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1. WO2020107600 - SMART PIPELINE

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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7  

附图

1 (R91)   2 (R91)   3 (R91)   4 (R91)   5 (R91)   6 (R91)   7 (R91)   8 (R91)   9 (R91)   10 (R91)   11 (R91)   12 (R91)   13 (R91)  

说明书

发明名称 : 一种智能管道

技术领域

[0001]
本发明涉及各种管道泄漏自检智能关闭技术领域。

背景技术

[0002]
现在的生活离不开各种管道,自来水管道、燃气管道、供暖管道、石油管道以及化工管道,而且随着生活水平的提高,管道的建设会越来越多,管道给我们带来方便的同时也带来了不同程度的安全隐患,随着管道使用的时间增长,管道老化带给我们的危害就会越明显,但是长期以来,管道的自动化预警与检测在实际应用中都是一道全球共同面临的难题,本发明基于此难题提供了一种智能解决方案---一种智能管道,管道一旦出现气液体泄漏的时候,管道自身就能够检测出泄漏的位置还会自动关闭应该关闭的阀门,然后通知相关人员去维修出现故障的管道。
[0003]
基本原理
[0004]
一种智能管道可以应用在燃气管道、自来水管道、供热管道、供油管道、化工等各种管道上,在了解一种智能管道实现的原理之前,首先要了解四个概念:1、漏保阀门,2、流量感应器,3、一种智能管道遥控装置,4、一种智能管道分析处理控制中心。
[0005]
1、漏保阀门--漏保阀门并不是多么神秘的阀门,漏保阀门就是一种可以接收外界信号(有线或无线信号)能够开启和关闭、并能够发射自己状态信号的阀门,就是一种即能够发射信号又可以被遥控控制的阀门,它在一种智能管道中起着至关重要的作用,是执行动作的部件,没有漏保阀门就不可能实现一种智能管道。不同的流体可以通过不同的方法实现泄漏保护功能,漏保就像漏电保护开关一样,漏电保护是在漏电的时候关闭电开关,漏保阀门就是在管道泄 漏的时候关闭前面的漏保阀门。根据功能区分漏保阀门可以分为两种:常开型漏保阀门和常闭型漏保阀门;根据用途可以分为气体漏保阀门和液体漏保阀门;根据管道的不同可以分为多种:1、一种智能燃气管道漏保阀门,2、一种智能水管道漏保阀门,3、一种智能石油管道漏保阀门,4、一种智能供暖管道漏保阀门,5、一种智能化工管道漏保阀门。
[0006]
2、流量感应器—就是一种可以检测管道内气液体流动的感应器,一种智能管道上的流量感应器必须能够发射管道流量状态信号,而且流量状态信号必须是数字信号,这种数字信号可以精确划分,即可以把管道的流速分为0-100档,也可以分为1-10级,也可以分为0-1,即流或不流,根据一种智能管道的不同要求安装不同的流量感应器,流量感应器就像人体上的神经末梢或五官,时时刻刻检测着管道的流动情况,然后把流动情况汇报(数字状态信号)发射传输给一种智能管道遥控装置或一种智能管道分析处理控制中心。流量感应器的分类,根据管道的常流或常闭的不同,感应器分为:常流型流量感应器和常闭型感应器,常流型流量感应器安装在常流型管道上输油、输气等运输管道上以及不间断使用的管道上,供暖管道属于常流型管道,常闭型感应器安装在管道内的流体经常有不流动的情况如:社区内的燃气管道和水管道就是常闭型管道。根据精确程度可分为:精确流量感应器和非普通流量感应器,用途可想而知。如果从管道流动的流体可分为:燃气流量感应器、冷水流量感应器、热水流量感应器、石油流量感应器等,不同的一种智能管道应该用不同的流量感应器,一种智能管道最关键的部件就是流量感应器,它是采集管道流量信息部件,一旦采集信息不准确就会提供不准确的数据给一种智能管道分析处理控制中心,控制中心就会做出错误的判断,发出错误的指令。所以流量感应器的质量决定了一种智能管道的质量。
[0007]
