本發(fā)明屬于水電站水消防，尤其涉及一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理的減壓閥及方法。

背景技術(shù)：

1、水電站水消防系統(tǒng)的消防設(shè)施通常包含自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、室內(nèi)/外消火栓，以及部分生產(chǎn)、生活用水等。大部分水電站水消防系統(tǒng)通過自流減壓的方式，對(duì)系統(tǒng)的消防設(shè)施進(jìn)行供水；

2、發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對(duì)于先導(dǎo)活塞式供水減壓閥而言，在運(yùn)行過程中超過80％的故障是減壓閥后壓力異常，而這些故障中，超過70％是由于導(dǎo)閥過流孔或控制管路等位置泥沙堵塞造成，通過反沖洗排污可消除故障，又有約20％是由于進(jìn)口壓力異常變化，導(dǎo)致出口壓力異常，當(dāng)減壓閥出現(xiàn)閥后壓力偏高或者偏低工況時(shí)，在排查及處理這些故障時(shí)，需要對(duì)主閥、導(dǎo)閥以及控制管路等部件進(jìn)行逐一排查，最終才能確認(rèn)故障癥結(jié)并進(jìn)行處置，消耗大量的時(shí)間和人力，對(duì)故障進(jìn)行診斷及處置，且排查過程中會(huì)影響水消防系統(tǒng)設(shè)施的正常運(yùn)行；

3、另外，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在減壓閥運(yùn)行過程中，在出口用戶用水量出現(xiàn)大幅度變化時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)一種耦合喘振的異常壓力波動(dòng)現(xiàn)象，耦合喘振出現(xiàn)時(shí)，壓力通常不會(huì)自行趨于平穩(wěn)，且會(huì)呈逐漸加劇的情況，若運(yùn)行維護(hù)人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間的壓力喘振會(huì)給系統(tǒng)用戶及管網(wǎng)帶來極大的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供了一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理的減壓閥及方法，能夠在減壓閥出現(xiàn)閥后壓力異常、壓力喘振等情況下，自動(dòng)進(jìn)行故障診斷并進(jìn)行處置，節(jié)省大量的人力成本，并為水消防系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的保障。

2、本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理的減壓閥，包括plc控制器以及相互連通的主閥和導(dǎo)閥，所述主閥與所述導(dǎo)閥之間的管路上設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)腔電動(dòng)閥，所述導(dǎo)閥的底部設(shè)置有濾網(wǎng)以及電動(dòng)排污閥，所述主閥與導(dǎo)閥相互遠(yuǎn)離的一端均連接有壓力變送器，所述壓力調(diào)節(jié)腔電動(dòng)閥、所述電動(dòng)排污閥以及所述壓力變送器均與所述plc控制器電連接。

4、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述導(dǎo)閥包括彈簧座、控制彈簧、控制閥座以及控制閥瓣，所述控制彈簧的一端安裝在所述彈簧座上，另一端與控制活塞連接，所述控制活塞與所述控制閥瓣連接，所述控制活塞位于所述控制閥座內(nèi)并與所述控制閥座的底部之間形成活塞下腔，所述控制閥座與所述控制閥瓣之間的距離為導(dǎo)閥的開度大小。

5、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述彈簧座上還連接有位于導(dǎo)閥外的電機(jī)，所述電機(jī)與所述plc控制器電連接。

6、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述濾網(wǎng)設(shè)置在所述導(dǎo)閥內(nèi)并位于所述控制閥瓣的下方，所述電動(dòng)排污閥用于反沖洗所述濾網(wǎng)。

7、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述主閥內(nèi)設(shè)置有主彈簧以及主閥座，所述主彈簧連接有主活塞，所述主活塞通過閥桿與節(jié)流錐連接，所述主活塞與所述主閥座之間形成壓力調(diào)節(jié)腔，所述壓力調(diào)節(jié)腔與所述導(dǎo)閥連通，所述節(jié)流錐與所述主閥座之間的距離為主閥的開度大小。

