远程判断直流电磁阀动作的装置及方法与流程

1.本发明涉及电磁控制领域，具体涉及一种远程判断直流电磁阀动作的装置及方法。


背景技术：

2.电磁阀是一种利用电磁原理控制的工业设备，应用在工业控制系统中，用于控制介质的通断。直流电磁阀可分为常开型和常闭型，通电时，电磁线圈产生电磁力把阀头从阀座上提起或压在阀座上，阀门打开或关闭；断电时，电磁线圈产生的电磁力消失，由于弹簧力的作用，阀头被压在阀座上或从阀座上提起，阀门关闭或打开。
3.由于直流电磁阀无限位开关，直流电磁阀动作的反馈信号为线圈得电信号或失电信号，因此远程只能判断直流电磁阀是否得电或失电，若由于线圈得电或失电后工作不正常或电磁阀内部卡涩，则单靠得电或失电反馈信号将无法真实反映电磁阀是否已完成动作。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决单靠得电或失电反馈信号将无法真实反映电磁阀是否已完成动作的技术问题，从而提供一种远程判断直流电磁阀动作的装置及方法，所述技术方案如下：
5.一方面，本技术提供了一种远程判断直流电磁阀动作的装置，用于固定在被监控电磁阀上，包括：
6.声音传感器，用于探测所述被监控电磁阀动作的声音；
7.第一处理模块，与所述声音传感器连接，用于根据所述声音传感器探测到的声音产生电信号；
8.第二处理模块，与所述第一处理模块连接，用于根据所述第一处理模块产生的电信号判断所述被监控电磁阀是否完成动作，并将动作完成信息发送至控制终端。
9.可选地，所述声音传感器包括多个，所述第一处理模块包括多个，每个所述声音传感器至少与一个所述第一处理模块连接；或
10.多个所述声音传感器与多个所述第一处理模块一一对应连接。
11.可选地，所述声音传感器包括2个，所述第一处理模块包括2个。
12.可选地，所述装置还包括：数据放大模块，与所述第一处理模块、第二处理模块分别连接，用于对所述第一处理模块产生的电信号进行放大，并将放大后的电信号传递给所述第二处理模块。
13.可选地，所述装置还包括：通信模块，分别与所述第二处理模块、控制终端连接，接收所述第二处理模块的判断结果，并将所述动作完成信息发送至控制终端。
14.另一方面，本技术提供了一种远程判断直流电磁阀动作的方法，应用于上述的装置，所述方法包括：
15.声音传感器探测被监控电磁阀动作的声音，将所探测到的声音传递给第一处理模块；
16.所述第一处理模块对所述声音传感器所探测到的声音进行处理，产生电信号传递给第二处理模块；
17.所述第二处理模块基于所述电信号判断所述被监控电磁阀是否完成动作，并将动作完成信息发送给控制终端。
18.可选地，所述方法还包括：所述控制终端向所述被监控电磁阀发送动作指令；所述第二处理模块接收所述动作指令的触发信号；
19.在接收到所述触发信号后，所述第二处理模块基于所述电信号判断所述被监控电磁阀是否完成动作，并将动作完成信息发送给控制终端。
20.可选地，所述基于所述电信号判断所述被监控电磁阀是否完成动作，包括：比较所述电信号与预设信号；其中，所述预设信号为被监控电磁阀未动作时，第一处理模块产生的电信号；如果所述电信号大于预设信号，则所述被监控电磁阀的动作完成；如果所述电信号等于预设信号，则所述被监控电磁阀的动作未完成。
21.可选地，所述方法还包括：所述第一处理模块将所产生的电信号发送给数据放大模块；所述数据放大模块对所述电信号进行放大处理，并将放大后的电信号发送给所述第二处理模块。
22.可选地，所述方法还包括：所述第二处理模块将判断结果发送给通信模块；所述通信模块将所述判断结果发送给所述控制终端。
23.本发明技术方案，具有如下优点：
24.本发明提供的一种远程判断直流电磁阀动作的装置，被监控电磁阀执行开启或关闭动作时会产生声音，声音传感器实时监测被监控电磁阀动作的声音，第一处理模块根据声音传感器探测到的声音产生电信号，第二处理模块根据第一处理模块生成的电信号判断被监控电磁阀是否完成动作(开启或关闭)，并将被监控电磁阀的动作完成信息发送给控制终端，从而快速、直观、准确地判断直流电磁阀的动作，利于分析系统运行状态。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明实施例1远程判断直流电磁阀动作的装置的结构示意图；
27.图2为本发明实施例1远程判断直流电磁阀动作的装置安装在被监控电磁阀上的结构示意图；
28.图3为本发明实施例2远程判断直流电磁阀动作的方法的流程图。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术
人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
