现有技术相比,本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器,设置有基于gps/bds的定位器4和基于无线网络通讯的数据传送器,通过基于gps/bds的定位器4对各压力监控器安装的具体位置进行自动定位,并通过基于无线网络通讯的数据传送器将gps/bds天线获取的精确位置坐标发送至管网压力监控后台,以供供水调度人员在监控系统的地图上自动定位各压力监控器对应的供水管道2的具体地理位置,并根据各压力监控器远程反馈的位置信息,对相关压力监控数据与位置信息进行精确匹配,根据匹配分析结果控制相应阀门执行器5自动打开对应目标供水管道2上的压力控制阀门,以对目标供水管道2的水体流量与水体压力进行合理调控,保障目标供水管道2供水压力的平衡和供水安全,方便地实现了对各供水网点的供水管道2进行科学供水调度管理,达到给目标供水管道2供水压力精确调控的目的,避免目标供水管道2出现供水流量不足或者供水压力不平衡的情况,解决了安装于供水管道2上的各压力监控器,由于没有位置信息反馈功能,无法对压力监控数据与压力监控器具体安装位置进行精确匹配,从而给目标供水管道2供水压力精确调控和科学调度管理带来不便和困难的问题。

进一步地,请一并参阅图1,作为本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器的具体实施方式,防水壳体42包括用于固定安装gps/bds天线及通信天线的天线罩421、用于安装天线罩421的固定座422、以及用于将固定座422装配于各供水网点供水管道2上相应压力监控器位置的水表、流量计或者采集器上的盖体423,gps/bds天线及通信天线集成设置于天线罩421内,天线罩421设置于固定座422上,固定座422设置于盖体423上,天线防护壳1设置于盖体4233上,固定座42212设置于盖体4233上,固定座422上设有分别供第一信号和第二信号线41穿过的穿过孔,将gps/bds天线及通信天线安装于天线罩421内,避免gps/bds天线及通信天线在外力的碰触作用下发生损坏;天线罩421与固定座422之间采用灌装防水胶胶结结合的方式装配在一起,具有良好的防水性能,防止gps/bds天线和通信天线进水受潮影响信号收发效果甚至发生电路烧毁损坏。

进一步地,请一并参阅图1,作为本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器的具体实施方式,天线罩421远离固定座422的罩面设置成锥面434,以增大天线罩421的表面积,提高gps/bds天线和通信天线的信号接收范围和信号接收强度。

进一步地,请一并参阅图1,作为本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器的具体实施方式,盖体423上开设有用于配合安装固定座422的台阶孔4231,固定座422嵌设于盖体423的台阶孔4231内以将天线罩421装配于盖体423上,便于天线罩421的安装,提高天线罩421与盖体423之间的装配效率以及连接的稳固性。

进一步地,请一并参阅图1,作为本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器的具体实施方式,盖体423上靠近天线罩421的一侧面上设置有沿其径向延伸的限位凸环4232,限位凸环4232的设置位置与台阶孔4231的位置相应,以通过限位凸环4232从天线罩421的四周侧壁对天线罩421起到限位作用,增强天线罩421安装的稳固性。

优选地,作为本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器的具体实施方式,固定座422与盖体423的台阶孔4231之间灌封防水胶进行固定结合,以提高盖体423的密封防水性能。

进一步地,请一并参阅图1,作为本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器的具体实施方式,盖体423远离天线罩421的一侧面上设置有沿其径向延伸的缩颈凸环4333,缩颈凸环4333与水表、流量计或者采集器的安装口相适配,以便于将设置有天线罩421的盖体423快速地安装于水表、流量计或者采集器的安装口上,提高具有位置反馈功能的压力监控器的安装效率以及安装的稳固性。此外,由于盖体423的设置,将具有位置反馈功能的压力监控器安装在天线防护壳装配于各供水网点供水管道2上相应压力监控器位置的水表、流量计或者采集器上,在具有位置反馈功能的压力监控器的使用过程中,在便于维护、更换损坏模块的同时,还可有效避免表井深度较大而影响到通信效果。