8、本發(fā)明還提供了一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理方法，基于上述的減壓閥，包括如下步驟：

9、步驟s1、獲取減壓閥的出口壓力信息；

10、步驟s2、若減壓閥的出口壓力下降，關(guān)閉與主閥連接的壓力調(diào)節(jié)腔電動(dòng)閥，以中斷減壓閥的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能；

11、步驟s3、向?qū)чy輸出反沖洗指令，使導(dǎo)閥進(jìn)入反沖洗模式，再打開壓力調(diào)節(jié)腔電動(dòng)閥，恢復(fù)減壓閥的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能；

12、步驟s4、若減壓閥的出口壓力恢復(fù)正常，則保持減壓閥繼續(xù)作業(yè)；

13、若減壓閥的出口壓力未恢復(fù)正常，則重復(fù)執(zhí)行一次步驟s2與步驟s3；

14、步驟s5、若減壓閥的出口壓力恢復(fù)正常，則保持減壓閥繼續(xù)作業(yè)；

15、若減壓閥的出口壓力未恢復(fù)正常，獲取減壓閥的進(jìn)口壓力信息；

16、若減壓閥的進(jìn)口壓力與額定壓力之間存在偏差，則將減壓閥的進(jìn)口壓力整定至額定壓力；

17、若減壓閥的進(jìn)口壓力與額定壓力之間不存在偏差，則輸出報(bào)警信號(hào)，提示操作人員對(duì)此減壓閥進(jìn)行消缺。

18、在一個(gè)實(shí)施方式中，在步驟s3中，使導(dǎo)閥進(jìn)入反沖洗模式，包括：

19、設(shè)置電動(dòng)排污閥與導(dǎo)閥的底部連接，啟動(dòng)電動(dòng)排污閥，以對(duì)導(dǎo)閥的濾網(wǎng)進(jìn)行15s的反沖洗作業(yè)。

20、在一個(gè)實(shí)施方式中，在步驟s5中，將減壓閥的進(jìn)口壓力整定至額定壓力，包括：

21、驅(qū)動(dòng)與導(dǎo)閥連接的電機(jī)，帶動(dòng)導(dǎo)閥中的控制活塞進(jìn)行移動(dòng)，以調(diào)節(jié)導(dǎo)閥的開度大小，使得主閥的開度大小隨之改變，以將減壓閥的進(jìn)口壓力整定至額定壓力。

22、在一個(gè)實(shí)施方式中，在步驟s1中，還包括：

23、若采集到的出口壓力多次出現(xiàn)超出整定值20％的波峰壓力以及波谷壓力，則判定為系統(tǒng)出現(xiàn)喘振工況，關(guān)閉壓力調(diào)節(jié)腔電動(dòng)閥，以中斷減壓閥的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，若60s后出口壓力恢復(fù)正常，則啟動(dòng)壓力調(diào)節(jié)腔電動(dòng)閥。

24、在一個(gè)實(shí)施方式中，若60s后出口壓力未恢復(fù)正常，則保持壓力調(diào)節(jié)腔電動(dòng)閥關(guān)閉，并輸出報(bào)警信號(hào)，提示操作人員對(duì)此減壓閥進(jìn)行消缺。

25、本發(fā)明的有益效果在于：

26、(1)通過plc控制器分析壓力變送器的壓力信號(hào)，使先導(dǎo)式減壓閥具備對(duì)閥后壓力下降的異常工況自診斷功能，通過plc控制器執(zhí)行反沖排污操作，并通過分析反沖排污結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步處置，使先導(dǎo)式減壓閥對(duì)閥后壓力下降的異常工況具備自處置功能，自動(dòng)判斷并解決減壓閥在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的大部分故障，大幅節(jié)省人力。