31.直流电磁阀的动作迅速，特别适用于氦气氛围，因此被广泛应用于高温气冷堆核电厂的燃料装卸系统中。高温气冷堆一回路及燃料装卸系统正常运行时存在约7.0mpa.a的高压氦气，燃料装卸系统的直流电磁阀会因系统运行工况的改变进行相应动作，而其所在管路管道布置复杂且带有较强放射性，人员接近非常困难。当电磁阀动作后，只能通过电磁阀得电/失电指示进行判断，无法去现场查看电磁阀是否已动作完成。单靠电磁阀得电/失电无法准确判断电磁阀的位置，并且目前高温气冷堆示范工程实践已出现大量电磁阀远程动作后，控制终端(dcs)的人机界面的阀位反馈信号出现丢失，并报开关偏差故障的情况，不利于运行状态的判断及故障处理。
32.实施例1
33.本实施例提供了一种远程判断直流电磁阀动作的装置，如图1和图2所示，装置10可被固定在被监控电磁阀30上，被监控电磁阀30为直流电磁阀。在本实施例中，采用第一箍环302和/或第二箍环304分别配合第一螺栓301和/或第二螺栓303将装置10可拆卸地固定在被监控电磁阀30上，第一箍环302和第二箍环304的设计不仅可便于根据不同直径的被监控电磁阀30进行调节，还不影响被监控电磁阀30的散热，即箍环配合螺栓将装置10固定在被监控电磁阀30上，不会对被监控电磁阀30本身造成影响。
34.如图1和图2所示，装置10包括声音传感器、第一处理模块和第二处理模块106，声音传感器与第一处理模块连接，第一处理模块与第二处理模块106连接。声音传感器可探测被监控电磁阀30动作的声音，第一处理模块可将声音传感器所探测到的声音转换为与之成比例的电信号(例如电压信号或电流信号)，第二处理模块106根据第一处理模块所产生的电信号判断被监控电磁阀30是否完成动作，并将被监控电磁阀30的动作完成信息发送至控制终端20。其中，动作完成信息是指被监控电磁阀30已完成指令动作或未完成指令动作。
35.控制终端20可发送动作指令至被监控电磁阀30，被监控电磁阀30响应动作指令执行开启或关闭操作，被监控电磁阀30开启或关闭时产生的声音被声音传感器探测到，声波可使声音传感器内部的电容发生变化，第一处理模块根据声音传感器内的电容变化产生对应的电信号，第二处理模块根据第一处理模块产生的电信号判断被监控电磁阀30是否正常执行开启或关闭操作，并将被监控电磁阀30的动作完成信息发送至控制终端20，操作人员可通过控制终端20所显示的动作完成信息及时、准确地了解被监控电磁阀30的动作完成情况。特别是在线圈或电磁阀本体卡涩故障情况下，可在远程直接判断直流电磁阀是否已完成控制终端的动作指令，利于故障诊断及处理。
36.综上所述，被监控电磁阀30执行开启或关闭操作时会产生声音，声音传感器实时监测被监控电磁阀30动作的声音，第一处理模块根据声音传感器探测到的声音产生电信号，第二处理模块根据第一处理模块生成的电信号判断被监控电磁阀是否完成动作(开启
或关闭)，并将被监控电磁阀30的动作完成信息发送给控制终端20，从而快速、直观、准确地判断直流电磁阀的动作，利于分析系统运行状态。
37.若被监控电磁阀的线圈或可动铁组故障，导致被监控电磁阀未执行指令动作时，声音传感器将无法感知声波参量，第二处理模块就不会发出电磁阀动作完成信息，控制系统的阀位反馈信号不发生改变，则控制室人员可判断电磁阀未按照指令动作。
38.当直流电磁阀应用于高温气冷堆核电厂的燃料装卸系统中时，若直流电磁阀出现故障，可减少进入辐射控制区通过听直流电磁阀声音来验证故障的时间，减少人员辐射剂量，实现辐射防护最优化。
39.在一个或多个实施例中，声音传感器包括多个，第一处理模块包括多个。每个声音传感器可以至少与一个第一处理模块连接，或者多个声音传感器与多个第一处理模块一一对应连接。设置多个声音传感器实时监测被监控电磁阀30动作的声音，第二处理模块106对所探测到的声音进行或运算，可防止其中一个声音传感器出现故障时，还可通过其他声音传感器进行工作，以保证装置10的稳定性及使用寿命。
40.举例来说，声音传感器包括2个，第一处理模块包括2个。如图1和图2所示，第一声音传感器101与第一处理模块a103连接、第二声音传感器102与第一处理模块b104连接。第一声音传感器101、第二声音传感器102均实时监测被监控电磁阀30动作的声音，如果第一声音传感器101、第二声音传感器102均正常工作，则第二处理模块106利用第一声音传感器101或第二声音传感器102所探测到的声音产生的电信号进行判断，如果第一声音传感器101正常工作、第二声音传感器102损坏，则第二处理模块106利用第一声音传感器101所探测到的声音产生的电信号进行判断。
