一种电动阀门状态检测方法与流程

本发明属于电动阀门状态检测技术领域，具体涉及一种电动阀门状态检测方法。

背景技术：

阀门作为流体输送系统中的控制部件，具有导流、截止、调节、节流等功能，尤其是工业用电动阀门种类繁多，数量庞大。由于受人员技能、现场环境、使用频度等的影响，导致实际使用过程中，由于阀门故障引起的事故占了很大比例，耗费了大量的时间成本和经济成本。对于出现故障的阀门，一般都采用就地处理的方式及时处理缺陷，保证设备的正常功能。

但是对于一些不便到达阀门就地处理的区域，例如辐射剂量高的区域、噪音大区域、温度高的区域等，当出现阀门故障时，人员无法到达就地处理，缺陷无法及时消除，将影响设备功能，甚至导致生产工作被迫停止。

在实际工作中，很多电动阀门的故障只是信号反馈有问题，其本身的控制和功能并不受影响。因此，在阀门出现类似故障时，需要一种附加的手段，在不停运阀门的情况下即可完成故障处理，可以保证设备功能不受影响，提高经济效益；同时，又能避免维修人员进入恶劣现场所造成的人身损伤。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对在阀门信号故障情况下依靠现有技术必须到达阀门就地进行处理的缺陷，提供一种电动阀门状态检测方法，实现对阀门信号的替代，从而避免维修人员进入恶劣现场所造成的人身损伤，同时提高经济效益。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种电动阀门状态检测方法，接收远程控制指令，获取检测电流；所述检测电流大于第一预设电流值时开始计时；所述检测电流小于第二预设电流值时停止计时，得到检测时间；通过所述检测时间确定电动阀门的状态。

所述的接收远程控制指令包括：接收远程开阀控制指令和接收远程关阀控制指令。

所述的通过检测时间确定电动阀门的状态包括：判断所述检测时间是否在预设安全时间范围内；若所述检测时间在所述预设安全时间范围内，则所述电动阀门正常；若所述检测时间不在所述预设安全时间范围内，则所述电动阀门故障。

所述的预设安全时间包括预设安全开阀时间和预设安全关阀时间；所述预设安全时间由电动阀门的阀杆输出行程距离、阀门电机转速、传动机构传动比、以及阀杆螺纹间距确定，或通过多次开、关阀试验获得。

所述的通过检测时间确定电动阀门的状态包括：接收远程开阀控制指令，判断所述检测时间是否在预设安全开阀时间范围内；若所述检测时间在所述预设安全开阀时间范围内，则所述电动阀门开阀正常；若所述检测时间不在所述预设安全开阀时间范围内，则所述电动阀门开阀故障；接收远程关阀控制指令，判断所述检测时间在预设安全关阀时间范围内；若所述检测时间在所述预设安全关阀时间范围内，则所述电动阀门关阀正常；若所述检测时间不在所述预设安全关阀时间范围内，则所述电动阀门关阀故障。

在所述接收远程控制指令之前，该方法提供一种电动阀门状态检测电路，包括电流互感器、计时器以及阀门远程控制器，所述计时器包括用于存储预设安全时间范围的存储单元；所述电流互感器连接至电动阀门的供电线缆，通过感测所述电动阀门的工作状态得到检测电流；所述计时器连接所述电流互感器，对所述检测电流进行计时得到检测时间；所述阀门远程控制器分别连接所述电动阀门和所述计时器，用于发送远程控制指令和接收反馈信号；所述检测电流大于第一预设电流值时开始计时包括：所述电流互感器中检测电流大于第一预设电流值时所述计时器开始计时；所述检测电流小于第二预设电流值时停止计时包括：所述电流互感器中检测电流小于第二预设电流值时所述计时器停止计时。