进一步地,请一并参阅图1,作为本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器的具体实施方式,盖体423的缩颈凸环4333上开设有至少一个用于将盖体423限位安装于水表、流量计或者采集器的安装口上的定位槽4234,既可便于天线盖与安装口的快速定位卡合安装,又可以防止安装于水表、流量计或者采集器安装口上的盖体423发生周向转动而造成天线盖损坏。

进一步地,请一并参阅图1,作为本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器的具体实施方式,还包括设置于天线防护壳内的供电电源,供电电源分别与gps/bds天线和通信天线电性连接,以向gps/bds模组、无线网络通信模组供电,使用供电电源向gps/bds模组、无线网络通信模组供电,安装过程无需外接电线,从而可以根据实际安装需要或者安装网点的通信信号强弱自由调整安装具有位置反馈功能的压力监控器的安装位置,无线网络通信装置既可以安装于井内以减少信号传输线的布置,具有位置反馈功能的压力监控器又可以安装于井口以保证良好的通信传输性能,降低具有位置反馈功能的压力监控器安装、维修和更换的难度。

具体地,由于gps/bds天线和通信天线的控制电路用电量相对较小,供电电源可以为干电池、锂电池、纽扣电池或铅酸蓄电池等,可以根据用户的需要自由选择。

进一步地,请一并参阅图1,作为本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器的具体实施方式,第一信号线用于连接无线网络通信模组的一端设置有防水连接插口6,防水连接插口6与无线网络通信模组的信号输出端电性连接。防水连接插口6的设置,在方便快捷地将通信天线连接于无线网络通信模组上的同时,还增强连接处的防水性能,进一步增强通信信号传输能力。

进一步地,请一并参阅图1,作为本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器的具体实施方式,第二信号线41用于连接gps/bds模组的一端设置有防水连接插口6,防水连接插口6与gps/bds模组的信号输出端电性连接。防水连接插口6的设置,在方便快捷地将gps/bds天线连接于gps/bds模组上的同时,还增强连接处的防水性能,进一步增强定位信号传输能力。

进一步地,请一并参阅图5至图7,作为本实用新型提供的具有位置反馈功能的压力监控器的具体实施方式,阀门执行器5包括基座51、用于调节控制管道阀门7开度(管道阀门7阀的打开离合程度)的直行程调节机构52、以及用于驱动直行程调节机构52作直线往复运动的驱动电机53和传动组件54,驱动电机53设置在基座51上;直行程调节机构52包括螺母套521、与螺母套521啮合配合的调节螺杆522、以及用于限制调节螺杆522发生周向转动的限位组件523,螺母套521转动安装于基座51上,限位组件523安装于基座51上相应螺母套521的上方,螺母套521具有沿径向贯穿的螺牙孔,调节螺杆522贯穿设置于螺母套521的螺牙孔内,基座51上设置有供调节螺杆522穿过的通孔,基座51上的通孔与螺母套521的螺牙孔的位置相应,调节螺杆522的一端与限位组件523活动连接,调节螺杆522的另一端穿过基座51上的通孔并用于与管道阀门7的调节阀杆相连;传动组件54包括主动齿轮541和与主动齿轮541啮合配合的从动齿轮542,主动齿轮541套装于驱动电机53的输出轴上,从动齿轮542套装于螺母套521上。

优选地,驱动电机53采用通过控制脉冲个数来控制角位移量以达到准确定位的步进电机,可通过驱动电机53驱动调节螺杆522精确地调节控制管道阀门7的开度,达到精确调节控制位于管道阀门7后方供水管道2(压力调节点下游)的水压。

本实施例的阀门执行器5的基本工作原理:驱动电机53接通电源,控制模块2发送控制指令控制驱动电机53的输出轴转动,驱动电机53输出轴上的主动齿轮541带动从动齿轮542转动,从动齿轮542带动转动安装于基座51上的螺母套521转动,由于贯穿设置于螺母套521螺牙孔内的调节螺杆522,在限位件的限位作用下不能发生周向转动,并防止调节螺杆522产生较大的扭矩而对管道阀门7造成损坏。在螺母套521螺牙孔和调节螺杆522的外螺牙的啮合配合下,只需通过控制模块2控制驱动电机53的正反转,就可使调节螺杆522沿螺母套521的径向作直线往复的直行程运动,从而可通过沿螺母套521的径向作直行程运动的调节螺杆522打开或者关闭管道阀门7。