3、一种智能管道遥控装置,近距离接收各种管道上的漏保阀门及流量感应器的状态信号,并能把收集到的所有信号传输给一种智能管道分析处理控制中心,也能够遥控关闭或开启近距离的漏保阀门,某些特殊的地方可以给一种智能管道遥控装置加装一些感应装置就更加完美,比如:在家庭厨房里的一种智能管道遥控装置就可以安装上人体感应模块和烟雾探测模块,加装了人体感应模块就可以消除因忘记关闭燃气灶引起的火灾,加装了烟雾探测模块就可以消除因火灾引起的爆炸。
[0008]
4、一种智能管道分析处理控制中心---就是整个一种智能管道的控制系统,也就是一种智能管道的大脑,它可以接收来自于一种智能管道遥控装置、一种智能管道漏保阀门以及流量感应器的状态信息,然后综合分析后做出分析是否有管道泄漏,如果有位置在哪里,最后决定应该关闭哪一个漏保阀门、通知哪些相关人员去哪里维修管道。
[0009]
如图1所示:一个比较长的直通管道我们可以根据需要把漏保阀门和流量感应器安装在管道上,安装顺序是按照管道流动的方向去安装:
[0010]
为了便于分析管道的泄漏位置,现在给与管道、漏保阀门及流量感应器的简写代码如下:
[0011]
漏保阀门-1=阀1,管道-1=管1,流量感应器-1=感1
[0012]
漏保阀门-2=阀2,管道-2=管2,流量感应器-2=感2
[0013]
漏保阀门-3=阀3,管道-3=管3,流量感应器-3=感3
[0014]
……………………………………………………………
[0015]
漏保阀门-9=阀9,管道-9=管1,流量感应器-9=感9
[0016]
漏保阀门-10=阀10,管道-10=管10,流量感应器-10=感10
[0017]
管道连接方式:
[0018]
阀1+管1+感1+阀2+管2+感2阀3+管3+感3阀4+管4+感4+阀5+管5+感5
[0019]
图1是泄露分析:泄露的位置:
[0020]
如果,感1>感2=感3=感4=感5;管1泄露,阀1关闭;
[0021]
如果,感1=感2>感3=感4=感5;管2泄露,阀2关闭;
[0022]
如果,感1=感2=感3>感4=感5;管3泄露,阀3关闭;
[0023]
如果,感1=感2=感3=感4>感5;管4泄露,阀4关闭;
[0024]
如果,感1=感2=感3=感4=感5;管道正常,无泄露,不关闭阀门。
[0025]
图2泄露分析
[0026]
如图2所示,如果:
[0027]
感2+感6=感1,说明管道正常,没有泄露。不关闭阀门;
[0028]
感2+感6<感1,说明管道不正常,管1泄露,阀1关闭;
[0029]
如图3所示,如果:
[0030]
感2+感6=感1,说明管道正常,没有泄露。不关闭阀门;
[0031]
感2+感6<感1,说明管道不正常,管1泄露,阀1关闭;
[0032]
感3+感7=感2,说明管道正常,没有泄露,不关闭阀门;
[0033]
感3+感7<感2,说明管道不正常,管2泄露,阀2关闭;
[0034]
感4+感8=感3,说明管道正常,没有泄露,不关闭阀门;
[0035]
感4+感8<感3,说明管道不正常,管3泄露,阀3关闭;
[0036]
感5+感9=感4,说明管道正常,没有泄露,不关闭阀门;
[0037]
感5+感9<感4,说明管道不正常,管4泄露,阀4关闭;
[0038]
一种智能燃气管道-气体管道
[0039]
随着生活水平的提高各种管道的建设也越来越多,特别是燃气管道会推广 到全国各地包括农村,总之天然气的管道只会增多不会减少,然而天然气给我们带来很多好处的同时也带来了一个不安全的因素,燃气泄漏爆炸带来的危害轻者会伤及几个人,严重时会带来重大的危害会夺走很多人的生命,为此人们特别是老年人对使用燃气总是提心吊胆,对于这种提心吊胆是有原因的—那就是燃气泄漏不是百分百的不会发生,虽然有了燃气报警关闭装置的发明,但是生活中用的并不多,原因是燃气报警关闭装置还有几个致命的缺陷,一是停电时不能报警关闭;二是燃气探测器用时间长了就会误报或不报;三是关闭阀门所用的机械手有时在关闭(长时间不用的)燃气总阀时会出现关闭无力,因为长期不使用的管道阀门会生锈。为此本人发明了一种智能管道,给管道一个智能,让它能够自身检测管道泄漏的位置并且能够智能关闭-关闭应该关闭的阀门,一旦出现燃气管道泄漏的时候,燃气管道自身就会自动关闭燃气管道的阀门,然后通知相关人员去维护维修出现故障的燃气管道。
[0040]