在所述通过检测时间确定电动阀门的状态之后，该方法还包括：发送电动阀门的状态信号给阀门远程控制器。

在所述接收远程控制指令，获取检测电流之后，该方法还包括：若所述检测电流大于第三预设电流值且持续时间大于预设过载安全时间，则所述电动阀门出现过载故障。

在所述接收远程控制指令，获取检测电流之后，该方法还包括：若所述检测电流值小于第一预设电流值且持续时间大于预设启动时间，则所述电动阀门出现启动故障。

所述的第一预设电流值、第二预设电流值、第三预设电流值、预设过载安全时间、预设启动时间包括：

第一预设电流值设置的目的是在电动阀门开始动作后，电流互感器检测到线路中有电流后开始计时，但是考虑实际现场环境中存在干扰，因此第一预设电流值为某一大于零的值，同时又必须小于电动阀门正常动作时的最小电流，可以根据实际情况进行调整，当电流互感器检测到电流大于第一预设电流值，即可认为电动阀门已开始动作；

第二预设电流值设置的目的是在电动阀门停止动作后，电流互感器检测到线路中没有电流后，停止计时，但是考虑实际现场环境中存在干扰，因此第二预设电流值为某一大于零的值，同时又必须小于电动阀门正常动作时的最小电流，可以根据实际情况进行调整，当电流互感器检测到电流低于第二预设电流值，即可认为电动阀门已停止动作；

第三预设电流值设置的目的是检测电动阀门过载电流，当电动阀门发生过载情况且持续超过预设过载安全时间仍未消失时，为保护电动阀门电机而设定的值，该值应大于电动阀门电机额定电流，根据实际情况进行调整；

预设过载安全时间是为了保护电动阀门电机而设定的时间，保证电机在承受大于第三预设电流值可安全运行的最短时间；

预设启动时间是为了监测电动阀门接到启动命令后，但并未动作的情况，远程控制指令下发后，电动阀门应在允许的时间延迟后开始动作，如果超出了允许的时间仍未动作，则说明电动阀门出现故障，这个允许的时间即为预设启动时间；预设启动时间设定在0.5～2s范围内。

本发明所取得的有益效果为：

本发明所述的一种电动阀门状态检测方法，接收远程控制指令，获取检测电流；检测电流大于第一预设电流值时开始计时；检测电流小于第二预设电流值时停止计时，得到检测时间；若检测时间在预设安全关阀时间范围内，则电动阀门关阀正常；若检测时间不在预设安全关阀时间范围内，则电动阀门关阀故障。通过实施本发明，可在不停运阀门的情况下完成阀门信号故障问题的处理，可以保证设备功能不受影响前提下处理故障，提高经济效益；同时，又能避免维修人员进入恶劣现场所造成的人身损伤。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的电动阀门状态检测方法流程图；

图2是本发明第二实施例提供的电动阀门状态检测方法流程图；

图3是本发明第三实施例提供的电动阀门状态检测方法流程图；

图4是本发明第四实施例提供的电动阀门状态检测方法流程图；

图5是本发明第五实施例提供的电动阀门状态检测方法流程图；

图6是本发明第六实施例提供的电动阀门状态检测电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

一种电动阀门状态检测方法，包括：接收远程控制指令，获取检测电流；所述检测电流大于第一预设电流值时开始计时；所述检测电流小于第二预设电流值时停止计时，得到检测时间；通过所述检测时间确定电动阀门的状态。

所述接收远程控制指令包括：接收远程开阀控制指令和接收远程关阀控制指令。

所述的通过检测时间确定电动阀门的状态包括：判断所述检测时间是否在预设安全时间范围内；若所述检测时间在所述预设安全时间范围内，则所述电动阀门正常；若所述检测时间不在所述预设安全时间范围内，则所述电动阀门故障。

所述的预设安全时间包括预设安全开阀时间和预设安全关阀时间。所述预设安全时间由所述电动阀门的阀杆输出行程距离、阀门电机转速、传动机构传动比、以及阀杆螺纹间距确定，或通过多次开、关阀试验获得。

所述的通过检测时间确定电动阀门的状态包括：接收远程开阀控制指令，判断所述检测时间是否在预设安全开阀时间范围内；若所述检测时间在所述预设安全开阀时间范围内，则所述电动阀门开阀正常；若所述检测时间不在所述预设安全开阀时间范围内，则所述电动阀门开阀故障。接收远程关阀控制指令，判断所述检测时间在预设安全关阀时间范围内；若所述检测时间在所述预设安全关阀时间范围内，则所述电动阀门关阀正常；若所述检测时间不在所述预设安全关阀时间范围内，则所述电动阀门关阀故障。

