一種智能壓力控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能壓力控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括旋渦氣泵、柴油動(dòng)力機(jī)、集成式發(fā)電模組、壓力監(jiān)測(cè)與控制單元、萬(wàn)向輪柜體。其中旋渦氣泵與柴油動(dòng)力機(jī)分別設(shè)在萬(wàn)向輪柜體的內(nèi)部左側(cè)與右側(cè)，柴油動(dòng)力機(jī)的輸出軸與旋渦氣泵主軸連接，壓力監(jiān)測(cè)與控制單元設(shè)在萬(wàn)向輪柜體上部。所述的壓力監(jiān)測(cè)與控制單元包括操控面板、控制器、蓄電池、壓力傳感器。壓力傳感器感知目標(biāo)氣囊壓力，并將信號(hào)傳遞至控制器；控制器接收壓力傳感器的輸出信號(hào)并與設(shè)定值比較，進(jìn)而判定是否啟動(dòng)柴油動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)旋渦氣泵，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)氣囊的壓力構(gòu)建與智能控制。本實(shí)用新型所涉及的智能壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念先進(jìn)，技術(shù)成熟，且具有良好的通用性，適宜在業(yè)內(nèi)大范圍推廣應(yīng)用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種智能壓力控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種智能壓力控制系統(tǒng)，具體為一種用于充氣式膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的充 氣及壓力檢測(cè)與控制的智能壓力控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 膜結(jié)構(gòu)作為一種全新的空間結(jié)構(gòu)形式，是近年來(lái)隨著高性能膜材技術(shù)的發(fā)展而逐 漸成熟，它集建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及美學(xué)等多學(xué)科為一體。
[0003] 膜結(jié)構(gòu)具有豐富的造型、自重輕、跨度能力強(qiáng)、施工速度快、抗震能力強(qiáng)、綠色環(huán)保 等特征，配合可移動(dòng)式基座設(shè)計(jì)，還可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自由架設(shè)與撤收，卷曲式打包存儲(chǔ)，方便 運(yùn)輸，具有較高的機(jī)動(dòng)性能，因此被世界各國(guó)廣泛應(yīng)用于體育場(chǎng)館、交通工程設(shè)施、商業(yè)設(shè) 計(jì)、各種戶外臨時(shí)性景觀造型、城市標(biāo)志性建筑物以及戰(zhàn)時(shí)軍用應(yīng)急和臨時(shí)性遮障系統(tǒng)、倉(cāng) 儲(chǔ)等領(lǐng)域。根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特征和膜材在結(jié)構(gòu)體系中的主要功能，通常膜結(jié)構(gòu)可分為張拉式 膜結(jié)構(gòu)、骨架支撐式膜結(jié)構(gòu)、充氣式膜結(jié)構(gòu)三大類(lèi)，他們分別具有不同的技術(shù)特征和結(jié)構(gòu)表 現(xiàn)形式，可針對(duì)性的應(yīng)用于不同的場(chǎng)合。
[0004] 充氣式膜結(jié)構(gòu)是一種利用"帆船"原理，由膜內(nèi)高壓氣體支撐膜面，并通過(guò)壓力傳 遞，將結(jié)構(gòu)自重以及外部荷載轉(zhuǎn)化為對(duì)膜材拉伸受力的空間結(jié)構(gòu)形式。按照氣室結(jié)構(gòu)特征， 充氣式膜結(jié)構(gòu)可細(xì)分為氣承式膜結(jié)構(gòu)、雙層氣承式膜結(jié)構(gòu)以及氣囊式膜結(jié)構(gòu)三大類(lèi)。無(wú)論 何種充氣式膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，其氣室壓力的構(gòu)建、分布與維持是實(shí)施氣膜結(jié)構(gòu)造型的關(guān)鍵因素。 針對(duì)大尺度氣膜結(jié)構(gòu)而言，僅需較小的壓強(qiáng)即可獲得較高的整體剛性，進(jìn)而提供較大的抗 荷載能力；而小中小尺寸的氣膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，則需要維持較高的內(nèi)部壓力，方可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 支撐與穩(wěn)定。