27、(2)利用plc控制器分析壓力變送器的壓力信號(hào)，能夠在減壓閥出現(xiàn)喘振工況時(shí)及時(shí)自動(dòng)診斷出來并自動(dòng)進(jìn)行處理，抑制喘振工況，使減壓閥對(duì)出口壓力異常波動(dòng)的喘振工況具備自處置功能，節(jié)省人力。

技術(shù)特征：

1.一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理的減壓閥，其特征在于，包括plc控制器以及相互連通的主閥和導(dǎo)閥，所述主閥與所述導(dǎo)閥之間的管路上設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)腔電動(dòng)閥，所述導(dǎo)閥的底部設(shè)置有濾網(wǎng)以及電動(dòng)排污閥，所述主閥與導(dǎo)閥相互遠(yuǎn)離的一端均連接有壓力變送器，所述壓力調(diào)節(jié)腔電動(dòng)閥、所述電動(dòng)排污閥以及所述壓力變送器均與所述plc控制器電連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理的減壓閥，其特征在于，所述導(dǎo)閥包括彈簧座、控制彈簧、控制閥座以及控制閥瓣，所述控制彈簧的一端安裝在所述彈簧座上，另一端與控制活塞連接，所述控制活塞與所述控制閥瓣連接，所述控制活塞位于所述控制閥座內(nèi)并與所述控制閥座的底部之間形成活塞下腔，所述控制閥座與所述控制閥瓣之間的距離為導(dǎo)閥的開度大小。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理的減壓閥，其特征在于，所述彈簧座上還連接有位于導(dǎo)閥外的電機(jī)，所述電機(jī)與所述plc控制器電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理的減壓閥，其特征在于，所述濾網(wǎng)設(shè)置在所述導(dǎo)閥內(nèi)并位于所述控制閥瓣的下方，所述電動(dòng)排污閥用于反沖洗所述濾網(wǎng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理的減壓閥，其特征在于，所述主閥內(nèi)設(shè)置有主彈簧以及主閥座，所述主彈簧連接有主活塞，所述主活塞通過閥桿與節(jié)流錐連接，所述主活塞與所述主閥座之間形成壓力調(diào)節(jié)腔，所述壓力調(diào)節(jié)腔與所述導(dǎo)閥連通，所述節(jié)流錐與所述主閥座之間的距離為主閥的開度大小。

6.一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理方法，基于權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理的減壓閥，其特征在于，包括如下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理方法，其特征在于，在步驟s3中，使導(dǎo)閥進(jìn)入反沖洗模式，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理方法，其特征在于，在步驟s5中，將減壓閥的進(jìn)口壓力整定至額定壓力，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理方法，其特征在于，在步驟s1中，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理方法，其特征在于，若60s后出口壓力未恢復(fù)正常，則保持壓力調(diào)節(jié)腔電動(dòng)閥關(guān)閉，并輸出報(bào)警信號(hào)，提示操作人員對(duì)此減壓閥進(jìn)行消缺。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種水消防系統(tǒng)故障自診斷和處理的減壓閥及方法，該減壓閥包括PLC控制器以及相互連通的主閥和導(dǎo)閥，所述主閥與所述導(dǎo)閥之間的管路上設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)腔電動(dòng)閥，所述導(dǎo)閥的底部設(shè)置有濾網(wǎng)以及電動(dòng)排污閥，所述主閥與導(dǎo)閥相互遠(yuǎn)離的一端均連接有壓力變送器，所述壓力調(diào)節(jié)腔電動(dòng)閥、所述電動(dòng)排污閥以及所述壓力變送器均與所述PLC控制器電連接。本發(fā)明能夠在減壓閥出現(xiàn)閥后壓力異常以及壓力喘振等情況下，自動(dòng)進(jìn)行故障診斷并進(jìn)行處置，節(jié)省大量的人力成本，并為水消防系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的保障。

技術(shù)研發(fā)人員：廖敏舟,劉釗,宋摯中,袁朋,周小燕,蘇振,彭星,卞振泉,康強(qiáng),歐陽(yáng)普照,董英杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：三峽金沙江川云水電開發(fā)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10