燃气管道从最末端开始是燃气灶、软管、灶前阀、燃气表、燃气表前阀、金属管连接到室外燃气管道分支总阀。
[0041]
一、一种智能燃气管道的第一道关就是燃气灶,一种智能燃气管道对燃气灶有特殊的要求:
[0042]
1、燃气灶的燃烧状态必须有反馈信息,可以通过WiFi、蓝牙等无线协议反馈到一种智能管道家庭主机上---一种智能管道遥控装置,只要燃气灶有了该功能,一种智能管道遥控装置才能够了解燃气灶的燃烧状态,一种智能管道遥控装置如果发现厨房里无人也没有开启定时关闭燃气灶时,会强行关闭燃气灶,避免了因燃气灶长期燃烧引起的火灾;
[0043]
2、燃气灶在不燃烧的情况下能够自动关闭智能自闭阀(灶前阀),仅有反馈信息的燃气灶还是不够完美,虽然燃气灶有熄火保护功能,但是燃气泄漏危 害仍旧有因熄火保护出现问题时引起火灾,所以燃气灶在不燃烧的时候就应该关闭灶前阀这是常识,然而很多人时常忘记关闭灶前阀特别是老年人,所以一种智能管道上的燃气灶必须能够遥控关闭智能自闭阀,就是在关闭燃气灶的同时,智能自闭阀会因为燃气灶不燃烧而自动关闭;
[0044]
3、燃气灶上必须安装气体流量感应器(流量开关),通过此感应器来检测管道的流动情况,并且安装在燃气灶的最初端也就是接灶前阀的软管首先要接到气体流量感应器(流量开关)上,有了所述感应器的存在,它会把燃气灶的燃气流动情况反馈到一种智能管道遥控装置上,由一种智能管道遥控装置来监控燃气灶的泄漏问题,因为燃气灶内部接口有很多,并且一般燃气灶有两个炉头,在燃气灶上安装一个流量感应器也是应该的。
[0045]
二、一种智能燃气管道的第二道关是灶前阀,一种智能燃气管道的灶前阀的要求:
[0046]
1、必须是能够接收遥控信号关闭的智能自闭阀,所述自闭阀可以接受遥控关闭而且必须能够把信息反馈到一种智能管道家庭主机(一种智能管道遥控装置)上。当燃气软管出现泄漏的时候,所述智能自闭阀(就像人的手一样能够接收大脑的指挥去按住出血的血管)就去关闭泄漏的燃气管道阀门,等待(像人体中的血小板-)管道维修工人的到来;
[0047]
2、必须安装有气体流量感应器(流量开关),感应器必须能够把信息反馈到一种智能管道家庭主机(一种智能管道遥控装置)上,所述感应器就像人身体上的神经末梢,它会通过有线或无线信号把该位置的气体流动情况汇报给相当于人脑的一种智能管道遥控装置及一种智能管道分析处理控制中心;
[0048]
3、超流切断功能(自闭阀本身的机械功能)——当燃气胶管松动脱落、烧断、鼠咬、破裂超过设定流量时,阀门自动切断气源;
[0049]
4、超压保护功能(自闭阀本身的机械功能)—当调压器失灵,气压突然升高超过安全压力时造成流量超值,阀门自动切断气源,有了此功能连接灶前阀与燃气灶的软管就有了双重保护,
[0050]
5、超低压防回火功能(自闭阀本身的机械功能)—当调压站发生故障或其他原因,造成燃气管道供气不足,阀门自动关闭气源,杜绝回火事故发生;
[0051]
6、微漏检测功能(自闭阀本身的机械功能)——关闭燃具开关,打开自闭阀旋钮,在关闭进气源(燃气表前阀),观察10-20分钟后自闭阀保持开启状态,说明胶管及接口和燃具开关均为正常;
[0052]
7、停气关闭功能(自闭阀本身的机械功能)——燃气管道因突发事件、故障检修等原因等停止供气时,阀门自动关闭;
[0053]
3-7功能是智能自闭阀本身的机械功能,有了这些机械功能的保护,最容易出现泄漏的燃气软管就得到了双重保护,一是一种智能管道的泄漏自保,二是智能自闭阀的自身机械自保;
[0054]
三、燃气管道的第三道关是燃气管道表前阀也就是家庭燃气管道的总阀,对于表前阀的要求是:
[0055]
1、安装有气体流量感应器即流量开关能够根据流量的不同发出自己的状态信号,当前面的管道出现泄漏的时候,会出现智能自闭阀上的流量感应器流量为零,而家庭管道总阀流量不为零,这就表示智能自闭阀到家庭管道总阀之间的管道出现泄漏,应该关闭家庭燃气总阀,一种智能管道遥控装置就会发出命令来关闭家庭燃气管道总阀;
[0056]
2、能够遥控关闭和开启,即能够接受一种智能管道分析处理控制中心的控制,只有这样才能够在管道泄漏的时候关闭家庭燃气管道总阀。
[0057]
四、燃气管道的第四道管就是室外管道阀门,对于室外管道阀门的要求是 一样的要求就是:
[0058]