[0005] 充氣式膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的技術(shù)特征決定了與其配套使用的壓力構(gòu)建與維持設(shè)備包括 大風(fēng)量、低壓模式和中小風(fēng)量、高壓模式兩大類(lèi)；其中大功率鼓風(fēng)機(jī)因送風(fēng)量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 操作簡(jiǎn)便主要用于諸如體育場(chǎng)館等大尺寸充氣式膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品領(lǐng)域；而中小尺寸的充氣式膜 結(jié)構(gòu)產(chǎn)品則更傾向于選用離心式旋渦氣泵供氣。在工作過(guò)程中，無(wú)論是低壓鼓風(fēng)機(jī)還是高 壓旋渦氣泵，均需依賴外接電源提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，并由操作人員人工或者借助于壓 力傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量氣囊壓力，根據(jù)當(dāng)前實(shí)測(cè)的氣囊壓力是否符合設(shè)定指標(biāo)，判定鼓風(fēng)機(jī)或 者旋渦氣泵的啟動(dòng)與停止。這種全人工壓力操控模式雖然成本低廉，但完全依賴現(xiàn)場(chǎng)操作 人員的業(yè)務(wù)素養(yǎng)，且操作期間勞動(dòng)強(qiáng)度巨大，可靠性較低，存在一定的安全隱患，特別是現(xiàn) 場(chǎng)無(wú)市電電源狀態(tài)下還需配置發(fā)電設(shè)備，造成使用不便。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 針對(duì)充氣式膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品領(lǐng)域當(dāng)前所用的鼓風(fēng)機(jī)及旋渦氣泵類(lèi)壓力構(gòu)建與維持設(shè) 備存在的依賴外部電源，壓力測(cè)定與監(jiān)控依靠人工操作等問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種集小 功率電源，動(dòng)力輸出以及壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制于一體的智能壓力控制系統(tǒng)。該智能壓力控 制系統(tǒng)包括旋渦氣泵、柴油動(dòng)力機(jī)、集成式發(fā)電模組、壓力監(jiān)測(cè)與控制單元、萬(wàn)向輪柜體五 大部件；其中由旋渦氣泵實(shí)現(xiàn)氣流的定向輸出，以構(gòu)建氣囊壓力；柴油動(dòng)力機(jī)輸出軸則以 內(nèi)嚙合齒輪與旋渦氣泵中心主軸連接，實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)；柴油動(dòng)力機(jī)輸出軸上集成有發(fā)電模 組，實(shí)現(xiàn)小功率電能輸出；位于柜體上部的壓力監(jiān)測(cè)與控制單元?jiǎng)t可在工作參數(shù)設(shè)定后實(shí) 現(xiàn)本壓力控制系統(tǒng)的全自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制；位于柜體底部的萬(wàn)象移動(dòng)輪便于設(shè)備的短距離機(jī) 動(dòng)。
[0007] 本實(shí)用新型所涉及的智能壓力控制系統(tǒng)所屬各個(gè)零部件均選用可市場(chǎng)采購(gòu)的制 式產(chǎn)品，整體組裝后協(xié)同工作，產(chǎn)品的可靠性較高，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)成本低廉，可為充氣式膜 結(jié)構(gòu)產(chǎn)品提供便捷可靠的壓力構(gòu)建與維持。
[0008] 具體地，本實(shí)用新型所涉及的智能壓力控制系統(tǒng)包括旋渦氣泵、柴油動(dòng)力機(jī)、集成 式發(fā)電模組、壓力監(jiān)測(cè)與控制單元、萬(wàn)向輪柜體；所述的旋渦氣泵設(shè)置在萬(wàn)向輪柜體的內(nèi)部 左側(cè)，柴油動(dòng)力機(jī)設(shè)置在萬(wàn)向輪柜體的內(nèi)部右側(cè)，柴油動(dòng)力機(jī)的輸出軸與旋渦氣泵主軸以 內(nèi)嚙合齒輪連接；所述的壓力監(jiān)測(cè)與控制單元設(shè)置在萬(wàn)向輪柜體上部。
[0009] 所述的柴油動(dòng)力機(jī)為電啟動(dòng)柴油動(dòng)力機(jī)，可由手動(dòng)或者壓力監(jiān)測(cè)與控制單元根據(jù) 設(shè)定參數(shù)控制其啟動(dòng)與關(guān)閉，該柴油動(dòng)力機(jī)以螺栓固定于萬(wàn)向輪箱體內(nèi)部右側(cè)，排煙通道 自柜體左側(cè)穿出。
[0010] 所述的集成式發(fā)電模組集成于柴油動(dòng)力機(jī)與旋渦氣泵之間的柴油動(dòng)力機(jī)輸出軸 上；柴油動(dòng)力機(jī)輸出軸外護(hù)套內(nèi)側(cè)設(shè)置有相反的磁極，線圈繞組固定于動(dòng)力輸出軸上，且可 隨著柴油動(dòng)力機(jī)所屬動(dòng)力輸出軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電功能。