41.在一个或多个实施例中，如图1和图2所示，装置10还包括数据放大模块105和通信模块107，数据放大模块105分别与第一处理模块、第二处理模块106连接，通信模块107分别与第二处理模块106、控制终端20分别连接。第一处理模块根据声音传感器探测到的声音转换成相应的电信号，数据放大模块105将第一处理模块产生的电信号按照合适的倍数进行放大，并将放大后的电信号传递给第二处理模块106。第二处理模块106根据放大后的电信号判断被监控电磁阀30是否完成动作，并将动作完成信息发送至控制终端20。
42.在一个或多个实施例中，装置10还包括电源转换模块108和外壳(未示出)。电源转换模块108可用于将高压交流电转换为低压直流电，例如将220v的高压交流电转换为5v的低压直流电，为装置10内的各个电子部件提供电能，装置10的各个电子部件位于外壳内，为各个电子部件提供保护。装置10的信号线缆(未示出)与电源线(未示出)通过绝缘包裹层(未示出)包裹，以进行信号及电能传输。
43.实施例2
44.本实施例提供了一种远程判断直流电磁阀动作的方法，图3是说明根据本技术某些实施例，基于实施例1所提供的远程判断直流电磁阀动作的装置，对被监控电磁阀进行动作判断的流程图。虽然下文描述的过程包括以特定的顺序出现的多个操作，但是应该清楚地了解到，这些过程也可以包括更多或者更少的操作，这些操作可以顺序执行或者并行执行。所述方法包括如下步骤(s101～s103)：
45.s101、声音传感器探测被监控电磁阀动作的声音，将所探测到的声音传递给第一处理模块。
46.被监控电磁阀动作时会产生声音，声音传感器实时检测被监控电磁阀动作的声音，将所探测到的声波参量传递给第一处理模块。
47.s102、第一处理模块对声音传感器所探测到的声音进行处理，产生电信号传递给第二处理模块。
48.第一处理模块将声音传感器所探测到的声音转换为与之对应的电信号，将所生成的电信号传递给第二处理模块。
49.s103、第二处理模块基于电信号判断被监控电磁阀是否完成动作，并将动作完成信息发送给控制终端。
50.第二处理模块根据第一处理模块生成的电信号，判断被监控电磁阀是否按照动作指令完成动作，如果第二处理模块判断出被监控电磁阀按照动作指令正常完成动作，则将已完成指令动作发送至控制终端；如果第二处理模块判断出被监控电磁阀未按照动作指令正常完成动作，则将未完成指令动作发送至控制终端，并在控制终端上显示动作完成信息，以便及时、准确地了解被监控电磁阀的状况。
51.在一个或多个实施例中，所述方法还包括如下步骤(s201～s203)：
52.s201、控制终端向被监控电磁阀发送动作指令。
53.控制终端可远程控制直流电磁阀的开启或关闭，在需要控制直流电磁阀开启或关闭时，控制终端向被监控电磁阀发送动作指令，动作指令用于控制被监控电磁阀的开启或关闭。
54.s202、第二处理模块接收动作指令的触发信号。
55.控制终端在对被监控电磁阀施加动作指令后，发送与动作指令对应的触发信号至第二处理模块，触发信号用于控制第二处理模块执行判断操作。
56.s203、在接收到触发信号后，第二处理模块基于电信号判断被监控电磁阀是否完成动作，并将动作完成信息发送给控制终端。
57.只在第二处理模块接收到触发信号后，第二处理模块才执行判断操作，即基于电信号判断被监控电磁阀是否完成动作，并将动作完成信息发送给控制终端，可减少第二处理模块的数据处理量。第二处理模块对触发信号与电信号进行逻辑“与”运算，能更加准确地判断是直流电磁阀发出的声音导致的电信号。
58.在一个或多个实施例中，基于电信号判断被监控电磁阀是否完成动作，可包括如下步骤(s301～s303)：
59.s301、比较所述电信号与预设信号。
60.预设信号为被监控电磁阀未动作时，第一处理模块产生的电信号。即被监控电磁阀未动作，被监控电磁阀周围可能存在杂音，利用声音传感器、第一处理模块生成被监控电磁阀周围杂音对应的电信号，作为预设信号。在电信号大于预设信号时，执行步骤s302、被监控电磁阀的动作完成；在电信号等于预设信号时，执行步骤s303、被监控电磁阀的动作未完成。第二处理模块在判断出被监控电磁阀的动作完成信息后，可通过信号线缆传输至控制终端，通过人机接口显示被监控电磁阀的动作完成信息。
61.在一个或多个实施例中，所述方法还包括：
62.第一处理模块将所产生的电信号发送给数据放大模块；数据放大模块对电信号进行放大处理，并将放大后的电信号发送给第二处理模块。
63.在一个或多个实施例中，所述方法还包括：
64.第二处理模块将判断结果发送给通信模块；通信模块将判断结果发送给控制终端。
65.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。