在所述接收远程控制指令之前，所述方法还包括：提供一种电动阀门状态检测电路，包括电流互感器、计时器、以及阀门远程控制器，所述计时器包括用于存储预设安全时间范围的存储单元；所述电流互感器连接至电动阀门的供电线缆，通过感测所述电动阀门的工作状态得到检测电流；所述计时器连接所述电流互感器，对所述检测电流进行计时得到检测时间；所述阀门远程控制器分别连接所述电动阀门和所述计时器，用于发送远程控制指令和接收反馈信号。所述检测电流大于第一预设电流值时开始计时包括：所述电流互感器中检测电流大于第一预设电流值时所述计时器开始计时；所述检测电流小于第二预设电流值时停止计时包括：所述电流互感器中检测电流小于第二预设电流值时所述计时器停止计时。

在所述通过检测时间确定电动阀门的状态之后，所述方法还包括：发送电动阀门的状态信号给阀门远程控制器。

在所述接收远程控制指令，获取检测电流之后，所述方法还包括：若所述检测电流大于第三预设电流值且持续时间大于预设过载安全时间，则所述电动阀门出现过载故障。

在所述接收远程控制指令，获取检测电流之后，所述方法还包括：若所述检测电流值小于第一预设电流值且持续时间大于预设启动时间，则所述电动阀门出现启动故障。

所述的第一预设电流值、第二预设电流值、第三预设电流值、预设过载安全时间、预设启动时间包括：

第一预设电流值设置的目的是在阀门开始动作后，互感器检测到线路中有电流后开始计时，但是考虑实际现场环境中存在干扰，因此第一预设电流值为某一大于零的值，同时又必须小于阀门正常动作时的最小电流，可以根据实际情况进行调整，当互感器检测到电流大于第一预设电流值，即可认为阀门已开始动作。

第二预设电流值设置的目的是在阀门停止动作后，互感器检测到线路中没有电流后，停止计时，但是考虑实际现场环境中存在干扰，因此第二预设电流值为某一大于零的值，同时又必须小于阀门正常动作时的最小电流，可以根据实际情况进行调整，当互感器检测到电流低于第二预设电流值，即可认为阀门已停止动作。

第三预设电流值设置的目的是检测阀门过载电流，当阀门发生过载情况且持续超过预设过载安全时间仍未消失时，为保护阀门电机而设定的值，该值应大于阀门电机额定电流，根据实际情况进行调整。

预设过载安全时间是为了保护阀门电机而设定的时间，保证电机在承受大于第三预设电流值可安全运行的最短时间。

预设启动时间是为了监测阀门接到启动命令后，但并未动作的情况，远程控制指令下发后，阀门应在允许的时间后开始动作，如果超出了允许的时间仍未动作，则说明阀门出现故障，这个允许的时间即为预设启动时间；预设启动时间主要受远程信号的延迟和继电器、接触器动作时间影响，一般都为毫秒级，现场实际应用时，可设定在0.5～2s范围内。

实施例一

如图1所示，本实施例的电动阀门状态检测方法中，需要首先完成检测器件的安装。检测器件包括电流互感器和计时器，将电流互感器连接至电动阀门的供电线缆，作为选择，电流互感器可连接至的相线为u、v、w三相，可根据布线便利性进行选择。将计时器布置到电动阀门所在位置，电流互感器连接计时器，计时器的信号接收端和信号反馈端进行对应连接，其中计时器的信号接收端连接阀门远程控制器，用于接收阀门远程控制器发出的远程控制指令；计时器的信号反馈端连接反馈终端。将计时器连接至供电电源，为计时器供电，作为选择，在供电不方便的场所，计时器也可选用电池组供电。上述检测器件安装完成后，检查确认各个检测器件工作正常。具体的，该电动阀门状态检测方法包括：

s10、接收远程控制指令，获取检测电流。开始检测后，阀门远程控制器发出远程控制指令，该远程控制指令同时发送给电动阀门和计时器，电动阀门接收到该远程控制指令后开始执行对应动作，计时器接收到该远程控制指令后开始获取检测电流。该检测电流由电流互感器根据电动阀门的工作而产生，电流互感器将检测到的电流传输至计时器。