[0011] 所述的壓力監(jiān)測(cè)與控制單元包括操控面板、控制器、蓄電池、壓力傳感器；其中，壓 力監(jiān)測(cè)與控制單元所屬的控制器、蓄電池、壓力傳感器布置于操控面板后部空間。
[0012] 所述的萬(wàn)向輪柜體底部設(shè)置有四個(gè)萬(wàn)向移動(dòng)輪，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的短距離機(jī)動(dòng)。
[0013] 本實(shí)用新型所涉產(chǎn)品工作時(shí)，由柴油動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)旋渦氣泵轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)集成 式發(fā)電模組可輸出電能，為蓄電池充電；壓力傳感器探頭感知的壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸送至 壓力監(jiān)測(cè)與控制單元，并判定氣囊壓力與設(shè)定值關(guān)系，并根據(jù)所判定的結(jié)果，由壓力監(jiān)測(cè)與 控制單元所屬控制器發(fā)出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)柴油動(dòng)力機(jī)的啟動(dòng)或者關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)氣 囊氣壓的智能控制。
[0014] 本實(shí)用新型是針對(duì)當(dāng)前充氣式膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的壓力構(gòu)建與維持缺少專(zhuān)用型設(shè)備，而 所用的商品化鼓風(fēng)機(jī)或者旋渦氣泵屬于制式產(chǎn)品，功能簡(jiǎn)單，針對(duì)性不強(qiáng)等問(wèn)題，綜合考慮 充氣式膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品技術(shù)特征與應(yīng)用要求，采用新設(shè)計(jì)而研制的。
[0015] 本實(shí)用新型所涉及的智能壓力控制系統(tǒng)集成了充氣、發(fā)電、壓力監(jiān)測(cè)、壓力自動(dòng)控 制諸多功能與一體，解決了充氣式氣膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品在壓力構(gòu)建與維持過(guò)程借用通用型、制式 鼓風(fēng)機(jī)或者旋渦氣泵存在的設(shè)備零散，操作程序復(fù)雜繁瑣，且依賴人工等問(wèn)題。該智能壓力 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念先進(jìn)，技術(shù)成熟，所選零部件均已商品化，且具有良好的通用性，適宜在 業(yè)內(nèi)大范圍推廣應(yīng)用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為智能壓力控制系統(tǒng)原理圖。
[0017] 圖2為智能壓力控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖3為柴油動(dòng)力機(jī)與旋渦氣泵主軸的軸連接處結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖4為操控面板示意圖。
[0020] 圖5為箱式智能壓力控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖

【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述的智能壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。以下 實(shí)施例只是用于對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步描述，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制， 技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行的非實(shí)質(zhì)性改動(dòng)仍然屬于本實(shí)用新型的 保護(hù)內(nèi)容。
[0022] 實(shí)施例一
[0023] 如圖1所示為智能壓力控制系統(tǒng)工作原理圖，包括蓄電池、控制器、壓力傳感器、 柴油動(dòng)力機(jī)、旋渦氣泵、氣囊，其中虛線框中結(jié)構(gòu)組件構(gòu)成智能壓力控制系統(tǒng)所屬壓力監(jiān)測(cè) 與控制單元。整個(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行原理如下：首先將旋渦氣泵出風(fēng)口及壓力傳感器與目標(biāo) 氣囊連接；設(shè)置相應(yīng)工作參數(shù)；隨后啟動(dòng)柴油動(dòng)力機(jī)，當(dāng)柴油動(dòng)力機(jī)運(yùn)行后，將通過(guò)軸連接 處的內(nèi)嚙合齒輪帶動(dòng)旋渦氣泵工作充氣，同時(shí)集成式發(fā)電模組為蓄電池充電。旋渦氣泵工 作時(shí)可以為氣囊充氣，當(dāng)氣囊中的氣壓達(dá)到了所設(shè)置的參數(shù)時(shí)，與氣囊相通的測(cè)壓管會(huì)將 氣壓信息傳遞給壓力傳感器，控制器會(huì)將壓力傳感器的輸出信號(hào)與設(shè)定值比較，并根據(jù)比 較結(jié)果發(fā)出控制信號(hào)給柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)氣囊中的氣壓變化而決 定是否工作，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣囊內(nèi)部氣壓的智能控制。