1、安装有气体流动感应器;当前面的管道出现泄漏的时候,会出现各个家庭管道总阀的的感应器流量之和为零,而室外管道总阀流量不为零,这就表示智能室外到家庭的管道总阀之间有一处泄漏,此时室外的总阀就应该关闭,一种智能管道遥控装置就会发出命令给一种智能管道分析处理控制中心来关闭室外燃气管道总阀;
[0059]
2、能够遥控关闭和开启,即能够接受一种智能管道分析处理控制中心的控制。只有如此才能及时关闭管道总阀;
[0060]
五、对于一种智能管道遥控装置的要求是:
[0061]
1、能够接收到漏保阀门的反馈信息并反馈到燃气公司的一种智能管道分析处理控制中心上,这样以来在燃气公司监控室内第一时间就可以知道所有安装有燃气管道的家庭以及室内外管道的泄漏情况;
[0062]
2、能够感应厨房里有没有人的存在,这个要求会杜绝人们忘记厨房里无人燃气灶仍然燃烧的情况发生,因此也杜绝了因燃气灶长期燃烧引起的火灾问题,需要定时做饭的时候可以来启动定时关闭燃气灶,燃气灶没有接收信号关闭功能的可以用关闭灶前阀来实现定时关闭燃气灶;
[0063]
3、安装了烟雾探测器,这个功能可以使得由于其他原因引起火灾的时候第一时间关闭各个燃气管道上的漏保阀门,避免引起更大的火灾-燃气爆炸;
[0064]
4、能够定时关闭燃气灶(如果燃气灶不是智能燃气灶它就不能被一种智能管道遥控装置来关闭,我们可以通过关闭一种智能管道遥控装置阀门来实现关闭燃气灶),这个功能的可以使得人们在炖菜(包括煮饭、蒸饭)的时候更加方便;
[0065]
5、如果安装上声控模块就会使得操控燃气灶更加方便这个功能可以选装不 是必装功能。
[0066]
六、举例说明:
[0067]
首先来看一下一段管道灶前阀与燃气灶连接的软管漏气自动关闭的原理:如图4所示,当灶前阀上和燃气灶上的两个气体流动开关都处于开启状态的时候,漏保灶前阀不会关闭,因为管道处于正常的燃烧状态。这种结构适合于燃气最末端而且经常关闭的一种智能管道
[0068]
第二再来看看图5当灶前阀上和燃气灶上的两个气体流动开关都处于关闭状态的时候,漏保灶前阀不会关闭,因为此时管道中的气体虽然不流动但是这种状态表示软管不泄露。
[0069]
第三再来看看图6当灶前阀上的气体流动开关处于开启状态而燃气灶上的气体流动开关处于关闭状态的时候,漏保灶前阀会关闭,因为此时燃气灶上的气体流动开关已经关闭表示燃气灶已经关闭燃气已经不再供给燃气灶,而灶前阀上的气体流动开关处于开启状态说明软管泄漏,这是应该关闭灶前阀。
[0070]
第四再来看看图7,图7是家庭总阀所管三个燃气设备的示意图,从这个图中我们可以分析出如果有泄漏的地方,那个自闭阀会自动关闭。
[0071]
图4-图7一种智能管道示意图适合于燃气末端而且经常关闭的气体管道。图7适合于经常关闭的一种智能管道。
[0072]
当然要想能够实现自动关闭漏保阀门还需要一种智能管道遥控装置及一种智能管道分析处理控制中心来实现。
[0073]
一种智能水管道-液体管道
[0074]
水管道泄漏自动关闭系统需要的部件:智能水漏保阀门(能够接收遥控信号开启与关闭)、智能水嘴(能够发射无线信号并含有液体流动开关的水嘴)、一种智能管道遥控装置及一种智能管道防水泄漏系统。
[0075]
一种智能水管道最重要的部件就是:水漏保阀门,此阀门必须具备接收遥控开启与关闭的功能。
[0076]
图8-图9就是智能水漏保阀门的结构,它有三部分组成:1、液体流动开关,能够检测水是否在流动,并能够把自己的状态信号反馈到一种智能管道遥控装置及一种智能管道分析处理控制中心上,2、脉冲电磁阀,能够接收遥控信号的命令开启或关闭电磁阀,并能够把自己的开启或关闭的状态反馈的一种智能管道遥控装置及一种智能管道分析处理控制中心;3、水管发电机,负责供给本阀门及附近其它用电的配件。图5是开启状态,图6是关闭状态,这种结构的阀门适合于经常处于关闭状态的水管道并且最好是管道末端的水表表前阀,例如:家庭、工厂、公司等用水的表前阀,不适合长期流水的输送水管道;
[0077]
图10-图11是另外一种适合于长期处于流动的输送水管道。
[0078]
第一种结构的水(漏保阀门泄漏自动关闭的阀门)漏保阀门,它的工作原理是:如图12所示,当阀门1处于关闭状态的时候,阀门2如果处于开启状态,就说明两个阀门之间泄漏,需要关闭阀门2。