s20、检测电流大于第一预设电流值时开始计时，本实施例中电流互感器中检测电流大于第一预设电流值时计时器开始计时。

s30、检测电流小于第二预设电流值时停止计时，得到检测时间。本实施例中电流互感器中检测电流小于第二预设电流值时计时器停止计时。

s40、通过检测时间确定电动阀门的状态。电动阀门的状态包括电动阀门正常和电动阀门故障。

本实施例通过在电动阀门电源处设置检测设备，在后期需要检测时在阀门电源处即可实现，避免了维修人员进入恶劣现场所造成的人身损伤。

实施例二

如图2所示，在上述实施例的基础上，本实施例的电动阀门状态检测方法中通过检测时间确定电动阀门的状态包括：

s4011、判断检测时间是否在预设安全时间范围内。预设安全时间范围由电动阀门的属性确定，可通过理论计算或多次试验得到。对于多回转阀门，预设安全时间范围由电动阀门的阀杆输出行程距离、阀门电机转速、传动机构传动比、以及阀杆螺纹间距确定，可以理解的，每次由电动阀门的阀杆输出行程距离、阀门电机转速、传动机构传动比、以及阀杆螺纹间距确定一个时间点，通过计算或多次试验获得多个时间点，从而确定预设安全时间范围。将获取的预设安全时间范围存储到计时器的存储单元内，供后续判断检测时间使用。

例如多回转阀门的阀杆输出行程距离为h、阀门电机转速为n、传动机构传动比为i、以及阀杆螺纹间距为h，则可通过下述公式得到预设安全时间范围中的一个时间点t为：

t＝h/(n*i*h)

由于阀门电机的转速恒定，因此，通过记录阀门动作时间即可确定阀门的行程，阀门的行程即可反馈阀门的位置信息。

s4012、若检测时间在预设安全时间范围内，则电动阀门正常；

s4013、若检测时间不在预设安全时间范围内，则电动阀门故障。

本实施例通过设置预设安全时间范围来判断检测电流持续时间是否在正常范围内，从而实现通过检测时间确定电动阀门是否正常的判断，可在不停运阀门的情况下完成阀门信号故障问题的处理，可以保证设备功能不受影响前提下处理故障，提高经济效益；同时，又能避免维修人员进入恶劣现场所造成的人身损伤。

实施例三

如图3所示，本实施例针对电动阀门的开阀过程进行检测，进而确定电动阀门开阀是否正常。该电动阀门状态检测方法包括：

s102、接收远程开阀控制指令，获取检测电流。开始检测后，阀门远程控制器发出远程开阀控制指令，该远程开阀控制指令同时发送给电动阀门和计时器，电动阀门接收到该远程开阀控制指令后开始执行对应开阀动作，计时器接收到该远程开阀控制指令后开始获取检测电流。该检测电流由电流互感器根据电动阀门的工作而产生，电流互感器将检测到的电流传输至计时器。

s20、检测电流大于第一预设电流值时开始计时，本实施例中电流互感器中检测电流大于第一预设电流值时计时器开始计时。

s30、检测电流小于第二预设电流值时停止计时，得到检测时间。本实施例中电流互感器中检测电流小于第二预设电流值时计时器停止计时。

s4021、判断检测时间是否在预设安全开阀时间范围内。预设安全开阀时间范围由电动阀门的属性确定，可通过理论计算或多次实验得到。预设安全开阀时间范围存储在计时器的存储单元内，供后续判断检测时间使用。

s4022、若检测时间在预设安全开阀时间范围内，则电动阀门开阀正常。

s4023、若检测时间不在预设安全开阀时间范围内，则电动阀门开阀故障。

本实施例通过设置预设开阀安全时间范围来判断检测开阀电流持续时间是否在正常范围内，从而实现通过检测开阀时间确定电动阀门是否正常的判断，可在不停运阀门的情况下完成阀门信号故障问题的处理，可以保证设备功能不受影响前提下处理故障，提高经济效益；同时，又能避免维修人员进入恶劣现场所造成的人身损伤。