本实施例的阀门执行器5,通过驱动电机53驱动转动安装于基座51上的螺母套521转动,在螺母套521和调节螺杆522的的配合下,只需通过控制模块2控制驱动电机53的正反转,就可使调节螺杆522沿螺母套521的径向作直线往复的直行程运动,精确调节控制安装于供水管道2上管道阀门7的开度,达到精确调节控制位于管道阀门7后方供水管道2(压力调节点下游)水压目的,自动化程度和调节控制精度高。

进一步地,请一并参阅图1,作为本实用新型提供的用于供水管网的压力监测控制系统的具体实施方式,螺母套521包括凸环5211和与凸环5211连接的缩颈套5212,缩颈套5212内设置有与调节螺杆522啮合配合的内螺牙,凸环5211与限位组件523之间设置有平面轴承,调节螺杆522依次贯穿平面轴承和缩颈套5212。凸环5211与限位组件523之间设置平面轴承55,以减小t形螺母套521在转动时与限位组件523之间产生的摩擦,增强螺母套521转动的灵活性,提高阀门自动调节装置的调节控制精度。

进一步地,请一并参阅图6,作为本实用新型提供的用于供水管网的压力监测控制系统的具体实施方式,螺母套521的缩颈套5212上套设有轴承套56,从动齿轮542套装于轴承套56上,轴承套56上套装有至少一个定位轴承57,各定位轴承57沿轴承套56的径向依次设置。在螺母套521的缩颈套5212上设置有轴承套56和与轴承套56配合的多个定位轴承57,既可以增强螺母套521转动的灵活性,又可以保证螺母套521绕其中心轴转动时的同心度,防止螺母套521在转动时发生轻微的角度偏转,提高阀门自动调节装置的调节控制精度。

进一步地,请一并参阅图5,作为本实用新型提供的用于供水管网的压力监测控制系统的具体实施方式,基座51上对应通孔的位置设置有用于定位调节螺杆522的定位套58,调节螺杆522滑动插入定位套58的套孔中,并与管道阀门7的调节阀杆相连,以保证调节螺杆522的作直线运动时具有良好的同心度,防止调节螺杆522用于连接管道阀门7调节阀杆的一端。在作直线行程运动时发生轻微偏摆而影响阀门自动调节装置的调节控制精度,同时增强调节螺杆522对管道阀门7调节控制的稳定可靠性。

进一步地,请一并参阅图5,作为本实用新型提供的用于供水管网的压力监测控制系统的具体实施方式,定位套58包括套管部581和沿套管部581径向延伸设置的固定部582,固定部582设置于基座51上,套管部581远离固定部582的一端延伸至螺母套521的底端,调节螺杆522滑动插入定位套58的套管部581中,并与管道阀门7的调节阀杆相连,以保证调节螺杆522的作直线运动时与螺母套521中心轴具有良好的同心度,防止螺母套521在转动时发生轻微的角度偏摆而影响阀门自动调节装置的调节控制精度,同时增强调节螺杆522对管道阀门7调节控制的稳定可靠性。

进一步地,请一并参阅图6,作为本实用新型提供的用于供水管网的压力监测控制系统的具体实施方式,限位组件523包括安装于基座51上相应螺母套521的正上方的限位块5231和定位销5232,调节螺杆522远离基座51的一端设置有定位销5232,定位销5232与调节螺杆522成直角相连,限位块5231设置有用于容置定位销5232的限位槽5233,定位销5232活动设置于限位槽5233内。在定位销5232和限位块5231的限位槽5233作用下,使调节螺杆522不能围绕其中心轴线发生周向转动而只能沿其轴向作直线行程的往复运动,避免调节螺杆522在螺母套521的转动带动下产生较大的扭矩而对管道阀门7造成扭伤损坏,降低调节螺杆522对管道阀门7调节控制的稳定可靠性和精确性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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