权利要求书

[权利要求 1]
智能管道分为:智能燃气管道、智能水管道、智能石油管道、智能化工管道以及智能供暖管道等含有阀门的管道;
[权利要求 2]
如权利要求1所述智能燃气管道,其特征在于:智能燃气管道包含了智能遥控装置、智能管道控制中心、智能燃气灶、各种燃气管道漏保阀门;气体流动感应器;
[权利要求 3]
如权利要求1所述智能水管道,其特征在于:智能水管道包含了智能遥控装置、智能水管道控制中心、水管道漏保阀门、智能水嘴、水流动感应器;
[权利要求 4]
如权利要求1所述智能石油管道,其特征在于:智能石油管道包含了智能遥控装置、智能管道控制中心、石油管道漏保阀门、石油流动感应器;
[权利要求 5]
如权利要求1所述智能供暖管道,其特征在于:智能供暖管道包含了智能遥控装置、智能管道控制中心、供暖管道漏保阀门、水流动感应器;
[权利要求 6]
如权利要求2-5所述的智能遥控装置,其特征在于:不但能够接收各种管道上的漏保阀门以及各位置的气液体流动器发出的状态信号,而且能够智能遥控关闭或开启各位置的漏保阀门;
[权利要求 7]
如权利要求2-5所述的智能管道控制中心,其特征在于:能够接收智能遥控装置发出的各种信号并能够及时关闭能够联网的官道上各位置的漏保阀门;

附图

[ 图 1]   [根据细则91更正21.02.2019] 
[ 图 2]   [根据细则91更正21.02.2019] 
[ 图 3]   [根据细则91更正21.02.2019] 
[ 图 4]   [根据细则91更正21.02.2019] 
[ 图 5]   [根据细则91更正21.02.2019] 
[ 图 6]   [根据细则91更正21.02.2019] 
[ 图 7]   [根据细则91更正21.02.2019] 
[ 图 8]   [根据细则91更正21.02.2019] 
[ 图 9]   [根据细则91更正21.02.2019] 
[ 图 10]   [根据细则91更正21.02.2019] 
[ 图 11]   [根据细则91更正21.02.2019] 
[ 图 12]   [根据细则91更正21.02.2019] 
[ 图 13]   [根据细则91更正21.02.2019]