实施例四

如图4所示，本实施例针对电动阀门的关阀过程进行检测，进而确定电动阀门关阀是否正常。该电动阀门状态检测方法包括：

s103、接收远程关阀控制指令，获取检测电流。开始检测后，阀门远程控制器发出远程关阀控制指令，该远程关阀控制指令同时发送给电动阀门和计时器，电动阀门接收到该远程关阀控制指令后开始执行对应关阀动作，计时器接收到该远程关阀控制指令后开始获取检测电流。该检测电流由电流互感器根据电动阀门的工作而产生，电流互感器将检测到的电流传输至计时器。

s20、检测电流大于第一预设电流值时开始计时，本实施例中电流互感器中检测电流大于第一预设电流值时计时器开始计时。

s30、检测电流小于第二预设电流值时停止计时，得到检测时间；本实施例中电流互感器中检测电流小于第二预设电流值时计时器停止计时。

s4031、判断检测时间在预设安全关阀时间范围内。预设安全关阀时间范围由电动阀门的属性确定，可通过理论计算或多次实验得到。预设安全关阀时间范围存储在计时器的存储单元内，供后续判断检测时间使用。

s4032、若检测时间在预设安全关阀时间范围内，则电动阀门关阀正常；

s4033、若检测时间不在预设安全关阀时间范围内，则电动阀门关阀故障。

本实施例通过设置预设关阀安全时间范围来判断检测关阀电流持续时间是否在正常范围内，从而实现通过检测关阀时间确定电动阀门是否正常的判断，可在不停运阀门的情况下完成阀门信号故障问题的处理，可以保证设备功能不受影响前提下处理故障，提高经济效益；同时，又能避免维修人员进入恶劣现场所造成的人身损伤。

实施例五

如图5所示，在上述实施例的基础上，本实施例的电动阀门状态检测方法中在所述通过所述检测时间确定电动阀门的状态之后，所述方法还包括：

s50、发送电动阀门的状态。作为选择，可通过有线通信方式或无线通信方式发送电动阀门的状态。优选地，无线通信方式包括但不限于2g无线传输方式、3g无线传输方式、4g无线传输方式、5g无线传输方式、wifi无线传输方式、蓝牙传输方式等。

一些实施例的电动阀门状态检测方法中，在接收远程控制指令，获取检测电流之后，该方法还包括：若检测电流大于第三预设电流值且持续时间大于预设过载安全时间，则电动阀门出现过载故障。第三预设电流值大于电动阀门正常动作时电流互感器的感测值，即检测电流大于第三预设电流值时，说明电动阀门处于过载状态。

一些实施例的电动阀门状态检测方法中，在接收远程控制指令，获取检测电流之后，该方法还包括：若检测电流值一直小于第一预设电流值且持续时间大于预设启动时间，则电动阀门出现启动故障。

一些实施例中，该电动阀门状态检测方法在所述通过所述检测时间确定电动阀门的状态之后，所述方法还包括：

通过声音或指示灯进行报警。

实施例六

如图6所示，本实施例的电动阀门状态检测电路包括电流互感器、计时器、以及阀门远程控制器，计时器包括用于存储预设安全时间范围的存储单元。电流互感器连接至电动阀门的供电线缆，通过感测电动阀门的工作状态得到检测电流；计时器连接电流互感器，对检测电流进行计时得到检测时间。计时器的信号接收端和信号反馈端进行对应连接，其中计时器的信号接收端连接阀门远程控制器，用于接收阀门远程控制器发出的远程控制指令；计时器的信号反馈端连接反馈终端。阀门远程控制器分别连接电动阀门和计时器，用于发送远程控制指令。

若检测时间在预设安全时间范围内，则电动阀门正常；若检测时间不在预设安全时间范围内，则电动阀门故障。具体判断过程可参考上述实施例，在此不再赘述。

通过实施本发明，可在不停运阀门的情况下完成阀门信号故障问题的处理，可以保证设备功能不受影响前提下处理故障，提高经济效益；同时，又能避免维修人员进入恶劣现场所造成的人身损伤。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。