一种适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统，该系统包括旋涡气泵、柴油发电机、压力监测与控制单元、两个箱体；所述的旋涡气泵固定于一箱体内，柴油发电机固定于另一箱体内，柴油发电机与旋涡气泵以插头插座电连接方式连接；所述的压力监测与控制单元设置于装有旋涡气泵箱体的上部；所述的两个箱体大小型号相同且固定于平板车上。该系统控制器中具有分别控制柴油发电机启动装置和旋涡气泵启动装置的两条并联控制电路，可根据需要选择不同控制电路。因此不管是使用柴油发电机还是市电电源，本系统均可实现对目标气囊的压力构建与智能控制。本实用新型所涉及的适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统设计理念先进，结构简单，适宜在业内大范围推广应用。
【专利说明】一种适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统。
【背景技术】
[0002] 膜结构集建筑学、结构力学、材料科学、计算机技术以及美学等多学科为一体，它 是轻型空间结构的一个重要分支。近年来膜结构作为一种全新的空间结构形式，随着高性 能膜材技术的发展而逐渐变得成熟。因膜结构具有丰富多彩的造型、优异的结构特性和自 身轻盈，还有适宜的经济型并且抗震能力强、绿色环保、施工速度快、跨度能力强、便于携带 等特征，配合可移动式基座设计，还可实现产品的自由架设与撤收，卷曲式打包存储，方便 运输，具有较高的机动性能，因此被世界各国广泛应用于大面积作业车间、交通工程设施、 体育场馆、各种户外临时性景观造型、城市标志性建筑物以及战时军用应急和临时性遮障 系统、仓储等领域。根据结构受力特征和膜材在结构体系中的主要功能，膜结构建筑可分为 张拉膜结构、骨架膜结构、充气膜结构、索桁架膜结构、张拉整体与索穹顶膜结构。
[0003] 充气式膜结构是一种利用"帆船"原理，由膜内高压气体支撑膜面，并通过压力传 递，将结构自身重量以及其外部荷载转化为对膜材拉伸受力的空间结构形式。按照气室结 构特征，充气式膜结构可细分为气承式膜结构、双层气承式膜结构以及气囊式膜结构三大 类。无论何种充气式膜结构产品，其气室压力的构建、分布与维持是实施气膜结构造型的关 键因素。针对大尺度气膜结构而言，仅需较小的压强即可获得较高的整体刚性，进而提供较 大的抗荷载能力；而小中小尺寸的气膜结构产品，贝 1J需要维持较高的内部压力，方可实现产 品结构支撑与稳定。
[0004] 充气式膜结构产品的技术特征决定了与其配套使用的压力构建与维持设备，包括 大风量、低压模式和中小风量、高压模式两大类；其中大功率鼓风机因送风量大，结构简单， 操作简便主要用于诸如体育场馆等大尺寸充气式膜结构产品领域；而中小尺寸的充气式膜 结构产品则更倾向于选用离心式旋涡气泵供气。在工作过程中，无论是低压鼓风机还是高 压旋涡气泵，均需依赖外接电源提供动力，驱动设备运转，并由操作人员人工或者借助于压 力传感器实时测量气囊压力，根据当前实测的气囊压力是否符合设定指标，判定鼓风机或 者旋涡气泵的启动与停止。这种全人工压力操控模式虽然成本低廉，但完全依赖现场操作 人员的业务素养，且操作期间劳动强度巨大，程序繁琐，可靠性较低，存在一定的安全隐患。 实用新型内容
[0005] 针对充气式膜结构产品领域当前所用的鼓风机及旋涡气泵类压力构建与维持设 备存在的只能依赖外部电源，压力测定与监控依靠人工操作等问题，本实用新型提供一种 即可将电力输出、压力实时监测与控制于一体，又可借助于外接电源进行压力实时监测与 控制的适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统。该智能压力控制系统包括旋涡气 泵、柴油发电机、压力监测与控制单元、两个箱体四大部件；其中由旋涡气泵实现气流的定 向输出，以构建气囊压力；柴油发电机的电输出端与旋润气泵以插头插座的电连接方式相 连，实现旋涡气泵的运转；位于装有旋涡气泵箱体上部的压力监测与控制单元则可在工作 参数设定后实现本压力控制系统的全自动监测与控制，两箱体固定于平板车上便于近距离 移动。