[0024] 如圖2所示為智能壓力控制系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)示意圖，包括旋渦氣泵1，柴油動(dòng)力機(jī)2， 集成式發(fā)電模組3,壓力監(jiān)測(cè)與控制單元4,萬(wàn)向輪柜體5。其中旋渦氣泵1的進(jìn)氣管6和 出氣管7均從柴油動(dòng)力機(jī)底部空間穿過(guò)，并伸出柜體右側(cè)面板。柴油動(dòng)力機(jī)2的排煙通道 8從柜體的左側(cè)面板穿出，萬(wàn)向輪柜體5的四個(gè)萬(wàn)向輪9分別置于柜體底部四角處，操控面 板10位于柜體上部壓力監(jiān)測(cè)與控制單元4的前部。
[0025] 如圖3所示為柴油動(dòng)力機(jī)與旋渦氣泵主軸的軸連接處結(jié)構(gòu)示意圖。其中11為柴 油動(dòng)力機(jī)的輸出軸，12為柴油動(dòng)力機(jī)與旋渦氣泵軸連接處的內(nèi)嚙合齒輪，13為旋渦氣泵的 主軸，14為磁鐵N極，15為磁鐵S極，16為可隨柴油動(dòng)力機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)電線圈，17為柴 油動(dòng)力機(jī)輸出軸的外護(hù)套。
[0026] 如圖4所示為壓力監(jiān)測(cè)與控制單元4所屬的操控面板示意圖。其中22、23、24、25 分別為四路獨(dú)立工作的控制器，18、19、20、21分別為壓力傳感器的測(cè)壓管外部接口，26、27、 28、29則分別為22、23、24、26四路獨(dú)立控制器的專(zhuān)用開(kāi)關(guān)，30為整個(gè)系統(tǒng)的總開(kāi)關(guān)。
[0027] 實(shí)施例二
[0028] 本實(shí)施例中，將柜式智能壓力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局改為箱式，而其它零部件均采 用相同的型號(hào)和結(jié)構(gòu)布局，由此可設(shè)計(jì)制造具有可開(kāi)啟的箱式結(jié)構(gòu)智能壓力控制系統(tǒng)。如 圖5所示為箱式智能壓力控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖，其中位于箱蓋部分為智能壓力控制系 統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)與控制單元。
【權(quán)利要求】
1. 一種智能壓力控制系統(tǒng)，其特征在于：其包括旋渦氣泵、柴油動(dòng)力機(jī)、集成式發(fā)電模 組、壓力監(jiān)測(cè)與控制單元、萬(wàn)向輪柜體；所述的旋渦氣泵設(shè)置在萬(wàn)向輪柜體的內(nèi)部左側(cè)，柴 油動(dòng)力機(jī)設(shè)置在萬(wàn)向輪柜體的內(nèi)部右側(cè)，柴油動(dòng)力機(jī)的輸出軸與旋渦氣泵主軸以內(nèi)嚙合齒 輪連接；所述的壓力監(jiān)測(cè)與控制單元設(shè)置在萬(wàn)向輪柜體上部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能壓力控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的柴油動(dòng)力機(jī)為電啟 動(dòng)柴油動(dòng)力機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能壓力控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的集成式發(fā)電模組集 成于柴油動(dòng)力機(jī)與旋渦氣泵之間的柴油動(dòng)力機(jī)輸出軸上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能壓力控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的壓力監(jiān)測(cè)與控制單 元包括操控面板、控制器、蓄電池、壓力傳感器；控制器、蓄電池、壓力傳感器布置于操控面 板后部空間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能壓力控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的萬(wàn)向輪柜體底部設(shè) 置有四個(gè)萬(wàn)向移動(dòng)輪。
【文檔編號(hào)】G05D16/20GK203870482SQ201420147485
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】劉云鵬, 朱陽(yáng)春 申請(qǐng)人:北京元恒大通科技有限公司