隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展和城市化進程加快，城市排水管道管徑和壓力大幅增加，水力條件日益復(fù)雜，管道存氣易引發(fā)爆管風險，造成經(jīng)濟損失并污染環(huán)境。工程實踐表明，解決存氣問題的有效辦法是選擇和安裝性能良好的排氣閥，但是城市污水中存在大量固體雜質(zhì)，易纏繞排氣閥內(nèi)部傳動機構(gòu)，同時管道壓力突變,密閉材料老化等問題都會引發(fā)排氣閥故障。一旦排氣閥本身出現(xiàn)故障泄漏，由于事故現(xiàn)象不如爆管明顯不易檢測，如何盡早發(fā)現(xiàn),及時維修是一個亟待解決的問題。目前，不少排水企業(yè)仍采用人工巡檢排氣閥，這種模式效率低、開銷大、效果差，且現(xiàn)有的研究和應(yīng)用大多集中在排氣閥的機械性能和結(jié)構(gòu)，而對于具有泄漏保護、實時報警功能的智能排氣閥研究較少。我公司結(jié)合行業(yè)需求，設(shè)計集監(jiān)控、報警和關(guān)斷功能的排水管道智能排氣閥。

智能排氣閥由主控模塊、供電模塊、執(zhí)行機構(gòu)及閥體構(gòu)成，如圖所示。考慮到排氣閥安裝位置一般不容易得到市電，系統(tǒng)采用太陽能供電，并采用2組12V、7AH鉛酸蓄電池作為后備電源，可保證連續(xù)陰雨天氣工作15d左右(每天電動閥動作2次)。閥體由傳統(tǒng)復(fù)合式污水排氣閥、引導管、污水收集器組成。執(zhí)行機構(gòu)閥門采用直流24V、48W的電動蝶閥，并支持手動開閉方式。主控模塊通過污水收集器內(nèi)安裝的浮球開關(guān)檢測排氣閥是否泄漏，如發(fā)生泄漏，指揮執(zhí)行機構(gòu)關(guān)閉電動閥，將排氣閥與排水主管隔離，從根本上杜絕排氣閥泄漏，同時發(fā)出故障短信。

圖1 智能排氣閥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)