[0006] 本实用新型所涉及的适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统所属各个 零部件均选用可市场采购的制式产品，整体采用模块式组装，装卸便捷，产品的可靠性较 高，操作简单，维护成本低廉，可为充气式膜结构产品提供便捷可靠的压力构建与维持。
[0007] 具体地，本实用新型所涉及的适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统包 括旋涡气泵、柴油发电机、压力监测与控制单元、两个箱体；所述的旋涡气泵固定于一箱体 内，柴油发电机固定于另一箱体内，柴油发电机与旋涡气泵以插头插座电连接方式连接；所 述的压力监测与控制单元设置于装有旋涡气泵箱体的上部；所述的两个箱体大小型号相同 且固定于平板车上。
[0008] 所述的柴油发电机为电启动柴油发电机，可由手动或者压力监测与控制单元根据 设定参数控制其启动与关闭，该柴油发电机以螺栓固定于轮箱体内部，其发电机组控制面 板位于该箱体上部。
[0009] 所述的压力监测与控制单元包括操控面板、控制器、蓄电池、压力传感器；其中，压 力监测与控制单元所属的控制器、蓄电池、压力传感器集成于操控面板后部空间。
[0010] 所述的控制器中同时具有旋涡气泵控制电路与柴油发电机控制电路，此两电路为 并联关系。
[0011] 所述的两个箱体为大小型号相同的箱体且均固定于平板车上。
[0012] 本实用新型工作时，若使用柴油发电机发电，则可将控制器开关转向控制柴油发 电机启动装置的一端。电启动柴油发电机，此时与柴油发电机通过插头插座电连接的旋涡 气泵开始工作并为气囊充气，压力传感器探头感知的压力信号转换为电信号输送至压力监 测与控制单元，并判断气囊压力与设定值关系，根据所判断的结果，由压力监测与控制单元 所属控制器发出控制信号，实现柴油发电机的启动或关闭，从而实现对目标气囊压力的智 能控制。
[0013] 本实用新型在具有市电电源的情况下，可直接将装有旋涡气泵与压力监测与控制 单元的箱体的电插头插在市电电源上，同时将控制器开关转向控制旋涡气泵的一端，在此 过程中，压力监测与控制单元所属控制器发出控制信号，实现旋涡气泵的启动或关闭，进而 实现对目标气囊压力的智能控制。
[0014] 本实用新型是针对当前充气式膜结构产品的压力构建与维持缺少专用型设备，而 所用的商品化鼓风机或者旋涡气泵属于制式产品，功能简单，针对性不强等问题，综合考虑 充气式膜结构产品技术特征与应用要求，采用新设计而研制的。
[0015] 本实用新型所涉及的适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统将发电、充 气、压力监测与压力自动控制等功能进行了模块化构建，即可将所述功能集成与一体，又可 方便单独使用某一模块功能。解决了充气式气膜结构产品在压力构建与维持过程借用通用 型、制式鼓风机或者旋涡气泵存在的设备零散，操作程序复杂繁琐，且依赖人工等问题。该 适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统设计理念先进，技术成熟，结构简单，工作 时节约人工成本、运行便捷、省时省力、工作稳定、所选零部件均已商品化，且具有良好的通 用性，适宜在业内大范围推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统原理图。
[0017] 图2为适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统整体结构示意图。
[0018] 图3为压力检测与控制单元的操控面板示意图。
[0019] 图4为柴油发电机组的操控面板示意图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合具体实施例对本实用新型所述的智能压力控制系统进行详细描述。以下 实施例只是用于对本实用新型的进一步描述，不能理解为对本实用新型保护范围的限制， 技术人员根据本实用新型内容对本实用新型进行的非实质性改动仍然属于本实用新型的 保护内容。
[0021] 如图1所示为适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统工作原理图，其中 粗虚线部分与细实线部分组成的是在柴油发电机工作的情况下，该系统的工作原理图；而 细虚线部分与细实线部分组成的是只使用市电情况下该系统的工作原理图。从图中可以看 出，在由柴油发电机提供电力时，系统包括柴油发电机、旋涡气泵、气囊、压力传感器、控制 器、蓄电池6部分，其中粗实线框结构组件构成智能压力控制系统所属压力监测与控制单 元。此情况下整个控制系统的运行原理如下：首先将旋涡气泵出风口及压力传感器与目标 气囊连接；设置相应工作参数，并将控制器开关转向控制柴油发电机的一端；随后启动柴 油发电机，当柴油发电机运行后，将与柴油发电机通过插头插座电连接的旋涡气泵开始工 作并为气囊充气，同时柴油发电机通过电输出端为蓄电池充电。旋涡气泵工作时可以为气 囊充气，当气囊中的气压达到了所设置的参数时，与气囊相通的测压管会将气压信息传递 给压力传感器，控制器会将压力传感器的输出信号与设定值比较，并根据比较结果发出控 制信号给柴油发动机的驱动装置，使柴油发动机根据气囊中的气压变化而决定是否工作， 从而实现了对气囊内部气压的智能控制。
[0022] 但当使用市电供电的情况下，该系统元素中只将市电电源代替柴油发电机提供电 力，并将控制器开关转向控制旋涡气泵的一端，此时控制器会将控制信号传递给旋涡气泵 的驱动装置，使旋涡气泵根据气囊中的压力变化而决定是否工作，从而实现对气囊内部气 压的智能控制。
[0023] 如图2所示为适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统整体结构示意 图。，包括包括旋涡气泵1、柴油发电机2、压力监测与控制单元3、两个箱体4。其中两个箱 体固定于平板车8上，平板车8的四个万向轮10为分别置于车底部四角处，9为平板车的 推干。柴油发电机组的操控面板5位于装有柴油发电机箱体上部，6为控制器的通讯线缆， 7为电源线。
[0024] 如图3所示为压力检测与控制单元的操控面板示意图。其中11为总电源开关，12 为控制器的控制电路开关，可以通过该开关的转向来决定使用哪一个控制电路。13为控制 器显示屏和控制按键，14为指示灯，15为控制器的分电源开关，16为测压管接口。
[0025] 如图4所示为柴油发电机组的操控面板示意图。其中17为柴油发电机的启动开 关，18为指示灯，19为接地处，20为电压表，21为电流表，22为通讯线缆接口，23为电源插
【权利要求】
1. 一种适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统，其特征在于：其包括旋涡气 泵、柴油发电机、压力监测与控制单元、两个箱体；所述的旋涡气泵固定于一箱体内，柴油发 电机固定于另一箱体内，柴油发电机与旋涡气泵以插头插座电连接方式连接；所述的压力 监测与控制单元设置于装有旋涡气泵箱体的上部；所述的两个箱体大小型号相同且固定于 平板车上。
2. 根据权利要求1所述的适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统，其特征在 于：所述的柴油发电机为电启动柴油发电机。
3. 根据权利要求1所述的适用于气囊式膜结构的便捷式智能压力控制系统，其特征在 于：所述的压力监测与控制单元包括操控面板、控制器、蓄电池、压力传感器；控制器、蓄电 池、压力传感器布置于操控面板后部空间。
【文档编号】F04C23/02GK203867900SQ201420147514
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】刘云鹏, 朱阳春 申请人:北京元恒大通科技有限公司